[實(shí)用新型]開關(guān)模式電源及其控制電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720061460.4
• 申請(qǐng)日: 2017-01-18
• 公開（公告）號(hào): CN206575319U
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·D·芬克爾;A·G·小梅薩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 半導(dǎo)體元件工業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02M1/00
• 分類號(hào): H02M1/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所11038
• 代理人: 秦晨

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2016年3月10日提交的Alan David Finkel和Armando Gabriel Mesa，Jr.發(fā)明的名稱為“Method and Circuit for Peak Power in Quasi- Resonant Converters”(用于準(zhǔn)諧振變換器中峰值功率的方法和電路)的美國臨時(shí)申請(qǐng)No.62/306142的優(yōu)先權(quán)，該臨時(shí)申請(qǐng)以引用的方式并入本文中，并且據(jù)此要求對(duì)共同主題的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型的各方面涉及開關(guān)模式電源電路，更具體地，本實(shí)用新型的各方面涉及一種達(dá)到開關(guān)模式電源電路的峰值功率的控制電路和相應(yīng)的開關(guān)模式電源電路。

背景技術(shù)

很多電子部件或裝置利用電子電源電路在裝置操作期間幫助提供電力。然而，操作電子裝置所需的電力的量可能根據(jù)加在電源上的負(fù)載而變化。例如，計(jì)算機(jī)在系統(tǒng)引導(dǎo)過程中可在電源上施加較高負(fù)載，而當(dāng)系統(tǒng)閑置時(shí)在電源上施加較低負(fù)載。在很多系統(tǒng)中，電源可并入電源變換器電路，該電源變換器電路被設(shè)計(jì)成對(duì)于電子裝置對(duì)裝置電源的各種負(fù)載需求作出響應(yīng)。可并入到電子裝置中的一種特定電壓變換器電路被稱為開關(guān)模式電源(SMPS)。一般來講，SMPS電路可通過在全開模式(向蓄電裝置供電)和全關(guān)模式(不向蓄電裝置供電)之間開關(guān)，來操作從電源向電子裝置的負(fù)載供電。此類設(shè)計(jì)能夠通過較小和較輕的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)較高的功率轉(zhuǎn)換效率。

很多電子裝置的峰值功率需求為在短時(shí)間內(nèi)接近裝置標(biāo)稱最大額定功率的2倍。例如，計(jì)算機(jī)可需求65W功率的連續(xù)電力進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，但是在高負(fù)載狀況期間的需求也可能瞬間達(dá)到130W。因此，很多電源按照峰值功率需求設(shè)計(jì)，因而可能需要使用較大和/或更貴的電源電路部件，從而使成本增加。在一些例子中，用于電路的部件的此類變化導(dǎo)致電源電路因可用性和經(jīng)濟(jì)性的原因無法再運(yùn)用于電子裝置。本公開的各方面正是針對(duì)這些問題以及其它問題而開發(fā)的。

實(shí)用新型內(nèi)容

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種用于開關(guān)模式電源的控制電路，所述控制電路包括：開關(guān)調(diào)節(jié)電路，用于操作所述開關(guān)模式電源進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)或關(guān)斷狀態(tài)；計(jì)數(shù)器電路，用于在所述開關(guān)模式電源的標(biāo)稱負(fù)載狀況期間對(duì)關(guān)斷狀態(tài)的持續(xù)期進(jìn)行計(jì)時(shí)；與所述計(jì)數(shù)器電路通信的寄存器，用于存儲(chǔ)在所述標(biāo)稱負(fù)載狀況期間的關(guān)斷時(shí)間持續(xù)期；以及峰值功率偏離檢測(cè)電路，用于檢測(cè)所述開關(guān)模式電源的峰值功率偏離狀況；其中，所述開關(guān)調(diào)節(jié)電路的開關(guān)頻率取決于檢測(cè)到所述開關(guān)模式電源的所述峰值功率偏離狀況之后存儲(chǔ)于所述寄存器中的所述關(guān)斷時(shí)間持續(xù)期。

根據(jù)上述控制電路的一個(gè)單獨(dú)實(shí)施例，還包括：縮放系數(shù)確定電路，用于至少基于來自所述開關(guān)模式電源的負(fù)載的反饋信號(hào)確定所述開關(guān)頻率的縮放系數(shù)。

根據(jù)上述控制電路的一個(gè)單獨(dú)實(shí)施例，其中所述縮放系數(shù)確定電路包括確定與反饋信號(hào)的電壓和閾值反饋電壓之間的負(fù)差成指數(shù)級(jí)關(guān)系的輸出的電路。

根據(jù)上述控制電路的一個(gè)單獨(dú)實(shí)施例，其中所述開關(guān)調(diào)節(jié)電路包括：接收來自所述開關(guān)模式電源的負(fù)載的反饋信號(hào)的傳感器；將所述傳感器的輸出與參考電壓比較的誤差放大器；以及耦接于所述誤差放大器并輸出驅(qū)動(dòng)開關(guān)模式電源的信號(hào)的振蕩器。

根據(jù)上述控制電路的一個(gè)單獨(dú)實(shí)施例，其中所述峰值功率偏離檢測(cè)電路檢測(cè)所述開關(guān)模式電源的負(fù)載需求的進(jìn)一步增加，并且，作為響應(yīng)，至少基于所算出的縮放系數(shù)調(diào)節(jié)所述開關(guān)調(diào)節(jié)電路的所述關(guān)斷時(shí)間持續(xù)期。

根據(jù)上述控制電路的一個(gè)單獨(dú)實(shí)施例，其中所述反饋信號(hào)是電壓，并且所述反饋信號(hào)的電壓的測(cè)量值高于閾值電壓值表明所述開關(guān)模式電源的所述峰值功率偏離狀況。

根據(jù)上述控制電路的一個(gè)單獨(dú)實(shí)施例，其中所述反饋信號(hào)是電流，并且所述反饋信號(hào)的電流的測(cè)量值高于閾值電壓值表明所述開關(guān)模式電源的所述峰值功率偏離狀況。

根據(jù)上述控制電路的一個(gè)單獨(dú)實(shí)施例，其中所述反饋信號(hào)是電壓，并且所述縮放系數(shù)與來自所述開關(guān)模式電源的負(fù)載的所述反饋信號(hào)成反比例。

根據(jù)上述控制電路的一個(gè)單獨(dú)實(shí)施例，其中所述反饋信號(hào)是電流，并且所述縮放系數(shù)與來自所述開關(guān)模式電源的負(fù)載的所述反饋信號(hào)成正比例。

根據(jù)上述控制電路的一個(gè)單獨(dú)實(shí)施例，其中至少基于所算出的縮放系數(shù)而調(diào)整的所述開關(guān)調(diào)節(jié)電路的關(guān)斷時(shí)間持續(xù)期短于存儲(chǔ)在所述寄存器中的關(guān)斷時(shí)間持續(xù)期。

根據(jù)上述控制電路的一個(gè)單獨(dú)實(shí)施例，其中所述開關(guān)模式電源以縮放的開關(guān)頻率操作，使得在縮放的關(guān)斷時(shí)間持續(xù)期結(jié)束之后，所述開關(guān)模式電源才進(jìn)入下一個(gè)導(dǎo)通狀態(tài)。