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用于啟動開關(guān)模式電源的系統(tǒng)和方法與流程

文檔序號:12373986閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種操作開關(guān)模式電源(SMPS)的方法,所述方法包括:

啟動所述開關(guān)模式電源,啟動包括:

基于所述SMPS的輸入電壓和開關(guān)頻率,確定脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號的占空比的增加的速率;以及

根據(jù)所確定的增加的速率,生成具有所述占空比的所述PWM信號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述PWM信號的所述占空比增加直到達(dá)到退出狀況。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中所述退出狀況包括所述SMPS的輸出電壓達(dá)到目標(biāo)電壓和所述占空比達(dá)到閾值中的至少一個。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中所述退出狀況進一步包括所述SMPS從啟動到閉環(huán)PWM模式操作的轉(zhuǎn)變。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述SMPS的所述啟動進一步包括檢測過電流狀況。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,進一步包括當(dāng)檢測到所述過電流時減少所述PWM信號的所述占空比。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中確定所述速率包括使用查找表(LUT)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所確定的速率與所述SMPS的所述輸入電壓和所述開關(guān)頻率成比例。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述SMPS的所述啟動進一步包括:

生成所述占空比的初始值;

基于第一值遞增所述占空比的所述初始值;

當(dāng)檢測到故障狀況時,遞減所述占空比;以及

存儲在退出狀況期間生成的第二值,以用于在開環(huán)PWM模式下使用。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中生成所述初始值包括使用查找表(LUT)。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中所述第一值是所述SMPS的積分比例微分(PID)控制器中的積分器的輸出。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中所述故障狀況是過電流狀況、過溫狀況、電壓不足狀況、以及過電壓中的至少一個。

13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中存儲所述第二值包括將所述第二值存儲在數(shù)字存儲元件中。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中所述數(shù)字存儲元件包括累加器。

15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中存儲所述第二值包括將所述第二值存儲在模擬存儲元件中。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其中所述模擬存儲元件包括電容器。

17.一種開關(guān)模式電源控制器,包括:

脈沖寬度調(diào)制器;

啟動控制電路,包括:

斜率計算電路,被配置為基于輸入電壓和開關(guān)頻率確定用于啟動開關(guān)模式電源的占空比的改變速率;以及

斜率生成器,具有耦合到所述脈沖寬度調(diào)制器的控制輸入的輸出,所述斜率生成器被配置為根據(jù)所確定的改變速率產(chǎn)生斜率。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的開關(guān)模式電源控制器,進一步包括耦合在所述開關(guān)模式電源的反饋輸出和所述脈沖寬度調(diào)制器的輸入之間的動態(tài)控制器。

19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的開關(guān)模式電源控制器,進一步包括:

退出狀況檢測器;以及

選擇電路,耦合到所述退出狀況檢測器和所述脈沖寬度調(diào)制器的輸入,所述選擇電路被配置為基于由所述退出狀況檢測器檢測的退出狀況將所述脈沖寬度調(diào)制器的所述輸入路由到動態(tài)控制器的輸出和所述斜率生成器的所述輸出中的一個。

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的開關(guān)模式電源控制器,其中所述退出狀況檢測器被配置為檢測所述開關(guān)模式電源的輸出信號何時達(dá)到目標(biāo)值。

21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的開關(guān)模式電源控制器,其中所述退出狀況檢測器進一步被配置為檢測所述開關(guān)模式電源的過電流狀況。

22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的開關(guān)模式電源控制器,其中:

所述動態(tài)控制器包括積分器;并且

所述啟動控制器被配置為在檢測到所述退出狀況時使用占空比值將所述積分器初始化。

23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的開關(guān)模式電源控制器,進一步包括耦合在所述開關(guān)模式電源的反饋輸出和所述脈沖寬度調(diào)制器的所述輸入之間的所述動態(tài)控制器;以及

限制器電路,被配置為將所述動態(tài)控制器的輸出限制于所述斜率生成器的輸出值。

24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的開關(guān)模式電源控制器,其中所述斜率生成器包括計數(shù)器。

25.根據(jù)權(quán)利要求17所述的開關(guān)模式電源控制器,其中:

所述斜率生成器包括耦合到電容器的可控電流源;并且

所述可控電流源被配置為基于所確定的改變速率提供電流。

26.一種開關(guān)模式電源(SMPS)系統(tǒng),包括:

動態(tài)控制器;

斜率計算器,被配置為基于所述SMPS的輸入電壓和脈沖寬度調(diào)制信號的開關(guān)頻率計算用于啟動所述SMPS的所述脈沖寬度調(diào)制信號的占空比的斜率;

斜率生成器,具有輸出,被配置為根據(jù)所計算的斜率產(chǎn)生有斜率信號;

模式選擇電路,被配置為在所述SMPS的啟動模式期間選擇所述斜率生成器的所述輸出,并且在所述SMPS的閉環(huán)操作模式期間選擇所述動態(tài)控制器的輸出;以及

脈沖寬度調(diào)制器,耦合到所述模式選擇電路的輸出。

27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng),其中所述模式選擇電路被配置為當(dāng)所述SMPS的輸出達(dá)到目標(biāo)電壓時將所述SMPS從所述啟動模式轉(zhuǎn)變?yōu)樗鲩]環(huán)操作模式。

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