[發明專利]用于基于反饋電流控制電源轉換器的電路和方法

在審

• 申請號: 202010934811.4
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112564488A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 張志勛;金鎮兌;金柱勛;李元兌;張敬云
• 申請（專利權）人: 半導體組件工業公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/32
• 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“用于基于反饋電流控制電源轉換器的電路和方法”。本公開涉及基于反饋電流來控制電源轉換器。控制器包括：反饋感測電路，該反饋感測電路被配置為基于電源轉換器的輸出電壓在該電源轉換器的開關周期中的第一時間間隔期間生成反饋電流，并且生成指示該第一時間間隔的持續時間的數字感測信號；和反饋信號發生器，該反饋信號發生器被配置成基于該數字感測信號的值來確定在該第一時間間隔期間流動的該反饋電流的幅值，并且基于所確定的該反饋電流的幅值來生成數字反饋信號。該控制器響應于該數字反饋信號而調節該電源轉換器的該輸出電壓。

技術領域

本公開涉及控制器和包括該控制器的電源轉換器以及用于控制電源轉換器的方法。

背景技術

電源轉換器將輸入電壓轉換為輸出電壓并將輸出電壓提供給負載。電源轉換器可以使用反饋電流來執行反饋操作以將輸出電壓保持在預定電平。例如，電源轉換器可以包括光耦合器、反饋電容器和控制器。光耦合器可以接收指示輸出電壓的電信號，將電信號轉換為光，并且響應于所轉換的光使反饋電流流過其中。反饋電容器并聯耦接到光耦合器，并且響應于反饋電流而調節反饋電容器端部處的反饋電壓的電平。控制器使用反饋電壓調節電源開關的占空比以將輸出電壓保持在預定電平。

在此類常規電源轉換器中，反饋電流在電源開關的整個開關周期期間連續流動，從而消耗相對大量的功率。此外，反饋電容器設置在控制器的外部并且具有相對較大的電容值，從而占據相對大的電路面積。

發明內容

本申請的實施方案涉及控制器和包括該控制器的電源轉換器以及用于控制電源轉換器的方法。

在實施方案中，一種控制器包括：反饋感測電路，該反饋感測電路被配置為基于電源轉換器的輸出電壓在該電源轉換器的開關周期中的第一時間間隔期間生成反饋電流，并且生成指示第一時間間隔的持續時間的數字感測信號；和反饋信號發生器，該反饋信號發生器被配置成基于該數字感測信號的值來確定在第一時間間隔期間流動的反饋電流的幅值，并且基于所確定的反饋電流的幅值來生成數字反饋信號。該控制器響應于該數字反饋信號而調節該電源轉換器的該輸出電壓。

在上述控制器的實施方案中，該第一時間間隔在開關周期的5％至45％的范圍內。

在上述控制器的實施方案中，該第一時間間隔隨反饋電流的幅值而變化。

在上述控制器的實施方案中，該反饋感測電路包括：第一電容器，該第一電容器被配置為在第一時間間隔期間使用反饋電流來調節反饋感測電壓的電平；和第二電容器，該第二電容器被配置為在第一時間間隔期間使用參考電流來調節第一參考電壓的電平。

在上述控制器的實施方案中，第一電容器和第二電容器中的每個電容器具有在從約10pF至約20pF的范圍內的電容值。

在實施方案中，一種電源轉換器包括具有控制器的第一側和具有被配置為提供輸出電壓的輸出電容器的第二側。該控制器包括：反饋感測電路，該反饋感測電路被配置為基于輸出電壓在開關周期中的一定時間間隔期間生成反饋電流，并且生成指示時間間隔的持續時間的數字感測信號；和反饋信號發生器，該反饋信號發生器被配置為基于數字感測信號的值來確定在時間間隔期間流動的反饋電流的幅值，并且基于所確定的反饋電流的幅值來生成數字反饋信號。該控制器響應于該數字反饋信號而調節該電源轉換器的該輸出電壓。

在實施方案中，一種用于控制電源轉換器的方法包括：基于電源轉換器的輸出電壓在開關周期中的一定時間間隔期間來生成反饋電流；生成指示時間間隔的持續時間的數字感測信號；基于數字感測信號的值來確定在時間間隔期間流動的反饋電流的幅值；基于所確定的反饋電流的幅值來生成數字反饋信號；以及響應于數字反饋信號來調節電源轉換器的輸出電壓。

在上述方法的實施方案中，時間間隔在從開關周期的5％至45％的范圍內。

在上述方法的實施方案中，該方法還包括隨著反饋電流的幅值來改變時間間隔。