[发明专利]用于功率变换器的控制器和方法

说明书

本公开涉及用于具有自调节电源的功率变换器的系统和方法。例如，控制器包括耦接到晶体管的栅极端子的第一控制器端子。晶体管还包括漏极端子和源极端子，并且第一控制器端子处于作为第一时间函数的第一电压。另外，控制器包括耦接到源极端子的第二控制器端子。第二控制器端子处于作为第二时间函数的第二电压。此外，控制器包括耦接到电阻器的第一电阻器端子的第三控制器端子。电阻器还包括第二电阻器端子，并且第三控制器端子处于作为第三时间函数的第三电压。此外，控制器包括耦接到电容器的第一电容器端子的第四控制器端子。

技术领域

本发明涉及集成电路。更具体地，本发明的一些实施例提供了用于具有自调节电源的功率变换器的系统和方法。

背景技术

本发明的某些实施例涉及集成电路。更具体地，本发明的一些实施例提供了用于具有自调节电源的功率变换器的系统和方法。仅作为示例，本发明的一些实施例已经被应用于反激式功率变换器。但是，应当认识到的是，本发明具有更广泛的适用范围。

图1是示出常规的具有源极切换的反激式功率变换系统的简化图。功率变换系统100(例如，功率变换器)包括控制器102(例如，脉冲宽度调制控制器)，晶体管120(例如，MOSFET)，电阻器130和132，初级绕组142，次级绕组144，辅助绕组146，电容器150、152、154和156，包括二极管160、162、164和166的全波整流桥(例如，BD)以及二极管 170和172。控制器102包括端子110、112、114、116和118。例如，控制器102是芯片，并且端子110、112、114、116和118是引脚。

端子112被配置为接收电源电压180(例如，V_DD)。如图1所示， AC输入电压182由全波整流桥(例如，BD)整流。全波整流桥(例如， BD)与电容器150一起生成电压184(例如，V_bulk)。电压184由电阻器 130的一个端子接收，并且电阻器130的另一端子连接到端子116。此外，端子116连接到电容器156的一个端子，并且电容器156的另一端子被偏置到初级侧地。

电阻器130和电容器156用作RC电路的部分，并且RC电路执行充电功能以升高端子116处的电压186。在控制器102内，存在设置电压 186的上限的电压钳位电路。当电压186增大时，从端子116到端子118 的电压降(其等于从晶体管120的栅极端子到晶体管120的源极端子的电压降)变为大于晶体管120的阈值电压。如果从晶体管120的栅极端子到晶体管120的源极端子的电压降变得大于晶体管120的阈值电压，则晶体管120导通从而用作源极跟随器。当晶体管120导通时，控制端子118和 112之间的内部连接的控制器102内的开关闭合，并且端子118通过控制器102的一个或多个组件在内部连接到端子112。如果控制器102内控制端子118和112之间的内部连接的开关闭合，则控制器102对电容器154 充电以升高电压180。

当电压180变得大于控制器102的预定欠电压锁定阈值时，控制器 102打开控制器102内的开关，使得端子118和112之间的内部连接断开。此外，如果电压180变得大于预定欠压锁定阈值，则控制器102使用端子 118导通和关断晶体管120，并且电压180由辅助绕组146与一个或多个其它组件提供。另外，功率变换系统100向负载156提供输出电流158和输出电压159。

如图1所示，功率变换系统100包括可以提供快速启动的简单结构，因此功率变换系统100通常被用在蜂窝电话的某些充电器中。但是，功率变换系统100也具有其缺陷。例如，功率变换系统100使用辅助绕组146 来提供电压180，但作为额外组件的辅助绕组146会使功率变换系统更昂贵并且效率更低。