隔離開關(guān)模式電源中變壓器通量密度的控制的制作方法
【專利摘要】控制電路(200)生成控制信號(hào)(D)以控制開關(guān)模式電源(100)的占空比，使得變壓器中的磁通量密度得以平衡，由此防止變壓器芯的飽和。這允許在開關(guān)循環(huán)內(nèi)使用不對(duì)稱占空比，從而產(chǎn)生改進(jìn)的負(fù)載瞬變響應(yīng)?？刂齐娐?200)包括通量密度計(jì)算器(201)和調(diào)節(jié)器(202)。通量密度調(diào)節(jié)器接收指示開關(guān)模式電源的輸入電壓的信號(hào)和包括生成的控制信號(hào)的反饋信號(hào)，并且它從中生成平均通量密度信號(hào)。調(diào)節(jié)器接收生成的平均通量密度信號(hào)和指示開關(guān)模式電源的輸出電壓的信號(hào)，并且依據(jù)平均通量密度信號(hào)、參考通量密度信號(hào)、指示輸出電壓的信號(hào)及參考電壓信號(hào)生成控制信號(hào)。
【專利說(shuō)明】隔離開關(guān)模式電源中變壓器通量密度的控制
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明一般涉及開關(guān)模式電源領(lǐng)域，并且更具體地，涉及隔離開關(guān)模式電源的變壓器通量密度的控制。

【背景技術(shù)】
[0003]開關(guān)模式電源(SMPS)是熟知類型的功率轉(zhuǎn)換器，由于其小的大小和重量及其高效率而具有范圍廣泛的應(yīng)用。例如，SMS在個(gè)人計(jì)算機(jī)和諸如移動(dòng)電話的便攜式電子裝置中廣泛使用。SMPS通過(guò)在高頻率(通常數(shù)十到幾百kHz)對(duì)諸如功率MOSFET的開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)而實(shí)現(xiàn)這些優(yōu)點(diǎn)，開關(guān)的頻率或占空比定義將輸入電壓轉(zhuǎn)換成期望輸出電壓所使用的效率。
[0004]圖1示出具有多個(gè)開關(guān)裝置Ql - Q6的標(biāo)準(zhǔn)隔離SMPS。使用開關(guān)裝置Q1-Q4控制跨變壓器Tl的初級(jí)側(cè)的電壓。使用開關(guān)裝置Q5和Q6實(shí)現(xiàn)跨變壓器Tl的次級(jí)側(cè)電壓的整流。
[0005]如圖1所示，隔離SMPS Q1-Q4的初級(jí)側(cè)上的開關(guān)裝置在全橋式配置中。其它常見的初級(jí)側(cè)拓?fù)涫前霕蚧蛲评健?br> [0006]圖1也示出使用中心抽頭變壓器的隔離SMPS中用于變壓器Tl的次級(jí)側(cè)的標(biāo)準(zhǔn)拓?fù)?。這產(chǎn)生了在變壓器Tl的次級(jí)側(cè)上只使用兩個(gè)開關(guān)裝置的全波整流，與使用四個(gè)開關(guān)裝置用于全波整流的單個(gè)次級(jí)繞組和全橋形成對(duì)比。要注意的是，開關(guān)裝置Q1-Q6具有在開關(guān)裝置符號(hào)中未示出的內(nèi)體漏極二極管。由于能夠使用其它類型，因此，開關(guān)裝置不限于使用 N-MOSFET、P-MOSFET 或 IGBT。
[0007]隔離SMPS的限制是為了防止飽和，變壓器的磁通量必須保持平衡。傳統(tǒng)上，為平衡磁通量，使用了完全開關(guān)循環(huán)中的對(duì)稱占空比。
[0008]更具體地，圖2中示出用于對(duì)稱占空比開關(guān)的時(shí)序圖。如果DjP D2是分別用于開關(guān)裝置對(duì)(pair)Ql/Q4和Q2/Q3的占空比，則開關(guān)周期表示為T。為使變壓器磁通量平衡，在每個(gè)開關(guān)周期中Q1/Q4和Q2/Q3的接通時(shí)間應(yīng)該相同。因此，占空比D1和D2應(yīng)相同。下面陳述使用此類方案的完全開關(guān)循環(huán):
1.時(shí)間期:0到DJ/2:Q1/Q4在傳導(dǎo)，并且能量從輸入源傳送到次級(jí)側(cè)。
[0009]2.時(shí)間期:DJ/2到T/2:Q5和Q6均在傳導(dǎo)，并且電流通過(guò)兩個(gè)次級(jí)側(cè)繞組續(xù)流以便使變壓器通量平衡。
[0010]3.時(shí)間期T/2到T/2+ D2T/2:Q2/Q3在傳導(dǎo)，并且能量被傳送到次級(jí)側(cè)。
