专利名称：驱动开关电源中开关的方法及开关电源的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种驱动开关电源，尤其是自激式开关电源中的开关的方法，也涉及一种开关电源。
背景技术：
开关电源的作用，是为所连接的负载提供至少近似直流的、独立于负载的电压。为此目的，变压的初级线圈与一个开关串连于电源电压，次级线圈与初级线圈呈感应耦合连接，通常经过一个整流装置连到负载，对负载提供输出电压。当开关闭合的时候，初级线圈吸收能量，接着当开关打开，把上述能量输出到次级。开关按照驱动电路产生的驱动脉冲被驱动。初级线圈在开关每次接通周期内吸取的，并接着又输出到次级供给负载的能量越大，则使开关保持关闭的时间越长。开关电源的功率损耗相应于开关每个接通周期吸取能量的平均时间。
开关的接通周期随着负载的功率消耗增加而被延长，以便使跨在负载上的当前电压保持近以恒定。为了设置驱动脉冲的持续时间，取决于输出电压的一个控制信号被产生。如果输出电压因负载变化而变化，则控制信号也变化，以便能用这种方式使驱动脉冲的持续时间适应变化的负载状况。
为了确定开关的接通时刻，已知的做法是估计跨在初级线圈或开关上的当前电压并当初级线圈无能量或去磁时，也就是，当初级线圈输出它的存储能量到次级的时候，在打开开关以后再合上开关。在低功耗的小负载情况下，当驱动脉冲很短，每次开关接通时初级线圈吸取的能量相应低的时候，就会引起高的开关频率。
随着开关的开关频率升高，电源设备的开关损耗增加。因此DE19732169A1，提出一种开关电源，其中，在开关电源小功率输出的情况下，当初级线圈是无能量或被去磁的时候，开关不立刻接通，在已知的这种开关电源中，开关接通时刻当然也依控制电压设置，在两个接通时刻之间的持续时间越长，则开关电源输出功率就越小。为了设置接通时刻，在该已知设备中，控制信号被用于产生一个脉冲宽度调制信号，它的持续时间取决于控制信号的幅值，它同时决定两个驱动脉冲之间的时间间隔。
发明内容
本发明的目的是提供一个驱动开关电源的开关的简单的实现方法，其中，在低功率输出情况下，电路损耗的增加被避免了。进一步，本发明的目的是提供一个实现这个方法的开关电源。
这个目的是通过具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求8的特征的装置实现的。
根据本发明驱动开关电源的功率开关的方法，开关与变压器初级线圈串连，在开关打开以后提供参考时刻，在此时刻一个跨在开关上的当前电压对应于一个第一参考电压值，或者一个跨在开关上的当前电压对应于一个待检测的第二参考电压值，并且仅当检测到的参考时刻的数值等于比较数值时，开关被关闭。依据输出电压决定的控制信号超过一个上限值或低于一个下限值，比较数值增加或减少。
本发明的方法是利用所谓自由变压器振荡，如果在初级线圈去磁以后，开关不再立刻关闭以便再提供给初级线圈能量，这种自由变压器振荡就建立了。这种自由变压器振荡是由一个谐振电路构成的，在自激式开关电源中，它由初级线圈和一个缓冲电容器与一个开关并连，或与一个初级线圈串联形成。这些变压器振荡在开关或初级线圈上产生周期性交变电压。在本发明的方法中，跨在初级线圈或开关上的当前的周期电压的“零交叉”被检测。在下文中，“零交叉”表示一个时刻，在这时刻，跨在开关上或初级线圈上的周期交变电压的幅值相交于它们周期振荡的幅值，或者它与各自周期交变电压的平均值相对应。在零交叉的时候，初级线圈至少近似没有能量。这些零交叉之间的间隔是恒定的，取决于谐振电路的频率。
本发明的方法利用均匀间隔的零交叉作为再次接通开关的暂时参考。在开关被再次接通以前出现的零交叉的数目取决于比较的数值，该数值依据控制信号而被设置。用这种方法，开关接通频率随输出功率减少而减少。
