具有温度控制的电力转换器的控制电路及其方法
【专利摘要】提供一种具有温度控制的电力转换器的控制电路及其方法。所述电力转换器的控制电路包括切换电路以及温度感测装置。所述切换电路响应于反馈信号而产生切换信号，并且所述切换电路产生用于调整电力转换器的输出的电流感测信号。所述温度感测装置响应于所述温度感测装置的温度而产生温度信号。本发明方案对电池充电安全又有效。
【专利说明】具有温度控制的电力转换器的控制电路及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于调整电力转换器的输出的技术，并且明确地说，涉及具有温度控制的电力转换器的控制电路及其方法。
【背景技术】
[0002]在电池充电应用中，电力适配器(power adaptor)的输出电力通常受到电力适配器的温度所限制。为了实现电池的快速充电，可以在温度较低时通过电力适配器将大的充电电流施加到电池。在电力适配器的温度升高时，电力适配器的输出电流将会响应于温度升高而逐渐减小。必须将温度的极限值应用于电力适配器以便确保电力适配器的安全。这种通过温度来控制电力适配器的输出电流或电力的技术可以提供一种有效的电池充电方式。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种具有温度控制的电力转换器的控制电路及其方法，以提供一种既安全又有效的电池充电方案。
[0004]本发明提供一种具有温度控制的电力转换器的控制电路，此控制电路用于调整所述电力转换器的输出电流。所述电力转换器的控制电路包括切换电路以及温度感测装置。所述切换电路响应于反馈信号而产生切换信号，并且所述切换电路产生用于调整电力转换器的输出的电流感测信号。所述温度感测装置响应于所述温度感测装置的温度而产生温度信号。在所述温度信号的值高于温度极限值时，所述温度信号经配置以用于对所述切换信号进行线性调制。
[0005]从另一个观点来看，本发明提供一种用于控制电力转换器的方法。所述方法包括以下步骤:响应于反馈信号而产生切换信号；以及产生用于调整电力转换器的输出的电流感测信号；响应于温度感测装置的温度而产生温度信号；当所述温度信号的值高于温度极限值时，根据所述温度信号对所述切换信号进行线性调制。
[0006]本发明提供的具有温度控制的电力转换器的控制电路及其方法，对电池充电安全又有效。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]将附图包括在内以便提供对本发明的进一步理解，并且所述附图被并入本说明书中且构成本说明书的一部分。诸图绘示了本发明的例示性实施例，并且连同说明书一起用于阐释本发明的原理。
[0008]图1示出了根据本发明的一个实施例的电力转换器的电路图；
[0009]图2示出了根据本发明的一个实施例的电力转换器的控制电路50的部分电路图；
[0010]图3示出了根据本发明的一个实施例的控制电路50的输入电路100的电路图；[0011]图4示出了根据本发明的一个实施例的控制电路50的斜坡电路200的电路图；
[0012]图5示出了根据本发明的另一个实施例的电力转换器的电路图；
[0013]图6示出了根据本发明的另一个实施例的电力转换器的初级侧调整控制器的电路图；
[0014]图7示出了根据本发明的一个实施例的用于控制电力转换器的方法的流程图。
[0015]附图标记说明:
[0016]10、15:变压器；
[0017]20、151、156、157、158:晶体管；
[0018]30、82、215、216、61、62、352:电阻器；
[0019]40:整流器；
[0020]45、371、381:电容器；
[0021]50:控制电路；
[0022]70:温度感测装置；
[0023]81:缓冲放大器；
[0024]83、85:比较器；
[0025]87:与门;
[0026]90:振荡器；
[0027]95:触发器；
[0028]100:输入电路；
[0029]110、161:电流源；
[0030]120:缓冲器；
[0031]130:单位增益缓冲器；
[0032]165:反相器；
[0033]170:计时器；
[0034]200:斜坡电路；
[0035]210、230:缓冲器；
[0036]300:初级侧调整控制器；
[0037]310:电压反馈电路(V-DET);
[0038]320:电流反馈电路(1-DET);
[0039]351:缓冲放大器；
[0040]370、380:误差放大器；
[0041]395:PWM 切换电路；
[0042]S710 ?S740:步骤；
[0043]Sff:切换信号；
[0044]Senb:信号；
[0045]Vfb:反馈信号；
[0046]Vcs:电流感测信号；
[0047]Vin:输入信号；
[0048]Ip:初级电流；[0049]I。:输出电流；
[0050]It:电流信号；
[0051]Ib:电流源110的电流;
[0052]〗151、！157、1161' Ics:电流；
[0053]V。:输出电压；
[0054]Vt:温度信号；
[0055]Vun:极限温度电压；
[0056]PLS:时钟信号；
[0057]RMP:斜坡信号；
[0058]Vcc:电压；
[0059]Vsaw:锯齿信号；
[0060]Sv:电压环路信号；
[0061]S1:电流环路信号；
[0062]Sds:退磁时间信号；
[0063]Vm:经调制信号；
[0064]Vk1、Vkv:参考。
【具体实施方式】
