QR操作的开关转换器电流驱动器的制作方法

文档序号:33711343发布日期:2023-03-31 23:59阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种控制电路,包括:输出端子,被配置为被耦合至第一晶体管的控制端子,所述第一晶体管具有被耦合至电感器的电流路径;第一逻辑电路,具有被耦合至所述输出端子的输出,并且被配置为使用第一信号来控制所述第一晶体管;过零检测电路,具有退磁感测输入和第一输出,所述退磁感测输入被配置为被耦合至所述电感器,所述过零检测电路的所述第一输出被耦合至所述第一逻辑电路的第一输入,其中所述过零检测电路被配置为:基于所述退磁感测输入来生成指示所述电感器的退磁的续流信号,以及利用所述过零检测电路的所述第一输出,使所述第一逻辑电路基于所述退磁感测输入来断言所述第一信号,以接通所述第一晶体管;第一比较器,具有第一输入、第二输入以及输出,所述第一比较器的所述第一输入被配置为接收指示流过所述第一晶体管的所述电流路径的电流的感测电压,所述第一比较器的所述第二输入被配置为接收第一参考电压,所述第一比较器的所述输出被耦合至所述第一逻辑电路的第二输入,并且所述第一比较器被配置为当所述感测电压变得高于所述第一参考电压时,使所述第一逻辑电路取消断言所述第一信号以关断所述第一晶体管;以及参考发生器,具有被耦合至所述第一比较器的所述第二输入的输出,并且被配置为在所述参考发生器的所述输出处生成所述第一参考电压,所述参考发生器包括:第一电流发生器,被配置为生成第一电流,第一电容器,被耦合至所述参考发生器的所述输出和所述第一电流发生器,第一电阻器,被耦合至所述参考发生器的所述输出,以及第一开关,与所述第一电阻器串联耦合,所述第一开关被配置为基于所述第一信号和所述续流信号来控制。2.根据权利要求1所述的控制电路,其中所述参考发生器还包括第二开关,所述第二开关被耦合在所述第一电流发生器与所述参考发生器的所述输出之间,其中所述第二开关被配置为基于所述第一信号来控制。3.根据权利要求1所述的控制电路,其中所述第一比较器的所述第一输入被配置为被耦合至感测电阻器,所述感测电阻器与所述第一晶体管的所述电流路径串联耦合。4.根据权利要求3所述的控制电路,其中所述控制电路被配置为通过以下公式来控制流过所述电感器的电流:其中i
led
表示流过所述电感器的所述电流,rs表示所述感测电阻器的电阻,i
ch
表示所述第一电流,并且r
t
表示所述第一电阻器的电阻。5.根据权利要求4所述的控制电路,其中所述控制电路被配置为改变所述第一电流的幅度,以改变流过所述电感器的所述电流的幅度。6.根据权利要求1所述的控制电路,其中所述参考发生器还包括第二电流发生器,所述第二电流发生器被配置为从所述第一电流减去第二电流以改变流过所述电感器的所述电流的幅度。
7.根据权利要求1所述的控制电路,还包括或门,所述或门具有第一输入、第二输入以及输出,所述或门的所述第一输入被配置为接收所述第一信号,所述或门的所述第二输入被配置为接收所述续流信号,所述或门的所述输出被耦合至所述第一开关的控制端子。8.根据权利要求1所述的控制电路,其中所述过零检测电路包括:第二比较器,具有第一输入和第二输入,所述第二比较器的所述第一输入被耦合至所述退磁感测输入,所述第二比较器的所述第二输入经由低通滤波器被耦合至所述退磁感测输入;以及触发器,具有第一输入和输出,所述触发器的所述第一输入被耦合至所述第二比较器的输出,所述触发器的所述输出被配置为递送所述续流信号。9.根据权利要求1所述的控制电路,其中所述过零检测电路包括:第二比较器,具有第一输入和第二输入,所述第二比较器的所述第一输入被耦合至所述退磁感测输入,所述第二比较器的所述第二输入被配置为接收第二参考电压;第一单发电路,具有被耦合至所述第二比较器的输出的输入;延迟电路,被耦合在所述第二比较器的所述输出与所述第一单发电路的所述输入之间;第二单发电路,具有被配置为接收第二信号的输入,所述第二信号是所述第一信号的反相版本;以及第二逻辑电路,具有第一输入、第二输入以及输出,所述第二逻辑电路的所述第一输入被耦合至所述第一单发电路的输出,所述第二逻辑电路的所述第二输入被耦合至所述第二单发电路的输出,所述第二逻辑电路的所述输出被耦合至所述过零检测电路的所述第一输出。10.根据权利要求1所述的控制电路,其中所述过零检测电路被配置为使所述第一逻辑电路在所述续流信号被取消断言之后发生的第k个波谷处断言所述第一信号,其中k是大于1的正整数。11.根据权利要求1所述的控制电路,其中所述第一逻辑电路包括触发器,所述触发器具有设置输入、重置输入以及输出,所述设置输入被耦合至所述过零检测电路的所述第一输出,所述重置输入被耦合至所述第一比较器的所述输出,所述触发器的所述输出被耦合至所述输出端子,其中所述触发器被配置为在所述触发器的所述输出处生成所述第一信号。12.