[发明专利]一种瞬时过功率控制方法及电路

说明书

本发明提供一种瞬时过功率控制方法及电路，当控制器的CS引脚检测到功率管导通时的源极电压，在持续几个周期内都大于控制器内部的正常模式下的最大峰值电流限定阈值，则判断此时控制器处于瞬时过功率状态，进而抬高控制器的CS引脚的峰值电流，并提高控制器的工作频率，是控制器工作在过功率工作模式，在瞬时过功率状态的维持时间内，若是输出状态恢复正常或者维持时间计时结束，这两种情况下都可以退出瞬时过功率状态，使控制器恢复到正常工作模式。本发明可以可以区分正常大动态和瞬时过功率状态，即正常的大动态不会误触发进入瞬时过功率状态，以免过高的工作频率造成开关损耗增加，影响系统工作效率。

技术领域

本发明涉及功率半导体技术领域，特别涉及一种瞬时过功率控制方法及电路，适用于功率变换器中的电源管理集成电路系统，尤其适用于反激式隔离变换器中的电源管理集成电路系统。

背景技术

目前由于反激式变换器(Flyback Converter)具有高效率、低耗损、小尺寸及重量轻等优点，因此已被广泛地用以作为各种电子产品的电源转换装置。

反激式变换器在各种便携装置(例如移动电话、数码相机、平板电脑、数字音乐播放器、媒体播放器、便携硬盘、手持游戏机、以及其他手持消费者电子装置)中频繁使用，该便携装置从有限的内部电池例如锂电池提供供电。因此，反激式变换器通常用于提供电压调节的功能。

随着科技进步，便携装置的功能越来越多，需要从功率变换器提供更多的供电需求。在某些应用中会有短期内较高电流的需求(短期的瞬时过功率促进需求)。上述应用可以是印表机、马达、或是用于CPU功率增进功能。上述的瞬时过功率可以为2倍甚至3～4倍正常运作所需的最大功率。公知变换器无法不付任何代价(例如使用更大的变压器以避免磁饱和状况)就传送大量的瞬时过功率。

因而需要提供一种技术，使模块能够在瞬时过功率时，保持正常工作，避免磁芯饱和，同时尽可能减少为了满足瞬时过功率状态对模块体积、成本的增加。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺点和局限性，本发明要解决的技术问题是提供一种瞬时过功率控制方法及电路，通过检测原边功率管开通时的峰值电流，判断变换器处在过功率时，进而提高控制器的工作频率，同时抬高峰值电流门限，提升变换器的带载能力，保持输出电压的稳定；同时本发明设计进入瞬时过功率状态的维持时间可编程，满足不同应用对瞬时过功率的需求；本发明同时检测最大峰值电流门限和输出反馈电压，将输出正常动态负载和瞬时过功率状态区分开来，避免输出大动态负载跳变时误进入瞬时过功率状态，影响系统工作效率。

为解决上述技术问题，本发明提出的瞬时过功率控制方法技术方案如下：

一种瞬时过功率控制方法，应用于功率变换器，所述的功率变换器包括功率管和控制器，其特征在于，所述的控制方法包括如下步骤：

峰值电流采样步骤，通过控制器的CS引脚检测，产生随功率管导通时的源极电压变化的电压信号VCS；

PWM输入增益与输出状态判断步骤，通过控制器的FB引脚检测，产生随功率变换器输出电压变化的电压信号VFB_PFM、电压信号VFB_PEM和电压信号VFB_PWM，以及反应功率变换器输出过功率情况的输出状态信号Vout_ok_H；

所述的峰值电流采样步骤，还选择将获得的电压信号VCS与电压信号VFB_PEM或者电压信号VFB_PWM比较，生成占空比控制信号PWM_L；以及还选择将获得的电压信号VCS与第一阈值Vref_Lim1或者第二阈值Vref_Lim2比较，生成最大占空比控制信号PWM_Lim_L；

瞬时过功率判断步骤，依据最大占空比控制信号PWM_Lim_L生成瞬时过功率状态信号PEM_EN_L；

维持时间可编程步骤，依据瞬时过功率状态信号PEM_EN_L，产生过功率状态的维持时间；还依据瞬时过功率状态信号PEM_EN_L和输出状态信号Vout_ok_H，产生退出瞬时过功率状态信号PEM_out_ok_L；