CN103107688A - 用于电源变换系统中的实时信号采样的系统和方法 - Google Patents

用于电源变换系统中的实时信号采样的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103107688A
CN103107688A CN2013100589878A CN201310058987A CN103107688A CN 103107688 A CN103107688 A CN 103107688A CN 2013100589878 A CN2013100589878 A CN 2013100589878A CN 201310058987 A CN201310058987 A CN 201310058987A CN 103107688 A CN103107688 A CN 103107688A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
signals
information generation
keep
assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2013100589878A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103107688B (zh
Inventor
张允超
方烈义
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
On Bright Electronics Shanghai Co Ltd
Original Assignee
On Bright Electronics Shanghai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by On Bright Electronics Shanghai Co Ltd filed Critical On Bright Electronics Shanghai Co Ltd
Priority to CN201310058987.8A priority Critical patent/CN103107688B/zh
Priority to US13/784,489 priority patent/US9722495B2/en
Priority to TW102113647A priority patent/TWI483521B/zh
Publication of CN103107688A publication Critical patent/CN103107688A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103107688B publication Critical patent/CN103107688B/zh
Priority to US15/621,865 priority patent/US10355598B2/en
Priority to US16/432,752 priority patent/US10790751B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters

Abstract

本发明公开了用于电源变换系统中的实时信号采样的系统和方法。用于调整电源变换系统的系统和方法。一个示例系统控制器包括信号处理组件和驱动组件。信号处理组件被配置为接收与电源变换系统的输出信号相关联的反馈信号,并且至少基于与所述反馈信号相关联的信息生成经处理信号。驱动组件被配置为至少基于与所述经处理信号相关联的信息生成驱动信号并且向开关输出所述驱动信号以便影响流经初级绕组的初级电流,所述驱动信号与所述电源变换系统的退磁过程所对应的退磁时段相关联。所述信号处理组件还被配置为:在所述退磁时段期间多次采样并保持所述反馈信号以生成多个采样和保持信号。

Description

用于电源变换系统中的实时信号采样的系统和方法
技术领域
本发明涉及集成电路。更具体地,本发明提供了用于信号采样的控制系统和方法。仅仅作为示例,本发明已应用于电源变换系统中的实时信号采样。但是将认识到,本发明具有更广泛的应用范围。
背景技术
一般地,传统电源变换系统通常使用变压器来隔离初级侧上的输入电压和次级侧上的输出电压。为了调整输出电压,诸如TL431和光电耦合器之类的某些组件可被用来从次级侧向初级侧上的控制器芯片发送反馈信号。替代地,次级侧上的输出电压可被反映到初级侧,因此通过直接调节初级侧上的一些参数来控制输出电压。于是,诸如TL431和光电耦合器之类的一些组件可被省略以降低系统成本。
