用于具有过渡区域调节的电源的控制器的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明总体涉及电子电路，且更具体地，本发明涉及开关模式电源。
【背景技术】
[0002]开关模式电源的一般应用是电池充电器。通常控制电池充电器的输出功率以提供经调节的输出电压和经调节的输出电流。在一个输出电流范围上在最大电压和最小电压之间调节输出电压。在一个输出电压范围上在最大电流和最小电流之间调节输出电流。反馈信号被用来调节开关模式电源的输出，使得输出电压和输出电流停留在规定限制内。
[0003]开关模式电源通常具有故障保护特征，该故障保护特征在缺少反馈信号时防止过多的输出电压和/或过多的输出电流。在不具有此故障保护特征的情况下，反馈信号的丢失可导致输出电压和/或输出电流变得足够高以至于损坏输出负载(该负载可以是电池)和/或开关模式电源。在具有此故障保护特征的情况下，缺少反馈信号通常导致开关模式电源运行在自动重新开始循环下，以至于明显减小平均输出电压和/或输出电流，直到反馈信号恢复。
[0004]持续努力地从输出取得比电池充电器能够提供的功率更大的功率会防止电源既调节输出电压又调节输出电流。电池充电器的控制电路通常将在不止一个阈值时间内失去调节解释为缺少触发故障保护特征的反馈信号。
[0005]调节输出电流的低成本电路通常具有宽松的容差。使用这样的电路的电池充电器必须保证容差范围的一端处的最大输出电流的低值，并且这些电池充电器必须保证在容差范围的另一端处不大于最大输出电流的高值。需要考虑其它参数中的额外容差会导致该设计能够比必需的功率高得多。无法递送负载所需要的所有功率将导致电源失去调节并且进入自保护模式。较高的功率容量通常需要较大的磁性部件或较大的功率开关，这增加了电源的成本。
[0006]电池充电器通常展现出经调节的输出电压和经调节的输出电流之间的急剧过渡。换言之，在笛卡尔坐标中绘制的输出电压和输出电流的轨迹通常在对应于最大输出功率的点的过渡点处具有近似90度的锐利拐角。
[0007]设计在经调节的输出电压和经调节的输出电流之间具有锐利过渡的电池充电器的典型实践可以使得产品的成本比满足要求所必需的成本高。从经调节的输出电压到经调节的输出电流的受控的经调节的过渡可以允许使用更低成本的部件。
【发明内容】
[0008]本发明提供一种用于调节从功率转换器的输入到该功率转换器的输出的能量流动的方法，包括:
[0009]接收代表该功率转换器的输出电压的第一信号；
[0010]接收代表该功率转换器的电流的第二信号；
[0011]响应于该第一信号和该第二信号中的至少一个确定该功率转换器的输出电流；
[0012]切换该功率转换器的功率开关以对于第一范围的功率转换器输出电压将该功率转换器的输出电流调节至大体上恒定的输出电流值；
[0013]切换该功率转换器的功率开关以对于第二范围的功率转换器输出电压将该功率转换器的输出功率调节至大体上恒定的功率值；以及
[0014]切换该功率转换器的功率开关以对于一个范围的功率转换器输出电流值将该功率转换器的输出电压大体上调节在该第二范围的功率转换器输出电压的最高输出电压值处。
[0015]优选地，其中接收代表该功率转换器的电流的第二信号包括测量该功率转换器的功率开关的开关电流。
[0016]优选地，所述方法还包括响应于该功率转换器的输出电流调整该第二范围的功率转换器输出电压的最高输出电压值。
[0017]优选地，其中该功率转换器是反激转换器(flyback converter)。
[0018]优选地，所述方法还包括响应于一个调整信号调整该第一范围的功率转换器输出电压和该第二范围的功率转换器输出电压。
[0019]优选地，其中响应于该调整信号调整该第一范围的功率转换器输出电压和该第二范围的功率转换器输出电压包括在该功率转换器的一个控制器的一个端子处接收该调整信号。
[0020]优选地，其中响应于该调整信号调整该第一范围的功率转换器输出电压和该第二范围的功率转换器输出电压包括在耦合到该功率转换器的输出的一个或多个端子处接收该调整信号。
