開關模式電源用的電路及其方法技術

本發明專利技術公開了一種開關模式電源(200)用的電路(500)及其方法。該開關模式電源(200)具有繞組(206)。所述電路(500)包括：輸入端，配置為接收從所述繞組(206)得出的繞組電壓(503)；微分元件(501)，配置為將所述繞組電壓(503)相對于時間求微分，以便確定導數信號(509)并且將所述導數信號(509)和閾值(554)進行比較；穩定狀態檢測器(502)，配置為當在預定的時間段上所述導數信號(509)都沒有超過所述閾值(554)時，設置零導數信號(507)；以及邏輯裝置(513)，配置為在已經設置了零導數信號之后，當所述導數信號(509)與最終閾值(554)相交時，識別所述開關模式電源的退磁沖程的結束。

【技術實現步驟摘要】

本公開涉及開關模式電源(SMPS :Switched Mode Power Supply)用的電路的領域，盡管也非排他地涉及用于確定開關模式電源中退磁沖程的結束的電路。
技術介紹
在說明書中現有公開文獻或任意
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的列舉或討論并不必然看作是承認這些文獻或
技術介紹
是現有技術的一部分或是公知常識
技術實現思路
根據本專利技術的第一方面，提出了ー種具有繞組的開關模式電源用的電路，所述電路包括輸入端，配置為接收從所述繞組得出的繞組電壓；微分元件，配置為將所述繞組電壓相對于時間求微分，以便確定導數信號并且將所述導數信號和閾值進行比較；穩定狀態檢測器，配置為當在預定的時間段上所述導數信號都沒有超過所述閾值時，設置零導數信號；以及邏輯裝置，配置為在已經設置了零導數信號之后，當所述導數信號與最終閾值相交時，識別所述開關模式電源的退磁沖程的結束。這種電路使得能夠利用相對簡單的電路實現來精確地確定退磁沖程的結束。所述穩定狀態檢測器可以看作是提供從退磁沖程開始的可變延遲，其中，在所述可變延遲期間不能識別所述退磁沖程的結束。這可以減小在磁化沖程開始時在繞組電壓中存在的任何振鈴(ringing)期間錯誤地識別退磁沖程結束的可能性。可以將通過穩定狀態檢測器施加的延遲看作是提供靈活且自適應的操作。所述電路可以精確地確定退磁時間段的持續時間。這進而能夠改進開關模式電源(SMPS)的控制，因為可以對退磁時間段的持續時間提出要求，以確定SMPS的輸出電平。所述開關模式電源可以是反激變換器(flyback converter) 0所述繞組可以是反激變壓器的初級側的繞組。所述繞組可以是變壓器的初級繞組或者輔助繞組。所述繞組電壓可以是反激變換器的功率開關(power switch)的漏極處的電壓。所述繞組電壓可以是輔助繞組上的電壓、或者是所述輔助繞組上電壓的ー個比例。所述功率開關的漏極可以與變壓器的初級繞組相耦接。所述閾值可以是負閾值。當所述導數信號小于負閾值時，可以將所述導數信號看作是超過所述閾值。替代地，所述閾值可以是正閾值。當所述導數信號大于正閾值時，可以將所述導數信號看作是超過所述閾值。在一些實施例中，所述微分元件和所述穩定狀態檢測器可以配置為施加負閾值和正閾值。所述微分元件還可以配置為將所述導數信號與正閾值和負閾值進行比較。所述穩定狀態檢測器可以配置為當在預定的時間段上所述導數信號位于負閾值和正閾值之間時，設置零導數信號。這可以使得能夠精確并且更快速地設置零導數信號。所述最終閾值可以與所述閾值、所述負閾值或所述正閾值相同。這可以提供方便的實現方式。然而在一些實施例中，可以將不同于所述閾值的最終閾值看作是提供更為有利的性能。所述微分元件還可以配置為當所述導數信號大于正閾值時設置正導數信號；當所述導數信號小于所述正閾值時重新設置所述正導數信號；當所述導數信號小于負閾值時設置負導數信號；以及當所述導數信號大于所述負閾值時重新設置所述負導數信號。 所述微分元件還可以包括微分器，配置為對所述繞組電壓求微分并且提供所述導數信號；參考電壓源，配置為提供直流參考電壓；電壓加法器，配置為將所述直流參考電壓與所述導數信號相加，并且提供導數參考信號;正微分放大器/比較器，配置為將所述導數參考信號與從所述直流參考電壓得出的正閾值電壓進行比較，以便在所述導數參考信號的電壓幅度大于所述正閾值的電壓幅度時設置正導數信號，以及在所述導數參考信號的電壓幅度小于所述正閾值的電壓幅度時重新設置所述正導數信號；負微分放大器/比較器，配置為將所述導數參考信號與從所述直流參考電壓得出的負閾值電壓進行比較，以便在所述導數參考信號的電壓幅度大于所述負閾值的電壓幅度時設置負導數信號，以及在所述導數參考信號的電壓幅度小于所述負閾值的電壓幅度時重新設置所述負導數信號。