该比较数值根据控制信号超过一个上限值或低于一个下限值而增加或减少。在一个实施例中，控制信号随输出电压减少而增加，如果控制信号超过该上限值，比较数值就减少。比较数值的减少导致开关频率的增加或者缩短下一次开关接通到来的持续时间，因此进一步抵制输出电压的减少。如果控制信号低于下限值，则比较数值就增加，以便减少开关频率，并因此抵制输出电压的进一步升高。
在比周期变化的负载的周期要长的估计时间持续时间内，对控制信号的估计最好在对比较数值计数以前进行，比较数值被计数，仅当控制信号在整个估计时间持续时间内保持在下限值以下时进行。周期变化负载引起周期性波动输出电压和一个周期波动控制信号。在比负载周期长的估计持续时间内估计控制信号，增加比较数值，仅当控制信号在整个估计时间持续时间内控制信号保持低于下限值，当控制信号刚刚降落的时刻避免对比较数值进行计数。结果，有可能防止比较数值在连续数值之间来回跳动，避免不断改变接通频率，防止不断改变接通频率是重要的，以便避免在所连负载上出现干扰，例如电视机图象干扰，或变压器哼哼声。
比较数值的最小值是1，相当于初级线圈去磁后再次直接接通开关的情况。
按照本发明的一个实施例，只有那些零交叉被检测，这时，跨在开关上的电压降低或者跨在初级线圈上的电压升高。在零交叉情况下，存储电容器经受一个放电过程，也即存储在电容器中的能量减少。开关由于存储电容器被放电而接通，减少了开关的损耗，因为当开关闭合的时候，电容器完全放电。
一个本发明的开关电源，它有一个开关，该开关与一个变压器初级线圈串连，开关按驱动脉冲接通或关断，一个驱动电路依据一个启动信号产生驱动脉冲，一个控制器，它根据输出电压产生一个控制信号。为了产生启动信号，提供了一个电路装置，它有一个检测电路，检测参考时刻，在该时刻，开关上的当前电压与第一参考电压值对应或初级线圈上的当前电压与一个第二参考电压值对应，一个第一计数器被连到该检测电路，所述计数器有一个输出端，在其上获得第一计数器信号。用于产生启动信号的电路装置还有一个第二计数器，它具有一个第一输入端，在其上给出一个信号，它取决于控制信号与有低限值的比较，和一个第二输入端，其上提供一个信号，它取决于控制信号与上限值的比较，并且有一个输出端，比较计数信号可以在它上面得到。第一计数信号和比较计数信号被提供给一个第一比较器装置，它依据第一计数器信号和比较计数器信号的比较而提供一个启动信号。
按照本发明的一个实施例，一个第一比较器装置被提供，它提供一个第一比较信号，该信号取决于控制信号和下限值的比较，和一个第二比较信号，它取决于控制信号和上限值的比较。
本发明将通过下面实施例和附图得到更详细的解释，其中图1是一个开关电源的实施例的方框图，它具有一个与初级线圈串连的开关。
图2是开关上电压的时间分布图，第一计数的读数，比较计数的读数，启动信号和驱动脉冲的驱动信号。
图3是控制信号的时间分布图，比较计数的读数，为了解释依据控制信号和上下限值而增、减的比较计数的读数。
图4是本发明的一个驱动电路的方框图它提供了一个驱动信号。
图5是一个产生一个零交叉信号的电路装置的典型实施例。
图6是开关上电压的零交叉信号的时间分布图。
图7是第二比较器的典型实施例，它提供第一和第二比较信号。
图8是脉冲产生装置的典型实施例，该装置按照启动信号和一个控制信号产生驱动脉冲。
图9是图8装置中所选择信号的时间分布图。
在各附图中，除非另外指出，相同的参考符号表示相同的部分和具有相同意义的信号。
具体实施例方式
在解释本发明的方法以前，先解释一个适合实现本发明方法的自激式开关电源的典型实施例，参看图1。
该开关电源有一个开关T，它是由MOS场效晶体管构成(MOSFET＝金属氧化物半导体场效晶体管)，它和变压器的初级线圈L1串连，这个串连电路包含初级线圈L1和开关T，开关T被连到供电电位端和一个参考地电位M端之间的供电电压V+，一个缓冲电容器C与初级线圈L1串连，与晶体管T的漏一源电路并联。一个驱动电路10用于驱动晶体管T，该驱动电路与晶体管T的栅极端G相连，提供一个驱动脉冲AI，由此而使晶体管T接通或关断。
