开关式并联调节器电路的制作方法
【专利说明】开关式并联调节器电路
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年12月6日递交的第61/913，053号美国临时申请的权益。上述申请的全部公开内容以引用的方式并入本文。
技术领域
[0003]本公开涉及开关式并联调节器电路。
【背景技术】
[0004]本部分提供与本公开相关的背景信息，其不一定是现有技术。
[0005]数字控制技术可用来取代电子产品中的模拟电路，该电子产品例如是可包含智能控制功能和远程控制功能的简单的家用电器。这些智能特征需要要求稳定的偏置功率的微处理器。数控电源也需要待被首先通电的微处理器或数字信号处理器，以便允许受控操作。
[0006]直接从公用电网电源(例如，115VAC、230VAC等)获得低的偏置电压(例如，3.3V)是具有挑战的。例如，典型的单相家庭电度表可在3.3V下仅需要约10mA。降压转换器可需要极其小的占空比，以从公用电网电源产生这样的低偏置电压。许多应用针对于转换器不允许低压侧控制开关操作，并且高压侧开关操作针对于调节需要高压侧驱动和直接感测输出电压的相关难度。在续流期间的间接反馈不提供对于微处理器所需要的紧压调节。针对低功率需求，使用用于调节的光耦合器增加了成本和复杂性。
【发明内容】
[0007]本部分提供本公开的总体概述，并不是其全部范围或其全部特征的全面公开。
[0008]概念1:一种开关式并联调节器电路包括:电流源，所述电流源具有用于接收输入电压的输入端和用于提供DC (直流)电流的输出端；以及联接至所述电流源的所述输出端的并联电压调节器。当DC负载被联接至所述输出端时，所述电流源被配置成向所述DC负载提供DC电流，并向所述并联电压调节器提供DC电流。提供给所述并联电压调节器的DC电流调节在所述输出端的电压。所述并联电压调节器具有的载流容量大于提供给所述DC负载的DC电流和提供给所述并联电压调节器的DC电流的总和。
[0009]概念2:根据概念I所述的开关式并联调节器电路，其中，所述电流源包括开关、电感器和开关控制器，所述开关控制器被配置成当通过所述电感器的电流达到下限阈值时接通所述开关、当通过所述电感器的所述电流达到上限阈值时关断所述开关。
[0010]概念3:根据前述概念中任一项所述的开关式并联调节器电路，其中，所述下限阈值约为零，并且所述开关控制器被配置成运行所述开关以使所述电感器在边界模式操作下运行，其中，通过所述电感器的所述电流在大约零和峰值之间循环。
[0011]概念4:根据前述概念中任一项所述的开关式并联调节器电路，其中，所述电流源包括联接至所述开关控制器的电流感测器，所述电流感测器被配置成感测通过所述电感器的电流，所述开关控制器联接至所述开关并且被配置成当感测到的通过所述电感器的电流达到下限阈值时接通所述开关、当感测到的通过所述电感器的电流达到上限阈值时关断所述开关。
[0012]概念5:根据前述概念中任一项所述的开关式并联调节器电路，其中，所述开关控制器为具有高输入滞后阈值和低输入滞后阈值的缓冲器。
[0013]概念6:根据前述概念中任一项所述的开关式并联调节器电路，其中，所述电路为非隔离式电路。
[0014]概念7:根据前述概念中任一项所述的开关式并联调节器电路，其中，所述电路包括电感器、开关、二极管、具有高输入滞后阈值和低输入滞后阈值的缓冲器、和电流感测器。
[0015]概念8:根据前述概念中任一项所述的开关式并联调节器电路，其中，至少所述开关、所述二极管和所述缓冲器被包括在集成电路中。
[0016]概念9:根据前述概念中任一项所述的开关式并联调节器电路，其中，所述电流源包括集成电路。
[0017]概念10:根据前述概念中任一项所述的开关式并联调节器电路，其中，所述并联电压调节器包括齐纳二极管。
[0018]概念11:根据前述概念中任一项所述的开关式并联调节器电路，其中，所述电流源被配置成利用所述输出端的电压作为用于所述缓冲器的偏置电源电压。
