[发明专利]电源

说明书

背景技术

根据本发明的布置的电流模式控制开关模式电源以实现对功率限制开 始的阈值的选择的方式来在宽的输入AC电压范围上限制电源的功率输 出，其中的阈值例如是电压阈值。

使用电流模式控制的开关电源提供了与输入电压成比例的最大功率输 出。在希望在宽电压输入范围上使用的电源中，在过载期间过度的功率可 以以高范围的输入AC电压来传送，这可导致电源中变压器、二极管和晶 体管的高操作温度。

如果在这样的电源中不使用功率限制，则电源中的组件必须被设计为 在最高输入电压时，并且在不过热或失效的情况下，处理过载期间的最大 输出功率。相比部件仅设计用于更窄范围的输入AC电压的、所希望的或 固定的功率输出的情况，使用更鲁棒的部件增加了不必要的成本并且使得 电源物理地更大。

现有的电流模式控制开关模式电源部分地教导了如下的电路：该电路 生成偏移电压，该偏移电压可增加到指示电源的输出开关晶体管的操作电 流的电压上。偏移电压增加了反馈电压的幅度。因此，相比在没有偏移的 其他情形下发生的情况，功率限制在更低的输入AC电压开始。

现有电源解决了若干问题，但是它的操作呈现了进一步改进的机会。 如此产生的一个这样的问题是，偏移电压的幅度与DC电压成正比，该 DC电压转而与输入AC电压的幅度成正比。因此，没有对于发起功率限 制的输入AC电压电平的控制。即使在当功率限制可能不必要时的较低输 出功率电平处，功率限制也总是发生，这是因为不可能在用于发起功率限 制的输入AC电压范围内建立阈值。建立用于发起功率限制的阈值有利地 使得可以例如基于适当的性能准则，来改进电源的设计和操作。这样的性 能准则可包括例如优化：电源的输入电压范围；电源的最大负载能力；电 源的成本；电源的尺寸；以及电源的操作的效率。

根据这里教导的本发明的布置，通过提供用于发起功率限制的、输入 AC电压范围内的可选阈值，解决了此问题以及其他问题。可选阈值使得 例如在组合更昂贵、更鲁棒的组件和较不昂贵、较不鲁棒的组件以满足与 一个或多个以上注释的性能准则相关联的设计需求方面能够进行选择。

此外，根据这里教导的本发明的布置，通过使用用于建立阈值的负电 压，相比先前所使用的正电压，可提供设计上的进一步的灵活性。

根据本发明的布置的一种用于操作开关模式电源的方法可有利地包括 以下步骤：接收初级供应电压；重复地将初级供应电压耦合至负载和将初 级供应电压与负载解耦；响应于耦合和解耦步骤激励次级电压供应；检测 耦合和解耦步骤期间流动的电流的每个发生的幅度；至少部分地响应于检 测步骤来控制耦合和解耦步骤；生成与初级供应电压成比例的检测电压； 以及，每当检测电压超过阈值时，都通过增加流动电流的每个发生的检出 幅度，来限制电源的输出功率。

所述方法可有利地还包括一个或多个以下步骤：将流动电流的每个发 生的检出幅度增加与检测电压成比例的因子；或者，响应于检测步骤并且 响应于激励步骤来控制耦合和解耦步骤。

所述方法可有利地还包括以下步骤：接收初级交流(AC)供应电压； 生成与流动电流的每个检出幅度相关的电压信号；响应于AC供应电压的 负的部分生成检测电压；以及，每当检测电压超过阈值时：将每个电压信 号在幅度上增加与检测电压成比例的因子；并且，响应于幅度增加的电压 信号并且响应于激励步骤来控制耦合和解耦步骤。

根据本发明的布置的一种开关模式电源可有利地包括：初级供应电压 的源；开关，该开关用于重复地将初级供应电压耦合至变压器和将初级供 应电压与变压器解耦；次级电压源，该次级电压源耦合至变压器，并且该 次级电压源通过开关的操作而被激励；电阻，该电阻用于检测开关的操作 期间流动的电流的每个发生的幅度；用于开关的控制器，该控制器形成负 反馈环的一部分，并且该控制器至少部分地响应于检出幅度；检测电压 源，该检测电压源与初级供应电压成比例；以及，电路，当检测电压超过 阈值时，该电路可操作用于将流动电流的每个发生的检出幅度和与检测电 压成比例的补充电压组合，以用于限制电源的输出功率。

所述开关模式电源还可包括响应于检出幅度并且响应于次级电压源的 操作的、用于开关的控制器。

在初级供应电压是交流(AC)供应电压的那些情况下，检测电压可响 应于AC供应电压的负的部分而被有利地生成。