[发明专利]带用于效率和最大功率输出的输入电压补偿的电源控制器

说明书

技术领域

本发明总体涉及电源，更具体而言涉及开关式电源 (switched-mode power supplies)。

背景技术

电子设备利用电能工作。由于高的效率和良好的输出调节，开关 式电源通常被用于对当今的许多电子设备进行供电。典型地，包含在 开关式电源中的控制电路将低频(例如，50或60Hz工业频率)、高 压交流电(ac)转化为高频(例如30到300kHz)交流电。这种高频、 高压交流电被施加至变压器以进行变压，一般变为较低压，并提供安 全绝缘。变压器的输出被整流以提供已调节的直流输出，该直流输出 可被用于向电子设备供电。开关式电源控制电路通常通过对输出进行 检测并在闭环中对其加以控制来提供输出调节。在工作中，开关被用 于通过调节在开关式电源中的开关的占空比(通常为开关的接通时间 与总开关周期的比率)来提供所需输出。

当设计开关式电源时，通常会考虑到例如效率、尺寸、重量以及 成本等的要求。通常可通过减少，对于任意输入电压而言都存在于电 源中的多种损耗，来获取更高效率。电源中遇到的典型损耗是传导损 耗和开关损耗。传导损耗和开关损耗由电路中的电阻和寄生电容产生， 寄生电容由电源开关，尤其当开关是晶体管时。当所述开关传导电流 时，伴随电路中流动的电流出现的电路阻抗产生传导损耗。当所述开 关断开时，在开关上的电压将能量存储在寄生电容中。所述寄生电容 在当所述开关闭合时放电，将开关电阻内的寄生电容中所存储的能量 释放，从而产生开关损耗。通常理解的是，闭合的开关可传导电流并 被认为是接通的，而断开的开关则不传导电流并被认为是截止的。随 着进入电源的输入电压增加，开关损耗会由于被切换的电压的增加而 增加。

附图说明

参考下列附图，描述本发明的非限制性和非穷尽的实施方案和实 施例，除非另有说明，其中相同的参考数字在所有附图中指示相同部 分。

图1A是示出了使用根据本发明的一实施方案的控制器的一示例 性开关式电源的方框图。

图1B是一个示出了根据本发明的一实施方案的图1A的控制器的 方框图。

图2是示出图1A的开关式电源的示例性开关电流波形的曲线图。

图3A是示出利用脉冲宽度调制(PWM)控制的图1A的开关式电源 的开关电流波形的另一实施例的曲线图。

图3B是示出使用开/关控制的图1A的开关式电源的开关电流波形 的再一实施例的曲线图。

图4是根据本发明的一实施方案的图1B的控制器的示例性示意 图。

图5是根据本发明的一实施方案的图4的控制器的电压和电流的 各种波形的曲线图。

图6是示出根据本发明的一实施方案的图4的控制器的振荡器电 压的示例的曲线图。

附图中的元件是为了简单和清晰而示出的，且未必按比例画出。 例如，附图中的一些元件的尺寸可相对于其它元件进行放大，以帮助 增进对本发明的各个实施方案的理解。

具体实施方式

在下列说明书中，列出了许多具体细节以便提供对本发明的彻底 理解。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是，实施本发明并 不必需使用具体细节。在其他情况下，没有对众所周知的材料或方法 进行详细描述，以避免混淆本发明。

所提及的贯穿该说明书的“一个实施方案”、“一实施方案”、“一 个实施例”或“一实施例”意味着，针对所述实施方案或实施例所描 述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施方案中。 由此，贯穿该说明书的在各个位置中出现的短语“在一个实施方案中”、 “在一实施方案中”、“一个实施例”或“一实施例”未必全指的是相 同的实施方案或实施例。而且，在一个或多个实施方案或实施例中， 具体的多个特征、结构或特性可被结合到任何合适的组合和/或子组合 中。另外，应理解的是，此处所提供的附图是用于对本领域普通技术 人员进行解释的目的的，所述附图未必按比例画出。