[發(fā)明專利]開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110263198.2
• 申請(qǐng)日: 2021-03-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112821727B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林元;楊彭林;楊東澤;方烈義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昂寶電子（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/08
• 分類號(hào): H02M1/08;H02M1/32;H02M3/335
• 代理公司: 北京東方億思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 楊佳婧

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)可以包括變壓器、與變壓器的原邊繞組連接的第一開(kāi)關(guān)管、以及控制第一開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷的脈寬調(diào)制控制器，其中，脈寬調(diào)制控制器被配置為在開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)處于預(yù)定狀態(tài)時(shí)：基于表征開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)的輸出電壓的輸出電壓表征信號(hào)和第一開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，控制脈寬調(diào)制控制器中的第二開(kāi)關(guān)管的柵極驅(qū)動(dòng)電壓的上升速率；以及至少部分地基于第二開(kāi)關(guān)管的柵極驅(qū)動(dòng)電壓的上升速率，控制第一開(kāi)關(guān)管的柵極驅(qū)動(dòng)電壓的上升速率。通過(guò)上述方案，能夠?qū)υ呴_(kāi)關(guān)管的柵極驅(qū)動(dòng)電壓的上升速率進(jìn)行調(diào)整，以降低副邊開(kāi)關(guān)管關(guān)斷后的VD尖峰幅度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于集成電路領(lǐng)域，尤其涉及一種開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)。

背景技術(shù)

通常，在傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)中，在連續(xù)導(dǎo)通模式(Continuous ConductionMode，CCM)下，存在原邊開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通沿和副邊開(kāi)關(guān)管關(guān)斷沿交疊的情況，這會(huì)導(dǎo)致原邊開(kāi)關(guān)管和副邊開(kāi)關(guān)管的電流過(guò)大，導(dǎo)致副邊開(kāi)關(guān)管在關(guān)斷沿產(chǎn)生很大的Vds尖峰，并且原邊開(kāi)關(guān)管和副邊開(kāi)關(guān)管交疊導(dǎo)通的持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，原邊開(kāi)關(guān)管和副邊開(kāi)關(guān)管的電流過(guò)大，副邊開(kāi)關(guān)管在關(guān)斷沿的Vds尖峰也越大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)，通過(guò)將PWM控制器配置為基于表征系統(tǒng)的輸出電壓的輸出電壓表征信號(hào)和原邊開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，來(lái)控制PWM控制器中上管的柵極驅(qū)動(dòng)電壓的上升速率，以至少部分地基于該上管的柵極驅(qū)動(dòng)電壓的上升速率來(lái)控制系統(tǒng)的原邊開(kāi)關(guān)管的柵極驅(qū)動(dòng)電壓的上升速率，從而降低副邊開(kāi)關(guān)管關(guān)斷后的VD尖峰幅度。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)，包括變壓器、與所述變壓器的原邊繞組連接的第一開(kāi)關(guān)管、以及控制所述第一開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷的脈寬調(diào)制控制器，其中，所述脈寬調(diào)制控制器被配置為在所述開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)處于預(yù)定狀態(tài)時(shí)：基于表征所述開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)的輸出電壓的輸出電壓表征信號(hào)和所述第一開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，控制所述脈寬調(diào)制控制器中的第二開(kāi)關(guān)管的柵極驅(qū)動(dòng)電壓的上升速率；以及至少部分地基于所述第二開(kāi)關(guān)管的柵極驅(qū)動(dòng)電壓的上升速率，控制所述第一開(kāi)關(guān)管的柵極驅(qū)動(dòng)電壓的上升速率。

根據(jù)第一方面提供的開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)，所述預(yù)定狀態(tài)包括以下項(xiàng)中的任一項(xiàng)：?jiǎn)?dòng)狀態(tài)、輸出短路狀態(tài)和輸出過(guò)載狀態(tài)。

根據(jù)第一方面提供的開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)，所述脈寬調(diào)制控制器進(jìn)一步被配置為：基于所述輸出電壓表征信號(hào)和第一預(yù)設(shè)閾值的比較結(jié)果，以及上一周期的所述第一開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間與第二預(yù)設(shè)閾值的比較結(jié)果，控制所述第二開(kāi)關(guān)管的柵極驅(qū)動(dòng)電壓的上升速率。

根據(jù)第一方面提供的開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)，所述脈寬調(diào)制控制器進(jìn)一步被配置為：通過(guò)控制連接在所述第二開(kāi)關(guān)管的柵極和地之間的電容的充電速率，控制所述第二開(kāi)關(guān)管的柵極驅(qū)動(dòng)電壓的上升速率。

根據(jù)第一方面提供的開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)，所述脈寬調(diào)制控制器進(jìn)一步被配置為：通過(guò)控制用于對(duì)所述電容提供充電電流的電流鏡的輸入電流的大小，控制所述第二開(kāi)關(guān)管的柵極驅(qū)動(dòng)電壓的上升速率。

根據(jù)第一方面提供的開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)，所述脈寬調(diào)制控制器進(jìn)一步被配置為：在所述輸出電壓表征信號(hào)高于所述第一預(yù)設(shè)閾值，并且上一周期的所述第一開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間小于所述第二預(yù)設(shè)閾值的情況下，降低所述第二開(kāi)關(guān)管的柵極驅(qū)動(dòng)電壓的上升速率。

根據(jù)第一方面提供的開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)，所述開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)為反激式開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)，其特征在于，包括變壓器、與所述變壓器的原邊繞組連接的第三開(kāi)關(guān)管、以及控制所述第三開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷的脈寬調(diào)制控制器，其中，所述脈寬調(diào)制控制器被配置為在所述開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)處于預(yù)定狀態(tài)時(shí)：基于表征流經(jīng)所述第三開(kāi)關(guān)管的電流的電流表征信號(hào)和所述開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)的輸入電壓，控制所述脈寬調(diào)制控制器中的第四開(kāi)關(guān)管的柵極驅(qū)動(dòng)電壓的上升速率；以及至少部分地基于所述第四開(kāi)關(guān)管的柵極驅(qū)動(dòng)電壓的上升速率，控制所述第三開(kāi)關(guān)管的柵極驅(qū)動(dòng)電壓的上升速率。