開(kāi)關(guān)式并聯(lián)調(diào)節(jié)器電路的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】開(kāi)關(guān)式并聯(lián)調(diào)節(jié)器電路
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2013年12月6日遞交的第61/913，053號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的權(quán)益。上述申請(qǐng)的全部公開(kāi)內(nèi)容以引用的方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開(kāi)涉及開(kāi)關(guān)式并聯(lián)調(diào)節(jié)器電路。
【背景技術(shù)】
[0004]本部分提供與本公開(kāi)相關(guān)的背景信息，其不一定是現(xiàn)有技術(shù)。
[0005]數(shù)字控制技術(shù)可用來(lái)取代電子產(chǎn)品中的模擬電路，該電子產(chǎn)品例如是可包含智能控制功能和遠(yuǎn)程控制功能的簡(jiǎn)單的家用電器。這些智能特征需要要求穩(wěn)定的偏置功率的微處理器。數(shù)控電源也需要待被首先通電的微處理器或數(shù)字信號(hào)處理器，以便允許受控操作。
[0006]直接從公用電網(wǎng)電源(例如，115VAC、230VAC等)獲得低的偏置電壓(例如，3.3V)是具有挑戰(zhàn)的。例如，典型的單相家庭電度表可在3.3V下僅需要約10mA。降壓轉(zhuǎn)換器可需要極其小的占空比，以從公用電網(wǎng)電源產(chǎn)生這樣的低偏置電壓。許多應(yīng)用針對(duì)于轉(zhuǎn)換器不允許低壓側(cè)控制開(kāi)關(guān)操作，并且高壓側(cè)開(kāi)關(guān)操作針對(duì)于調(diào)節(jié)需要高壓側(cè)驅(qū)動(dòng)和直接感測(cè)輸出電壓的相關(guān)難度。在續(xù)流期間的間接反饋不提供對(duì)于微處理器所需要的緊壓調(diào)節(jié)。針對(duì)低功率需求，使用用于調(diào)節(jié)的光耦合器增加了成本和復(fù)雜性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本部分提供本公開(kāi)的總體概述，并不是其全部范圍或其全部特征的全面公開(kāi)。
[0008]概念1:一種開(kāi)關(guān)式并聯(lián)調(diào)節(jié)器電路包括:電流源，所述電流源具有用于接收輸入電壓的輸入端和用于提供DC (直流)電流的輸出端；以及聯(lián)接至所述電流源的所述輸出端的并聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器。當(dāng)DC負(fù)載被聯(lián)接至所述輸出端時(shí)，所述電流源被配置成向所述DC負(fù)載提供DC電流，并向所述并聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器提供DC電流。提供給所述并聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器的DC電流調(diào)節(jié)在所述輸出端的電壓。所述并聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器具有的載流容量大于提供給所述DC負(fù)載的DC電流和提供給所述并聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器的DC電流的總和。
[0009]概念2:根據(jù)概念I(lǐng)所述的開(kāi)關(guān)式并聯(lián)調(diào)節(jié)器電路，其中，所述電流源包括開(kāi)關(guān)、電感器和開(kāi)關(guān)控制器，所述開(kāi)關(guān)控制器被配置成當(dāng)通過(guò)所述電感器的電流達(dá)到下限閾值時(shí)接通所述開(kāi)關(guān)、當(dāng)通過(guò)所述電感器的所述電流達(dá)到上限閾值時(shí)關(guān)斷所述開(kāi)關(guān)。
[0010]概念3:根據(jù)前述概念中任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)式并聯(lián)調(diào)節(jié)器電路，其中，所述下限閾值約為零，并且所述開(kāi)關(guān)控制器被配置成運(yùn)行所述開(kāi)關(guān)以使所述電感器在邊界模式操作下運(yùn)行，其中，通過(guò)所述電感器的所述電流在大約零和峰值之間循環(huán)。
