专利名称：用于谐振转换器的采样电荷控制的制作方法
技术领域：
本发明涉及功率转换器，更具体地，涉及采用反馈来更好地响应输入电压电平或负载变化的功率转换器控制器。
背景技术：
谐振转换器可以用于将功率从电压源转换到直流电(DC)电压和电流。半桥或全桥谐振转换器可以将AC或DC输入功率转换成稳压DC电源。然而，输入线路(line)条件或输出负载条件的变化可以引起转换器的DC输出波动。当转换器响应于变化操作条件 (例如变化输入线路条件或输出负载条件)时，由于与谐振转换器相关的传递函数的复极点(complex pole)以及高Q，谐振转换器的输出电压和不同电流会过击穿。
发明内容
本发明人实现了用于谐振转换器的改进控制装置和方法，所述谐振转换器包括半桥谐振转换器和全桥谐振转换器。在示例中，所述装置可以包括第一输入以及输出，所述第一输入被配置为接收对转换器操作条件加以指示的第一信息，所述输出被配置为与转换器的开关耦合。在示例中，所述装置可以包括压控振荡器(VCO)，所述压控振荡器被配置为提供具有第一频率的第一脉冲列，并且响应于第一信息来调制第一频率。在示例中，所述装置可以包括分频器，所述分频器被配置为向输出提供第二脉冲列，第二脉冲列具有比第一频率低的第二频率。本综述旨在提供本专利申请主题的概要。而非旨在提供对本发明排他或详尽说明。包括详细的描述以提供关于本专利申请的其它信息。
在并非按照比例绘制的附图中，相似数字可以描述不同视图中的相似组件。具有不同字母后缀的相似数字可以表示相似组件的不同实例。一般地，附图以示例而非限制的方式示出了本文中讨论的不同实施例。图1总体上示出了根据本发明一个示例的电感器-电感器-电容器(LLC)谐振转换器。图2A总体上示出了根据本发明一个示例的压控振荡器(VCO)。图2B总体上示出了 VCO电容器波形以及具有第二分频器触发器的VCO的脉冲列输出波形。图2C总体上示出了包括VCO电容器充电率或放电率之间差异的波形图案的示例。图3总体上示出了包括控制器的半桥谐振转换器的示例，所述控制器被配置为响应于变化负载和输入条件，保持LLC谐振转换器输出处的期望电压。图4总体上示出了包括备选控制器拓扑的半桥谐振转换器的示例。图5总体上示出了包括备选控制器拓扑的半桥谐振转换器的示例。
图6总体上示出了包括备选控制器拓扑的半桥谐振转换器的示例。
具体实施例方式本发明包括用于提高转换器(比如谐振转换器，包括但不限于半桥谐振转换器或全桥谐振转换器)响应的装置和方法。一般地，用于谐振转换器的常规控制方法由于例如复极点或高Q转换器传递函数而提供有限的瞬变响应来改变输出负载和输入源条件。本发明的装置和方法可以实现电压反馈和线路电压前馈，以响应于线路电压或负载条件的变化，从而自动增大或减小转换器增益。这种增益校正可以减少LLC谐振转换器的输入电流和输出电压的过击穿，而不用直接感测线路电压。在特定示例中，所述装置和方法可以将转换器传递函数的复双极点拆分成两个实极点，进而简化控制回路设计，并提供更好的瞬变响应。图1总体上示出了根据本发明一个示例的电感器-电感器-电容器(LLC)谐振转换器100的示例。LLC谐振转换器100可以被配置为在转换器100的输入101处接收电压 Vin，在转换器100的输出102处提供直流电(DC)电压V。ut。所示出的LLC谐振转换器100 包括半桥LLC谐振转换器。LLC谐振转换器100可以包括第一开关103和第二开关104，所述第二开关104被配置为在变压器105的初级绕组上提供交流电波形(例如，高频波形)。 转换器100包括谐振网络，所述谐振网络包括磁化电感器106、谐振电感器107和谐振电容器108。在一些示例中，积分变压器可以包括磁化电感器和谐振电感器。在特定示例中，积分变压器可以包括谐振网路。LLC谐振转换器可以包括用于在输出102处提供DC电压V。ut 的整流器网络110。整流器网络110可以包括整流二极管llla-d以及与变压器105的次级绕组相耦合的输出电容器112。