[发明专利]用于开关电源的系统和方法

说明书

本申请要求于2014年2月26日提交并且名称为“System and Method for Switched Mode Power Supply”的第61/944,927号美国临时申请和于2014年2月28日提交并且名称为“System and Method for Switched Mode Power Supply”的第61/946,503号美国临时申请的优先权，在此通过整体引用将这两个申请并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及电子设备，并且具体地涉及用于开关电源的系统和方法。

背景技术

电源系统在从计算机到车辆的很多电子应用中很普及。一般来说，通过执行DC/DC、DC/AC和/或AC/DC转换来产生电源系统中的电压，其中该转换通过操作加载有电感器或变压器的开关来实现。DC-DC转换器(例如降压转换器)用于使用了多个电源的系统中。例如，在车辆系统中，标称地操作于5V电源电压的微控制器可以使用开关电源(例如降压转换器)来从12V汽车电池产生本地5V电源。可以通过使用耦合到DC电源的高侧开关晶体管驱动电感器来操作这样的电源。在中等至重负载条件下，通过改变其间开关晶体管处于导通状态的时间的脉冲宽度来控制电源的输出电压。

然而，在轻负载条件下，使用正常调整方案可能造成关于稳定性和转换器效率的困难，其中该正常调整方案使用脉冲宽度调制的驱动信号。同样地，一些常规功率转换器使用突发模式控制方案进行操作，在该突发模式控制方案中，开关晶体管在随后是其中没有切换发生的长周期的短突发周期内被脉冲导通或关断。然而，在一些情况下，这样的开关电源系统的输出电压可能易于随着电源转换进入或退出突发模式转换而瞬变。

发明内容

根据一个实施例，控制开关电源的方法包括：通过使用在第一配置中的反馈接口电路来监控来自电源的输出的反馈信号，来在第一操作模式中操作开关电源。该方法进一步包括确定反馈信号何时在第一方向上越过第一阈值，并且通过将反馈接口电路从第一配置切换到第二配置来将开关电源从第一操作模式转换到第二操作模式。

附图说明

为了更完全地理解本发明及其优点，现在参考结合附图进行的如下说明，其中：

图1图示了反激转换器的实施例；

图2图示了操作模式流程图；

图3图示了实施例开关电源的信号图；

图4图示了实施例开关电源系统；

图5a至图5c图示了具有各种可选择的前端电路的实施例电源电路；

图6图示了实施例电源控制器集成电路的方框图；

图7图示了实施例可选择的电阻电路；以及

图8图示了实施例方法的方框图。

不同图中的对应的数字和符号通常指示对应的部件，除非另有指示。这些图绘制成清楚地说明优选的实施例的相关方面而未必按比例绘制。为了更清楚地说明特定的实施例，指示相同结构、材料或处理步骤的变化的字母可以跟随图号。

具体实施方式

下面详细讨论当前优选实施例的实现和使用。然而，应认识到本发明提供了可以在各种各样的具体背景下实现的许多可适用的发明构思。所讨论的具体实施例仅用来说明实现和使用本发明的具体方式，而不限制本发明的范围。

将参考具体背景下的优选实施例来描述本发明，使用反激拓扑的开关电源系统。本发明的实施例还可以应用到其他开关电源拓扑，以及非开关电源、反馈控制系统和其它类型的电子电路。

在一个实施例中，在中等至重负载条件下，开关电源在一个操作模式中操作。在这个操作模式中的一个实施例中，使用了闭环控制机制。在这个操作模式中的一个实施例中，通过改变其间开关晶体管处于导通状态的时间的脉冲宽度来控制电源的输出电压。这个操作模式可以被称为正常模式。

然而，在轻负载条件下，使用了另一个操作模式。在一个实施例中，该另一个操作模式使用突发模式控制方案，在该突发模式控制方案中，开关晶体管在随后是没有切换发生的长周期的短突发周期内被脉冲导通或关断，所谓的突发暂停。在一个实施例中，与另一个操作模式相比，在一个操作模式中可以不同地解译设备的输入信号。例如反馈信号的增益和/或偏移可以在两个模式之间是不同的。可以通过重新配置接受反馈信号的电路(例如，通过开关电阻、参考电压和/或修改模数转换器的行为)来实现增益和/或偏移中的这个不同。