用于电源变换系统中的峰值电流调节的系统和方法

用于电源变换系统中的峰值电流调节的系统和方法
【专利摘要】本发明公开了用于电源变换系统中的峰值电流调节的系统和方法。用于调整电源变换系统的输出的系统和方法。一种示例系统控制器包括信号生成器以及调制和驱动组件。该信号生成器被配置为至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号并且接收指示流经初级绕组的初级电流的大小的第二信号，并且生成第三信号。该调制和驱动组件被配置为至少接收第三信号，至少基于与第三信号相关联的信息生成驱动信号，并且将驱动信号输出给开关以影响初级电流。
【专利说明】用于电源变换系统中的峰值电流调节的系统和方法
[0001]分案申请说明
[0002]本申请是申请日为2012年12月10日、申请号为201210529679.4、题为“用于电源变换系统中的峰值电流调节的系统和方法”的中国发明专利申请的分案申请。
【技术领域】
[0003]本发明涉及集成电路。更具体地，本发明提供对峰值电流的调节。仅仅作为示例，本发明已应用于电源变换系统。但是将认识到，本发明具有更广泛的应用范围。
【背景技术】
[0004]一般地，传统电源变换系统经常使用变压器来隔离初级侧上的输入电压和次级侧上的输出电压。为了调整输出电压，诸如TL431和光电耦合器之类的某些组件可被用来将反馈信号从次级侧发送到初级侧上的控制器芯片。替代地，次级侧上的输出电压可被反映到初级侧，因此通过直接调节初级侧上的一些参数来控制该输出电压。
[0005]图1(a)是示出具有初级侧感测和调整的传统反激式电源变换系统的简化示图。该电源变换系统100包括初级绕组110、次级绕组112、辅助绕组114、电源开关120、电流感测电阻器130、输出电缆的等效电阻器140、电阻器150和152以及整流二极管160。例如，电源开关120是双极型结型晶体管。在另一示例中，电源开关120是MOS晶体管。
[0006]为了在预定范 围内调整输出电压，通常需要提取与输出电压和输出负载有关的信息。在电源变换系统100中，这样的信息可通过辅助绕组114来提取。当电源开关120接通时，能量被存储在次级绕组112中。然后，当电源开关120关断时，所存储的能量被释放到输出端，并且辅助绕组114的电压如下所示这样映射次级侧上的输出电压。
【权利要求】
1.一种用于电源变换系统的调整输出的系统控制器，该系统控制器包括: 信号生成器，被配置为至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号，处理与所述第一信号相关联的信息，并且至少基于与所述第一信号相关联的信息生成第二信号； 第一比较器，被配置为接收所述第二信号和与所述电源变换系统的反馈信号相关联的第三信号，并且至少基于与所述第二信号和所述第三信号相关联的信息生成第一比较信号; 第二比较器，被配置为接收所述第二信号和阈值信号，并且至少基于与所述第二信号和所述阈值信号相关联的信息生成第二比较信号； 调制和驱动组件，被配置为至少接收所述第一比较信号和所述第二比较信号，至少基于与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息生成驱动信号，并且将所述驱动信号输出给开关以影响流经所述初级绕组的初级电流； 其中，所述调制和驱动组件还被配置为: 如果所述第三信号的大小大于所述阈值信号，则如果所述第二信号小于所述第三信号，则输出闭合所述开关的所述驱动信号；以及 如果所述阈值信号的大小大于所述第三信号，则如果所述第二信号小于所述阈值信号，则输出闭合所述开关的所述驱动信号。
2.根据权利要求1所述的系统控制器，其中，所述第二信号是斜坡信号，所述斜坡信号包括针对与所述驱动信号相对应的每个开关周期的信号脉冲。
3.根据权利要求1所述的系统控制器，其中，所述第一比较器还配置为接收与如下放大信号相关联的所述第三信号，所述放大信号由误差放大器至少基于与所述电源变换系统的反馈信号相关联的信息生成。
4.根据权利要求1所述的系统控制器，其中: 所述调制和驱动组件包括或门，被配置为接收所述第一比较信号和所述第二比较信号并且生成逻辑信号；以及 所述调制和驱动组件还配置为至少基于与所述逻辑信号相关联的信息生成所述驱动信号。
5.根据权利要求1所述的系统控制器，其中: 所述调制和驱动组件还被配置为向所述信号生成器输出所述驱动信号；以及所述信号生成器还被配置为处理与所述驱动信号相关联的信息，并且至少基于与所述第一信号和所述驱动信号相关联的信息生成所述第二信号。
