[发明专利]带有间歇的开关控制电路的控制器

说明书

技术领域

本公开内容总体涉及电源，具体地但不排他地，涉及用于开关模式电源的控制器。

背景技术

电子器件使用电力来运转。开关模式电源由于其效率高、尺寸小和重量轻而被普遍用来为许多现在的电子设备提供动力。常规壁式插座提供低频率的交流电。在开关电源中，交流(ac)输入通过高频(HF)开关和能量传递元件(energy transfer element)例如感应器或变压器被转换以提供适调直流(dc)输出。开关模式电源控制器通常通过感测输出并在闭环中控制输出来提供输出调节。在开关模式电源的运转中，高频开关被用于通过改变开关的接通时间、断开时间或开关频率来提供期望的输出。通常，在脉冲宽度调制PWM中，占空比被控制，其中占空比是接通时间与总开关周期的比值。

在设计开关模式电源时，通常考虑例如效率、尺寸、重量和成本等要求。控制开关模式电源的开关的控制器可以被设计为符合某些管理机构的效率要求。例如，常规控制器可以被设计成控制开关模式电源的开关，以在无负载或低负载功率状况下减小功率消耗，同时被设计成在较高负载状况下提高效率。

用于减小开关模式电源在低负载和无负载状况下的功率损耗的一种方法通常被称作“突发模式控制(Burst Mode Control)”。采用这种常规的突发模式控制方法，在低负载或无负载状况下通过窄占空比开关脉冲的短间隔(即“突发间隔(burst interval)”)提供输出调节。这些突发间隔通常被配置为：一旦输出电压落在一较低值以下就开始，且一旦输出上升至一较高值以上就停止。因此，突发间隔相对于ac输入电压开始和停止的时间是随机的。突发间隔相对于ac输入电压的这种随机的开始和停止可能会导致：较高的开关损耗、较低的效率，以及增大的EMI噪声。在一些情形中，甚至可产生听得见的噪声。

附图说明

参照下列图来描述本发明的非限制性、非穷举性实施方案，其中除非另有规定，在所有各个视图中相同的参考数字指代相同的部分。

图1是示出本发明一个实施方案的示例性开关电源的功能方块图。

图2是示出本发明一个实施方案的示例性控制器的功能方块图。

图3是示出在图1的电源和图2的控制器的运转中在有开关的间隔(interval of switching)和无开关的间隔(interval of no  switching)之间改变的过程的流程图。

图4是示出图1的电源和图2的控制器的示例性波形的示图。

图5是示出本发明一个实施方案的示例性控制器的功能方块图。

图6是示出本发明一个实施方案的利用双重阈值检测的示例性控制器的功能方块图。

图7是示出在图6的控制器的运转中在有开关的间隔和无开关的间隔之间改变的过程的流程图。

图8是示出本发明一个实施方案的具有间歇的(punctuated)开关控制电路和非间歇的(non-punctuated)开关控制电路的示例性控制器的功能方块图。

图9A是示出本发明一个实施方案的具有电流感测平均值电路的示例性控制器的功能方块图，所述电流感测平均值电路包括可选择的增益。

图9B是示出本发明一个实施方案的具有电流感测平均值电路的另一个示例性控制器的功能方块图，所述电流感测平均值电路包括可选择的增益。

具体实施方式

本文描述了用于在电源中提供与ac输入电压的零交叉同步的有开关的间隔和无开关的间隔的装置、系统和方法的实施方案。在下文的描述中，阐明了多个具体细节，以提供对所述实施方案的透彻理解。然而，相关领域技术人员会认识到，在没有所述具体细节中的一个或多个的情况下，或者使用其他方法、部件、材料等，可实施本文中描述的技术。在其他情况下，为了避免使某些方面模糊，并未详细示出或描述公知的结构、材料或操作。

在该说明书全文中提到“一个实施方案”或“一实施方案”意指关于该实施方案所描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施方案中。因此，在该说明书全文中各个地方出现的措辞“在一个实施方案中”或“在一实施方案中”未必全都指相同的实施方案。再者，所述特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式在一个或多个实施方案中组合。