LLC谐振转换器100还可以包括控制器113，以切换第一开关103和第二开关104，从而在输出102处提供在操作条件范围之上的期望DC电压，所述操作条件范围包括但不限于负载条件和变化输入线路条件(例如，改变化输入电压)的范围。LLC谐振转换器100可以包括输出电压传感器114以测量DC电压输出102。控制器可以使用所测量的输出电压来控制第一开关103和第二开关104的切换，以在转换器100的输出102处提供期望DC输出电压。LLC谐振转换器100可以包括电流传感器105，以在第一开关103的导通周期期间感测电感器。所感测的电流可以指示变化线路条件(比如变化输入电压)。所感测电流可以由控制器113接收，并且用于设置第一开关103和第二开关104的开关频率，以响应于变化操作条件(例如，但不限于，变化输入电压)来保持期望的DC输出电压。在不同示例中， 控制器113可以包括压控振荡器(VCO) 116以提供第一开关103和第二开关104的切开关频率。在特定示例中，可以调节VC0116的操作参数以在转换器100的输出102处保持在负载条件范围之上的期望电压。VCO的操作参数可以包括但不限于充电电路斜坡速率(ramp rate)、充电电路的上限阈值、充电电路的下限阈值、或它们的组合。图2A总体上示出了根据本发明一个示例的VCO 213。VCO 213对VCO电容器217 进行充电和放电以产生三角波形。响应于使用比较器219产生的感测电流，电流反射镜218 对VCO电容器的充电和放电率进行设置。比较器219的输出可以指示速率设定点220和速率设定点参考值221之间的差。电容器217可以基于上限阈值Vth充电到上限值。在示例中，由于电容器217上的电压达到上限阈值M0，上部比较器222触发第一触发器2 的“重置”输入。在示例中，由于电容器217上的电压下降到下限阈值以下，下部比较器223触发第一触发器224的“设置”输入。第一触发器224的输出可以提供具有第一频率的第一脉冲列。第一脉冲列可以控制第二电流反射镜225以对电容器217进行充电和放电。脉冲列可以具有第一频率，所述第一频率与在VCO电容器217之上产生的三角电压波形226的频率相对应。在一些示例中，三角电压波形2 可以用于切换谐振转换器的第一开关和第二开关。在一些示例中，不均勻的切换占空比可以弓丨起协作转换器组件中的电流应力。这种占空比变化可以由VCO电容器不均勻的充电率和放电率引起。例如，即使速率和阈值设置点保持不变，VCO组件中小的制造变化也可以引起VCO电容器的充电率和放电率差异。为了避免这种电流应力，特定示例包括第二触发器227以提供分频器，使得VCO提供第二脉冲列来以比第一脉冲列的第一频率低的第二频率切换谐振转换器的开关。在特定示例中，第二频率大约是第一频率的二分之一。图2B总体上示出了 VCO电容器波形2 和具有第二分频触发器227的VCO(例如，在图2A中示出的VC0)的脉冲列输出波形228。为了参考，图2C示出了波形图案229， 所述图案2 在VCO电容器的充电率和放电率之间具有非常大的差异，即使具有这种大的差异，第二触发器227所提供的频率分量也可以为第一开关和第二开关产生具有实质上相等占空比的开关脉冲波形230，以避免在LLC谐振转换器中产生电流应力。图3总体上示出了半桥谐振转换器300的示例，所述半桥谐振转换器300包括控制器316，所述控制器316被配置为响应于变化负载和输入条件，在LLC谐振转换器的输出302处保持期望的电压。半桥谐振转换器300可以包括第一开关303、第二开关304、积分变压器305以及包括负载电容器312的整流器电路310，所述积分变压器305包括磁化电感、谐振电感和谐振电容308。第一开关303和第二开关304可以操作于在变压器305的初级绕组上施加第一交流电(AC)波形。由第一 AC波形引起的第二 AC波形可以被整流，并且在半桥谐振转换器300的输出302处被转换为DC电压。控制器316可以包括VC0313， 与控制器316的输出耦合的切换逻辑电路332以及第一开关303和第二开关304的控制输入。