用于源极切换和电压生成的系统和方法
【专利说明】用于源极切换和电压生成的系统和方法
[0001]本申请是申请号为201210564309.4、申请日为2012年12月21日、题为“用于源极切换和电压生成的系统和方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及集成电路。更具体地，本发明提供了用于源极切换(sourceswitching)和/或内部电压生成的系统和方法。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】
[0003]传统的开关模式电源经常使用高压功率MOSFET来实现门控切换。但是，用于这样的开关模式电源的高压启动电路通常是利用昂贵的高压半导体工艺制造的。另外，传统的开关模式电源经常经历慢的启动和高的待机功耗。
[0004]因此，改善电源变换系统的切换方案变得非常重要。
【发明内容】
[0005]本发明涉及集成电路。更具体地，本发明提供了用于源极切换和/或内部电压生成的系统和方法。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。
[0006]根据一个实施例，一种用于调整电源变换系统的系统控制器包括:第一控制器端子，该第一控制器端子与第一控制器电压相关联并被耦合到第一晶体管的第一晶体管端子，第一晶体管还包括第二晶体管端子和第三晶体管端子，第二晶体管端子被耦合到电源变换系统的初级绕组；第二控制器端子，该第二控制器端子与第二控制器电压相关联并被耦合到第三晶体管端子；以及第三控制器端子，该第三控制器端子与第三控制器电压相关联。第一控制器电压等于第一电压差与第三控制器电压之和。第二控制器电压等于第二电压差与第三控制器电压之和。系统控制器被配置为使第一电压差保持恒定，并且改变第二电压差，以导通或截止第一晶体管并影响流经初级绕组的初级电流。
[0007]根据第二实施例，一种用于调整电源变换系统的系统控制器包括:第一控制器端子，该第一控制器端子与第一控制器电压相关联并被耦合到第一晶体管的第一晶体管端子，第一晶体管还包括第二晶体管端子和第三晶体管端子，第二晶体管端子被耦合到电源变换系统的初级绕组；第二控制器端子，该第二控制器端子与第二控制器电压相关联并被耦合到第三晶体管端子和第一电容器的第一电容器端子；和第三控制器端子，该第三控制器端子与第三控制器电压相关联。该系统控制器包括:第二晶体管，该第二晶体管包括第四晶体管端子、第五晶体管端子和第六晶体管端子，第五晶体管端子被耦合到第二控制器端子；以及第一钳位组件，该第一钳位组件包括第一组件端子和第二组件端子，第一组件端子被耦合到第一控制器端子。
[0008]根据又一实施例，一种用于调整电源变换系统的系统控制器包括:第一控制器端子，该第一控制器端子与第一控制器电压相关联并被耦合到第一晶体管的第一晶体管端子，第一晶体管还包括第二晶体管端子和第三晶体管端子，第二晶体管端子被耦合到电源变换系统的初级绕组；第二控制器端子，该第二控制器端子与第二控制器电压相关联并被耦合到第三晶体管端子，第二控制器端子还通过二极管被耦合到第一电容器的第一电容器端子；以及第三控制器端子，该第三控制器端子与第三控制器电压相关联。该系统控制器还包括:第二晶体管，该第二晶体管包括第四晶体管端子、第五晶体管端子和第六晶体管端子，第五晶体管端子被耦合到第二控制器端子；以及二极管，包括阳极端子和阴极端子，阴极端子被耦合到第一电容器端子，阳极端子被耦合到第二控制器端子。该系统控制器被配置为响应于一个或多个电流尖峰通过二极管对第一电容器充电。
