[发明专利]谐振变换器的多模工作和控制

说明书

技术领域

本发明的实施例一般地涉及一种电子功率变换以及方法，并且更特别地涉及功率开关的控制器在开关模式功率变换器中的使用。

背景技术

开关变换器被广泛用在功率变换的领域中。开关变换器包括至少一个开关以及整流器装置，所述至少一个开关被配置为由输入电压生成脉冲宽度调制（PWM）电压，所述整流器装置接收PWM电压并且生成要被供给负载的输出电压。通常，整流器装置包括至少一个诸如扼流圈之类的电感存储元件以及至少一个诸如电容器之类的电容存储元件。PWM电压通过根据PWM驱动信号接通和关断开关元件而被生成。驱动信号由控制器根据输出电压来提供。控制器被配置为使驱动信号的占空比变化，以便控制输出电压，使得该输出电压呈现给定的设置电压。

驱动信号的占空比与负载的功耗有关，而当功耗增加时，占空比增加，并且当功耗减少时，占空比减少。在当负载的功耗非常低时发生的低负载状况下，一些新式的控制器进入突发模式。在突发模式下，开关元件循环地在突发开启（burst-on）周期期间被接通和被关断，并且在突发开启周期之后的突发关闭（burst-off）周期期间，开关元件持久地保持在断开状态下。突发开启周期和突发关闭周期限定了突发周期T_BP和突发频率f_BP，其中f_BP=1/T_BP。突发频率可以与数个参数、诸如输入电压和负载的功耗有关。

发明内容

根据实施例，控制开关模式功率的方法包括：生成与开关模式电源的输出成比例的反馈信号，以及在正常模式下操作开关模式电源。如果反馈信号跨越第一阈值，那么开关模式功率在第二工作模式下工作。在第一工作模式下，脉冲调制信号被调整来将反馈信号调节到第一信号电平，而在第二工作模式下，脉冲调制信号的停滞时间被调整为信号，以将反馈信号调节到不同于第一信号电平的第二信号电平。该方法进一步包括利用脉冲调制信号来驱动开关模式电源的开关。

附图说明

本发明的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中被阐述。本发明的其它特征、目的和优点从描述和附图中以及从权利要求书中将是明显的。在图中，相同的参考符号一般遍及各种视图指定相同的组件部分，为了简短起见，这一般将不被重新描述。为了更完整地理解本发明，现在参照连同附图采取的下面的描述，在所述附图中：

图1图示了实施例谐振半桥功率变换器的示意图；

图2图示了针对常规的谐振半桥功率变换器的波形的图形表示；

图3图示了针对实施例谐振半桥功率变换器的波形的图形表示；

图4图示了针对实施例谐振半桥功率变换器的波形的另一图形表示；

图5图示了实施例电源控制器集成电路的部分的框图；

图6a至6b图示了实施例开关信号发生器以及相关联的时序图；并且

图7图示了实施例功率控制器集成电路。

具体实施方式

目前优选的实施例的形成和使用在下面被详细讨论。然而，应该意识到的是，本发明提供了可以在各种各样的特定上下文中被具体表现的许多可应用的发明概念。所讨论的特定实施例仅仅说明形成和使用本发明的特定方式，并且并不限制本发明的范围。

本发明将关于在特定上下文中的示例性实施例被描述，即关于所形成的具有控制器的谐振开关模式功率变换器被描述，其被配置为在低负载状况期间在功率节省开关模式下工作。本发明的实施例还可以被应用于其它类型的电子功率变换设备以及其它功率变换架构。

开关模式功率变换器（也被称为“功率变换器”或“调节器”）是把输入电压波形变换为特定的输出电压波形的电源或功率处理电路。DC-DC功率变换器把可以是时变的DC输入电压变换为DC输出电压。与功率变换器相关联的控制器通过控制在其中所采用的开关的导通周期或开关频率来管理其工作。一般地，控制器以反馈环配置（也被称为“控制环”或“闭合控制环”）被耦合在功率变换器的输入和输出之间。