在示例中，控制器316可以包括分频器327，以平衡第一开关303和第二开关304的占空比。在示例中，反馈电路可以接收半桥谐振转换器300的操作信息，并且可以调整至控制器316的输入，以在半桥谐振转换器300的输出302处保持期望的DC电压。在图3的示例中，输出电压传感器314可以提供误差信息来调整控制器316的上限阈值。输出电压传感器314可以包括分压器333和比较器334，所述分压器333提供输出电压的采样，所述比较器334接收和处理所采样的电压，比如，将所采样的电压和参考335 相比较以在比较器334的输出处提供误差信息。在示例中，传感器314可以使用光耦合器 336来向控制器316传送误差信息。在示例中，晶体管337响应于比较器334提供的误差信息，对流经包括了光耦合器336的光源338在内的电路的电流进行调制。光耦合器336的光电晶体管339响应于从光耦合器336的光源338发射的光，对流经与控制器316耦合的电路的电流进行调制。作为响应，电路可以将所调制的电流转换为对误差信息加以指示的电压，并且修改控制器316的上限阈值340。在图3的示例中，输入电流传感器315可以提供与源Vin相关的信息，所述源Vin与半桥谐振转换器300相耦合。发明人已经认识到输入电流信息可以用作前馈控制信息以补偿与输入301耦合的源Vin的变化条件。例如，源电压的变化可以导致流经第一开关303 的传导电流的变化以及在半桥谐振转换器300输出302处的DC电压变化。图3的电路可以包括电流传感器315，以在第一开关303导通期间对电感器电流进行采样。电流传感器315 可以包括与半桥谐振转换器300的变压器305的初级绕组串联耦合的电阻器341。电阻器 341可以向控制器316提供指示传感器电流的信息。控制器316可以包括前馈电路342，以处理指示传感器电流的信息，并且使用信息来调节控制器316的阈值340。阈值调节可以补偿使用电流传感器315检测到的源Vin的变化，以减小或消除与转换器的输出电压有关的源变化效应。在示例中，前馈电路342可以积分所采样的电压以提供指示源Vin操作条件的电压，例如源301Vin的电压。前馈电路342可以包括电流反射镜343，所述电流反射镜343包括感测晶体管344和反射镜(mirror)晶体管345。感测晶体管344可以与电流源346相耦合，所述电流源346被配置为产生与从电流传感器315接收的电压成比例的电流。镜晶体管345可以提供与感测到的电流成比例的电流，以对前馈电流342的电容器347进行充电。 采样和保持电路348可以接收前馈电容器347上的电压。在示例中，可以在第二开关304 的导通周期结束处对前馈电路342的前馈电容器347放电，并且可以允许在第一开关303 的导通周期期间为前馈电路342的前馈电容器347充电。在示例中，如图3中所示，采样和保持电路348可以在第二开关304导通周期的开始处接收前馈电容器347上的电压，并且在采样和保持电路348的输出上保持该值。可以使用电压误差信息来处理所保持的值，并且可以调节控制器316的上限阈值340，比如，VCO 313的充电电路的上限阈值。调节控制器316的上限阈值340可以改变第一开关303和第二开关304的开关频率，以控制在半桥谐振电路300的输出302处的DC电压。在特定示例中，切换逻辑电路332包括第一延迟单元371和第二延迟单元372，以在关断一个开关之后将接通另一个开关延迟一定时间间隔，或反之亦然。在特定实施例中， 通过在零电压条件下提供切换，延迟可以帮助减少切换损耗。延迟还可以减少切换噪声，并且提高谐振转换器系统的整体效率。图4总体上示出了半桥谐振转换器400的示例，所述半桥谐振转换器400包括备选控制器拓扑，所述备选控制器拓扑被配置为响应于变化负载和输入条件，在半桥谐振转换器400的输出402处保持期望的DC电压。在示例中，半桥谐振转换器400可以包括第一开关403、第二开关404、积分变压器405和包括负载电容器412的整流电路410，所述积分变压器405包括磁化电感、谐振电感和谐振电容408。