变压器有一个次级线圈L2，它与初级线圈L1电感耦合，它的出口端和一个整流器相连，在输出端AK1，AK2上提供一个输出电压Va。在典型实施例中，整流器包含一个串连电路，它由一个二极管D1和一个电容器C1组成，它能在电容器C1上分接出输出电压Va。
开关电源用于在负载RL上提供一个近似直流的输出电压Va，它通过图1中无电抗电阻RL为例进行解释。当晶体管T处于接通状态，初级绕组L1通过电压V+吸取能量，接着，当晶体管T关断时，通过次级绕组L2、整流器D1、C1把上述能量输出到负载RL。功率输出到负载RL上，因此输出电压Va，取决于开关接通频率，以这样的频率开关接通，在该时间持续时间内，晶体管T在接通后保持接通状态，这两个参数，即接通频率和驱动脉冲的持续时间，是通过驱动电路10按照控制信号Vr设定的。控制信号Vr取决于输出电压Va，并取决于开关上的当前电压Vtr或初级线圈L1上当前电压VL1。在图1的典型实施例中，晶体管T的电压Vtr用作操作变量。
为了根据输出电压提供控制信号Vr，有一个控制装置20，使用一个与初级线圈L1电感耦合的辅助线圈L3，整流器连接在辅助线圈L3的出口，它有一个二极管D2和一个电容器C2和一个电压分压器R2、R3，它们与电容C2并联提供一个电压Vm，与输出电压Va成比例。控制器RE比较上述电压Vm和参考电压Vref，在输出端提供一个控制信号Vr。控制器RE，具体地说，是一个比例控制器，一个比例积分控制器或一个积分控制器。控制器RE，通过图1进行解释，它有一个比例控制频率特性，它被设计成一个运算放大器，具有很大的放大倍数。对于控制信号Vr，在本例中，它保持准确，如果输出电压增加则控制信号Vr减少，如果输出信号Va减少则控制信号Vr增加。
本发明方法的目的是驱动开关T以减少在小功率输出情况下的开关频率，即接通晶体管的驱动脉冲产生的频率。本方法的基本步骤在下面参考图2进行解释。
为了影响开关频率，在本发明的方法中，晶体器T上的电压Vtr是被估计的。图2是典型的电压Vtr的时间分布，当晶体管T处在接通状态，这个电压Vtr是非常小的或近似等于零，如在接通持续时间ton内所作的图解。在晶体管T关断以后，电压Vtr迅速上升到一个高于电源电压V+的值，并保持在这个值，直到存储在初级线圈L1中的能量被输出到次级。后来，电压Vtr减少直到它在t1时刻达到电源电压V+的值。在t1时刻，初级线圈L1被完全去磁，这是开关T打开以后的第一段时间，从而在初级线圈L1上的电压等于零。如果在初级线圈L1第一次去磁以后开关T不是立刻再接通，则所谓自由变压器振荡就会出现，它可由晶体管T上的或初级线圈L1上的周期交变电压辨出。线圈L1上的电压和晶体管T上的电压Vtr之总合与电源电压V+相等。
图2中的电压Vtr在电源电压v+的值附近振荡，因为有电阻，其幅度随持续时间的增加而减小，图2中未示出。电压Vtr与电源电压V+相交的时刻在下面被称为是电压Vtr的“零交叉”。
本发明的方法，是提供这些零交叉点，在晶体管T已关断以后，进行检测和计数。当驱动脉冲AI，如图2所示，从上限驱动水平到下限驱动水平减少的时候，n型导电场效应晶体管T，如图1所示，就关断。图2中，AZ表示一个第一计数器的值，它包含在晶体管已关断后所检测到的零交叉数，并在晶体管T已关断后，它从零开始。图2所示方法仅检测上述电压Vtr下降边沿上的电压Vtr的零交叉。因此，当对于第一时间，初级线圈L1被去磁的时候，第一计数器值AZ，呈现计数器的值，在时刻t1是1。在时刻t2电压Vtr的一个完整振荡周期以后，第一计数器值是2，和在下一个周期在时刻t3消逝以后，计数器的值是3。本发明的方法提供第一计数器值AZ和一个比较计数器值VZ进行比较，根据图2实施例，它被设定为3，并且容许，仅当第一计数器值AZ已经达到比较计数器值VZ的时候，再次产生驱动脉冲AI。
