[发明专利]用于功率变换器的集成电缆压降补偿的方法和设备

说明书

本申请是申请日为2008年4月7日、申请号为200810100391.9、题为“用于功率变换器的集成电缆压降补偿的方法和设备”的申请的分案申请。

相关申请

本申请要求2007年4月6日提出的名称为“Method And Apparatus ForIntegrated Cable Drop Compensation Of A Power Converter.(用于功率变换器的集成电缆压降补偿的方法和设备)”的美国临时申请号No.60/922,193的权益。

技术领域

本发明通常涉及功率变换器，更具体地，本发明涉及功率变换器的电压调节。

背景技术

许多电子设备例如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、膝上电脑等，由相对低的电压DC电源供电。由于功率通常通过壁装电源插座被传递作为高压AC功率，所以需要通常被称为功率变换器的装置来将高压AC功率变换为低压DC功率。低压DC功率可由功率变换器直接提供给所述装置或者它可被用于对可再充电电池充电，其又为所述装置提供能量，但是一旦存储的能量被消耗掉其就需要充电。通常，使用包括功率变换器的电池充电器对电池充电，该功率变换器满足电池所需要的恒定电流和恒定电压的要求。其它电子没备，例如DVD播放器、计算机监视器、电视等，也需要用于装置操作的功率变换器。这些设备中的功率变换器还必须提供满足所述装置的要求的输出电压和电流。在操作中，功率变换器可以使用控制器来调节传递到电子设备的输出功率，该电子设备例如是电池，其通常被称为负载。更具体地，为了调节传输到所述负载的功率，该控制器可以耦合到提供功率变换器的输出的反馈信息的传感器。该控制器通过控制电源开关的打开与关闭来调节到负载的功率以响应来自传感器的反馈信息，从而将来自例如电源线的输入电源的能量脉冲传输至输出。可以使用的一种特殊类型的功率变换器是回扫功率变换器。在回扫功率变换器中，能量传输元件可导电地将功率变换器的输入侧和输出侧隔离。电隔离防止DC电流在功率变换器的输入侧和输出侧之间流动，且通常需满足安全规定。

功率变换器控制电路可被用于多种目的和应用。需要集成控制电路功能，其可降低集成控制电路外的元件的数量。外部元件数量的下降使得功率变换器小型化从而改善了便携性，减少了完成功率变换器设计的设计周期的数目并还改善了最终产品的可靠性。此外，元件数量的减少可改善功率变换器操作中的能量效率并可降低功率变换器成本。通常，功率变换器在其输出侧具有专用电路以感测和传送关于输出电压的反馈信息至在功率变换器的输入侧的控制电路。用于降低功率变换器元件数量的一种技术是感测来自于功率变换器输入侧的输出电压的反馈信息而不是感测功率变换器输出侧的输出电压的反馈信息。这是通过间接反馈完成的。与采用间接反馈的功率变换器相关联的一个挑战是补偿跨越连接所述功率变换器(例如电池充电器)与负载(电池)的电缆下降的变化的电压。间接反馈可调节位于电缆一端的功率变换器的输出处的电压，但是由于电缆的电压降，电缆另一端的电压与功率变换器输出处的电压不同。通过补偿电缆的额外的电压降，功率变换器提供了负载处的改进的电压调节。

有许多已知的在集成电源控制器外部实施的分立电路，其可补偿电缆的电压降。然而，用于补偿跨越电缆的电压降的所述已知的分立电路引入额外的元件，这些元件会增加功率变换器的成本和尺寸。例如，已知的分立电缆压降补偿电路可包括相对较大的电容器，其增加了功率变换器的尺寸。此外，用于补偿跨越电缆的电压降的已知分立电路可能不适合于使用执行了特定先进的控制方法的控制器的特定功率变换器。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供一种用于耦合至配电网络的功率变换器的集成电路控制器，包括：开关控制电路，其输出驱动信号以控制开关的切换以调节所述功率变换器的输出；以及电缆压降补偿器，其响应于开关信号向所述开关控制电路输出补偿的参考电压信号，其中所述开关信号表示所述驱动信号并且其中所述补偿的参考电压信号表示电压值，其响应于跨越所述配电网络的配电电压和耦合至所述配电网络的负载两端的负载电压，其中所述开关的切换响应于所述补偿的参考电压信号和反馈信号。

根据本发明的另一实施例，提供一种用于控制功率变换器的方法，包括：切换开关来控制从功率变换器的输入到功率变换器的输出的能量传输；响应于所述开关的切换产生开关系数；响应于参考电压和所述开关系数产生补偿的参考电压信号以补偿跨越耦合至所述功率变换器的输出的配电网络的配电电压和耦合至所述配电网络的负载两端的负载电压；以及响应于所述补偿的参考电压和反馈信号，控制所述开关的切换。