在示例中，电容器416可以包括VCO 413，与控制器416的输出以及与第一开关403和第二开关404的控制输入相耦合的切换逻辑电路432。在示例中，控制器416可以包括分频器427，以平衡第一开关403和第二开关 404的占空比。在示例中，反馈电路414、442可以接收半桥谐振转换器400的操作信息，并且可以响应于变化输入线路和输出负载条件来调节至控制器416的输入，以在半桥谐振转换器400的输出402处保持期望的DC电压。在图4的示例中，半桥谐振转换器400可以包括电流传感器415，所述电流传感器 415包括电容性分压器450，电容性分压器450具有与谐振电容器408并联耦合的串联的第一电容器451和第二电容器452。在第一开关403的导通周期期间，第二电容器452可以充电，进而积分(integrate)电感器电流，并且在采样和保持电路448的输入处提供指示该积分的电压。与图3的示例相比，电容性分压器415可以提供实质上无损的电流传感器。在一些示例中，，谐振电容器408上的电压相对于地参考可以为负。在特定示例中，与第二传感电容器452两端耦合的二极管453可以电平移动电压波形，以使采样波形保持为地参考， 或大于地参考。图5总体上示出了包括备选控制器拓扑的半桥谐振转换器500的示例，所述备选控制器拓扑被配置为响应于变化负载和输入条件，在半桥谐振转换器500的输出502处保持期望电压。半桥谐振转换器500可以包括第一开关503、第二开关504、积分变压器505、 以及包括负载电容器512的整流电路510，所述积分变压器505包括磁化电感、谐振电感和谐振电容508。控制器516可以包括VCO 513、切换逻辑电路532，所述切换逻辑电路532与控制器516的输出以及第一开关503和第二开关504的控制输入相耦合。在示例中，控制器516可以包括分频器527，以平衡第一开关503和第二开关504的占空比，在示例中，反馈电路514、542可以接收半桥谐振转换器500的操作信息，可以响应于变化输入线路和输出负载条件来调节至控制器516的输入，以在半桥谐振转换器500的输出502处保持期望的 DC电压。半桥谐振转换器500可以包括电阻性电流传感器515以控制控制器516的上限阈值M0。控制器516可以包括前馈电路M2，比如以上参考图3描述的前馈电路。可以从上限阈值参考阳5中减去采样和保持电路M8的输出来建立控制器516的上限阈值M0。在示例中，半桥谐振转换器500可以包括输出电压传感器514，例如以上参考图3 描述的输出电压传感器。控制器516可以在控制器516的电流反射镜器件518的控制输入 520出接收电压传感器514的输出。在示例中，在输出电压传感器514的输出中反映出的电压变化可以被配置来调节电容器517充电率或放电率中的至少一个。因此，电容器517的充电率或放电率中至少一个的变化可以修改控制器516的频率，进而可以调节半桥谐振转换器500的增益来控制输出502处的DC电压。图6总体上示出了包括备选控制器拓扑的半桥谐振转换器600的示例，所述备选控制器拓扑被配置为响应于变化负载和输入条件以保持期望的输出电压。半桥谐振转换器 600可以包括第一开关603、第二开关604、积分变压器605、以及包括负载电容器612的整流电路610，所述积分变压器605包括磁化电感、谐振电感和谐振电容608。控制器616可以包括VCO 613、切换逻辑电路632，以接收控制器616的输出并且控制第一开关603和第二开关604。半桥谐振转换器600可以包括反馈电路614和前馈电路642。在示例中，控制器616可以包括分频器627以平衡第一开关603和第二开关604的占空比。在示例中，反馈电路614和前馈电路642可以接收半桥谐振转换器600的操作信息，可以响应于变化输入线路和输出负载条件来调节至控制器616的输入，以在半桥谐振转换器600的输出602 处保持期望的DC电压。