图1是示出具有初级侧感测和调整的传统反激式电源变换系统的简化示图。该电源变换系统100包括初级绕组110、次级绕组112、辅助绕组114、电源开关120、电流感测电阻器130、输出电缆的等效电阻器140、电阻器150和152以及整流二极管160。例如,电源开关120是双极型结型晶体管。在另一示例中,电源开关120是MOS晶体管。
为了在预定范围内调整输出电压,通常需要提取与输出电压和输出负载有关的信息。例如,当电源变换系统100在断续传导模式(DCM)中操作,可以通过辅助绕组114提取这样的信息。当电源开关120导通时,能量被存储在次级绕组112中。然后,当电源开关120截止时,所存储能量被释放到输出端,并且辅助绕组114的电压如下所示这样映射次级侧上的输出电压。
V FB = R 2 R 1 + R 2 × V aux = k × n × ( V o + V F + I o × R eq ) (式1)
其中,VFB表示节点154处的电压,并且Vaux表示辅助绕组114的电压。R1和R2分别表示电阻器150和152的电阻值。另外,n表示辅助绕组114与次级绕组112之间的匝数比。具体地,n等于辅助绕组114的匝数除以次级绕组112的匝数。Vo和Io分别表示输出电压和输出电流。此外,VF表示整流二极管160的正向电压,并且Req表示等效电阻器140的电阻值。而且,k表示如下所示的反馈系数:
k = R 2 R 1 + R 2 (式2)
图2是示出反激式电源变换系统100的传统操作机制的简化示图。如图2所示,变换系统100的控制器芯片使用采样和保持机制。当次级侧上的退磁过程几乎完成并且次级绕组112的电流Isec几乎变为零时,辅助绕组114的电压Vaux例如在图2的点A处被采样。所采样的电压值VFB通常被保持直到下一电压采样被执行为止。通过负反馈调节,使得所采样的电压值VFB可变为等于参考电压Vref。因此,
VFB=Vref    (式3)
组合式1和式3,可获得下式:
V o = V ref k × n - V F - I o × R eq (式4)
基于式4,输出电压随着输出电流的增大而减小。
图3是示出具有初级侧感测和调整的另一传统电源变换系统的简化示图。该电源变换系统200包括控制器芯片202、初级绕组210、次级绕组212、辅助绕组214、电源开关220、电流感测电阻器230、输出电缆的等效电阻器240、电阻器250和252以及整流二极管260。控制器芯片202包括信号处理组件204、退磁检测器206、误差放大器208、参考信号生成器248、振荡器228、调制组件218、逻辑控制器224、过流保护(OCP)组件226和驱动组件222。信号处理组件204包括采样组件242、开关244和电容器246。控制器芯片202包括端子282、284和286。例如,电源开关220是双极结型晶体管。在另一示例中,电源开关220是MOS晶体管。
信号处理组件204响应于来自退磁检测器206的退磁检测信号256对反馈信号254采样并保持。误差放大器208接收来自信号处理组件204的采样和保持信号258和来自参考信号生成器248的参考信号272,并向调制组件218输出放大信号262。调制组件218还接收来自振荡器228的时钟信号264以及电流感测信号268并向逻辑控制器224输出调制信号266。驱动组件222向电源开关220输出驱动信号270以便调整流经初级绕组210的初级电流272。
但是,当信号处理组件204对反馈信号254采样时会出现错误。因此,改善用于初级侧感测和调整的技术变得非常重要。
发明内容
本发明涉及集成电路。更具体地,本发明提供了用于信号采样的控制系统和方法。仅仅作为示例,本发明已应用于电源变换系统中的实时信号采样。但是将认识到,本发明具有更广泛的应用范围。
根据一个实施例,一种用于调整电源变换系统的系统控制器包括信号处理组件和驱动组件。信号处理组件被配置为接收与电源变换系统的输出信号相关联的反馈信号,并且至少基于与所述反馈信号相关联的信息生成第一经处理信号。驱动组件被配置为至少基于与所述第一经处理信号相关联的信息生成驱动信号并且向开关输出所述驱动信号以便影响流经初级绕组的初级电流,所述驱动信号与所述电源变换系统的退磁过程所对应的退磁时段相关联。所述信号处理组件还被配置为:在所述退磁时段期间多次采样并保持所述反馈信号以生成多个采样和保持信号;从所述多个采样和保持信号中选择信号;保持所选择信号;以及至少基于与所选择并保持的信号相关联的信息生成所述第一经处理信号。