[0011]4.時(shí)間T/2+ D2T/2到T:與2中相同。
[0012]然而，與使用對(duì)稱占空比平衡磁通量有關(guān)的一個(gè)問(wèn)題是控制環(huán)必須在開關(guān)頻率的一半運(yùn)行，這產(chǎn)生了差的負(fù)載瞬變響應(yīng)。也就是說(shuō)，保持占空比A和見與開關(guān)循環(huán)中相同的約束與無(wú)此限制的情況相比產(chǎn)生了輸出電壓控制的減半波長(zhǎng)。這產(chǎn)生了差的負(fù)載瞬變響應(yīng)，該響應(yīng)要求在輸出的大電容解耦合組(bank)以便使在瞬變期間的電壓偏移保持在可接受級(jí)別。
[0013]另一方面，如果允許占空比不對(duì)稱，因而在開關(guān)循環(huán)內(nèi)變化，則變壓器中的磁通量必須以另一種方式平衡，即，不但輸出電壓，而且磁通量密度均必須調(diào)節(jié)。這要求增大控制器復(fù)雜性。工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)PID控制器不能處理此類MIMO系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]鑒于已知SMPS控制策略中的問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供用于生成控制信號(hào)以控制SMPS的占空比使得SMPS的磁通量密度得以平衡的設(shè)備和方法。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，提供有可操作以生成控制信號(hào)以控制開關(guān)模式電源的占空比的控制電路?？刂齐娐钒ㄍ棵芏扔?jì)算器和調(diào)節(jié)器。通量密度計(jì)算器可操作以接收包括由控制電路生成的控制信號(hào)的反饋信號(hào)并且可操作以生成取決于反饋控制信號(hào)的平均通量密度信號(hào)。調(diào)節(jié)器可操作以接收生成的平均通量密度信號(hào)，并且可操作以依據(jù)平均通量密度信號(hào)和參考通量密度信號(hào)來(lái)生成控制信號(hào)以控制開關(guān)模式電源的占空比。
[0016]此外，本發(fā)明提供具有此類控制電路的開關(guān)模式電源。
[0017]另外，本發(fā)明提供了一種生成控制信號(hào)以控制開關(guān)模式電源的占空比的控制方法。方法包括接收包括以前生成的控制信號(hào)的反饋信號(hào)，生成取決于反饋控制信號(hào)的平均通量密度信號(hào)，以及依據(jù)平均通量密度信號(hào)和參考通量密度信號(hào)生成控制信號(hào)以控制開關(guān)模式電源的占空比。
[0018]這些特征提供多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，由于SMPS的變壓器中的磁通量密度通過(guò)占空比控制信號(hào)來(lái)平衡，因此，占空比不要求對(duì)稱，并且現(xiàn)在能夠是非對(duì)稱的，從而提供了對(duì)負(fù)載瞬變的改進(jìn)響應(yīng)。
[0019]這些特征也允許將實(shí)施例實(shí)現(xiàn)為使用狀態(tài)空間技術(shù)控制的MISO系統(tǒng)。然而，象兩個(gè)并聯(lián)PID控制器的更簡(jiǎn)單和更常見的控制技術(shù)起作用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]現(xiàn)在將僅通過(guò)示例的方式，參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中:
圖1示出已知DC-DC隔離開關(guān)模式電源的電路圖。
[0021]圖2示出用于圖1中所示開關(guān)模式電源的開關(guān)裝置的占空比的對(duì)稱開關(guān)的時(shí)序圖。
[0022]圖3是開關(guān)模式電源和根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例用于生成控制信號(hào)以便控制開關(guān)模式電源的控制電路的框圖。