[0021]优选地，其中由该第一范围的功率转换器输出电压和该第二范围的功率转换器输出电压限定的总输出电压范围是大体上恒定的。
[0022]优选地，所述方法还包括响应于温度针对该第二范围的功率转换器输出电压调整该大体上恒定的功率值。
[0023]优选地，其中该第一信号是从该功率转换器的一个输入侧上的一个感测绕组接收的。
[0024]本发明还提供一种在功率转换器中使用的调节器电路，包括:
[0025]—个电压调节电路，被耦合以接收代表在该功率转换器的输出处的输出电压的第一信号，其中该电压调节电路被耦合以响应于该第一信号生成第三调节信号；
[0026]—个电流调节电路，被耦合以接收代表该功率转换器的电流的第二信号，其中该电流调节电路被耦合以响应于该第二信号确定该功率转换器的输出电流，并且响应于该第二信号生成第一调节信号；
[0027]—个过渡区域调节电路，被耦合以接收该第一信号和该第二信号，其中该电流调节电路被耦合以响应于该第一信号和该第二信号生成第三调节信号；以及
[0028]—个控制器，被耦合以响应于该第一调节信号、该第二调节信号和该第三调节信号接收一个反馈信号，其中该控制器被耦合以响应于该反馈信号生成一个驱动信号以控制该功率转换器的一个功率开关的切换，从而对于第一范围的功率转换器输出电压将该功率转换器的输出电流调节至大体上恒定的输出电流值，其中该功率开关的切换还被耦合以对于第二范围的功率转换器输出电压将该功率转换器的输出功率调节至大体上恒定的功率值，并且其中功率开关的切换(switching)还被親合以对于一个范围的功率转换器输出电流值将该功率转换器的输出电压大体上调节在该第二范围的功率转换器输出电压的最高输出电压值处。
[0029]优选地，所述调节器电路还包括一个组合器电路，该组合器电路被耦合以接收该第一调节信号、该第二调节信号和该第三调节信号，从而响应于该第一调节信号、该第二调节信号和该第三调节信号生成该反馈信号输出。
[0030]优选地，其中该组合器电路是求和电路。
[0031]优选地，其中该电流调节电路被耦合以测量该功率转换器的该功率开关的开关电流。
[0032]优选地，其中该功率转换器是反激转换器。
[0033]优选地，其中该第一信号和该第二信号是在该功率转换器的一个输入侧上生成的。
[0034]本发明还提供一种用于在功率转换器中使用的调节器电路，包括:
[0035]一个功率开关；以及
[0036]—个控制器，被親合至该功率开关，并且被親合以接收代表该功率转换器的输出电压的第一信号和代表该功率转换器的电流的第二信号，其中该调节器电路被耦合以响应于至少该第一信号和该第二信号确定该功率转换器的输出电压和输出电流，其中该控制器被耦合以控制该功率开关的切换，从而对于第一范围的功率转换器输出电压将该功率转换器的输出电流调节至大体上恒定的输出电流值，其中该功率开关的切换还被耦合以对于第二范围的功率转换器输出电压将该功率转换器的输出功率调节至大体上恒定的功率值，并且其中该功率开关的切换还被耦合以对于一个范围的功率转换器输出电流值将该功率转换器的输出电压大体上调节在该第二范围的功率转换器输出电压的最高输出电压值处。
[0037]优选地，其中该第一信号和该第二信号是在该功率转换器的初级侧上生成的。
【附图说明】
[0038]参考以下附图描述本发明的非限制性且非穷举性实施方案，其中在所有多个视图中相同的参考数字指示相同的部分，除非另有指定。
[0039]图1示出可以根据本发明的教导运行的电源的输出电压的边界和输出电流的边界。
[0040]图2示出根据本发明的教导的在边界内运行的电源的输出特性。
[0041]图3示出根据本发明的教导的在边界内运行的包括折返区域的电源输出特性。
[0042]图4是根据本发明的教导的包括过渡区域调节的开关模式电源的一个实施例的功能方块图。
[0043]图5示出根据本发明的教导的具有线性过渡区域调节和可调整的电流阈值和电压阈值的电源的输出特性。