在图2的例中，第一计数器值在时刻t3达到比较计数器的值，因此晶体管最早在t3再次被接通。
电压Vtr也是存储电容器C目前的电压，当晶体管T接通的时候，它被完全放电。为了保持开关损耗尽可能低，晶体管T被接通，是当电容器C上的电压或晶体管Vtr上的电压尽可能小的时候。因此，本发明的一个实施例在操作计数器值AZ达到比较计数器VZ的值的时刻，在晶体管T或存储电容器C上的电压Vtr已进一步减小以后，提供一个启动信号SOE和提供一个仅随启动信号SOE下降沿产生的驱动脉冲AI。
驱动脉冲AI的持续时间取决于控制信号Vr的幅度，它保持准确做到，驱动脉冲AI持续时间越长，控制信号Vr越大。一个大的控制信号表示一个过分小的输出电压，结果，延长驱动脉冲，由开关电源吸收的功率和输出到负载的功率增加，以便校准输出电压。比较计数值VZ，它决定省略的零交叉数和两个驱动脉冲A1之间的周期持续时间tai，同样也取决于控制信号，如果控制信号Vr降到下限值Vr1以下，比较计数器值VZ就增加，如下所述。控制信号Vr降到下限值Vr1以下，表示输出电压过大或者负载具有低功率损耗。在小输出功率情况下，比较计数器值VZ增加，以减少驱动脉冲AI的接通频率fai或增加两个驱动脉冲之间的时间间隔tai。如果输出电压Va由于负载的高功率损耗而减小并且如果，在这个过程中，控制信号Vr上升到上限值Vrh以上，如下所述，则比较计数器值VZ再次减小，以便再次增加接通频率fai，或再次减少在两个驱动脉冲之间的时间间隔tai。
取决于控制信号Vr，取决于上、下限值Vr1、Vrh的比较计数器值VZ的变化将在下面参考图3予以解释。
图3a以举例的方式表示，一个控制信号Vr相对于时间的分布图，表示出上述控制信号Vr在图解时间段中的周期波动。这样一个周期波动的控制信号Vr由一个具有周期波动功耗的负载产生，它产生周期波动的输出电压Va，输出电压Va经控制信号Vr被反馈。
图3a还示出比较计数器值VZ，它通常用X表示，在持续时间tp2内，控制信号Vr最好被估计，它比控制信号Vr的波动周期持续时间tp1要长，或比连接到输出端AK1，AK2上的负载RL的功率波动的周期持续时间tp1要长。在比波动控制信号Vr的周期持续时间长的一个时间间隔tp2内，估计控制信号Vr保证比较计数值VZ不仅仅因为控制信号Vr的时刻波动而变化。因此，在本发明的方法实施例中，当控制信号Vr在整个时间周期tp2内处在下限值Vr1下面的时候，就采取比较计数器值Vz增加1的措施，也就是当输出电压Va在整个时间持续期间tp2内超过一个预定的限定值的时候采取这个措施。
在图3a的图解时间分布图中，虽然控制信号Vr偶尔处在下限值Vr1之下，但它同时也偶尔在上述时间间隔tp2内超过上述下限值Vr1，从而比较计数值VZ保持不变。
图3b示出了控制信号Vr的另一个时间分布图，其中控制信号Vr一开始大于下限值Vr1，然后降到下限值Vr1的下面，并在整个估计周期tp2内保持在下限值Vr1以下，从而在估计周期tp2结束以后，比较计数器值VZ被增加1，以便减少晶体管T的接通频率。
图3C是控制信号Vr的另一个分布图，控制信号Vr偶然地大于上限值Vrh；从而比较计数器值VZ被减小1，以便增加晶体管T的接通频率。在图3C的这个例子中，比较计数器值VZ根据启动信号SOE被减少，这就是说，任何时候控制信号Vr大于上限值Vrh，比较计数器值就减少，并且当一个启动信号SOE的脉冲存在，启动信号SOE的脉冲用最短的脉冲表示，图3C。启动信号SOE因为作为时钟信号以计算比较计数器值VZ。