[0019]概念12:根据前述概念中任一项所述的开关式并联调节器电路，其中，所述电流源包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。
[0020]概念13:根据前述概念中任一项所述的开关式并联调节器电路，其中，所述电流源包括发射极开关的双极晶体管开关，所述发射极开关的双极晶体管开关具有与低额定电压的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)串联的双极结晶体管(BJT)。
[0021]概念14:根据前述概念中任一项所述的开关式并联调节器电路，其中，所述电流源的所述输入端通过整流器联接至公用电网。
[0022]概念15:根据前述概念中任一项所述的开关式并联调节器电路，其中，所述电流源的所述输出端联接至数字控制器。
[0023]概念16:根据前述概念中任一项所述的开关式并联调节器电路，其中，所述电流源的所述输出端联接至LED驱动器电路。
[0024]概念17:根据前述概念中任一项所述的开关式并联调节器电路，其中，所述电流源包括发射极开关的晶体管。
[0025]概念18:—种电压调节电路，包括:
[0026]用于接收DC输入电压的输入端；
[0027]用于提供DC输出电压的输出端；
[0028]联接至所述输出端的电感器；
[0029]串联联接在所述输入端和所述电感器之间的开关；
[0030]与所述输出端并联联接的并联电压调节器；
[0031]联接至所述开关以向所述开关提供控制信号的缓冲器；以及
[0032]联接在所述电感器和所述缓冲器之间的电流感测器，所述缓冲器被配置成当感测到的通过所述电感器的电流达到下限阈值时接通所述开关、当感测到的通过所述电感器的所述电流达到上限阈值时关断所述开关。
[0033]概念19:根据概念18所述的电压调节电路，其中，所述并联电压调节器包括齐纳二极管。
[0034]概念20:根据概念18和19中任一项所述的电压调节电路，其中，所述缓冲器被配置成利用所述DC输出电压作为偏置电源来运行。
[0035]概念21:根据概念18至20中任一项所述的电压调节电路，其中，所述开关包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。
[0036]概念22:根据概念18至21中任一项所述的电压调节电路，其中，所述开关包括发射极开关的双极晶体管，所述发射极开关的双极晶体管具有与低额定电压的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)串联的双极结晶体管(BJT)。
[0037]概念23:根据概念18至22中任一项所述的电压调节电路，其中，所述BJT的栅极联接至所述DC输出电压，所述缓冲器被配置成控制所述M0SFET。
[0038]概念24:根据概念18至23中任一项所述的电压调节电路，其中，所述下限阈值约为零，并且所述缓冲器被配置成控制所述开关以使所述电感器在边界模式操作下运行，其中，通过所述电感器的所述电流在大约零和峰值之间循环。
[0039]概念25:根据概念18至24中任一项所述的电压调节电路，其中，所述上限阈值和所述下限阈值被设定成使得所述缓冲器被配置成控制所述开关以使通过所述电感器的平均电流大于联接至所述输出端的负载所利用的电流，使得来自所述电感器的过量的电流被所述并联电压调节器所利用以调节所述DC输出电压。
[0040]概念26:根据概念18至25中任一项所述的电压调节电路，其中，所述电路被配置成在所述输入端接收来自公用电网的整流输入电压，并且输出低的DC电压用于联接至数字控制器。
[0041]概念27:根据概念18至26中任一项所述的电压调节电路，其中，所述开关式并联调节器电路被配置成在所述输入端接收来自公用电网的整流输入电压，并且输出低的DC电压，用于联接至一个或多个发光二极管(LED)。
[0042]概念28:根据概念18至27中任一项所述的电压调节电路，其中，所述DC输出电压约为3.3伏。
[0043]概念29:根据概念18至28中任一项所述的电压调节电路，还包括串联联接在所述输入端和所述输出端之间的电流源和欠压锁定(UVLO