[发明专利]用于电源变换系统的电压和电流控制的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路。更具体地，本发明提供了用于电压调整和电流调整的系统和方法。仅仅作为示例，本发明已应用于电源变换系统。但是将认识到，本发明具有更广泛的应用范围。

背景技术

图1是示出传统的反激式电源变换系统的简化示图。该电源变换系统100包括初级绕组102、次级绕组104、辅助绕组114、电源开关106、电流感测电阻器108、两个整流二极管110和116、两个电容器112和118、三个电阻器120、122和124、以及系统控制器160。例如，电源开关106是双极型晶体管。在另一示例中，电源开关106是MOS晶体管。

如图1所示，电源变换系统100使用包括初级绕组102和次级绕组104的变压器来将电源变换系统100的初级侧和次级侧相隔离。可通过辅助绕组114来提取与次级侧上的输出电压126有关的信息，并且基于与输出电压126相关的信息来生成反馈信号154。控制器160接收反馈信号154，并且生成用以接通和关断开关106以便调整输出电压126的驱动信号156。

当电源开关106被闭合（例如，导通）时，能量被存储在包括初级绕组102和次级绕组104的变压器中。然后，当电源开关106断开（例如，关断）时，所存储的能量被释放到输出端，并且辅助绕组114的电压如下这样映射输出电压126。

VFB=R2R1+R1×Vaux=k×n×(VO+VF+IO×Req)]]>（式1）

其中，V_FB表示反馈信号154，V_aux表示辅助绕组114的电压158，R₁和R₂分别表示电阻器122和124的电阻值。另外，k表示反馈系数，n表示次级绕组104与辅助绕组114的匝数比，并且R_eq表示线缆电阻120。此外，V_O表示输出电压126，I_O表示输出电流128，并且V_F表示整流二极管110的正向导通电压。

开关106的开关周期包括开关106在其期间闭合（例如，导通）的导通时间段和开关106在其期间断开（例如，关断）的关断时间段。例如，在断续传导模式（DCM）中，直到与包括初级绕组102和次级绕组104的变压器相关联的退磁过程完成之后的一时间段为止下一开关周期才开始。在另一示例中，在连续传导模式（CCM）中，下一开关周期在退磁过程完成之前开始。因此，下一开关周期之前的退磁过程的实际长度受限于开关106的关断时间段。在又一示例中，在准谐振（QR）模式或临界传导模式（CRM）中，下一开关周期在退磁过程完成之后很快开始。图2（A）、图2（B）和图2（C）分别是在DCM模式、CCM模式以及QR模式（例如，CRM模式）中操作的电源变换系统100的简化传统时序图。