开关电源操作方法，其中上述方法已被实现，并在下面参照图1，2，3予以解释。当开关电源被接通的时候，比较计数器值VZ被设定到1并当开关电源被接通的时候，输出电压Va是零，这就产生一个很大的控制信号Vr，它通过适当的电路方法被限制到限定值Vrm，如图3a所示。只要控制信号Vr大于下限值Vr1，比较计数器值VZ保持在1，即如果初级线圈L1在驱动周期的第一时间内，在每种情况下都是无能量的，晶体管T在时刻t1就总是再接通。驱动脉冲AI的持续时间取决于控制信号Vr，驱动脉冲AI持续时间越长，则控制信号Vr越大。如果控制信号Vr减小，则驱动脉冲AI缩短，在晶体管T的关断和第一零交叉Vtr之间的持续时间减少，结果增加了开关接通频率fai，或减小了两驱动脉冲AI之间的时间间隔。为了抵制上述接通频率fai随控制信号Vr减小而进一步增加，即减少输出功率，如果控制信号Vr下降到下限值Vr1以下，则比较计数器VZ开始计数。在本发明的实施例中，仅当控制信号在估计周期tp2内保持在下限值以下的时候，比较计数器VZ开始计数。增加比较计数器值VZ的结果是，在晶体管T下次接通以后，晶体管T上的电压Vtr的零交叉被忽略，直到晶体管T再次被接通为止。这样就减小了开关频率fai。
在进一步的过程中，如果控制信号Vr保持在下限制Vr1以下，则比较计数器值VZ进一步增加，以便进一步有效地减少接通频率fai。换言之，如果控制信号Vr上升到上限值Vrh以上的一个值，比较计数器值VZ就减小，以便再增加接通频率fai，抵制输出电压Va进一步减小。
图4是本发明驱动电路10的方框图，它提供了本发明方法的一个驱动脉冲AI。
驱动电路10有一个电路装置100，用于提供启动信号SOE，和一个脉冲产生电路170，它根据启动信号SOE和控制信号Vr产生驱动脉冲AI。
控制信号Vr和晶体管T上的电压Vtr被供给电路装置100，以产生启动信号SOE。在这种情况下，电压Vtr出现在检测电路110上，它提供一个来自电压Vtr的零交叉信号NDG，它的信号供给一个第一计数器装置120。在上述计数器装置120的输出端可以得到一个输出计数器值AZ，它被供给一个比较器装置150。一个第二计数器装置140提供比较计数器值Vz，它同样被供给第一比较器装置150，第一比较器装置150根据第一计数器值AZ和比较计数器值VZ的比较而产生启动信号SOE。第一和第二计数装置120，140最好设计成数字计数器，第一比较器装置150最好设计成数字比较器装置，如果第一计数器值AZ等于比较计数器值VZ，它就产生一个启动信号SOE的脉冲。第一计数器120的计数器读数最好用启动信号SOE的一个脉冲下降沿进行复原，以便在晶体管T再次被接通以后，再去从零计算电压Vtr的零交叉数。
图5是一个检测电路110的实施例，它有一个比较器K1，对于它的非反相输入端提供电源电压V+，对于它的反相输入端提供电压Vtr。零交叉信号NDG可以在比较器K1的输出端得到。
图6是图5的装置产生的零交叉信号NDG的时间分布图和电压Vtr的时间分布图。每当电压Vtr降到电源电压V+值以下，零交叉信号NDG都呈现一个高电平。
第一计数器120是这样设计的，第一计数器值AZ随着零交叉信号NDG的上升沿的出现总是增加1。因此，第一计数器值在时刻t1，t2，t3各种情况下都增加1，在这些时刻，如果下降沿出现，开关T上的电压Vtr降到电源电压V+值以下。如果电压Vtr的下降沿出现，仅有这些零交叉被检测。
比较计数器值VZ由第二计数装置140，按照第一输入端141上的计数信号UP进行计数，或按照第二输入端142上的倒计数信号DO进行递减计数。
计数信号UP取决于第一比较信号VR1，它还取决于控制信号Vr和下限值Vr1的比较结果。再者，倒计数信号DO取决于第二比较信号VRH，它还取决于控制信号Vr和上限值Vrh的比较结果。
第一和第二比较信号VRL，VRH是由第二比较器装置130提供的，控制信号Vr被供给该装置。图7是一个比较装置130的实施例，它有一个第一比较器K2和一个第二比较器K3。控制信号Vr被加到第一比较器K2的非反相输入端，上限值Vrh被加到第一比较器K2的反相输入端。如果控制信号Vr大于上限值Vrh，在第二比较器K2输出端上获得的第二比较信号VRH就呈现高电平。控制信号Vr加到第二比较器K3的一个非反相输入端，下限值Vr1被加到第二比较器K3的反相输入端，如果控制信号Vr大于下限值Vr1，第2比较器K3的输出端上的第一比较信号VRL就呈现高的驱动电平。