[0023]圖4是示出第一實(shí)施例的控制電路和開關(guān)模式電源的互連使得控制電路能夠控制開關(guān)模式電源的占空比的電路圖。
[0024]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的控制電路的另外細(xì)節(jié)的框圖。
[0025]圖6a示出在用于全橋的典型開關(guān)循環(huán)期間施加到變壓器的電壓的預(yù)期變化。
[0026]圖6b示出在用于全橋的典型開關(guān)循環(huán)期間在變壓器中磁通量密度的預(yù)期變化。
[0027]圖7示出包括連接到變壓器的初級(jí)側(cè)的磁化電感和電阻阻尼的開關(guān)模式電源的典型模型。
[0028]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的通量密度計(jì)算器的另外細(xì)節(jié)的框圖。
[0029]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的通量密度計(jì)算器仍有的另外細(xì)節(jié)的框圖。
[0030]圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的調(diào)節(jié)器的另外細(xì)節(jié)的框圖。
[0031]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的脈沖寬度調(diào)制器的另外細(xì)節(jié)的框圖。
[0032]圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，執(zhí)行用于生成控制信號(hào)的過(guò)程的流程圖。
[0033]圖13a示出用于具有非對(duì)稱占空比和未調(diào)節(jié)通量密度的控制電路的占空比變化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0034]圖13b示出根據(jù)第一實(shí)施例，用于具有非對(duì)稱占空比和調(diào)節(jié)的通量密度的控制電路的占空比中的變化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0035]圖13c示出用于具有對(duì)稱占空比的控制電路的占空比中的變化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0036]圖14a示出用于具有非對(duì)稱占空比和未調(diào)節(jié)通量密度的控制電路的磁通量密度中的變化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0037]圖14b示出根據(jù)第一實(shí)施例，用于具有非對(duì)稱占空比和調(diào)節(jié)的通量密度的控制電路的磁通量密度中的變化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0038]圖14c示出用于具有對(duì)稱占空比的控制電路的磁通量密度中的變化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0039]圖15a示出用于具有非對(duì)稱占空比和未調(diào)節(jié)通量密度的控制電路的輸出電壓中的變化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0040]圖15b示出根據(jù)第一實(shí)施例，用于具有非對(duì)稱占空比和調(diào)節(jié)的通量密度的控制電路的輸出電壓中的變化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0041]圖15c示出用于具有對(duì)稱占空比的控制電路的輸出電壓中的變化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0042]圖16示出其中組合了阻尼積分器和平均計(jì)算器的第一實(shí)施例的通量密度計(jì)算器的修改。
[0043]圖17示出在通過(guò)調(diào)節(jié)的輸入電壓控制SMPS時(shí)使用的第一實(shí)施例的通量密度計(jì)算器的修改。

【具體實(shí)施方式】
