[发明专利]用于控制功率变换器的最大输出功率的方法和设备

说明书

本申请是申请日为2008年4月7日、申请号为200810109220.2、名称为“用于控制功率变换器的最大输出功率的方法和设备”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明通常涉及功率变换器，更具体地，本发明涉及调整功率变换器的输出。

背景技术

许多电子设备例如蜂窝电话、个人数字助理（PDA）、膝上电脑等，由相对低的电压DC电源供电。由于功率通常通过壁装电源插座被传递作为高压AC功率，所以需要通常被称为功率变换器的装置来将高压AC功率变换为低压DC功率。低压DC功率可由功率变换器直接提供给所述装置或者它可被用于对可再充电电池充电，其又为所述装置提供能量，但是一旦存储的能量被消耗掉其就需要充电。通常，使用包括功率变换器的电池充电器对电池充电，该功率变换器满足电池所需要的恒定电流和恒定电压的要求。其它电子设备，例如DVD播放器、计算机监视器、电视等，也需要用于装置操作的功率变换器。这些设备中的功率变换器还必须提供满足所述装置的要求的输出电压和电流。在操作中，功率变换器可以使用控制器来调节传递到电子设备的输出功率，该电子设备例如是电池，其通常被称为负载。更具体地，为了调节传输到所述负载的功率，该控制器可以耦合到提供功率变换器的输出的反馈信息的传感器。该控制器通过控制电源开关的打开与关闭来调节到负载的功率以响应来自传感器的反馈信息，从而将来自例如电源线的输入电源的能量脉冲传输至输出。

功率变换器输出电压和电流的乘积被称作功率变换器的输出功率。在大部分功率变换器应用中，有必要限制最坏情况下的最大输出功率，提供该最大输出功率以确保被提供电力的设备可以免遭过大电力传递的破坏。改进功率变换器传递的最大输出功率容差可以对由功率变换器提供电力的电子设备进行优化以确保故障情况下的安全操作，并且改进了电子设备可靠性，降低了电子设备的全部成本。

可以使用的功率变换器的一个特殊的类型是回扫功率变换器。在回扫功率变换器中，能量传输元件导电地将功率变换器的输入端和输出端隔离。电隔离防止DC电流流经功率变换器的输入端和输出端之间。

回扫功率变换器通过切换电源开关产生输出从而在电源开关的开通时间期间在能量传输元件中存储能量，并且在电源开关被关断的至少一部分时间内传输能量到功率变换器输出。在未隔离的回扫变换器中，仍然需要能量传输元件来存储从功率变换器输入传递到功率变换器输出的能量，但是不需要由能量传输元件提供的电隔离。

在操作中，功率变换器可以使用控制器调整传递到负载的输出功率。更具体地，该控制器可以限制功率变换器的最大输出功率以响应通过感测功率变换器的输出的输出电压和或输出电流获得的反馈信息。在功率变换器的输出处感测输出电流通常会降低功率变换器效率，因为通常会引入电阻元件以提供与功率变换器输出电流成比例的电压信号。如果功率变换器的输出电流没有在功率变换器输出处被感测，则最大功率传输限制会由功率变换器中的特定部件的标准容差确定。

其参数影响功率变换器最大输出功率的容差的两个部件是能量传输元件的电感的容差和电源开关处于接通状态时在该电源开关中流动的电流的保护电流极限阈值的容差。控制器可以感测电源开关接通时在该电源开关中流动的电流，并且还可以设置最大保护电流极限阈值。在该情况下，控制器最大保护电流极限阈值的容差将影响功率变换器最大输出功率的容差。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供一种用于功率变换器的控制器，包括：输入电压传感器，其被耦合以接收表示功率变换器的输入电压的输入信号；电流传感器，其被耦合以感测在电源开关中流动的电流；以及驱动信号发生器，其被耦合以驱动电源开关在接通时间周期为接通状态以及在关断时间周期为关断状态，其中该驱动信号发生器被耦合以调整电源开关的切换循环周期使其与输入信号乘以当电源开关处于接通状态时在电源开关中流动的电流在两个电流值之间改变所用的时间的值成比例。

根据本发明的另一个实施例，提供一种用于功率变换器的控制器，包括：输入电压传感器，其被耦合以接收表示该功率变换器的输入电压的输入信号；电流传感器，其被耦合以感测在电源开关中流动的电流；以及驱动信号发生器，其被耦合以驱动电源开关在接通时间周期为接通状态以及在关断时间周期为关断状态，其中该驱动信号发生器被耦合以调整该电源开关的占空比使其与输入信号乘以当电源开关处于接通状态时在电源开关中流动的电流在两个电流值之间改变所用的时间的值成比例。