[发明专利]具有最大电流模式控制的改进的开关功率转换器

权利要求书

1.一种开关功率转换器(110)，包括：

可控开关(S1)；以及

控制装置(120)，用于在所述可控开关(S1)的打开和闭合时刻生成指令信号(SC1)，所述控制装置为“峰值电荷”模式的控制装置类型并且包括：

误差校正器(22)，用于将所述开关功率转换器的输出电压(Vout)与参考电压(Vcons)进行比较；

比较设备(24,28)，用于在参考电荷(Qcons)和测量电荷(Qmes)之间进行比较以产生所述指令信号(SC1)，所述测量电荷(Qmes)由对在所述可控开关(S1)中流动的电流(IL)的测量值(Imes)进行时间积分而得到，

其特征在于，所述误差校正器的输出端的误差信号为参考功率(Pcons)，所述控制装置(120)进一步包括能够基于所述参考功率(Pcons)产生所述参考电荷(Qcons)的转换单元(130)，所述转换单元(130)包括能够将所述参考功率(Pcons)除以与开关功率转换器的输入电压(Vin)对应的电压从而得到参考电荷(Qcons)的除法器(132,232)。

2.根据权利要求1所述的开关功率转换器，其中，所述除法器(132,232)包括：

电容器(C3)，通过与对应于输入电压(Vin)的电压成正比的电流而周期性地充电；

比较器(135)，能够将所述电容器(C3)两端的电压和所述参考功率(Pcons)进行对比以得到周期性逻辑信号，所述周期性逻辑信号的脉冲宽度与参考功率除以输入电压的商成正比；

组件(136)，用于对所述逻辑信号进行滤波以得到参考电荷，所述参考电荷的平均值与参考功率除以输入电压的比值成正比。

3.根据权利要求1或2所述的开关功率转换器，其中，所述转换单元(130)包括，所述除法器(132；232)的上游的功率限制器(131)和/或所述除法器(132；232)的下游的电荷限制器(133)。

4.根据权利要求1或2所述的开关功率转换器，其中，所述转换单元(130)的除法器(232)包括用于对输入电压(Vin)进行滤波的设备，所述用于对输入电压(Vin)进行滤波的设备能够允许通过增加型电压尖峰，而过滤减小型电压尖峰。

5.根据权利要求4所述的开关功率转换器，其中，用于对所述除法器(232)的输入电压(Vin)进行滤波的设备包括二极管(R3)和低通滤波器(236)。

6.根据权利要求1所述的开关功率转换器，其中，所述比较设备包括：

比较器(24)，用所述测量电荷(Qmes)以及作为所述转换单元(130)的输出而产生的所述参考电荷(Qcons)作为输入；以及

锁存器(28)，所述锁存器的一个输入端连接所述比较器的输出端，所述锁存器的另一输入端被施加时钟信号，并且所述锁存器的输出端发送的信号对应于所述指令信号(SC1)。

7.根据权利要求6所述的开关功率转换器，其中，所述控制装置包括：

电流传感器，能够测量在所述可控开关(S1)中流动的电流(IL)；

时间积分器(26)，能够对传感器输出的测量值(Imes)在时间上进行积分以发送被作为输出而施加到比较器(24)上的测量电荷(Qmes)，所述时间积分器在所述转换器的每个开关周期上通过用于步进所述锁存器(28)的所述时钟信号而进行复位。

8.根据权利要求1所述的开关功率转换器，所述转换器具有的拓扑结构选自于升压拓扑结构、降压拓扑结构、升-降拓扑结构、单向升-降拓扑结构、反激拓扑结构和前向拓扑结构。

9.根据权利要求1所述的开关功率转换器，其中，所述可控开关(S1)为晶体管。