[0044]如下面將詳細(xì)解釋的，本發(fā)明的實(shí)施例合并用于開關(guān)模式電源的控制策略，其保持變壓器中平衡的磁通量密度以防止變壓器芯飽和。這允許在開關(guān)循環(huán)內(nèi)使用不對(duì)稱占空t匕，從而產(chǎn)生改進(jìn)的負(fù)載瞬變響應(yīng)。
[0045]圖3示出根據(jù)第一實(shí)施例的開關(guān)模式電源(SMPS) 100和控制電路200的頂級(jí)框圖。在所述實(shí)施例中，控制電路200布置成生成占空比控制信號(hào)以調(diào)節(jié)SMPS 100的磁通量密度和輸出電壓。然而，輸出電壓的調(diào)節(jié)不是必需的，并且可省略。
[0046]更具體地說(shuō)，所述實(shí)施例的控制電路200布置成接收指示SMPS 100的輸入電壓Vin和輸出電壓Vwt的信號(hào)。然而，應(yīng)注意的是，如果控制電路200不提供輸出電壓的調(diào)節(jié)，則指示輸出電壓的信號(hào)不是必需的，并且如后面解釋的，如果SMPS 100具有調(diào)節(jié)(并且因此恒定)的輸入電壓，則指示輸入電壓的信號(hào)不是必需的。輸入信號(hào)可包括電壓本身的模擬信號(hào)或包含定義測(cè)量設(shè)備(未示出)測(cè)量的電壓值的信息的數(shù)字信號(hào)。
[0047]將領(lǐng)會(huì)的是，控制電路200能夠與SMPS 100分開制造和銷售。
[0048]圖4更詳細(xì)地示出開關(guān)模式電源100和一實(shí)施例的控制電路200的集成。在此圖中，示出了具有中心抽頭次級(jí)側(cè)的全橋式SMPS，但本發(fā)明的實(shí)施例能夠用于控制其它類型的SMPS。SMPS 100的操作通過(guò)控制六個(gè)開關(guān)裝置，即晶體管Q1-Q6來(lái)實(shí)現(xiàn)。更具體地說(shuō)，使用變壓器Tl，電路被指向DC-DC轉(zhuǎn)換器。提供H橋用于生成從開關(guān)元件Q1-Q4形成的AC信號(hào)。具體而言，Ql和Q4最初將被接通，并且Q2和Q3將被斷開。這生成跨變壓器的初級(jí)線圈的正擺動(dòng)信號(hào)，由此產(chǎn)生磁通量的變化。因此，跨變壓器的次級(jí)線圈感應(yīng)生成電壓。然后，接通Q6，并且斷開Q5以提供信號(hào)的矯正。類似地，通過(guò)斷開Q1、Q4和Q6，并且接通Q2、Q3和Q5以捕捉來(lái)自循環(huán)的負(fù)部分的能量來(lái)反向執(zhí)行相同操作以生成負(fù)擺動(dòng)信號(hào)。
[0049]如圖4所示,并且如上參照?qǐng)D3所述,所述實(shí)施例中的控制電路200具有指示開關(guān)模式電源100的輸入電壓Vin和輸出電壓Vtjut的輸入?；谶@些輸入及內(nèi)部生成的占空比信號(hào)，控制電路200生成用于控制開關(guān)模式電源100的開關(guān)裝置Q1-Q6的開關(guān)信號(hào)。在所述實(shí)施例中，接地參考在次級(jí)側(cè)。
[0050]圖5是所述實(shí)施例中控制電路200的示意框圖。控制電路200包括通量密度計(jì)算器201、調(diào)節(jié)器202和脈沖寬度調(diào)制器203 (但脈沖寬度調(diào)制器能夠與控制電路200分開提供，例如，作為獨(dú)立單元或作為SMPS 100的一部分)。
[0051]通量密度計(jì)算器201布置成接收包括以前生成的控制信號(hào)D和指示開關(guān)模式電源100的輸入電壓Vin的信號(hào)的反饋信號(hào)。通量密度計(jì)算器201可操作以生成取決于反饋控制信號(hào)D和指示輸入電壓Vin的信號(hào)的平均通量密度信號(hào)B。
[0052]調(diào)節(jié)器202布置成接收生成的平均通量密度信號(hào)I和指示開關(guān)模式電源100的輸出電壓Vwt的信號(hào)。調(diào)節(jié)器可操作以依據(jù)平均通量密度信號(hào)S、參考通量密度信號(hào)Bm、指示開關(guān)模式電源的輸出電壓Vwt的信號(hào)和參考電壓信號(hào)Vref，生成控制信號(hào)D以控制開關(guān)模式電源100的占空比。