在图6的示例中，半桥谐振转换器600可以包括电流传感器615，所述电流传感器 615电容性分压器，电容性分压器具有与与半桥谐振转换器600的谐振电容器608并联耦合的串联的第一电容器651和第二电容器652。在第一开关603的导通周期期间，第二电容器 652可以充电，进而积分电感器电流，并且在采样和保持电路648的输入处提供指示该积分的电压。例如，与图3和图5中示出的电压传感器示例相比，电容性分压器可以提供实质上无损的电流传感器615。在一些示例中，谐振电容器608上的电压相对于地参考可以为负。在一些示例中，与第二传感电容器652两端耦合的二极管653可以电平移动电压波形，以使采样波形保持为地参考，或大于地参考。图6中的示例可以包括输出电压传感器614以控制控制器616的斜坡速率。控制器616可以在电流反射镜器件618的控制输入620处接收电压传感器614的输出。输出电压传感器614的输出中反映出的电压变压可以调节电容器617的充电率和放电率中的至少一个。因此，调节电容器617的充电率和放电率中至少一个的变化可以修改控制器616的频率，进而调节半桥谐振转换器600的增益以控制输出602处的DC电压。附加说明在示例1中，一种控制转换器的装置包括第一输入、输出、压控振荡器(VCO)、分频器，所述第一输入被配置为接收对转换器的操作条件加以指示的第一信息，所述输出被配置为与转换器的开关耦合，所述压控振荡器被配置为提供具有第一频率的第一脉冲列， 以响应于第一信息来调制第一频率，所述分频器被配置为向输出提供第二脉冲列，第二脉冲列具有比第一频率低的第二频率。在示例2中，可选地，示例1的第一信息包括指示转换器的输出电压的信息。在示例3中，可选地，示例1-2中任意一个或多个示例的第一信息包括对转换器的电感器的传导电流(例如，传导电流的积分)加以指示的信息。在示例4中，可选地，示例1-3中任意一个或多个示例的装置包括第二输入电路， 被配置为接收对转换器的操作条件加以指示的第二信息。在示例5中，可选地，示例1-4中任意一个或多个示例的装置包括电感器，其中，可选地，示例1-4中任意一个或多个示例的第一信息包括指示转换器的输出电压的信息，示例1-4中任意一个或多个示例的第二信息包括指示电感器的传导电流的信息。在示例6中，可选地，示例1-5中任意一个或多个示例的VCO被配置为使用第一信
息和第二信息来调节第一频率。在示例7中，可选地，示例1-6中任意一个或多个示例的VCO包括阈值比较器以产生第一脉冲列，其中，示例1-6中任意一个或多个示例的VCO被配置为响应于第一信息，来调节阈值比较器的阈值输入。在示例8中，可选地，示例1-7中任意一个或多个示例的VCO被配置为使用具有斜坡速率的三角波形来提供第一脉冲列，并且响应于接收到的信息来调节斜坡速率。在示例9中，可选地，示例1-8中任意一个或多个示例的输出包括第一输出和第二输出，第一输出与转换器的第一开关相耦合，第二输出与转换器的第二开关相耦合，其中， 第二频率大约是第一频率的二分之一以均衡第一开关和第二开关的占空比。在示例10中，一种控制转换器的方法包括接收对转换器的操作条件加以指示的第一信息，使用压控振荡器(VCO)来提供具有第一频率的第一脉冲列，响应于接收到的信息来调制第一频率，向与转换器开关耦合的输出提供第二脉冲列，使用第一脉冲列和分频器来调节第二脉冲列的第二频率。在示例11中，可选地，示例1-10中任意一个或多个示例中接收第一信息包括感测对开关导通时流经转换器的变压器的初级绕组的电流流量加以指示的电压。在示例12中，可选地，示例1-11中任意一个或多个示例中感测指示电流流量的电压包括感测对流经初级绕组电流流量加以指示的电阻器电压；产生与电阻器电压成比例