[0009]根据又一实施例，一种用于调整电源变换系统的系统控制器包括:第一控制器端子，该第一控制器端子与第一控制器电压相关联并被耦合到第一晶体管的第一晶体管端子，第一晶体管还包括第二晶体管端子和第三晶体管端子，第二晶体管端子被耦合到电源变换系统的初级绕组；第二控制器端子，该第二控制器端子与第二控制器电压相关联并被耦合到第三晶体管端子；以及第三控制器端子，该第三控制器端子与第三控制器电压相关联。该系统控制器还包括:第四控制器端子，该第四控制器端子与第四控制器电压相关联并被親合到电容器的第一电容器端子，电容器还包括親合到第三控制器端子的第二电容器端子；第二晶体管，该第二晶体管包括第四晶体管端子、第五晶体管端子和第六晶体管端子，第五晶体管端子被耦合到第二控制器端子；以及开关，被配置为接收控制信号并且包括第一开关端子和第二开关端子，第一开关端子被耦合到第二控制器端子，第二开关端子被耦合到第一控制器端子。该系统控制器被配置为如果第二晶体管导通时并且如果第四控制器电压小于第一阈值时，则闭合开关。
[0010]在一个实施例中，一种用于调整电源变换系统的系统控制器包括:第一控制器端子，该第一控制器端子与第一控制器电压相关联并被耦合到第一晶体管的第一晶体管端子，第一晶体管还包括第二晶体管端子和第三晶体管端子，第三晶体管端子被耦合到电源变换系统的初级绕组；第二晶体管，该第二晶体管包括第四晶体管端子、第五晶体管端子和第六晶体管端子，第五晶体管端子被耦合到第一电阻器；以及第一钳位组件，被耦合到第四晶体管端子。第一钳位组件被配置为接收与第一控制器电压相关联的电流，至少基于与电流相关联的信息生成参考电压，并且将第四晶体管端子偏置为参考电压以在第五晶体管端子处生成供电电压。
[0011]在另一实施例中，一种用于调整电源变换系统的方法，该电源变换系统包括具有第一控制器端子、第二控制器端子和第三控制器端子的系统控制器，该方法包括:生成与第一控制器端子相关联的第一控制器电压，第一控制器端子被耦合到第一晶体管的第一晶体管端子，第一晶体管还包括第二晶体管端子和第三晶体管端子，第二晶体管端子被耦合到电源变换系统的初级绕组；生成与耦合到第三晶体管端子的第二控制器端子相关联的第二控制器电压；以及生成与第三控制器端子相关联的第三控制器电压。该方法还包括:处理与第一控制器电压、第二控制器电压和第三控制器电压相关联的信息，第一控制器电压等于第一电压差与第三控制器电压之和，第二控制器电压等于第二电压差与第三控制器电压之和；使第一电压差保持恒定；以及改变第二电压差，以导通或截止第一晶体管并影响流经初级绕组的初级电流。
[0012]在又一实施例中，一种用于调整电源变换系统的方法，该电源变换系统包括具有控制器端子的系统控制器，该方法包括:生成与控制器端子相关联的控制器电压，控制器端子被耦合到第一晶体管的第一晶体管端子，第一晶体管还包括第二晶体管端子和第三晶体管端子，第三晶体管端子被耦合到电源变换系统的初级绕组；生成与控制器电压相关联的电流；至少基于与电流相关联的信息将第二晶体管的第四晶体管端子偏置为参考电压，第二晶体管还包括第五晶体管端子和第六晶体管端子，第六晶体管被耦合到电阻器；以及至少基于与参考电压相关联的信息在第五晶体管端子处生成供电电压。
[0013]根据另一实施例，一种用于调整电源变换系统的系统控制器包括:控制器端子，该控制器端子与控制器电压相关联并被耦合到第一晶体管的第一晶体管端子，第一晶体管还包括第二晶体管端子和第三晶体管端子，第三晶体管端子被耦合到电源变换系统的初级绕组；第一电阻器，该第一电阻器被耦合到控制器端子；以及钳位组件，该钳位组件被耦合到第一电阻器。钳位组件被配置为从第一电阻器接收与控制器电压相关联的电流，至少基于与电流相关联的信息生成参考电压，并且将参考电压输出到调压器。
[0014]根据又一实施例，一种用于调整电源变换系统的方法，该电源变换系统包括具有控制器端子的系统控制器，该方法包括:生成与控制器端子相关联的控制器电压，控制器端子被耦合到第一晶体管的第一晶体管端子，第一晶体管还包括第二晶体管端子和第三晶体管端子，第三晶体管端子被耦合到电源变换系统的初级绕组；生成与控制器电压相关联的电流，电流流经耦合到控制器端子的电阻器；至少基于与电流相关联的信息生成参考电压；以及将参考电压输出给调压器。
[0015]相比于传统技术，通过本发明获得了许多益处。例如，本发明的一些实施例提供了使用系统控制器中的内部晶体管进行源极切换的方案。在另一示例中，本发明的某些实施例提供了用于将欠压锁定(UVLO)阈值电压减小为例如接近内部供电电压的系统和方法。在又一示例中，本发明的一些实施例提供了用于在启动处理期间