[發明專利]用于控制電源的方法和電路

在審

• 申請號: 202011298856.3
• 申請日: 2017-02-06
• 公開（公告）號: CN112350582A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: R·L·瓦利;H·黃;B·B·坎南
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 袁策

本申請涉及用于控制電源的方法和電路。在所描述的示例中，電源具有變壓器和開關，開關耦合到變壓器的初級側，以用于控制流過變壓器的初級側的電流。方法(700)包括確定電源的輸出電壓(702)。響應于輸出電壓大于標稱輸出電壓并且小于預定電壓而生成用于驅動開關的第一最小開關頻率(704)。響應于輸出電壓等于或大于預定電壓而生成用于驅動開關的第二最小開關頻率，其中第一最小開關頻率大于第二最小開關頻率(706)。

本申請是于2017年2月6日提交的名稱為“用于控制電源的方法和電路”的中國專利申請201780009551.6的分案申請。

技術領域

本申請總體涉及用于操作開關電源的方法和電路。

背景技術

反激式電源包括具有耦合到輸入電壓源的初級側的變壓器。反激式電源的輸出耦合到變壓器的次級側。輸出電壓調節通過控制流過變壓器的初級側的電流來實現。

發明內容

在所描述的示例中，一種電源具有變壓器和開關，開關耦合到變壓器的初級側，以用于控制流過變壓器的初級側的電流。一種方法包括確定電源的輸出電壓。響應于輸出電壓大于標稱輸出電壓并且小于預定電壓而生成用于驅動開關的第一最小開關頻率。響應于輸出電壓等于或大于預定電壓而生成用于驅動開關的第二最小開關頻率，其中第一最小開關頻率大于第二最小開關頻率。

附圖說明

圖1是反激式電源的示例的示意圖。

圖2是圖1的電源中的采樣電壓的示例波形。

圖3是示出由圖1的電源中的開關頻率引起的問題的時序圖。

圖4是示例電源控制器的示意圖。

圖5是示出圖4的控制器的示例操作的多個時序圖。

圖6是描述圖4的控制器的操作的示例的流程圖。

圖7是描述圖4的控制器的操作的另一示例的流程圖。

具體實施方式

一些反激式電源使用磁反饋或初級側調節(PSR)，以避免其它反饋方法的成本和部件計數。PSR的使用通常伴隨著開關頻率折回(fold back)的使用，開關頻率折回用于在輕負載下維持高操作效率，并且在“空載”或待機狀況下降低功耗。滿足待機功耗目標要求非常低的待機開關頻率fSW(ST)，諸如典型的10W電源為1kHz至3kHz。在待機模式下，電源的外部負載為零。雖然為了維持輸出電壓電平，電源在有限的負載水平下操作，該有限的負載水平為小的內部預負載和由電源本身施加的負載的總和。電源必須能夠將其輸出功率輸送降低到此低電平，否則隨著輸出電壓開始上升，將失去調節。

在PSR的情況下，電源控制回路在其對負載改變的響應方面具有等于1/fSW的固有延遲，其中fSW是電源的開關頻率。在此延遲期間，電源的輸出電壓基于輸出電流的電平和輸出電容器的尺寸而下降。如果在此延遲的開始時輸出電流發生大的改變，則該下降可能大得令人無法接受。在重復的負載改變的情況下，該問題被增強。由于成本和尺寸原因，增加輸出電容器的尺寸是不期望的。

圖1是反激式電源100的示例的示意圖。電源100是將AC輸入電壓VIN轉換為DC輸出電壓VOUT的開關電源。電源100包括橋式整流器102，該橋式整流器102將AC輸入電壓VAC轉換為整流電壓。橋式整流器102的輸出耦合到濾波器104。濾波器104的輸出耦合到具有NP繞組的變壓器T11的初級側110。變壓器T11的初級側110還包括輔助繞組112，該輔助繞組112具有NAUX繞組并且由電源100使用以生成電源100的操作電壓VDD。輔助繞組112在電源100的操作期間生成電壓VAUX。