一种示例控制器，包括恒定电流控制电路和包括在该恒定电流控制电路中的积分器。所述恒定电流控制电路被耦合以接收输入电流读出信号、输入电压读出信号和输出电压读出信号。所述控制电路被配置为，通过生成控制信号来控制开关的切换，从而调节电源的输出电流。所述积分器被耦合以在所述控制信号的一个开关周期期间将所述输入电流读出信号进行积分以生成积分信号，该积分信号代表从所述电源的输入电压源取得的电荷。所述恒定电流控制电路被配置为控制所述开关的切换，以使得所述积分信号成比例于所述输出电压读出信号与所述输入电压读出信号的比率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体上涉及电源，更具体而言，本专利技术涉及通过测量从电源输入接收的电 荷的量来调节该电源的输出的控制电路。
技术介绍
在典型的开关模式(switched-mode)电源应用中，ac-dc电源从普通的ac插座接 收介于100伏特和240伏特rms (均方根)之间的输入。该电源中的开关被控制电路接通和 断开以提供已调节的输出，该输出可适于运行电子器件，或适于对向电子器件供电的电池 充电。该已调节的输出典型地是小于10伏dc的dc电压。此外，当该电源对电池充电时， 来自该输出的电流通常是已调节的。安全机构通常要求电源在输入和输出之间提供流电隔离(galvanic isolation). 流电隔离防止dc电流在电源的输入和输出之间流动。换句话说，施加在该电源的输入端和 输出端之间的高的dc电压将不会在该电源的输入端和输出端之间产生dc电流。对流电隔 离的要求是电源成本的一个因素。具有流电隔离的电源必须维持一个隔离屏障(isolationbarrier)，该隔离屏障将 输入与输出在电学上隔离。能量必须被传递穿过隔离屏障才能将功率提供到输出，且在许 多情况下，反馈信号形式的信息被传递穿过隔离屏障以对输出进行调节。流电隔离典型地 是用电磁器件和电光器件实现的。电磁器件一一诸如变换器(transformer)和耦合电感 (coupled inductor)——通常被用于在输入和输出之间传递能量以提供输出功率，而电光 器件通常被用于在输出和输入之间传递信号以控制输入和输出之间的能量传递。降低电源成本的努力一直聚焦于除去电光器件及其关联电路。替代方案通常使用 单个能量传递元件——例如变换器或例如耦合电感——来向输出提供能量，并且也获得对 控制该输出所必需的信息。成本最低的配置典型地将控制电路和高压开关布置在隔离屏障 的输入侧。控制器通过对能量传递元件的绕组处的电压的观察，间接地获得关于输出的信 息。提供该信息的绕组也位于隔离屏障的输入侧。为了进一步降低成本和复杂度，控制器也 可使用能量传递元件的同一绕组来获得关于到电源的输入的信息，以控制该电源的输出。隔离屏障的输入侧有时被称为初级侧，而隔离屏障的输出侧有时被称为次级侧。 未与初级侧流电隔离的能量传递元件的绕组也是初级侧绕组，有时被称为初级参考绕组 (primary reference winding) 0初级侧上的、耦合到输入电压并且从输入电压接收能量 的绕组，有时被简单地称为初级绕组。向初级侧上的电路递送能量的其他初级参考绕组可 具有描述其主要功能的名称，例如偏置绕组(bias winding)，或者例如读出绕组(sense winding)。与初级侧绕组流电隔离的绕组是次级侧绕组，有时被称为输出绕组。虽然使用隔离屏障的输入侧的绕组来间接地获得关于流电隔离输出电压的信息 是相当明了的，但间接地获得关于流电隔离输出电流的信息则是一项不同的挑战。在许多 电源拓扑结构中，仅靠对输入绕组中的电流的测量不足以确定输出电流。用于测量输出电 流的传统方案通常包括电流到电压的转换，该转换浪费功率并且使用昂贵的组件来将信号5传过隔离屏障。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于电源的控制器，所述控制器包括恒定电流控制电路，其待 被耦合以接收输入电流读出信号、输入电压读出信号以及输出电压读出信号，并被配置为， 通过生成控制信号以控制所述电源的开关的切换从而调节所述电源的输出电流；以及积分 器，其被包括在所述恒定电流控制电路中并被耦合，以在所述控制信号的开关周期期间对 所述输入电流读出信号进行积分从而生成积分信号，该积分信号代表从所述电源的输入电 压源取得的电荷，其中所述恒定电流控制电路被配置为，控制所述开关的切换以使得所述 积分信号成比例于所述输出电压读出信号与所述输入电压读出信号的比率。