[0053]在所述實(shí)施例中，參考信號(hào)Bref和Vref由控制電路200在內(nèi)部生成。然而，同樣可能從控制電路200外部的源接收參考信號(hào)B,ef和V,ef。參考信號(hào)Bref和Vref的值可以是固定或可變的?？勺儏⒖茧妷涸诠餐ǖ腜CT申請(qǐng)PCT/EP2011/053177和共同待定的PCT申請(qǐng)PCT/EP2012/051429中公開，這兩個(gè)申請(qǐng)的完整內(nèi)容通過(guò)交叉引用結(jié)合在本文中。
[0054]脈沖寬度調(diào)制器203布置成接收生成的控制信號(hào)D，并且可操作以依據(jù)生成的控制信號(hào)D生成用于將開關(guān)模式電源100的開關(guān)裝置Q1-Q6進(jìn)行開關(guān)的開關(guān)信號(hào)。
[0055]更詳細(xì)地考慮通量密度計(jì)算器201，通常沒有直接測(cè)量典型SMPS的變壓器中的磁通量的合理(空間和成本)可能性。相應(yīng)地，在所述實(shí)施例中，通量密度計(jì)算器布置成基于物理模型計(jì)算變壓器中的通量密度。由于磁通量的數(shù)字實(shí)現(xiàn)和變壓器的固有阻尼中輸入電壓的測(cè)量的高準(zhǔn)確度和占空比的任意高分辨率原因，這是可能的。
[0056]相應(yīng)地，在描述通量密度計(jì)算器201前，將描述基礎(chǔ)理論。為此，系統(tǒng)能夠分成兩個(gè)子系統(tǒng):
1.變壓器芯的磁通量密度；以及
2.電容器和電感器的電動(dòng)態(tài)這兩個(gè)方面不相互依賴，而是它們確實(shí)具有相同輸入，即，占空比。這在所述實(shí)施例中用于提供簡(jiǎn)單和優(yōu)雅的控制策略。在所述實(shí)施例中，通過(guò)執(zhí)行磁通量密度調(diào)節(jié)來(lái)處理變壓器芯的磁通量密度，而通過(guò)執(zhí)行輸出電壓調(diào)節(jié)來(lái)處理電容器和電感器的電動(dòng)態(tài)(盡管能夠如前面所述省略輸出電壓調(diào)節(jié))。
[0057]磁通量密度B是在初級(jí)側(cè)變壓器繞組上施加的電壓的函數(shù)，并且由等式I描述:

【權(quán)利要求】
1.一種可操作以生成控制信號(hào)⑶以控制開關(guān)模式電源(100)的占空比的控制電路(200)，所述控制電路(200)包括: 通量密度計(jì)算器(201)，可操作以接收包括生成的控制信號(hào)⑶的反饋信號(hào)并且可操作以生成取決于所述反饋控制信號(hào)⑶的平均通量密度信號(hào)(B );以及 調(diào)節(jié)器(202)，可操作以接收生成的平均通量密度信號(hào)(E )，并且可操作以依據(jù)所述平均通量密度信號(hào)(E )和參考通量密度信號(hào)(Brrf)生成所述控制信號(hào)(D)以控制所述開關(guān)模式電源(100)的所述占空比。
2.如權(quán)利要求1所述的控制電路(200)，其中所述通量密度計(jì)算器(201)還可操作以接收指示所述開關(guān)模式電源(100)的輸入電壓(Vin)的信號(hào)，并且可操作以依據(jù)所述反饋控制信號(hào)(D)和指示所述輸入電壓(Vin)的所述信號(hào)生成所述平均通量密度信號(hào)(B )。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的控制電路(200)，其中所述調(diào)節(jié)器(202)包括: 通量比較器(2021)，可操作以接收所述平均通量密度信號(hào)(I )和所述參考通量密度信號(hào)(Bm)，并且可操作以依據(jù)所述平均通量密度信號(hào)(E )和所述參考通量密度信號(hào)(Bref)生成通量密度誤差信號(hào)(Eb);以及 通量密度調(diào)節(jié)器(2022)，可操作以接收所述通量密度誤差信號(hào)(Eb)，并且可操作以生成所述控制信號(hào)(D)以控制取決于所述通量密度誤差信號(hào)(Eb)的所述開關(guān)模式電源(100)的所述占空比。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的控制電路(200)，還包括: 脈沖寬度調(diào)制器(203)，可操作以接收所述生成的控制信號(hào)(D)，并且可操作以生成開關(guān)信號(hào)以便依據(jù)所述生成的控制信號(hào)(D)控制所述開關(guān)模式電源(100)。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的控制電路(200)，其中所述調(diào)節(jié)器(202)可操作以接收指示所述開關(guān)模式電源(100)的輸出電壓(V。」的信號(hào)，并且可操作以依據(jù)所述平均通量密度信號(hào)(f )、所述參考通量密度信號(hào)(Bm)、指示所述輸出電壓(Vwt)的信號(hào)和參考電壓信號(hào)(U生成所述控制信號(hào)(D)。