根据权利要求1所述的控制电路,还包括电流镜,所述电流镜被配置为经由接口电路被耦合至所述第一晶体管的第一电流路径端子,其中所述电流镜被配置为基于流过所述接口电路的电流来将第一电流注入到所述第一比较器的所述第一输入中。13.根据权利要求1所述的控制电路,还包括感测电阻器,所述感测电阻器被耦合在所述第一比较器的所述第一输入与接地之间。14.根据权利要求1所述的控制电路,其中所述控制电路被集成在单个集成电路中。15.根据权利要求1所述的控制电路,还包括所述第一晶体管以及栅极驱动器,所述栅极驱动器具有被耦合至所述第一逻辑电路的所述输出的输入,其中所述第一晶体管是具有被耦合至所述栅极驱动器的输出的栅极的功率金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)。16.一种用于调节流过电感器的平均输出电流的方法,所述方法包括:
利用接口电路生成退磁信号,所述接口电路具有被耦合至第一中间节点的输入,所述第一中间节点被耦合在功率晶体管的电流路径与所述电感器之间;基于所述退磁信号来生成指示所述电感器的退磁的续流信号;基于所述退磁信号来生成第一信号;在所述续流信号通过使用所述第一信号取消断言之后发生的所述退磁信号的波谷处接通所述功率晶体管;接收指示流过所述功率晶体管的所述电流路径的电流的感测电压;通过以下操作在第二中间节点处生成第一参考电压:利用被耦合至所述第二中间节点的第一电流发生器来生成第一电流,所述第二中间节点被耦合至第一电容器和第一电阻器;当所述第一信号或所述续流信号被断言时,闭合与所述第一电阻器串联耦合的第一开关,以及当所述第一信号和所述续流信号被取消断言时,断开所述第一开关;以及当所述感测电压变得高于所述第一参考电压时,关断所述功率晶体管,其中调节所述平均输出电流包括基于所述第一电流来调节所述平均输出电流。17.根据权利要求16所述的方法,其中生成所述第一参考电压还包括:从所述第一电流减去第二电流,以改变流过所述电感器的电流的幅度。18.根据权利要求16所述的方法,其中所述平均输出电流与所述第一电流成比例。19.一种开关转换器,包括:第一电源端子,被配置为接收第一电压;第二电源端子,被配置为接收低于所述第一电压的第二电压;功率晶体管,具有被耦合在所述第一电源端子与所述第二电源端子之间的电流路径;感测电阻器,被耦合在所述功率晶体管的所述电流路径与所述第二电源端子之间;电感器,被耦合在所述功率晶体管的所述电流路径与所述第一电源端子之间;续流二极管,被耦合在所述电感器与所述第一电源端子之间;驱动器,具有被耦合至所述功率晶体管的控制端子的输出;触发器,具有被耦合至所述驱动器的输入的第一输出,其中所述触发器被配置为在所述触发器的所述第一输出处产生第一信号;过零检测电路,具有退磁感测输入,所述退磁感测输入被耦合至所述功率晶体管的所述电流路径和所述电感器,其中所述过零检测电路被配置为:基于所述电感器的退磁来生成续流信号,以及使所述触发器基于所述退磁感测输入来断言所述第一信号,以接通所述功率晶体管;第一比较器,具有第一输入、第二输入以及输出,所述第一比较器的所述第一输入被配置为接收指示流过所述功率晶体管的所述电流路径的电流的感测电压,所述第一比较器的所述第二输入被配置为接收第一参考电压,所述第一比较器的所述输出被配置为当所述感测电压变得高于所述第一参考电压时,使所述触发器取消断言所述第一信号以关断所述功率晶体管;以及参考发生器,被配置为生成所述第一参考电压,所述参考发生器包括:第一电流发生器,被配置为生成第一电流,
第一电容器,被耦合至所述参考发生器的所述输出和所述第一电流发生器,第一电阻器,被耦合至所述参考发生器的所述输出,以及第一开关,与所述第一电阻器串联耦合,所述第一开关被配置为基于所述第一信号和所述续流信号来控制,其中流过所述电感器的平均输出电流与所述第一电流成比例。20.根据权利要求19所述的开关转换器,还包括被耦合在所述电感器与所述第一电源端子之间的发光二极管led串。

技术总结
本公开的各实施例涉及QR操作的开关转换器电流驱动器。在实施例中,一种控制电路包括:输出端子,被配置为被耦合至晶体管的控制端子,晶体管被耦合至电感器;逻辑电路,被配置为使用第一信号来控制晶体管;过零检测电路,被配置为生成指示电感器的退磁的续流信号;比较器,具有被配置为分别接收指示流过晶体管的电流的感测电压的第一输入和接收参考电压的第二输入,以及被配置为使逻辑电路取消断言第一信号的输出;以及参考发生器,被配置为生成参考电压,并且包括:电流发生器;电容器;以及电阻器,被耦合至参考发生器的输出;以及开关,与电阻器串联耦合,并且被配置为基于第一信号和续流信号来控制。续流信号来控制。续流信号来控制。


技术研发人员:C
受保护的技术使用者:意法半导体股份有限公司
技术研发日:2022.09.27
技术公布日:2023/3/30
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