第二比较信号VRH被加到与门G2的一个输入端，启动信号SOE加到它的另一个输入端，在其输出端上有倒计数信号D0。如果第二比较信号VRH是上驱动电平，即如果控制信号Vr大于上限值Vrh，并且如果启动信号SOE的脉冲存在，则比较计数器值VZ被倒计数。因此，比较计数器值VZ按照控制信号Vr和上限值Vrh的比较进行倒计数，并启动信号SOE计时。
触发器FF被接在第二比较器130和第二计数器140之间，一个时钟发生器160连接到用于调节上述触发器的输入S，该时钟发生器，随着图3a的估计间隔tp2计时，而产生脉冲，以便随着上述估计间隔tp2的计时对触发器FF进行调节。出现在第二比较器装置130的输出上的第一比较信号VRL被提供给触发器FF的复原输入端R。如果控制信号Vr超过下限值Vr1并且第一比较信号VRL是高驱动电平，则触发器FF就被复位，一个低驱动电平就出现在触发器FF的输出端Q上。
如果控制信号Vr保持在下限值Vr1以下，则触发器FF仍被设置，结果一个高驱动电平就出现在触发器FF的输出端Q上，并且时钟信号Ptp2和触发器的输出信号被供给与门G1，随着通过与门G1的时钟信号Ptp2的下一个时钟脉冲的到来，第二计数器140的计数脉冲UP被产生。在图4的一个实施例中，触发器的输出端Q上出现的信号可以通过延迟元件D的时间延迟在与门G1上获得。延迟元件D是必须有的，因为，计数脉冲UP产生所伴随的时钟信号Ptp2脉冲也能使触发器FF复原，从而触发器FF输出端Q上的信号就随着时钟信号Ptp2的脉冲的出现而总是减小。
电路装置100的启动信号SOE被供给一个脉冲产生装置170，它依据启动信号SOE产生驱动脉冲AI。
图8是一个脉冲产生装置的实施例。这个脉冲产生装置有一个RS触发器FF2，启动信号SOE被加到它的设定输入端S，在其输出端Q上可以获得驱动信号AI。如上所述，如果第一计数器值AZ等于比较计数器值VZ，则图3中第一比较器装置150就产生启动信号SOE脉冲，如图2所述。根据图2的信号分布图，RS触发器FF2最好以这种方式设计，即触发器用启动信号SOE脉冲的下降沿设定，从而驱动脉冲AI就随启动信号SOE脉冲的下降沿而产生。脉冲产生装置170有一个比较器K4，控制信号Vr加到它的反相输入端，在它的非反相输入端和参考地电位M之间接有电容器C3，它通过电阻R3而连到电源电压V+。一个双极晶体管T2与电容器C3并联，上述晶体管经一个反相器INV和一个电阻R4，由驱动脉冲AI驱动，如果驱动脉冲AI具有一个低驱动电平，也就是说，如果开关电源晶体管T断开，则双极晶体管T2就导通以便电容器C3放电。
图9是图8产生驱动脉冲的电路装置的操作方法。由触发器FF2的设定，触发器FF2的输出端出现高驱动电平，从而形成驱动脉冲AI的起点。双极晶体管T2关断，电容器C3经电阻R3充电，结果电容器C3上的电压Vc3就上升。如果电容器C3上的电压Vc3达到控制信号Vr的值，则触发器FF2，它的复位输入端R连到比较器K4的输出端上，就被复位，并且驱动脉冲AI停止。晶体管T3再次被接通，电容器C3被放电。
因此驱动脉冲AI持续的时间越长，控制信号Vr越大。
代替晶体管T上的电压Vtr，本发明也使用初级线圈上的电压V11，以便检测零交叉时刻。为此目的，电压V11与第二参考电压值进行比较，这点不特别进行说明了。电压V11等于电源电压V+和晶体管上的电压Vtr之间的差。
权利要求
