[发明专利]用于开关模式功率转换器的控制器

说明书

技术领域

本公开涉及用于开关模式功率转换器的控制器的领域，具体地而非排他地，涉及一种在恒流操作模式和恒压操作模式下操作开关模式功率转换器的控制器。

背景技术

已知在适配器和低功率转换器中使用开关模式电源(SMPS)转换器。这种转换器可以用于提供在输出电压范围上调节的最大输出电流，这对于如下是需要的：移动电话、电动剃须刀和其他手持应用中使用的电池充电，可以提供恒定光输出而无调光的发光二极管(LED)应用，次级二极管中限定的最大耗散，以及具有开放连接器的壁式插头充电器的短路保护。

可以提供用于电池充电器的干线隔离的常用SMPS技术是反激式(flyback)转换器。

现有已公开文献或说明书中任意背景技术中的列举或讨论并非是看作是对于所述文献或背景技术是现有技术一部分或公知常识的承认。

发明内容

根据本发明的第一方面，提出了一种用于开关模式功率转换器的控制器，所述开关模式功率转换器具有开关，其中所述开关模式功率转换器可以按照恒流操作模式和恒压操作模式工作，其中所述控制器配置为输出针对所述开关的开关控制信号，并且配置为接收：

感测电压输入信号；以及

初级电流输入信号；

其中所述控制器包括：

恒流模式控制器，配置为处理感测电压输入信号并且产生输出控制信号，所述输出控制信号用于控制开关模式功率转换器的峰值电流和开关频率操作参数之一或两者；

恒压模式控制器，配置为处理感测的电压输入信号并且输出控制信号，所述输出控制信号用于控制开关模式功率转换器的峰值电流和开关频率操作参数之一或两者；

初级峰值电流调节器，配置为处理初级电流输入信号、和来自恒流模式控制器和恒压模式控制器的输出控制信号之一或两者，以配置开关控制信号关断所述开关；

开关频率调节器，配置为处理来自恒流模式控制器和恒压模式控制器的输出控制信号之一或两者，以配置开关控制信号接通所述开关；

其中所述控制器配置为如果所述恒压模式控制器的输出控制信号表示峰值电流和开关频率处于最大值的操作，则使能恒流模式控制器。

这种控制器可以提供在针对峰值电流和开关频率的最大值发生转变时在恒流操作模式和恒压操作模式之间转变的有利方式，从而限定转换器的最大输出功率。可以利用控制器集成电路中的少量附加部件并且无需要求在控制器集成电路(IC)上的任意附加管脚，按照这种方式相对于输出功率来控制转变。

所述恒流模式控制器可以配置为在被使能时产生输出控制信号。在其他示例中，恒流模式控制器可以配置为当被使能时产生输出控制信号，所述输出控制信号设置或者修改峰值电流和开关频率操作参数之一或两者。如果没有使能恒流模式控制器，恒流模式控制器可以配置为产生输出控制信号，所述输出控制信号不设置或修改峰值电流和开关频率操作参数之一或两者。

所述控制器可以配置为如果恒流模式控制器的输出控制信号表示峰值电流和开关频率处于最大值的操作，则使能恒压模式控制器。这对于以下情况而言可以是额外的或作为替代：如果所述恒压模式控制器的输出控制信号表示峰值电流和开关频率处于最大值的操作，则使能恒流模式控制器。

初级峰值电流调节器可以配置为提供开关控制信号，使得所述开关控制信号配置为关断所述开关以提供恒定峰值电流处于最大值的操作。在一些实施例中，如果以恒定的初级峰值电流控制转换器，可以不需要初级峰值电流调节器。

所述开关频率调节器可以配置为提供开关控制信号，使得所述开关控制信号配置为以处于最大值的恒定频率接通开关。在一些实施例中，如果以恒定的开关频率来控制转换器，可以不需要开关频率转换器。

所述控制器可以配置为当恒压模式控制器的输出控制信号表示开关频率和初级峰值电流在其最大值的操作，并且感测电压输入信号下降到CC阈值电平时，使能恒流控制器。CC阈值电平可以在开关模式功率转换器按照恒压模式操作时的电压电平以下。按照这种方式，在恒流操作模式和恒压操作模式之间提供转变模式。

所述控制器可以配置为在恒流操作模式和恒压操作模式之间转变时，以开关频率和初级峰值电流的最大值来操作所述开关模式功率转换器。按照这种方式提供转变模式，从而维持最大输出功率，并且针对合适恒定模式下的后续操作，将输出电流和输出电压之一调节为恒定值。

开关模式功率转换器也可以按照调节电流操作模式(regulated current mode of operation)来操作。所述控制器可以包括：

调节电流模式控制器，包括：