[發明專利]具有用于控制輸出晶體管的自適應參考電壓的開關模式電源有效
| 申請號： | 201810293511.5 | 申請日： | 2018-04-03 |
| 公開（公告）號： | CN108696135B | 公開（公告）日： | 2023-03-28 |
| 發明（設計）人： | 瓊·維夏德·斯特里耶克 | 申請（專利權）人： | 恩智浦有限公司 |
| 主分類號： | H02M3/335 | 分類號： | H02M3/335;H02M7/217 |
| 代理公司： | 中科專利商標代理有限責任公司 11021 | 代理人： | 倪斌 |
| 地址： | 荷蘭埃因霍溫高科*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 具有 用于 控制 輸出 晶體管 自適應 參考 電壓 開關 模式 電源 | ||
1.一種開關模式電源(SMPS)，其特征在于，包括：
變壓器，所述變壓器具有第一繞組和第二繞組，所述第一繞組連接至輸入節點并且所述第二繞組連接至輸出節點；
輸入開關，所述輸入開關連接至所述變壓器的所述第一繞組；
輸出晶體管，所述輸出晶體管連接至所述變壓器的所述第二繞組；以及
控制電路，所述控制電路連接至所述輸出晶體管，所述控制電路包括：
調節器，所述調節器被配置成在傳導端上的電壓達到參考電平時根據所述輸出晶體管的所述傳導端上的電壓來調節所述輸出晶體管的控制端上的電壓；
定時器，所述定時器被配置成在所述輸出晶體管的所述傳導端上的電壓達到所述參考電平 時開始并且在通過所述輸出晶體管的電流達到零時停止；以及
采樣電路，所述采樣電路連接至所述定時器，所述采樣電路被配置成對目標電壓與在所述定時器活躍時累積的電壓之間的電壓差進行采樣以產生采樣電壓，如果所述累積電壓不等于所述目標電壓，所述采樣電壓限定新的參考電壓，
其中，所述控制電路被配置成使用最近的參考電壓來進行循環操作，使得所述參考電壓根據所述輸出晶體管的操作特性進行適應性地調整。
2.如權利要求1所述的開關模式電源 ，其特征在于，所述控制電路進一步包括放大器，所述放大器接收所述累積電壓和所述目標電壓，以便產生所述電壓差。
3.如權利要求2所述的開關模式電源 ，其特征在于，所述控制電路進一步包括第二放大器，所述第二放大器接收所述采樣電壓以及偏移電壓和所述輸出晶體管的所述傳導端上的電壓的組合電壓，以便判定所述輸出晶體管的所述傳導端上的電壓何時達到所述參考電壓。
4.如權利要求3所述的開關模式電源 ，其特征在于，所述控制電路進一步包括比較器，所述比較器比較所述輸出晶體管的所述控制端上的電壓與預先限定的電壓，以便判定所述輸出晶體管的所述控制端上的電壓何時降到所述預先限定的電壓以下。
5.如權利要求4所述的開關模式電源 ，其特征在于，所述控制電路進一步包括邏輯電路，所述邏輯電路響應于所述比較器的輸出信號而輸出控制信號，以便開始對所述目標電壓與所述累積電壓之間的所述電壓差進行采樣。
6.如權利要求5所述的開關模式電源 ，其特征在于，所述控制電路進一步包括延時定時器電路，所述延時定時器電路使所述比較器的所述輸出信號延時以產生所述比較器的延時信號，所述延時信號開始停止對所述目標電壓與所述累積電壓之間的所述電壓差的所述采樣。
7.如權利要求1所述的開關模式電源 ，其特征在于，所述定時器包括被開關分開的電流源和定時器電容器，所述開關控制所述定時器。
8.如權利要求1所述的開關模式電源 ，其特征在于，所述控制電路 進一步包括串聯連接的電阻器和電容器，所述串聯連接的電阻器和電容器連接至所述輸出晶體管的所述傳導端，以便過濾所述輸出晶體管的所述傳導端上的電壓。
9.一種操作開關模式電源(SMPS)的方法，其特征在于，所述方法包括：
在傳導端上的電壓達到參考電壓時，根據輸出晶體管的所述傳導端上的電壓調節所述輸出晶體管的控制端上的電壓，所述輸出晶體管連接至變壓器的繞組，所述繞組連接至輸出節點；
在所述輸出晶體管的所述傳導端上的電壓達到所述參考電壓時，開始定時器；
在通過所述輸出晶體管的電流達到零時，停止所述定時器；
對目標電壓與在所述定時器活躍時累積的電壓之間的電壓差進行采樣以產生采樣電壓，如果所述累積電壓不等于所述目標電壓，所述采樣電壓限定新的參考電壓；以及
使用所述新的參考電壓重復所述定時器的所述開始、所述定時器的所述停止和所述電壓差的所述采樣，使得所述參考電壓根據所述輸出晶體管的操作特性進行適應性地調整。
10.一種開關模式電源(SMPS)，其特征在于，包括：
變壓器，所述變壓器具有第一繞組和第二繞組，所述第一繞組連接至輸入節點并且所述第二繞組連接至輸出節點；
輸入晶體管，所述輸入晶體管連接至所述變壓器的所述第一繞組；
輸出晶體管，所述輸出晶體管連接至所述變壓器的所述第二繞組；以及
控制電路，所述控制電路連接至所述輸出晶體管，所述控制電路包括：
調節器，所述調節器被配置成在傳導端上的電壓達到參考電平時根據所述輸出晶體管的所述傳導端上的電壓來調節所述輸出晶體管的控制端上的電壓；
定時器，所述定時器被配置成在所述輸出晶體管的所述傳導端上的電壓達到所述參考電平 時開始并且在通過所述輸出晶體管的電流達到零時停止；
采樣電路，所述采樣電路連接至所述定時器，所述采樣電路包括放大器，所述放大器被配置成產生目標電壓與在所述定時器活躍時累積的電壓之間的電壓差，所述采樣電路被配置成對所述電壓差進行采樣以產生采樣電壓，如果所述累積電壓不等于所述目標電壓，所述采樣電壓限定新的參考電壓，
其中，所述控制電路被配置成使用最近的參考電壓來進行循環操作，使得所述參考電壓根據所述輸出晶體管的操作特性進行適應性地調整。
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