10的电流；使用成比例电流对反馈电容器进行充电；采样和保持谐振传感器的第二开关导通时反馈电容器的电压值；处理所采样的值和阈值参考值来设置VCO的阈值。在示例13中，可选地，示例1-12中任意一个或多个示例中接收第一信息包括感测对谐振转换器的输出电压与期望输出电压之间的误差加以指示的误差信息。在示例14中，可选地，示例1-13中任意一个或多个示例中的方法包括感测对开关导通时流经谐振转换器的变压器初级绕组的电流流量加以指示的电压。在示例15中，可选地，示例1-14中任意一个或多个示例中感测指示电流流动的电压包括保持谐振转换器的第二开关导通时感测到的电压值；处理所保持的值和误差信息来设置VCO的阈值。在示例16中，可选地，示例1-15中任意一个或多个示例中调制第一频率包括使用误差信息来调节VCO的斜坡速率。在示例17中，可选地，示例1-16中任意一个或多个示例中调制第二频率包括使用第一脉冲列和分频器对第一脉冲列的第一频率进行2分频。在示例18中，一种系统包括转换器，所述转换器包括变压器、与变压器耦合的第一开关和第二开关以及输出整流器，其中，第一开关和第二开关被配置为向变压器的初级绕组提供第一交流电(AC)信号，所述输出整流器被配置为对来自变压器次级绕组的第二交变信号进行整流以在转换器的输出处产生直流电(DC)电压。系统还可以包括与第一开关和第二开关的控制输入耦合的控制器，所述控制器被配置为以互补方式切换第一开关和第二开关以产生第一 AC信号，其中，所述控制器包括压控振荡器(VCO)，所述压控振荡器被配置为提供第一频率下的第一脉冲列和第二频率下的第二脉冲列以控制第一开关和第二开关的切换，其中，第二频率大约是第一频率的二分之一，以均衡第一开关和第二开关的占空比。所述系统还可以包括第一传感器电路，所述第一传感器电路被配置为感测转换器的操作条件，以及响应于感测到的操作条件，在第一开关的每个开关周期调节第一频率，以在转换器输出处保持期望DC电压。在示例19中，可选地，示例1-18中任意一个或多个示例中第一传感器电路包括 与输出整流器耦合的电压传感器，电压传感器被配置为使用期望的DC电压与转换器输出处DC电压的比较来提供误差信息。在示例20中，可选地，示例1-19中任意一个或多个示例的第一传感器电路被配置为使用误差信息来调节VCO的阈值。在示例21中，可选地，示例1-20中任意一个或多个示例的VCO包括充电电路，以及示例1-20中任意一个或多个示例的阈值包括充电电路的上限阈值。在示例22中，可选地，示例1-21中任意一个或多个示例的VCO包括充电电路，以及示例1-21中任意一个或多个示例的第一传感器电路被配置为使用误差信息来调节充电电路的斜坡速率。在示例23中，可选地，示例1-22中任意一个或多个示例的转换器包括电感器，以及示例1-22中任意一个或多个示例的第一传感器电路包括电流传感器，所述电流传感器被配置为感测第一开关的导通周期期间的电感器电流。在示例M中，可选地，示例1-23中任意一个或多个示例的转换器包括谐振电容器，以及示例1-23中任意一个或多个示例的电流传感器包括与谐振电容器串联耦合的电阻性负载。在示例25中，可选地，示例I-M中任意一个或多个示例的转换器包括谐振电容器，以及示例1- 中任意一个或多个示例的电流传感器包括与谐振电容器并联耦合的电容性分压器。在示例沈中，可选地，一种装置，可以包括用于执行示例1-25中任意一个或多个功能的装置。以上的详细描述包括了对附图的参考，所述附图构成了详细描述的一部分。附图以示例的方式示出了本发明可以实施的特定实施例。此处，这些实施例也被称作“示例”。 这些示例可以包括除所示出和描述的元件之外的元件。然而，本发明人也可以设想仅提供所示或所描述的那些元件的示例。此外，关于特定示例(或特定示例的一个或多个方面) 或关于这里示出或描述的其它示例(或其它示例的一个或多个方面)，本发明人也可以设想使用所示出和描述的这些元件的任意组合或变换的示例。本文中参照到的所有公开、专利和专利文献的全部内容都通过参照结合在此，就如同各自分别通过参考结合一样。在本文中和通过参考结合的其他文献中存在不一致用法的情况下，应该认为所结合的参考中的用法是本文中用法的补充；对于不可兼容的不一致， 以本文的用法为准。在本文中，如专利文献中一般使用一样，使用术语“一”或“一个”来包括一个或多于一个，而与其他任何期间或使用“至少一个”或“一个或多个”无关。