[發明專利]峰值電流模式下的功率轉換器的恒定關斷時間控制

在審

• 申請號: 202110664905.9
• 申請日: 2021-06-16
• 公開（公告）號: CN115483819A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 虞龍;楊瑾;楊建華;湯鵬程;詹曉東
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子美國有限公司
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36;H02M1/08;H02M1/32;H02M3/156
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 安之斐

描述了用于調節功率轉換器的方法和裝置。包括控制電路和邏輯電路的設備可以集成在耦合到功率轉換器的控制器中。控制電路可以基于斜坡信號和誤差信號產生恒定關斷時間信號。邏輯電路可以基于恒定關斷時間信號和恒定導通時間信號生成控制信號。邏輯電路可以向功率轉換器輸出控制信號。響應于恒定關斷時間信號的導通時間段小于恒定導通時間信號的導通時間段，控制信號可以根據恒定導通時間信號變化。響應于恒定關斷時間信號的導通時間段大于恒定導通時間信號的導通時間段，控制信號可以根據恒定關斷時間信號變化。

技術領域

本公開總體上涉及這樣的裝置、設備和方法，其可以通過切換控制模式，尤其是通過引入恒定關斷時間控制模式來從谷值電流控制模式切換到峰值電流控制模式，增加功率轉換器的占空比。

背景技術

在一些示例中，高頻(例如，在兆赫范圍內)的應用可能需要相對高的輸入電壓來使功率轉換器的輸出電壓保持穩壓。控制器可以實現恒定導通時間控制模式來調節功率轉換器。恒定導通時間控制模式可能需要最小關斷時間信號來穩定功率轉換器的操作。然而，最小關斷時間信號可能限制功率轉換器的占空比，并且無法實現最大占空比(例如，100％)。

發明內容

在一些示例中，一般描述了用于增加功率轉換器的占空比的設備。該設備可以包括控制電路和邏輯電路。控制電路可以被配置為基于斜坡信號和誤差信號生成恒定關斷時間信號。斜坡信號可以從功率轉換器感測的電感器電流中采樣到。誤差信號可以基于功率轉換器的輸出的反饋。邏輯電路可以耦合到控制電路和功率轉換器。邏輯電路可以被配置為基于恒定關斷時間信號和恒定導通時間信號來生成控制信號。邏輯電路還可以被配置為向功率轉換器輸出控制信號以操作功率轉換器。響應于恒定關斷時間信號的導通時間段小于恒定導通時間信號的導通時間段，控制信號可以根據恒定導通時間信號變化。響應于恒定關斷時間信號的導通時間段大于恒定導通時間信號的導通時間段，控制信號可以根據恒定關斷時間信號變化。

在一些示例中，一般描述了用于增加功率轉換器的占空比的裝置。該裝置可以包括功率轉換器和耦合到功率轉換器的控制器。控制器可以被配置為基于斜坡信號和誤差信號生成恒定關斷時間信號。斜坡信號可以從功率轉換器感測的電感器電流中采樣到，并且誤差信號可以基于功率轉換器的輸出的反饋。控制器還可以被配置為基于恒定關斷時間信號和恒定導通時間信號生成控制信號。控制器還可以被配置為向功率轉換器輸出控制信號以操作功率轉換器。響應于恒定關斷時間信號的導通時間段小于恒定導通時間信號的導通時間段，控制信號可以根據恒定導通時間信號變化。響應于恒定關斷時間信號的導通時間段大于恒定導通時間信號的導通時間段，控制信號可以根據恒定關斷時間信號變化。

在一些示例中，一般描述了用于增加功率轉換器的占空比的方法。該方法可以包括基于斜坡信號和誤差信號生成恒定關斷時間信號。斜坡信號可以從功率轉換器感測的電感器電流中采樣到，并且誤差信號可以基于功率轉換器的輸出的反饋。該方法還可以包括基于恒定關斷時間信號和恒定導通時間信號生成控制信號。該方法還可以包括向功率轉換器輸出控制信號以操作功率轉換器。響應于恒定關斷時間信號的導通時間段小于恒定導通時間信號的導通時間段，控制信號可以根據恒定導通時間信號變化。響應于恒定關斷時間信號的導通時間段大于恒定導通時間信號的導通時間段，控制信號可以根據恒定關斷時間信號變化。功率轉換器的占空比可以響應于根據恒定關斷時間信號變化的控制信號而增加。

下面參照附圖詳細描述各種實施例的更多的特征、結構和操作。在附圖中，相似的附圖標記表示完全相同或功能相似的元素。

附圖說明

圖1是示出在一個實施例中能夠實現功率轉換器在峰值電流模式下的恒定關斷時間控制的示例裝置的圖。

圖2A是示出一個實施例中圖1的示例裝置的附加細節的圖。

圖2B是示出一個實施例中圖1的示例裝置的附加細節的圖。

圖3A是示出在一個實施例中由圖1的示例裝置的實施方式產生的一組信號和波形的圖。