所述穩定狀態檢測器可以包括定時電容器，配置為在所述導數信號不超過所述閾值時充電，而在所述導數信號超過所述閾值時放電；以及比較器，配置為將所述定時電容器上的電壓與定時閾值電平進行比較，其中所述比較器的輸出是零導數信號。所述邏輯裝置可以配置為在已經設置了零導數信號之后，當所述導數信號與所述最終閾值相交時，設置退磁結束指示(indicator);以及在設置了退磁結束指示之后的延遲間隔過去時重新設置所述退磁結束指示。在延遲間隔之后退磁時間段的設置和后續重新設置可以產生對退磁沖程的結束加以指示的脈沖。所述邏輯裝置可以配置為接收所述零導數信號并且提供延遲的零導數信號；對于所述負導數信號和所述延遲的零導數信號執行邏輯“與”操作，以便產生退磁結束指示(308，408)。可以提供一種用于控制開關模式電源中的開關的控制器。所述控制器可以配置為確定開關周期的總時間段；確定退磁時間段的開始；使用這里公開的任一電路識別退磁時間段的結束；確定所述退磁時間段的持續時間；根據以下內容計算輸出電流開關周期的總時間段的持續時間；流過所述繞組的峰值電流；以及退磁時間段的持續時間；以及 根據計算的輸出電流激活所述開關，用于后續開關周期。確定何時激活所述開關可以包括設置所述開關的接通時間的持續時間，從而根據計算的輸出電流設置后續功率周期的磁化時間段的持續時間。確定何時激活所述開關可以包括設置所述開關的開關頻率，從而根據計算的輸出電流設置后續功率周期的磁化時間段之間的持續時間。所述開關可以是晶體管。所述開關可以是場效應晶體管。所述控制器可以通過向所述場效應晶體管的柵極施加電勢來激活所述開關。所述場效應晶體管的漏極可以與SMPS的繞組的端子相耦接。根據另ー個方面，提出了ー種操作具有繞組的開關模式電源用的電路的方法，所述方法包括接收從所述繞組得出的繞組電壓；將所述繞組電壓相對于時間求微分，以便確定導數信號；將所述導數信號與閾值進行比較；當在預定的時間間隔上所述導數信號還沒有超過所述閾值時，則設置零導數信號;在已經設置了零導數信號之后，當所述導數信號與最終閾值相交時，識別所述開關模式電源的退磁沖程的結束。根據另ー個方面，提出了一種控制開關模式電源中的開關的方法，所述開關模式電源包括繞組，所述方法包括確定開關周期的總時間段；確定退磁時間段的開始；使用這里公開的任一方法識別退磁沖程的結束；根據以下內容計算所述總時間段上的輸出電流開關周期的總時間段的持續時間；流過所述繞組的峰值電流；以及退磁時間段的持續時間；以及根據計算的輸出電流激活所述開關，用于后續開關周期?？梢蕴峁┮环N控制器，用于包括這里公開的任ー電路的開關模式電源?？梢蕴峁┅`種集成電路，包括這里公開的任ー電路或控制器?？梢蕴峁┮环N計算機程序，當在計算機上運行時，所述計算機程序引起所述計算機配置包括這里公開的電路、控制器、變換器或裝置的任ー設備、或者執行這里公開的任一方法。作為非限制示例，計算機程序可以是軟件實現，并且所述計算機可以看作是任意合適的硬件，包括數字信號處理器、微控制器、以及在只讀存儲器(ROM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)或電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)上的實現。所述軟件可以是匯編程序。可以將所述計算機程序提供在計算機可讀介質上，所述計算機可讀介質可以是諸如磁盤或存儲器裝置之類的物理計算機可讀介質，或者可以實現為瞬態信號。這種瞬態信號可以是網絡下載的，包括因特網下載。附圖說明現本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種開關模式電源(200)用的電路(500)，所述開關模式電源(200)具有繞組(206)，所述電路(500)包括：輸入端，配置為接收從所述繞組(206)得出的繞組電壓(503)；微分元件(501)，配置為將所述繞組電壓(503)相對于時間求微分，以便確定導數信號(509)，并且將所述導數信號(509)和閾值(554)進行比較；穩定狀態檢測器(502)，配置為當在預定的時間段上所述導數信號(509)都沒有超過所述閾值(554)時，設置零導數信號(507)；以及邏輯裝置(513)，配置為在已經設置了所述零導數信號(507)之后，當所述導數信號(509)與最終閾值(554)相交時，識別所述開關模式電源的退磁沖程的結束。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：米歇爾·杰姆，埃默里克·于崗，
申請(專利權)人：NXP股份有限公司，
類型：發明
國別省市：