在本文中，术语“或” 用于指非排他性的“或”，例如“A或B”包括“A但不是B”、“B但不是A”、以及“A和B”，除非有其他说明。在所附权利要求中，“包括”和“其中”是普通英文的等同术语。此外，在下面的权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放式的，即，权利要求中除了在该术语之后列出的那些元素之外，系统、设备、物品或过程还包括其他元素，这也被视为在该权利要求的范围之内。此外，在下面的权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅仅用作标记，而不是旨在对其宾语施加编号方面的要求。这里描述的方法示例至少部分是机器或计算机实现。一些示例可以包括用指令编码的计算机可读介质或机器可读介质，指令可操作地配置电子设备执行上述示例中的方法。这种方法的实现可以包括代码，例如，微码、汇编语言代码、高级语言代码等等。这种代码可以包括用于执行不同方法的计算机可读指令。代码可以构成计算机程序产品的一部分。此外，代码可以有形地存储在一个或多个易失性或非易失性的有形计算机可读介质中，例如在执行或其他时间期间。这些有形计算机可读介质可以包括，但不限于硬盘、可拆卸磁盘、可拆卸光盘(比如，压缩盘、数字视频盘)、磁带、记忆卡或记忆棒、随机存取存储器 (RAM)、只读存储器(ROM)等等上述描述旨在示意而非限制。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以与彼此结合使用。可以使用其他实施例，例如由阅读以上描述的本领域普通技术人员使用。提供了摘要以符合相关法条要求，以允许读者快速确定本技术公开的本质。可以理解，摘要不是用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在以上具体实施方式
部分，可以将多种特征分组在一起以精简本公开。这不应该解释为权利要求中未包含的公开特征对于权利要求是必要的。而是，创造性主题内容可以存在比具体公开的实施例的所有特征少的特征中。因此，将下面的权利要求结合到具体实施方式
部分，每个权利要求自身成为独立的实施例。本发明的范围应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等同物的全部范围来确定。
权利要求
1.一种控制转换器的装置，所述装置包括第一输入，被配置为接收对转换器的操作条件加以指示的第一信息； 输出，被配置为与转换器的开关耦合；压控振荡器(VCO)，被配置为提供具有第一频率的第一脉冲列，并且响应于第一信息来调制第一频率；以及分频器，被配置为向输出提供第二脉冲列，第二脉冲列具有比第一频率低的第二频率。
2.如权利要求1所述的装置，其中，第一信息包括对转换器的输出电压加以指示的信息。
3.如权利要求1所述的装置，其中，第一信息包括对转换器的电感器的传导电流加以指示的信息。
4.如权利要求1所述的装置，包括第二输入电路，被配置为接收对转换器的操作条件加以指示的第二信息。
5.如权利要求4所述的装置，包括电感器，其中，第一信息包括对转换器的输出电压加以指示的信息；以及第二信息包括对电感器的传导电流加以指示的信息。
6.如权利要求5所述的装置，其中，VCO被配置为，使用第一信息和第二信息来调节第一频率。
7.如权利要求1-6中任一项所述的装置，其中，VCO包括阈值比较器以产生第一脉冲列；以及其中，VCO被配置为，响应于第一信息，来调节阈值比较器的阈值输入。
8.如权利要求1-6中任一项所述的装置，其中，VCO被配置为，使用具有斜坡速率的三角波形来提供第一脉冲列，以及响应于接收到的信息来调节斜坡速率。
9.如权利要求1-6中任一项所述的装置，其中，输出包括第一输出和第二输出，第一输出与转换器的第一开关耦合，第二输出与转换器的第二开关耦合；以及其中，第二频率大约是第一频率的二分之一，以均衡第一开关和第二开关的占空比。