6.如權(quán)利要求5所述的控制電路(200)，其中所述調(diào)節(jié)器包括: 通量密度調(diào)節(jié)電路(204)，包括: 通量比較器(2021)，可操作以接收所述平均通量密度信號(hào)(I )和所述參考通量密度信號(hào)(Bm)，并且可操作以依據(jù)所述平均通量密度信號(hào)(f )和所述參考通量密度信號(hào)(Bref)生成通量密度誤差信號(hào)(Eb);以及 通量密度調(diào)節(jié)器(2022)，可操作以接收所述通量密度誤差信號(hào)(Eb)，并且可操作以生成取決于所述通量密度誤差信號(hào)(Eb)的通量密度控制信號(hào)(Dflux)； 電壓調(diào)節(jié)電路(206)，包括: 電壓比較器(2024)，可操作以接收指示所述開關(guān)模式電源(100)的所述輸出電壓(Vout)的所述信號(hào)和所述參考電壓(VMf)，并且可操作以生成取決于指示所述輸出電壓(Vout)的所述信號(hào)和所述參考電壓(Vref)的電壓誤差信號(hào)(Ev);以及 電壓調(diào)節(jié)器(2025)，可操作以接收所述電壓誤差信號(hào)(Ev)，并且可操作以生成取決于所述電壓誤差信號(hào)(Ev)的電壓控制信號(hào)(Dvtjlt);以及 組合單元(2026)，可操作以組合所述通量密度控制信號(hào)(Dflux)和所述電壓控制信號(hào)(Dvolt)以生成所述控制信號(hào)⑶來(lái)控制所述開關(guān)模式電源(100)的所述占空比。
7.如權(quán)利要求6所述的控制電路(200)，其中所述通量密度調(diào)節(jié)電路(204)和所述電壓調(diào)節(jié)電路(206)布置成并行生成所述通量密度控制信號(hào)(Dflux)和所述電壓控制信號(hào)(Dv0It)。
8.如權(quán)利要求2所述的控制電路(200)，其中所述通量密度計(jì)算器(201)包括: 第一組合單元(2011)，可操作以接收指示所述開關(guān)模式電源(100)的所述輸入電壓(Vin)的所述信號(hào)和包括所述生成的控制信號(hào)(D)的所述反饋信號(hào)，并且可操作以生成取決于指示所述開關(guān)模式電源(100)的所述輸入電壓(Vin)的所述信號(hào)和所述反饋控制信號(hào)(D)的組合信號(hào)； 阻尼積分器(2014)，可操作以接收所述組合信號(hào)，并且可操作以生成取決于所述組合信號(hào)的通量密度信號(hào)(B);以及 平均計(jì)算器(2015)，可操作以接收所述通量密度信號(hào)(B)，并且可操作以生成取決于所述通量密度信號(hào)(B)的平均通量密度信號(hào)(B )。
9.如權(quán)利要求8所述的控制電路(200)，其中所述阻尼積分器(2014)和平均計(jì)算器(2015)包括: 第一組合單元(2016)，可操作以接收所述組合信號(hào)和反饋時(shí)間延遲組合信號(hào)，并且可操作以組合所述信號(hào)以生成取決于所述組合信號(hào)和所述反饋時(shí)間延遲組合信號(hào)的第二組合信號(hào)(al)； 時(shí)間延遲單元(2017)，可操作以接收所述第二組合信號(hào)(al)，并且可操作以生成取決于所述第二組合信號(hào)(al)的所述時(shí)間延遲組合信號(hào)；以及 第二組合單元(2019)，可操作以接收所述第二組合信號(hào)(al)和所述時(shí)間延遲組合信號(hào)，并且可操作以組合所述信號(hào)以生成取決于所述第二組合信號(hào)(al)和所述時(shí)間延遲組合信號(hào)的平均通量密度信號(hào)(B)。
10.一種具有如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的控制電路(200)的開關(guān)模式電源(100)。
