[发明专利]用于开关模式电源的初级侧控制

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求题为“IMPROVEDPRIMARYSIDECONTROLINFLYBACKCONVERTERFORPOWERSUPPLY”的并且于2013年3月4日提交的美国临时申请No.61/772,483的优先权，其完整内容被通过引用合并到此。

技术领域

本发明涉及电源，并且更特别地，涉及被配置为提供适合于给定负载的输出电压以及内部调节的电源这两者的开关模式电源（SMPS）。

背景技术

典型的开关模式电源（又称为SMPS）是包括开关调节器以有效率地变换电力的电源。特别是，并且类似于其它电源类型，SMPS从源（诸如干线电力）接收电力，并且对该电力进行变换以具有一定的电压和电流特性。得自该变换的输出电压然后被施加到负载（例如照明元件、设备等）。一些SMPS配置还要求也用于内部供给电压，以对SMPS的电子器件（诸如开关控制电路）供电。该开关控制电路典型地利用集成电路（IC）（诸如PFC控制器）来以实现。使用一般被提及为SMPS的启动电路的无源或有源电路来从干线电力得到有时被提及为辅助电压或VCC的内部供给电压。SMPS也可以被配置为调节由启动电路产生的这种内部电压。因此，SMPS可以被配置为将第一调节电压（输出电压）提供到给定负载，并且将第二调节电压（VCC）提供给SMPS的内部电路。

发明内容

如上面表明那样，开关模式电源（SMPS）可以被配置为将输出电压提供到给定负载以及用于内部电子器件（诸如但不限于内部开关控制电路）的内部电压供给这两者。用于负载的输出电压典型地由变换器（诸如AC-DC反激变换器）生成，并且内部电压供给典型地由所谓的启动电路生成。然而，在无源启动电路的情况下，驱动负载的变换器输出电压可能在轻负载条件期间在高AC干线电压处变得不稳定。在这样的条件下，由启动电路提供的附加增益显现为过电压，其触发也在SMPS中出现的动态过电压保护（OVP）电路。当这发生时，SMPS停止开关，并且然后在内部栅极驱动被使能时重启。这种停止-启动行为重复，直到轻负载条件清除。

公开了在开关模式电源中提供稳定的输出电压的实施例。在一些实施例中，提供一种SMPS，其包括：变换器部，用于对负载供电；无源启动电路，用于当干线被接通时初始地提供用于对SMPS的开关电子器件供电的内部电压供给；以及反馈电路，一旦所述变换器开始开关，就提供所述内部电压供给。所述SMPS进一步包括解耦合电路，其将所述无源启动电路的增益从所述反馈电路解耦合，从而防止错误动态OVP触发。在一些实施例中，所述SMPS电路利用由被整流的AC线路电压供电的反激变换器拓扑来实现。当然，如根据本公开将领会的那样，其它SMPS拓扑（诸如降压、升压以及降压—升压）可以并且在一些实施例中的确同样被使用。例如，利用两个或三个无源组件（诸如但不限制于二极管和电容器、或二极管、电容器以及电阻器）的添加来实现所述解耦合电路。防止动态OVP的错误触发进而提供更稳定的输出电压。根据本公开很多其它的实施例和变形将是明显的。

在实施例中，提供一种电源电路。所述电源电路包括：控制器；开关变换器，包括被配置为要由所述控制器控制的变压器和开关，所述开关变换器被配置为从电压源接收电压，并且提供适合于驱动负载的输出电压；启动电路，具有增益，并且被配置为从所述电压源接收电压，以及将启动电压提供给所述控制器；反馈电路，被配置为将反馈电压提供给所述控制器，所述反馈电压基于所述变换器的输出电压；以及解耦合电路，可操作地耦合到所述反馈电路，并且被配置为将所述反馈电压与所述启动电路的增益隔离。

在相关的实施例中，所述变压器可以包括具有初级侧绕组、次级侧绕组和初级侧偏置绕组的三绕组变压器，并且所述初级侧偏置绕组可以是所述反馈电路的一部分。在另一相关的实施例中，所述变压器可以包括具有初级侧绕组、次级侧绕组和初级侧偏置绕组的三绕组变压器，并且所述初级侧偏置绕组可以可操作地耦合到所述反馈电路。

在又一相关的实施例中，所述控制器可以包括过电压保护（OVP）电路，其响应于所述反馈电压高于所限定的上限而触发。在再一相关的实施例中，所述开关变换器可以是反激变换器。在还一相关的实施例中，所述启动电路可以是无源的，并且可以包括与电容器串联连接的电阻器。在进一步的相关的实施例中，所述无源启动电路和所述开关变换器可以被配置为接收被整流的AC线路电压。