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控制器、開關(guān)電源以及線電壓補(bǔ)償方法與流程

文檔序號:12181785閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種用于開關(guān)電源的控制器,其特征在于,所述控制器包括:

延時單元,與功率管的柵極控制端電性連接,包括至少一延時子單元,用于在功率管導(dǎo)通時輸出延時信號;

補(bǔ)償電流生成單元,與所述延時單元電性連接,包括至少一補(bǔ)償電流生成子單元,用于根據(jù)所述延時信號輸出補(bǔ)償電流;

線電壓補(bǔ)償單元,與所述補(bǔ)償電流生成單元電性連接,用于將經(jīng)過所述補(bǔ)償電流補(bǔ)償后的功率管采樣電壓與參考電壓分別輸入一比較器的第一輸入端和第二輸入端,或者將功率管采樣電壓與經(jīng)過所述補(bǔ)償電流補(bǔ)償后的參考電壓分別輸入所述比較器的第一輸入端和第二輸入端,所述控制器根據(jù)所述比較器的輸出信號生成柵極控制信號以控制所述功率管的關(guān)斷,其中,當(dāng)比較器的第一輸入端的電壓大于第二輸入端的電壓時,所述功率管關(guān)斷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器,其特征在于,所述延時子單元的數(shù)量與所述補(bǔ)償電流生成子單元的數(shù)量相同,所述補(bǔ)償電流生成子單元與所述延時子單元一一對應(yīng)電性連接,所述補(bǔ)償電流生成子單元根據(jù)與其電性連接的延時子單元輸出的延時信號輸出補(bǔ)償子電流,所有所述補(bǔ)償電流生成子單元輸出的補(bǔ)償子電流匯總成所述補(bǔ)償電流。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器,其特征在于,所述補(bǔ)償電流的輸出大小與所述功率管的導(dǎo)通時間成近似反比例關(guān)系。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器,其特征在于,所述延時單元包括3個延時子單元,所述補(bǔ)償電流生成單元包括3個補(bǔ)償電流生成子單元;

在功率管導(dǎo)通時,第一延時子單元輸出第一延時信號至第一補(bǔ)償電流生成子單元,第二延時子單元輸出第二延時信號至第二補(bǔ)償電流生成子單元,第三延時子單元輸出第三延時信號至第三補(bǔ)償電流生成子單元;

其中,所述第二延時信號的延時時間大于所述第一延時信號的延時時間,所述第三延時信號的延時時間大于所述第二延時信號的延時時間,從而實現(xiàn)對開關(guān)電源的線電壓進(jìn)行分段補(bǔ)償。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器,其特征在于,每一所述補(bǔ)償電流生成子單元包括一偏置電流源和一開關(guān)管;

所述偏置電流源一端電性連接所述開關(guān)電源的VCC電源,另一端電性連接所述開關(guān)管的一端;

所述開關(guān)管的控制端電性連接相應(yīng)延時子單元,另一端作為所述補(bǔ)償電流生成子單元的輸出端;

所述開關(guān)管根據(jù)所述延時子單元輸出的延時信號導(dǎo)通,以使所述偏置電流源的電流從所述補(bǔ)償電流生成子單元的輸出端輸出作為補(bǔ)償子電流。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器,其特征在于,所述控制器進(jìn)一步包括一電流鏡鏡像單元,所述補(bǔ)償電流經(jīng)所述電流鏡鏡像單元鏡像后輸出至所述線電壓補(bǔ)償單元。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制器,其特征在于,所述電流鏡鏡像單元包括共柵極的第一MOS管和第二MOS管、共柵極的第三MOS管和第四MOS管;

所述第一MOS管和所述第二MOS管均與所述功率管共源極,所述第一MOS管的漏極電性連接所述補(bǔ)償電流生成單元的輸出端,所述第二MOS管的漏極電性連接所述第三MOS管的漏極;

所述第三MOS管的源極和所述第四MOS管的源極均電性連接開關(guān)電源的VCC電源,所述第四MOS管的漏極作為補(bǔ)償電流輸出端;

所述補(bǔ)償電流生成單元輸出的補(bǔ)償電流經(jīng)過所述電流鏡鏡像單元鏡像后從所述第四MOS管的漏極輸出。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制器,其特征在于,所述線電壓補(bǔ)償單元對流經(jīng)所述功率管的電流進(jìn)行采樣,并根據(jù)獲取的采樣電流產(chǎn)生功率管采樣電壓,所述線電壓補(bǔ)償單元將經(jīng)過所述補(bǔ)償電流補(bǔ)償后的功率管采樣電壓與參考電壓分別輸入所述比較器的第一輸入端和第二輸入端。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制器,其特征在于,所述線電壓補(bǔ)償單元包括功率管電流采樣模塊、功率管電流采樣電阻以及補(bǔ)償電流采樣電阻,所述功率管電流采樣電阻與所述補(bǔ)償電流采樣電阻串聯(lián);