优选地，其中所述控制信号是第一控制信号，所述控制器还包括恒定电压控制电 路，以响应于所述输出电压读出信号而生成第二控制信号，以控制所述开关的切换从而调 节所述电源的输出电压。优选地，所述控制器还包括逻辑电路，其被耦合到所述恒定电压控制电路，以当所 述输出电流小于阈电流时响应于所述第二控制信号来控制所述开关的切换从而调节所述 电源的输出电压，且所述逻辑电路被耦合到所述恒定电流控制电路，以当所述输出电压小 于阈电压时响应于所述第一控制信号来控制所述开关的切换从而调节所述输出电流。优选地，所述控制器还包括振荡器以产生最大占空比信号，其中所述逻辑电路的 第一输入被耦合以接收所述第一控制信号，所述逻辑电路的第二输入被耦合以接收所述第 二控制信号，且所述逻辑电路的第三输入被耦合以接收所述最大占空比信号。优选地，其中当调节所述输出电压时，所述输出电压被调节至所述阈电压，并且其 中当调节所述输出电流时，所述输出电流被调节至所述阈电流。优选地，其中所述控制器响应于如下现象而将所述开关从开态切换到关态所述 积分信号达到这样的值，该值成比例于所述输出电压读出信号与所述输入电压读出信号的比率。优选地，其中所述恒定电流控制电路还包括算术运算器电路，其被耦合以对所述 输入电压读出信号进行乘、除或缩放。优选地，其中所述算术运算器电路被耦合，以将所述输出电压读出信号除以所述 输入电压读出信号从而生成参考信号，所述恒定电流控制电路还包括比较器，该比较器具 有第一输入，其被耦合以接收所述参考信号；第二输入，其被耦合以接收所述积分信号； 以及输出，其被耦合以输出所述控制信号。优选地，其中所述算术运算器电路被耦合，以将所述输入电压读出信号乘以所述 积分信号从而生成乘法信号，所述恒定电流控制信号还包括比较器，该比较器具有第一输 入，其被耦合以接收所述乘法信号；第二输入，其被耦合以接收所述输出电压读出信号；以 及输出，其被耦合以输出所述控制信号。优选地，所述控制器还包括第一可变电流源，其被所述输入电压读出信号控制， 以生成第一电流；第一积分器，其被耦合，以对所述第一电流进行积分从而生成电压斜波信 号；第二可变电流源，其被所述输出电压读出信号控制，以生成第二电流；第二积分器，其 被耦合，以当所述开关处于关态时对所述第二电流进行积分从而提供跟踪和保持电压，其中在所述电压斜波信号达到参考电压之际，所述跟踪和保持电压成比例于所述输出电压读 出信号与所述输入电压读出信号的比率；以及比较器，其具有第一输入，其被耦合以接收 所述跟踪和保持电压；第二输入，其被耦合以接收所述积分信号；以及输出，其被耦合以输 出所述控制信号。优选地，所述控制器还包括输入端，其待被耦合以接收组合电压读出信号，该组 合电压读出信号代表所述电源的输入电压和输出电压；以及信号分离器，其被耦合在所述 输入端和所述恒定电流控制电路之间，以将所述组合电压读出信号分离成所述输入电压读 出信号和所述输出电压读出信号。优选地，其中所述开关和所述恒定电流控制电路被集成到单个单片集成器件中。本专利技术还提供了一种用于电源的控制器，所述控制器包括恒定电流控制电路，其 待被耦合以接收输入电流读出信号、输入电压读出信号以及输出电压读出信号，并被配置 为，通过生成控制信号以控制所述电源的开关的切换从而调节所述电源的输出电流；积分 器，其被包括在所述恒定电流控制电路中并被耦合，以在所述控制信号的开关周期期间本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于电源的控制器，所述控制器包括：恒定电流控制电路，其待被耦合以接收输入电流读出信号、输入电压读出信号以及输出电压读出信号，并被配置为，通过生成控制信号以控制所述电源的开关的切换从而调节所述电源的输出电流；以及积分器，其被包括在所述恒定电流控制电路中并被耦合，以在所述控制信号的开关周期期间对所述输入电流读出信号进行积分从而生成积分信号，该积分信号代表从所述电源的输入电压源取得的电荷，其中所述恒定电流控制电路被配置为，控制所述开关的切换以使得所述积分信号成比例于所述输出电压读出信号与所述输入电压读出信号的比率。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：D龚，WM波利夫卡，
申请(专利权)人：电力集成公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。