根据另一实施例,一种用于调整电源变换系统的信号处理设备包括采样和保持组件以及选择和保持组件。采样和保持组件被配置为在退磁时段期间多次采样并保持反馈信号并且至少基于与所述反馈信号相关联的信息生成多个采样和保持信号,所述反馈信号与电源变换系统的输出信号相关联,所述退磁时段与所述电源变换系统的退磁过程相对应。选择和保持组件被配置为从所述多个采样和保持信号中选择信号,保持所选择信号,并且至少基于与所选择并保持的信号相关联的信息生成用于调整所述电源变换系统的第一经处理信号。
在一个实施例中,一种用于调整电源变换系统的方法包括:接收与电源变换系统的输出信号相关联的反馈信号;至少基于与所述反馈信号相关联的信息生成经处理信号;处理与所述经处理信号相关联的信息;并且至少基于与所述经处理信号相关联的信息生成驱动信号。该方法还包括向开关输出所述驱动信号以便影响流经初级绕组的初级电流,所述驱动信号与所述电源变换系统的退磁过程所对应的退磁时段相关联。用于至少基于与所述反馈信号相关联的信息生成经处理信号的处理包括:在所述退磁时段期间多次采样并保持所述反馈信号以生成多个采样和保持信号;从所述多个采样和保持信号中选择信号;保持所选择信号;以及至少基于与所选择并保持的信号相关联的信息生成所述经处理信号。
在另一实施例中,一种用于调整电源变换系统的方法包括:在退磁时段期间多次采样并保持反馈信号,所述反馈信号与电源变换系统的输出信号相关联,所述退磁时段与所述电源变换系统的退磁过程相对应;至少基于与所述反馈信号相关联的信息生成多个采样和保持信号;以及从所述多个采样和保持信号中选择信号。该方法还包括保持所选择信号;以及至少基于与所选择并保持的信号相关联的信息生成用于调整所述电源变换系统的经处理信号。
取决于实施例,可以获得一个或多个益处。参考下面的详细描述和附图可以全面地理解本发明的这些益处以及各个另外的目的、特征和优点。
附图说明
图1是示出具有初级侧感测和调整的传统反激式电源变换系统的简化示图。
图2是示出如图1所示的反激式电源变换系统的传统操作机制的简化示图。
图3是示出具有初级侧感测和调整的另一传统电源变换系统的简化示图。
图4是根据一个实施例的如图3所示的电源变换系统的某些具体错误的简化示图。
图5是根据本发明实施例的具有实时信号采样的电源变换系统的简化示图。
图6是示出根据本发明实施例的作为如图5所示的电源变换系统一部分的信号处理组件的简化示图。
图7是根据本发明实施例的如图5所示的电源变换系统的简化时序图。
图8是示出根据本发明实施例的作为如图6所示的信号处理组件的部分的选择和保持组件以及采样和保持组件的简化示图。
图9是示出根据本发明实施例的作为如图6所示的信号处理组件的部分的计数器组件的简化示图。
图10示出了根据本发明实施例的作为如图6所示的信号处理组件的部分的计数器组件的简化时序图。
图11是示出根据本发明实施例的作为如图6所示的信号处理组件的部分的翻转-锁存组件的简化示图。
具体实施方式
本发明涉及集成电路。更具体地,本发明提供了用于信号采样的控制系统和方法。仅仅作为示例,本发明已应用于电源变换系统。但是将认识到,本发明具有更广泛的应用范围。
图4是根据一个实施例的电源变换系统200的某些具体错误的简化示图。波形296表示作为时间的函数的流经次级绕组212的次级电流288,并且波形298表示作为时间的函数的反馈信号254。如图4所示,第一开关周期时间Tsw1包括第一接通时间段Ton1和第一关断时间段Toff1。第一接通时间段开始于时刻t0并结束于时刻t1,并且第一关断时间段Toff1开始于时刻t1并且结束于时刻t2。第一关断时间段Toff1包括开始于时刻t1并结束于时刻tdem1的第一退磁时段TDEM1。后一开关周期时间的第二接通时间段Ton2开始于时刻t2并结束于时刻t3,并且该后一开关周期时间的第二关断时间段Toff2开始于时刻t3。该第二关断时间段Toff2包括开始于时刻t3并结束于时刻tdem2的第二退磁时段TDEM2
在开关周期时间Tsw1期间,信号处理组件204在点B处对反馈信号254采样,点B可根据前一开关周期时间中的退磁时段的持续时间来确定。如图4所示,点B对应于时刻tB,并且时刻t1与时刻tB之间的时间段Tsample1的持续时间等于前一开关周期时间的退磁时段的持续时间的2/3。然后,在后一开关周期时间期间,信号处理组件204在与时刻tBe相对应的点Be处对反馈信号254采样。t3与tBe之间的时间段Tsample2的持续时间被确定为等于退磁时段TDEM1的持续时间的2/3。但是,由于退磁时段TDEM2远短于退磁时段TDEM1的持续时间,因此与时刻tBe相对应的采样点Be在退磁时段TDEM2之外。因此,当信号处理组件204在点Be处对反馈信号254采样时会出现错误,这可能导致环路的不稳定性。