6.根据权利要求1所述的系统控制器，其中，所述调制和驱动组件包括: 信号处理器，被配置为接收所述第一比较信号和所述第二比较信号并且至少基于与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息生成第一经处理信号； 调制组件，被配置为至少接收所述第一经处理信号并且至少基于与所述第一经处理信号相关联的信息生成调制信号；以及 驱动组件，被配置为接收所述调制信号并且生成所述驱动信号。
7.根据权利要求6所述的系统控制器，其中，所述信号处理器包括: 第一或门，被配置为接收所述第一比较信号和所述第二比较信号并且至少基于与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息生成第二经处理信号； 第二或门，被配置为接收所述第二经处理信号和与前沿消隐时段相关联的第一前沿消隐信号，并且至少基于与所述第二经处理信号和所述第一前沿消隐信号相关联的信息生成所述第一经处理信号。
8.根据权利要求7所述的系统控制器，还包括: 前沿消隐组件，被配置为接收与所述前沿消隐时段相关联的第二前沿消隐信号和与流经所述初级绕组的所述初级电流相关联的电流感测信号，并且至少基于与所述第二前沿消隐信号和所述电流感测信号相关联的信息生成第三经处理信号；以及 第三比较器，被配置为接收与所述电源变换系统的所述反馈信号相关联的第四信号和与所述第三经处理信号相关联的第五信号，并且至少基于与所述第四信号和所述第五信号相关联的信息生成第三比较信号。
9.根据权利要求8所述的系统控制器，还包括第三或门，被配置为接收所述第三比较信号和所述第二前沿消隐信号并且向所述调制和驱动组件输出第四经处理信号。
10.根据权利要求9所述的系统控制器，其中，在所述前沿消隐时段期间，所述第一前沿消隐信号为逻辑高电平并且所述第二前沿消隐信号为逻辑低电平。
11.根据权利要求1所述的系统控制器，其中，所述信号生成器包括: 电容器，被配置 为接收所述第一信号并且生成所述第二信号；以及 开关组件，被配置为响应于开关信号而闭合或断开； 其中: 如果所述开关组件断开，则所述电容器被配置为响应于所述第一信号被充电；以及 如果所述开关组件闭合，则所述电容器被配置为通过所述开关组件放电。
12.根据权利要求1所述的系统控制器，其中，所述调制和驱动组件还被配置为将所述驱动信号输出给作为所述开关的双极结型晶体管以影响所述初级电流。
13.根据权利要求1所述的系统控制器，其中，所述调制和驱动组件还被配置为将所述驱动信号输出给作为所述开关的金属氧化物半导体场效应晶体管以影响所述初级电流。
14.根据权利要求1所述的系统控制器，其中，所述调制和驱动组件还被配置为将所述驱动信号输出给作为所述开关的绝缘栅双极型晶体管以影响所述初级电流。
15.—种用于电源变换系统的调整输出的方法,该方法包括: 至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号； 处理与所述第一信号相关联的信息； 至少基于与所述第一信号相关联的信息生成第二信号； 接收所述第二信号和与所述电源变换系统的反馈信号相关联的第三信号； 处理与所述第二信号和所述第三信号相关联的信息； 至少基于与所述第二信号和所述第三信号相关联的信息生成第一比较信号； 接收所述第二信号和阈值信号； 处理与所述第二信号和所述阈值信号相关联的信息； 至少基于与所述第二信号和所述阈值信号相关联的信息生成第二比较信号； 至少接收所述第一比较信号和所述第二比较信号； 处理与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息；至少基于与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息生成驱动信号；以及 将所述驱动信号输出给开关以影响流经所述初级绕组的初级电流； 其中，将所述驱动信号输出给开关以影响流经所述初级绕组的初级电流的处理包括:如果所述第三信号的大小大于所述阈值信号，则如果所述第二信号小于所述第三信号，则输出闭合所述开关的所述驱动信号；以及 如果所述阈值信号的大小大于所述第三信号，则如果所述第二信号小于所述阈值信号，则输出闭合所述开关的所述驱动信号。
【文档编号】H02M3/335GK103986336SQ201410226277
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2012年12月10日 优先权日:2012年12月10日
【发明者】林元, 王伟华, 张秀红, 方烈义 申请人:昂宝电子（上海）有限公司