所述功率管電流采樣模塊對流經(jīng)所述功率管的電流進(jìn)行采樣,獲取的采樣電流流經(jīng)所述功率管電流采樣電阻,產(chǎn)生功率管采樣電壓;

所述補(bǔ)償電流生成單元輸出的補(bǔ)償電流流經(jīng)所述補(bǔ)償電流采樣電阻,產(chǎn)生補(bǔ)償電壓以對所述功率管采樣電壓進(jìn)行補(bǔ)償;

所述線電壓補(bǔ)償單元將經(jīng)過所述補(bǔ)償電流補(bǔ)償后的功率管采樣電壓與參考電壓分別輸入所述比較器的第一輸入端和第二輸入端。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制器,其特征在于,所述電流鏡鏡像單元包括共柵極的第一MOS管和第二MOS管;

所述第一MOS管和所述第二MOS管均與所述功率管共源極,所述第一MOS管的漏極電性連接所述補(bǔ)償電流生成單元的輸出端,所述第二MOS管的漏極作為補(bǔ)償電流輸出端;

所述補(bǔ)償電流生成單元輸出的補(bǔ)償電流經(jīng)過所述電流鏡鏡像單元鏡像后從所述第二MOS管的漏極輸出。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制器,其特征在于,所述線電壓補(bǔ)償單元對流經(jīng)所述功率管的電流進(jìn)行采樣,并根據(jù)獲取的采樣電流產(chǎn)生功率管采樣電壓,所述線電壓補(bǔ)償單元將功率管采樣電壓與經(jīng)過所述補(bǔ)償電流補(bǔ)償后的參考電壓分別輸入所述比較器的第一輸入端和第二輸入端。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制器,其特征在于,所述線電壓補(bǔ)償單元包括功率管電流采樣模塊、功率管電流采樣電阻、參考電壓源以及補(bǔ)償電流采樣電阻;

所述功率管電流采樣模塊對所述功率管的電流進(jìn)行采樣,獲取的采樣電流流經(jīng)所述功率管電流采樣電阻,產(chǎn)生功率管采樣電壓;

所述補(bǔ)償電流生成單元輸出的補(bǔ)償電流流經(jīng)所述補(bǔ)償電流采樣電阻,產(chǎn)生補(bǔ)償電壓以對所述參考電壓源的參考電壓進(jìn)行補(bǔ)償;

所述線電壓補(bǔ)償單元將功率管采樣電壓與經(jīng)過所述補(bǔ)償電流補(bǔ)償后的參考電壓分別輸入所述比較器的第一輸入端和第二輸入端。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制器,其特征在于,所述線電壓補(bǔ)償單元進(jìn)一步包括參考電壓分壓電阻,所述參考電壓分壓電阻與所述補(bǔ)償電流采樣電阻串聯(lián);所述參考電壓源經(jīng)所述參考電壓分壓電阻分壓后產(chǎn)生參考電壓。

14.一種開關(guān)電源,其特征在于,所述開關(guān)電源包括如權(quán)利要求1至13中任一項所述的控制器。

15.一種線電壓補(bǔ)償方法,其特征在于,采用權(quán)利要求1所述的控制器,所述方法包括:

當(dāng)功率管導(dǎo)通時延時單元輸出延時信號;

補(bǔ)償電流生成單元根據(jù)所述延時信號輸出補(bǔ)償電流;

通過所述補(bǔ)償電流對功率管采樣電壓進(jìn)行補(bǔ)償,并將經(jīng)過所述補(bǔ)償電流補(bǔ)償后的功率管采樣電壓與參考電壓分別輸入比較器的第一輸入端和第二輸入端,或者通過所述補(bǔ)償電流對參考電壓進(jìn)行補(bǔ)償,并將功率管采樣電壓與經(jīng)過所述補(bǔ)償電流補(bǔ)償后的參考電壓分別輸入比較器的第一輸入端和第二輸入端;

當(dāng)所述比較器的第一輸入端的電壓大于第二輸入端的電壓時,控制所述功率管關(guān)斷。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的線電壓補(bǔ)償方法,其特征在于,所述補(bǔ)償電流的輸出大小與所述功率管的導(dǎo)通時間成近似反比例關(guān)系。

17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的線電壓補(bǔ)償方法,其特征在于,當(dāng)功率管導(dǎo)通時延時單元輸出延時信號進(jìn)一步包括:采用多個延時子單元輸出多路延時信號,多路延時信號的延時時間不相同。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的線電壓補(bǔ)償方法,其特征在于,所述延時子單元的數(shù)量與所述補(bǔ)償電流生成子單元的數(shù)量相同,所述補(bǔ)償電流生成子單元與所述延時子單元一一對應(yīng)電性連接,當(dāng)功率管導(dǎo)通時延時單元輸出延時信號進(jìn)一步包括:所述補(bǔ)償電流生成子單元根據(jù)與其電性連接的延時子單元輸出的延時信號輸出補(bǔ)償子電流,所有所述補(bǔ)償電流生成子單元輸出的補(bǔ)償子電流匯總成所述補(bǔ)償電流匯總成所述補(bǔ)償電流。

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