10.一种控制转换器的方法，所述方法包括 接收对转换器的操作条件加以指示的第一信息；使用压控振荡器(VCO)来提供具有第一频率的第一脉冲列； 响应于接收到的信息来调制第一频率； 向与转换器的开关耦合的输出提供第二脉冲列；以及使用第一脉冲列和分频器来调节第二脉冲列的第二频率。
11.如权利要求10所述的方法，其中，接收第一信息包括感测对开关导通时流经转换器的变压器的初级绕组的电流流量加以指示的电压。
12.如权利要求11所述的方法，其中，感测指示电流流量的电压包括 感测对流经初级绕组的电流流量加以指示的电阻器电压；产生与电阻器电压成比例的电流； 使用成比例电流对反馈电容器进行充电；采样和保持谐振转换器的第二开关导通时反馈电容器的电压值；以及处理所采样的值和阈值参考值来设置VCO的阈值。
13.如权利要求10-12中任一项所述的方法，其中，接收第一信息包括感测对谐振转换器的输出电压与期望输出电压之间的误差加以指示的误差信息。
14.如权利要求13所述的方法，包括感测对开关导通时流经谐振转换器的变压器初级绕组的电流流量加以指示的电压。
15.如权利要求14所述的方法，其中，感测指示电流流量的电压包括保持谐振转换器的第二开关导通时所感测的电压值；处理保持的值和误差信息来设置VCO的阈值。
16.如权利要求13所述的方法，其中，调制第一频率包括使用误差信息来调节VCO的斜坡速率。
17.如权利要求10所述的方法，其中，调节第二频率包括使用第一脉冲列和分频器对第一脉冲列的第一频率进行2分频。
18.一种系统，包括转换器，包括变压器；与变压器耦合的第一开关和第二开关，所述第一开关和第二开关被配置为向变压器的初级绕组提供第一交流电(AC)信号；以及输出整流器，被配置为对来自变压器的次级绕组的第二交变信号进行整流，以在转换器的输出处产生直流(DC)电压；控制器，与第一开关和第二开关的控制输入耦合，所述控制器被配置为以互补方式切换第一开关和第二开关，从而产生第一 AC信号，其中，所述控制器包括压控振荡器(VCO)， 所述压控振荡器被配置为提供第一频率下的第一脉冲列和第二频率下的第二脉冲列，以控制第一开关和第二开关的切换，并且第二频率大约是第一频率的二分之一，以均衡第一开关和第二开关的占空比；以及第一传感器电路，被配置为感测转换器的操作条件，以及响应于感测到的操作条件，在第一开关的每个开关周期调节VCO的第一频率，以在转换器的输出处保持期望DC电压。
19.如权利要求18所述的系统，其中，第一传感器电路包括与输出整流器耦合的电压传感器，所述电压传感器被配置为使用期望DC电压与转换器输出处的DC电压的比较，来提供误差信息。
20.如权利要求19所述的系统，其中，第一传感器电路被配置为使用误差信息来调节 VCO的阈值。
21.如权利要求20所述的系统，其中，VCO包括充电电路；并且所述阈值包括充电电路的上限阈值。
22.如权利要求19所述的系统，其中，VCO包括充电电路；并且所述第一传感器电路被配置为使用误差信息来调节充电电路的斜坡速率。
23.如权利要求18-22中任一项所述的系统，其中，转换器包括电感器；并且第一传感器电路包括电流传感器，所述电流传感器被配置为感测第一开关导通周期期间的电感器电流。
24.如权利要求23所述的系统，其中，转换器包括谐振电容器；并且电流传感器包括与谐振电容器串联耦合的电阻性负载。
25.如权利要求23所述的系统，其中，转换器包括谐振电容器；并且电流传感器包括与谐振电容器并联耦合的电容性分压器。
全文摘要
本文讨论了用于控制转换器的装置和方法。在示例中，压控振荡器(VCO)可以被配置为提供第一脉冲列以控制转换器。可以使用指示转换器的操作条件的信息来调制VCO的第一脉冲列的频率以保持输出处的期望DC电压。在示例中，VCO可以包括分频器，分频器被配置为使用来自第一脉冲列的信息向输出提供第二脉冲列。
文档编号H02M3/338GK102412729SQ20111027728
公开日2012年4月11日 申请日期2011年9月19日 优先权日2010年9月17日
发明者崔恒锡 申请人:飞兆半导体公司