[0065]图1示出了根据本发明的一个实施例的电力转换器的电路图。电力转换器包括控制电路50、温度感测装置70、电阻器30、变压器10、晶体管20、整流器40，以及电容器45。控制电路50根据反馈信号Vfb而产生切换信号Sw。切换信号Sw经配置以通过晶体管20对变压器10进行切换，并且变压器10通过整流器40和电容器45来产生输出V。。当晶体管20被接通(turn on)时,变压器10的初级电流(primary current) Ip将会在电流感测电阻器30处通过输入信号Vin而产生电流感测信号VK。电流感测信号Vcs进一步耦合到控制电路50，以用于产生切换信号Sw。温度感测装置70，例如热敏电阻，产生温度信号Vt到控制电路50，以用于进行温度控制和保护。温度信号Vt经配置以对温度感测装置70的温度作出响应。当电力转换器的温度升高并且达到温度极限值时，控制电路50便控制切换信号Sw以减小电力转换器的输出电流I。。输出电流I。与温度的升高成反比。换句话说，在电力转换器的温度高于温度极限值时，温度信号经配置以用于对切换信号进行线性调制。[0066]图2示出了根据本发明的一个实施例的电力转换器的控制电路50的部分电路图。所述控制电路50包括切换电路以及图1中的温度感测装置70。所述切换电路包括振荡器(oscillator ；0SC) 90、触发器(flip-flop) 95、斜坡电路 200、与门(AND gate) 87，以及比较器83和85，切换电路用于产生切换信号Sw。振荡器90产生时钟信号PLS以开启触发器95，并且如果信号Senb被启用，那么触发器95便产生切换信号Sw。在热敏电阻70的温度达到温度极限值时，信号Senb被停用(disable)。振荡器90还产生斜坡信号(ramp signal)RMP到斜坡电路200，以用于产生锯齿信号VSAW。一旦开启(turn on)切换信号Sw，图1中变压器10的电流便会产生耦合到缓冲放大器81的电流感测信号Vcs。缓冲放大器81的输出通过电阻器82耦合到斜坡电路200，以用于通过缓冲放大器81产生经调制信号Sc以及通过斜坡电路200产生锯齿信号VSAW。锯齿信号Vsaw是响应于斜坡信号RMP和经调制信号S。而产生。经调制信号Sc是根据电流感测信号Vcs和电流信号It而产生。电流信号It是根据在温度感测装置70的温度高于温度极限值时输入电路100中的温度信号Vt而产生。输入电路100进一步产生信号Senb，所述信号Senb耦合到触发器95。
[0067]比较器83经配置以在锯齿信号Vsaw高于反馈信号Vfb时，通过与门87来重置触发器95并且停用切换信号Sw。并且，在经调制信号Sc高于阈值/极限温度电压Vuit时，比较器85经配置以关掉切换信号Sw。
[0068]该实施例所提供的方案，由于可通过温度对电力控制器的输出电流/电力进行控制，从而可保证电源适配器的安全。
[0069]图3示出了根据本发明的一个实施例的控制电路50的输入电路100的电路图。输入电路100包括电流源110和161、缓冲器120、单位增益缓冲器130、晶体管151、156、157和158、反相器165以及计时器170。电流源110以及温度感测装置70产生耦合到单位增益缓冲器130的温度信号VT。晶体管151根据分别通过缓冲器120、单位增益缓冲器130以及晶体管151的极限温度电压Vun、温度信号Vt以及电阻器125而产生电流1151。电流I151可以表达成公式(I)。
【权利要求】
1.一种用于电力转换器的控制电路，其特征在于，包括: 切换电路，所述切换电路响应于反馈信号而产生切换信号，并且产生用于调整所述电力转换器的输出的电流感测信号；以及 温度感测装置，所述温度感测装置响应于所述温度感测装置的温度而产生温度信号， 其中在所述温度信号的值高于温度极限值时，所述温度信号经配置以用于对所述切换信号进行线性调制。
2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，在所述温度感测装置的所述温度高于所述温度极限值时，所述电力转换器的输出电流响应于所述温度感测装置的温度升高而线性地减小。
3.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，在所述温度感测装置的所述温度高于所述温度极限值时，所述电力转换器的输出电力响应于所述温度感测装置的温度升高而线性地减小。
4.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路经配置以用于从所述电力转换器的初级侧来调整输出电力。
5.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述温度信号经配置以用于产生电流信号，所述电流信号用于调制所述切换信号以及所述电流感测信号。
6.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，在所述温度感测装置的所述温度信号的值高于温度的高极限值时，所述温度信号经配置以用于在延迟时间之后切断所述切换信号。
7.一种用于控制电力转换器的方法，其特征在于，包括: 响应于反馈信号而产生切换信号，并且产生用于调整所述电力转换器的输出的电流感测信号； 响应于温度感测装置的温度而产生温度信号；以及 在所述温度信号的值高于温度极限值时，根据所述温度信号对所述切换信号进行线性调制。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述温度感测装置的所述温度高于所述温度极限值时，所述电力转换器的输出电流响应于所述温度感测装置的温度升高而线性地减小。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述温度感测装置的所述温度高于所述温度极限值时，所述电力转换器的输出电力响应于所述温度感测装置的温度升高而线性地减小。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，从所述电力转换器的初级侧来调整所述电力转换器。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述温度信号经配置以用于产生电流信号，所述电流信号用于调制所述切换信号以及所述电流感测信号。
12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述温度信号经配置以用于在所述温度感测装置的所述温度高于温度的高极限值时，在延迟时间之后切断所述切换信号。
【文档编号】H02M3/335GK103825466SQ201310534426
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月1日 优先权日:2012年11月2日
【发明者】蓝建铜, 杨大勇 申请人:崇贸科技股份有限公司, 快捷半导体(苏州)有限公司