11.一種生成控制信號(hào)(D)以控制開關(guān)模式電源(100)的占空比的方法，所述方法包括: 接收包括生成的控制信號(hào)的反饋信號(hào)(SlOOl)； 生成取決于所述反饋控制信號(hào)的平均通量密度信號(hào)(E ) (S1002);以及依據(jù)所述平均通量密度信號(hào)(E )和參考通量密度信號(hào)，生成控制信號(hào)(D)以控制所述開關(guān)模式電源(100)的所述占空比(S1003)。
12.如權(quán)利要求11所述的控制方法，其中: 所述方法還包括接收指示所述開關(guān)模式電源(100)的輸入電壓(Vin)的信號(hào)；以及依據(jù)所述反饋控制信號(hào)(D)和指示所述輸入電壓(Vin)的所述信號(hào)生成所述平均通量密度信號(hào)(B)。
13.如權(quán)利要求12或權(quán)利要求13所述的控制方法，其中所述控制信號(hào)(D)的所述生成包括:生成取決于所述平均通量密度信號(hào)(E )和所述參考通量密度信號(hào)(Bref)的通量密度誤差信號(hào)(Eb);以及 依據(jù)所述通量密度誤差信號(hào)(Eb)生成所述控制信號(hào)(D)。
14.如權(quán)利要求11到13任一項(xiàng)所述的控制方法，其中所述方法還包括: 依據(jù)所述生成的控制信號(hào)(D)生成開關(guān)信號(hào)以便控制所述開關(guān)模式電源(100)的開關(guān)>j-U ρ?α裝直。
15.如權(quán)利要求11到14任一項(xiàng)所述的控制方法，其中: 所述方法還包括接收指示所述開關(guān)模式電源(100)的輸出電壓(Vrat)的信號(hào)；以及依據(jù)所述平均通量密度信號(hào)(f )、所述參考通量密度信號(hào)(Brrf)、指示所述輸出電壓的所述信號(hào)(U和參考電壓信號(hào)(VMf)生成所述控制信號(hào)(D)。
16.如權(quán)利要求15所述的控制方法，其中所述控制信號(hào)(D)的所述生成包括: 通過(guò)以下操作生成通量密度控制信號(hào)(Dflux): 生成取決于所述平均通量密度信號(hào)(E )和所述參考通量密度信號(hào)(Bref)的通量密度誤差信號(hào)(Eb);以 及 生成取決于所述通量密度誤差信號(hào)(Eb)的通量密度控制信號(hào)(Dflux)； 通過(guò)以下操作生成電壓控制信號(hào)(Dvtjlt): 生成取決于指示所述開關(guān)模式電源的所述輸出電壓(U的所述信號(hào)和所述參考電壓(Vref)的電壓誤差信號(hào)(Ev);以及 生成取決于所述電壓誤差信號(hào)(Ev)的電壓控制信號(hào)(Dvtjlt);以及組合所述通量密度控制信號(hào)(Dflux)和所述電壓控制信號(hào)(Dvtjlt)以生成所述控制信號(hào)(D)來(lái)控制所述開關(guān)模式電源(100)的所述占空比。
17.如權(quán)利要求16所述的控制方法，其中所述通量密度控制信號(hào)(Dflux)和所述電壓控制信號(hào)(Dvtjlt)并行生成。
18.如權(quán)利要求12所述的控制方法，其中所述平均通量密度信號(hào)(I)的所述生成包括: 生成取決于指示所述開關(guān)模式電源(100)的所述輸入電壓(Vin)的所述信號(hào)和所述反饋控制信號(hào)(D)的第一組合信號(hào)； 生成取決于所述組合信號(hào)的通量密度信號(hào)(B);以及 生成取決于所述通量密度信號(hào)(B)的平均通量密度信號(hào)(B )。
19.如權(quán)利要求18所述的控制信號(hào)，其中所述通量密度信號(hào)(B)和所述平均通量密度信號(hào)(I)的所述生成包括: 生成取決于所述組合信號(hào)和反饋時(shí)間延遲組合信號(hào)的第二組合信號(hào)(al)； 生成取決于所述第二組合信號(hào)(al)的所述時(shí)間延遲組合信號(hào)；以及生成取決于所述第二組合信號(hào)(al)和所述時(shí)間延遲組合信號(hào)的平均通量密度信號(hào)(B )。
【文檔編號(hào)】H02M1/40GK104081639SQ201280069352
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月9日
【發(fā)明者】M.卡里斯森, M.阿佩伯格, O.佩斯森 申請(qǐng)人:瑞典愛立信有限公司