图5是根据本发明实施例的具有实时信号采样的电源变换系统的简化示图。该示图仅仅是示例,其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。该电源变换系统300包括控制器芯片302、初级绕组310、次级绕组312、辅助绕组314、电源开关320、电流感测电阻器330、输出电缆的等效电阻器340、电阻器350和352以及整流二极管360。控制器芯片302包括信号处理组件304、退磁检测器306、误差放大器308、参考信号生成器348、振荡器328、调制组件318、逻辑控制器324、过流保护(OCP)组件326和驱动组件322。控制器芯片302包括端子382、384和386。例如,电源开关320是双极结型晶体管。在另一示例中,电源开关320是MOS晶体管。
根据一个实施例,信号处理组件304响应于来自退磁检测器306的退磁检测信号356对反馈信号354采样并保持。例如,误差放大器308接收来自信号处理组件304的经处理信号358和来自参考信号生成器348的参考信号372,并向调制组件318输出放大信号362。在另一示例中,调制组件318还接收来自振荡器328的时钟信号364以及电流感测信号368并向逻辑控制器324输出调制信号366。在又一示例中,驱动组件322向电源开关320输出驱动信号370以便调整流经初级绕组310的初级电流372。
根据一些实施例,信号处理组件304执行实时信号采样。例如,信号处理组件304基于与当前开关周期时间而非前一开关周期时间相关联的信息来采样反馈信号354。因此,在某些实施例中,即使退磁时段的持续时间在不同开关周期时间中而不同,也不会将错误引入采样中。
图6是示出根据本发明实施例的作为电源变换系统300一部分的信号处理组件304的简化示图。该示图仅仅是示例,其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。该信号处理组件304包括采样和保持组件402、选择和保持组件406、计数器组件404、翻转-锁存(flip-latch)组件408、编码组件410和电容器412。
图7是根据本发明实施例的电源变换系统300的简化时序图。该示图仅仅是示例,其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。波形502表示作为时间的函数的反馈信号354,并且波形504表示作为时间的函数的退磁检测信号356。如图5所示,开关周期时间Tsw包括接通时间段Ton和关断时间段Toff。接通时间段Ton开始于时刻t4并结束于时刻t5,并且关断时间段Toff开始于时刻t5并结束于时刻t7。关断时间段Toff包括开始于时刻t5并结束于时刻t6的退磁时段TDEM
在一些实施例中,如图4和图5所示,如果退磁检测信号356指示退磁时段TDEM开始(例如,如波形504所示的退磁检测信号356在t5处的上升沿),则计数器组件404被触发,并且在退磁时段TDEM期间生成多个采样信号4141~414n(例如,K1~Kn,其中n是整数)。例如,采样和保持组件402响应于采样信号4141~414n对反馈信号354多次采样并且保持所采样信号(例如,保持到一个或多个电容器上)直到退磁时段结束(例如,t6处)为止。根据一些实施例,如图5中的波形502所示,在退磁时段TDEM期间,反馈信号354在每个采样时段(例如,Td)被采样一次。
在一个实施例中,如果退磁检测信号356指示退磁时段结束(例如,如波形504所示的退磁检测信号356在t6处的下降沿),则翻转-锁存组件408从计数器组件404接收多个信号4161~416n(例如,q1~qn,其中n是整数)并且生成多个信号4181~418n(例如,Q1~Qn,其中n是整数)。在又一示例中,编码组件410至少基于与信号4181~418n相关联的信息执行编码操作并且生成多个选择信号4201~420n(例如,S1~Sn,其中n是整数)。在又一示例中,选择和保持组件406根据选择信号4201~420n来选择并保持与来自采样和保持组件402的所采样信号相关联的信号4221~422n(例如,n是整数)之一。在一些实施例中,选择和保持组件406可以选择并保持信号4221~422n中的与特定的所采样信号(例如,在退磁时段结束前两个采样时段处,如图7所示的点C处采样的)相关联的一个信号。例如,所选择并保持的信号随后被输出为经处理的信号358。在又一示例中,在用于采样的时间段之后,计数器组件404在下一退磁时段开始之前被复位(例如,设为0)。