[0011]概念4:根據(jù)前述概念中任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)式并聯(lián)調(diào)節(jié)器電路，其中，所述電流源包括聯(lián)接至所述開(kāi)關(guān)控制器的電流感測(cè)器，所述電流感測(cè)器被配置成感測(cè)通過(guò)所述電感器的電流，所述開(kāi)關(guān)控制器聯(lián)接至所述開(kāi)關(guān)并且被配置成當(dāng)感測(cè)到的通過(guò)所述電感器的電流達(dá)到下限閾值時(shí)接通所述開(kāi)關(guān)、當(dāng)感測(cè)到的通過(guò)所述電感器的電流達(dá)到上限閾值時(shí)關(guān)斷所述開(kāi)關(guān)。
[0012]概念5:根據(jù)前述概念中任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)式并聯(lián)調(diào)節(jié)器電路，其中，所述開(kāi)關(guān)控制器為具有高輸入滯后閾值和低輸入滯后閾值的緩沖器。
[0013]概念6:根據(jù)前述概念中任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)式并聯(lián)調(diào)節(jié)器電路，其中，所述電路為非隔離式電路。
[0014]概念7:根據(jù)前述概念中任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)式并聯(lián)調(diào)節(jié)器電路，其中，所述電路包括電感器、開(kāi)關(guān)、二極管、具有高輸入滯后閾值和低輸入滯后閾值的緩沖器、和電流感測(cè)器。
[0015]概念8:根據(jù)前述概念中任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)式并聯(lián)調(diào)節(jié)器電路，其中，至少所述開(kāi)關(guān)、所述二極管和所述緩沖器被包括在集成電路中。
[0016]概念9:根據(jù)前述概念中任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)式并聯(lián)調(diào)節(jié)器電路，其中，所述電流源包括集成電路。
[0017]概念10:根據(jù)前述概念中任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)式并聯(lián)調(diào)節(jié)器電路，其中，所述并聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器包括齊納二極管。
[0018]概念11:根據(jù)前述概念中任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)式并聯(lián)調(diào)節(jié)器電路，其中，所述電流源被配置成利用所述輸出端的電壓作為用于所述緩沖器的偏置電源電壓。
[0019]概念12:根據(jù)前述概念中任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)式并聯(lián)調(diào)節(jié)器電路，其中，所述電流源包括金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)。
[0020]概念13:根據(jù)前述概念中任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)式并聯(lián)調(diào)節(jié)器電路，其中，所述電流源包括發(fā)射極開(kāi)關(guān)的雙極晶體管開(kāi)關(guān)，所述發(fā)射極開(kāi)關(guān)的雙極晶體管開(kāi)關(guān)具有與低額定電壓的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)串聯(lián)的雙極結(jié)晶體管(BJT)。
[0021]概念14:根據(jù)前述概念中任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)式并聯(lián)調(diào)節(jié)器電路，其中，所述電流源的所述輸入端通過(guò)整流器聯(lián)接至公用電網(wǎng)。
[0022]概念15:根據(jù)前述概念中任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)式并聯(lián)調(diào)節(jié)器電路，其中，所述電流源的所述輸出端聯(lián)接至數(shù)字控制器。
[0023]概念16:根據(jù)前述概念中任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)式并聯(lián)調(diào)節(jié)器電路，其中，所述電流源的所述輸出端聯(lián)接至LED驅(qū)動(dòng)器電路。