1.一种驱动功率开关(T)的方法，在开关电源中该开关与一个变压器的初级线圈(L1)串联，其中获得一个取决于输出电压(Va)的控制信号(Vr)，该方法有下述特征检测参考时刻，在这个时刻，开关(T)上当前电压Vtr相应于一个第一参考电压值(V+)或者这时刻初级线圈(L1)上当前电压相应于第二参考电压值，在所检测的参考时刻的数值(Az)已经达到比较数字值(VZ)时关闭开关(T)，根据控制信号(Vr)是超过一个上限值(Vrh)或是低于一个下限值(Vr1)增加或减少比较数字值(VZ)。
2.如权利要求1的方法，其中如果控制信号(Vr)超过上限值(Vrh)，比较数字值(VZ)就减小。
3.如权利要求1或2的方法，如果在予定时间间隔(tp2)内，控制信号(Vr)不超过下限值(Vr1)比较数字值(VZ)就增加。
4.按照权利要求3的方法，其中予定时间间隔比负载周期波动功耗的周期持续时间要长。
5.按照上述权利要求之一的方法，其中比较数字值(VZ)在各种情况下增加1或减小1。
6.按照上述权利要求之一的方法，其中只有参考时刻被检测，在这时刻，开关(T)上的当前电压(Vtr)降到第一参考电压值(V+)以下。
7.按照前述权利要求之一的方法，其中开关(T)上的电压通过分出开关(T)的电压来直接确定。
8.一个具有下述特征的开关电源一个开关(T)，它和变压器的一个初级线圈(L1)串联并根据驱动脉冲(AI)接通或关断，一个驱动电路(170)，根据启动信号(SOE)产生驱动脉冲(AI)，一个控制装置(20)，其中可获得取决于输出电压(Va)的一个控制信号(Vr)，其特征在于，产生启动信号(SOE)的电路装置(100)，具有下述特征一个检测电路(110)，它检测参考时刻，在这时刻，开关(T)上当前电压(Vtr)对应于一个预定第一参考电压值，一个第一计数器(120)，它与检测电路(110)连接，它有一个输出端，在其上第一计数信号(AZ)可以获得，一个第二计数器(140)，它有一个第一输入端(141)，它上面的一个信号取决于控制信号(Vr)和一个第一参考信号(Vr1)的比较，一个第二输入端(142)，其上的信号取决于控制信号(Vr)和一个第二参考信号(Vrh)的比较，并且它有一个输出端，在其上比较计数信号(VZ)可以获得。一个第一比较器(150)，第一计数信号和比较计数信号加到它上面，并且它提供启动信号(SOE)。
9.根据权利要求8的电路装置，它具有一个第二比较器装置(130)，它提供一个第一比较信号(VRL)，它取决于控制信号(Vr)和第一参考信号(Vr1)的一个比较，它还提供一个第二比较信号(VRH)，它取决于一个控制信号(Vr)和第二参考信号(Vrh)的比较。
10.权利要求10-12之一的电路装置，它有一个脉冲产生装置(170)，控制信号(Vr)和启动信号(SOE)加到它上面，它根据启动信号(SOE)和控制信号(Vr)提供驱动脉冲(AI)。
11.权利要求11的电路装置，其中驱动脉冲接通时刻取决于启动信号(SOE)，它的持续时间取决于控制信号(Vr)。
12.上述权利要求之一的电路装置，它有一个触发器(FF)连在第二比较器(130)和第二计数器之间，它有一个第一和第二输入端(R、S)和一个输出端(Q)，一个取决于第一比较信号(VRL)的信号被送到第一输入端(R)，并且一个时钟信号(Ptp2)被送到第二输入端(S)，供给第二计数器(140)的第一输入端(141)的信号取决于触发器(FF)的输出信号。
全文摘要
本发明涉及一个驱动开关电源中开关的方法,其中开关与变压器的初级线圈串连,并且取决于输出电压的控制信号可以从中得到。在这种情况下,参考时刻被检测和计数,在这时刻开关上的电压相当于第一参考电压值,初级线圈上的电压相当于第二参考电压值,仅当所检测的参考时刻的数达到一个比较数字值以后开关再次闭合。本发明还涉及实现本发明方法的开关电源。
文档编号H02M3/335GK1377126SQ0211909
公开日2002年10月30日 申请日期2002年3月14日 优先权日2001年3月15日
发明者P·普雷勒 申请人:因芬尼昂技术股份公司