图8是示出根据本发明实施例的作为信号处理组件304的部分的选择和保持组件406以及采样和保持组件402的简化示图。该示图仅仅是示例,其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。采样和保持组件402包括开关6021~602n(例如,n是整数)和电容器6041~604n(例如,n是整数)。选择和保持组件406包括开关6061~606n(例如,n是整数)和电容器608。
根据一个实施例,返回参考图4和图5,在退磁时段TDEM期间,反馈信号354在每个采样时段(例如,Td)被采样一次,并且计数器组件404响应于对反馈信号354的每次采样而改变采样信号4141~414n。例如,开关6021~602n之一响应于每次采样而闭合(例如,接通),并且反馈信号354在与所闭合开关相对应的电容器6041~604n之一处被采样并保持。在一些实施例中,由于开关6021~602n和电容器6041~604n的数目被预先确定,因此如果所采样信号的数目超过开关6021~602n的数目,则可以以循环方式来采样并保持反馈信号354。例如,如果在退磁时段期间反馈信号354被采样了n+2次,则前n个所采样信号通过开关6021~602n并且被分别保持在电容器6041~604n处。第n+1个所采样信号和第n+2个所采样信号通过开关6021和6022,并且被分别保持在电容器6041和6042处。
根据另一实施例,响应于选择信号4201~420n(例如,S1~Sn,其中n是整数),开关6061~606n之一闭合(例如,接通)。例如,来自采样和保持组件402的信号4221~422n之一被选择来通过闭合的开关并且被保持在电容器608处直到所选择和保持的信号被输出作为经处理的信号358为止。
图9是示出根据本发明实施例的作为信号处理组件304的部分的计数器组件404的简化示图。该示图仅仅是示例,其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。计数器组件404包括信号生成器702,704,7101~710n(例如,n是整数)、触发器组件7081~n(例如,n是整数)、非门712和或门706。例如,信号生成器702被退磁检测信号356中的上升沿触发。在另一示例中,信号生成器7101~n(例如,n是整数)被信号4161~416n(例如,q1~qn,n是整数)的上升沿或下降沿触发。
图10示出了根据本发明实施例的作为信号处理组件304的部分的计数器组件404的简化时序图。该示图仅仅是示例,其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。例如,计数器组件404包括四个触发器组件7081~7084。波形802表示作为时间的函数的退磁检测信号356,波形804表示作为时间的函数的信号714(例如,q4_b),并且波形806表示作为时间的函数的信号716(例如,K0)。另外,波形808表示作为时间的函数的信号4161(例如,q1),波形810表示作为时间的函数的信号4141(例如,K1),波形812表示作为时间的函数的信号4162(例如,q2),并且波形814表示作为时间的函数的信号4142(例如,K2)。此外,波形816表示作为时间的函数的信号4163(例如,q3),波形818表示作为时间的函数的信号4143(例如,K3),波形820表示作为时间的函数的信号4164(例如,q4),并且波形822表示作为时间的函数的信号4144(例如,K4)。
如图7和图8所示,如果退磁检测信号356为逻辑低电平(例如,如波形802所示,在t8之前),则信号4161~416(例如,q1~qn,n为整数)都为逻辑低电平(例如,如波形808,812,816和820所示),同时由非门712生成的信号714(例如,qn_b)为逻辑高电平(例如,如波形804所示)。例如,如果退磁检测信号356从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,在退磁时段的开始处),则退磁检测信号356的上升沿(例如,如波形802所示的t8处),触发信号生成器702,信号生成器702生成具有如波形806所示的脉冲宽度(例如,Td)的脉冲信号716(例如,K0)。