[发明专利]用于开关式电源装置的数字IC控制器

说明书

本发明涉及一种根据权利要求1的前序的数字IC控制器。

在此讨论的IC控制器类型一般是已知的。也称为开关式电源的开关式电源装置（例如回扫变换器、正向变换器或升压控制器和降压控制器）需要这样一种IC控制器以便驱动功率半导体例如FET或IGBT。由于IC控制器通常控制功率半导体的栅电压，因此它也称为“栅驱动器”。功率因数校正器（PFC）也通常需要IC控制器。此外，电源装置的电流和电压分布旨在受在此所讨论的一种控制器类型的控制。

上面描述的IC控制器类型从模拟技术是充分已知的。然而，该模拟控制器类型具有一些缺点。特别地，由部件公差导致的变化在其中发生。结果，具有由模拟部件配置的控制器变得不稳定的风险。此外，该模拟控制器类型在电路方面特别复杂。特别地，取决于应用，必须提供10到30个额外的部件，当然也必须确定这些额外的部件的尺寸。此外，仅可用更大困难实现功能性，例如因为功率或温度限制而限制输出电压，所谓的“降额”。实现功率因数校正器（PFC=功率因数校正器）需要例如倍增器。此外，倍增器具有必须由外部电路互连考虑在内的电路不适宜性。

此外，在产品寿命期间，滤波器或控制器常量中的改变经常意味着改变电路板的布局，这是应避免的。

因此，本发明的目标是为开关式电源装置提供一种IC控制器，该IC控制器以一种简单方式构造并容许快速访问开关式电源装置。

为实现该目标，在此提出了包括权利要求1的特征的一种数字IC控制器。

根据本发明的用于开关式电源的数字IC控制器包括多个输入端和多个输出端并也包括一个数字接口。可以通过一个配置装置来配置IC控制器，其方式为使得通过配置装置预配置的控制器和滤波器单元以及进一步的功能被选择和参数化并通过数字接口传送到IC控制器，该配置优选被永久存储在所述IC控制器中。

优选地，数字IC控制器具有以下输入接口：

-实际电压（VACTUAL）；

-实际电流（IACTUAL）；

-电源系统电压（VLINE）；

-温度（TEMP）；

-用于晶体管开关边缘的同步接口（SYNC_IN，SYNC_OUT）；

-操作使能接口（ENABLE），以及

-配置接口（CONF）。

此外，数字IC控制器优选具有至少一个以下输出接口：

-功率半导体的栅信号（A，/A，B，/B）；

-错误/状态消息（/ERR），以及

-设定点电流（ISETP）。

在此提出的用于开关式电源装置的数字IC控制器与这种类型的IC控制器的模拟实施方案相反有利地使之有可能通过外部配置装置来配置IC控制器。因此，没有必要对其进行编程。输入接口和输出接口的有限数目进一步提供了IC控制器的一种特别简单的设计。优选地，IC控制器在电流模式操作中操作。此外，优选地假定配置装置在PC上存储为计算机程序，并且这样容许由开发者简单访问图形用户接口，通过该图像用户接口可以用一种简单方式来改变参数。因此优选地不对IC控制器进行编程，而是专门可配置的，以便开发者不需要执行IC的编程。配置装置的简单操作足够对IC控制器做出改变，特别是选择和参数化所预配置的控制器和滤波器单元以及进一步的功能。优选地，IC控制器用于驱动开关式电源装置。由开发者通过配置装置执行的配置设定如上所述经数字接口被传送到IC控制器并优选地永久存储在那里。可以通过配置装置执行IC控制器的多样配置。被设定的可能参数特别地为：

-电路类型；

-开关频率或带宽；

-PWM调制限制；

-滤波器时间常数；

-控制器配置，特别是时间常数；

-电流和电压的设定点和最大值；

-关断值；

-软起动配置；

-功率和温度限制（降额）；

-额外输出的配置；

-电源电压监控的配置；

-消隐模式的配置。

本发明参考单一附图在下面更详细解释。

附图示出了一个纯示例性电源装置1的示意图示。该电源装置类型的功能是充分已知的，并将因此不在本情况下更详细解释。关键是为驱动开关元件2特别是在此被实现为MOSFET的功率半导体，必须通过一个合适IC控制器3来影响驱动。为此目的，IC控制器3的输出端A1、B1、A2、B2被连接到电源装置1的功率半导体或（MOS）FET的栅极端子的输入端。