[0024]概念17:根據(jù)前述概念中任一項(xiàng)所述的開(kāi)關(guān)式并聯(lián)調(diào)節(jié)器電路，其中，所述電流源包括發(fā)射極開(kāi)關(guān)的晶體管。
[0025]概念18:—種電壓調(diào)節(jié)電路，包括:
[0026]用于接收DC輸入電壓的輸入端；
[0027]用于提供DC輸出電壓的輸出端；
[0028]聯(lián)接至所述輸出端的電感器；
[0029]串聯(lián)聯(lián)接在所述輸入端和所述電感器之間的開(kāi)關(guān)；
[0030]與所述輸出端并聯(lián)聯(lián)接的并聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器；
[0031]聯(lián)接至所述開(kāi)關(guān)以向所述開(kāi)關(guān)提供控制信號(hào)的緩沖器；以及
[0032]聯(lián)接在所述電感器和所述緩沖器之間的電流感測(cè)器，所述緩沖器被配置成當(dāng)感測(cè)到的通過(guò)所述電感器的電流達(dá)到下限閾值時(shí)接通所述開(kāi)關(guān)、當(dāng)感測(cè)到的通過(guò)所述電感器的所述電流達(dá)到上限閾值時(shí)關(guān)斷所述開(kāi)關(guān)。
[0033]概念19:根據(jù)概念18所述的電壓調(diào)節(jié)電路，其中，所述并聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器包括齊納二極管。
[0034]概念20:根據(jù)概念18和19中任一項(xiàng)所述的電壓調(diào)節(jié)電路，其中，所述緩沖器被配置成利用所述DC輸出電壓作為偏置電源來(lái)運(yùn)行。
[0035]概念21:根據(jù)概念18至20中任一項(xiàng)所述的電壓調(diào)節(jié)電路，其中，所述開(kāi)關(guān)包括金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)。
[0036]概念22:根據(jù)概念18至21中任一項(xiàng)所述的電壓調(diào)節(jié)電路，其中，所述開(kāi)關(guān)包括發(fā)射極開(kāi)關(guān)的雙極晶體管，所述發(fā)射極開(kāi)關(guān)的雙極晶體管具有與低額定電壓的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)串聯(lián)的雙極結(jié)晶體管(BJT)。
[0037]概念23:根據(jù)概念18至22中任一項(xiàng)所述的電壓調(diào)節(jié)電路，其中，所述BJT的柵極聯(lián)接至所述DC輸出電壓，所述緩沖器被配置成控制所述M0SFET。
[0038]概念24:根據(jù)概念18至23中任一項(xiàng)所述的電壓調(diào)節(jié)電路，其中，所述下限閾值約為零，并且所述緩沖器被配置成控制所述開(kāi)關(guān)以使所述電感器在邊界模式操作下運(yùn)行，其中，通過(guò)所述電感器的所述電流在大約零和峰值之間循環(huán)。
[0039]概念25:根據(jù)概念18至24中任一項(xiàng)所述的電壓調(diào)節(jié)電路，其中，所述上限閾值和所述下限閾值被設(shè)定成使得所述緩沖器被配置成控制所述開(kāi)關(guān)以使通過(guò)所述電感器的平均電流大于聯(lián)接至所述輸出端的負(fù)載所利用的電流，使得來(lái)自所述電感器的過(guò)量的電流被所述并聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器所利用以調(diào)節(jié)所述DC輸出電壓。
[0040]概念26:根據(jù)概念18至25中任一項(xiàng)所述的電壓調(diào)節(jié)電路，其中，所述電路被配置成在所述輸入端接收來(lái)自公用電網(wǎng)的整流輸入電壓，并且輸出低的DC電壓用于聯(lián)接至數(shù)字控制器。
[0041]概念27:根據(jù)概念18至26中任一項(xiàng)所述的電壓調(diào)節(jié)電路，其中，所述開(kāi)關(guān)式并聯(lián)調(diào)節(jié)器電路被配置成在所述輸入端接收來(lái)自公用電網(wǎng)的整流輸入電壓，并且輸出低的DC電壓，用于聯(lián)接至一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管(LED)。
[0042]概念28:根據(jù)概念18至27中任一項(xiàng)所述的電壓調(diào)節(jié)電路，其中，所述DC輸出電壓約為3.3伏。
[0043]概念29:根據(jù)概念18至28中任一項(xiàng)所述的電壓調(diào)節(jié)電路，還包括串聯(lián)聯(lián)接在所述輸入端和所述輸出端之間的電流源和欠壓鎖定(UVLO