[發明專利]切換電源轉換器和初級側控制器及其控制方法

在審

• 申請號: 202010400442.0
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111987894A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: J·赫羅姆恰克
• 申請（專利權）人: 半導體組件工業公司
• 主分類號: H02M1/092
• 分類號: H02M1/092;H02M3/335
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 章蕾

本發明題為“切換電源轉換器和初級側控制器及其控制方法”。本發明公開了切換電源轉換器，以及初級側控制器以及其控制方法。至少一些示例性實施方案為操作切換電源轉換器的方法，包括：由初級側控制器以第一頻率操作切換電源轉換器，該第一頻率由耦接至初級側控制器的第一銷的電阻器設置；以及感測施加至到初級側控制器的第一端子的同步信號，該同步信號具有可變的第二頻率；以及由初級側控制器以第二頻率操作切換電源轉換器。

技術領域

本專利申請涉及切換電源轉換器的技術領域，具體地是追蹤外加同步信號的切換電源轉換器。

背景技術

集成電路的封裝件包封集成電路，并且通過電暴露在封裝件外部的銷或端子提供與包封的集成電路的電連接。對于特定包裝尺寸(例如，具有16個端子的小輪廓集成電路(SOIC)(即，SOIC-16))，端子的數量是有限的。在一些情況下，由于各種原因(例如，驅動至端子或從端子驅動的信號之間的物理分離以減少串擾)，省略或不使用端子。

在切換電源轉換器領域中，用于切換電源轉換器的控制器(例如，初級側控制器，次級整流器控制器)在許多情況下是封裝的集成電路。然而，對于控制器的設置和操作，通過端子向控制器進行許多連接。例如，切換電源轉換器的操作頻率可由耦接至初級側控制器的端子的電阻器來設置。然而，當需要向控制器提供附加信息和/或信號但沒有附加端子可用時，會出現問題。

發明內容

至少一個示例性實施方案是一種操作切換電源轉換器的方法，包括：由初級側控制器以第一頻率操作切換電源轉換器，該第一頻率由耦接至初級側控制器的第一端子的電阻器設置；以及感測施加至到初級側控制器的第一端子的同步信號，該同步信號具有可變的第二頻率；以及然后由初級側控制器以第二頻率操作切換電源轉換器。

在該示例性方法中，以第二頻率操作切換電源轉換器還可包括：基于同步信號的先前循環中的同步信號的參數來限制同步信號的每個循環中的主切換信號的占空比。限制同步信號的每個循環中的占空比還可包括基于同步信號的緊接先前循環來限制同步信號的每個循環中的主切換信號的占空比。限制同步信號的每個循環中的占空比還可包括基于緊接先前循環中同步信號的周期來限制主切換信號的每個循環中的占空比。

在該示例性方法中，以第二頻率操作切換電源轉換器還可包括：在同步信號的第一循環期間，對初級側控制器內的第一電容器充電；以及在同步信號的第二循環中設置被驅動到初級側控制器的驅動端子的驅動信號的占空比限制，設置基于第二斜坡信號轉換超過保持在第一電容器上的電壓。該示例性方法還可包括通過對第三電容器充電來在第二循環中生成第二斜坡信號。該示例性方法還可包括：在同步信號的第一循環期間，基于第一斜坡信號轉換超過保持在第二電容器上的電壓來設置第一循環中的驅動信號的占空比限制，第二電容器與第一電容器不同。該示例性方法還可包括：在緊接第一循環之前的同步信號的第三循環期間，對初級側控制器內的第二電容器充電；以及在同步信號的第一循環中，基于第一斜坡信號轉換超過保持在第二電容器上的電壓來設置第一循環中的驅動信號的占空比限制。該示例性方法還可包括通過對第三電容器充電來在第一循環中生成第一斜坡信號。

另一個示例性實施方案是用于切換電源轉換器的初級側控制器，該初級側控制器包括：同步端子和驅動端子；同步控制器，該同步控制器限定同步輸入、設置輸出和復位輸出，同步輸入耦接至同步端子；以及驅動邏輯，該驅動邏輯限定設置輸入、復位輸入和驅動輸出，該設置輸入耦接至該設置輸出，該復位輸入耦接至該復位輸出，并且該驅動輸出耦接至該驅動端子，驅動邏輯被配置為驅動電控制開關的控制輸入。驅動邏輯可被配置為響應于設置輸入的斷言來斷言驅動輸出，并且該驅動邏輯可被配置為響應于復位輸入的斷言來解除斷言驅動輸出。同步控制器可被配置為：在不存在同步端子上感測到的同步信號的情況下，斷言在由同步端子上的同步控制器感測的直流電壓(DC電壓)設置的第一頻率下對驅動邏輯的設置輸入；感測施加至同步端子的同步信號，該同步信號具有可變的第二頻率；在存在同步端子上的同步信號的情況下，斷言在第二頻率下對驅動邏輯的設置輸入；并且基于先前循環中同步信號的參數來限制同步信號的每個循環中的占空比。