在另一示例中,脉冲信号716(例如,K0)的下降沿(例如,t9处)触发触发器组件7081将信号4161(例如,q1)从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形808所示的t9处)。在又一示例中,信号4161(例如,q1)的上升沿触发信号生成器7101生成具有如波形810所示的脉冲宽度(例如,Td)的信号4141(例如,K1)中的脉冲。在又一示例中,信号4141(例如,K1)中的脉冲的下降沿(例如,t10处)触发触发器组件7082将信号4162(例如,q2)从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形812所示的t10处)。在又一示例中,信号4162(例如,q2)的上升沿触发信号生成器7102生成具有如波形814所示的脉冲宽度(例如,Td)的信号4142(例如,K2)中的脉冲。在一些实施例中,然后,直到信号416n(例如,qn)从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形820所示的t12处),信号416n(例如,qn)的上升沿触发信号生成器710n生成具有如波形822所示的脉冲宽度(例如,Td)的信号414n(例如,Kn)的脉冲。
根据另一实施例,如果信号416n(例如,qn)为逻辑高电平(例如,如波形820所示的t12与t13之间),则信号714为逻辑低电平(例如,如波形804所示)。例如,信号414n(例如,Kn)的脉冲的下降沿(例如,t13处)触发信号生成器7081将信号4161(例如,q1)从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形808所示的t13处)。在另一示例中,信号4161(例如,q1)的下降沿触发信号生成器7101生成具有如波形810所示的脉冲宽度(例如,Td)的信号4141(例如,K1)中的另一脉冲。在又一示例中,信号4141(例如,K1)的脉冲的下降沿(例如,t14处)触发触发器组件7082将信号4162(例如,q2)从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形812所示的t14处)。在又一示例中,信号4162(例如,q2)的下降沿触发信号生成器7102生成具有如波形814所示的脉冲宽度(例如,Td)的信号4142(例如,K2)中的另一脉冲。在某些实施例中,然后,直到信号416n(例如,qn)从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形820所示的t15处),信号416n(例如,qn)的下降沿触发信号生成器710n生成具有如波形822所示的脉冲宽度(例如,Td)的信号414n(例如,Kn)中的另一脉冲。
根据一些实施例,上述过程继续操作直到退磁检测信号356变为逻辑低电平,该电平指示退磁时段的结束(例如,如波形802所示的t19处)。例如,信号生成器704生成信号718以在一短延迟(例如,持续时间远短于Td)之后复位(例如,设为0)触发器组件7081~n。在另一示例中,当退磁检测信号356再次变为逻辑高电平时(例如,在下一退磁时段的开始处),上述过程再次开始。
图11是示出根据本发明实施例的作为信号处理组件304的部分的翻转-锁存组件408的简化示图。该示图仅仅是示例,其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。该翻转-锁存组件408包括触发器组件9021~902n(例如,n是整数)。
根据一个实施例,如果退磁检测信号356从逻辑高电平变为逻辑低电平,则退磁检测信号356的下降沿触发触发器组件9021~902n对信号4161~416n进行采样和保持并且输出信号4181~418n。例如,返回参考图4和图6,信号4181~418n由编码组件410接收以用于生成选择信号4201~420n,以选择要保持在电容器608上的信号4221~422n之一。
根据另一实施例,翻转-锁存组件408包括四个触发器组件9021~9024。例如,响应于选择信号4201~420n,选择和保持组件406选择与在特定时间处对反馈信号354的采样相关联的信号4221~422n之一。在另一示例中,选择和保持组件406选择信号4221~422n中的与在退磁时段结束前两个采样时段(例如,Td)处(例如,如图7所示的点C)采样反馈信号354相关联的一个信号。在一些实施例中,表示这样的选择的真值表如下。
Q4 Q3 Q2 Q1 S4 S3 S2 S1
0 0 0 0 0 0 1 0
0 0 0 1 0 1 0 0
0 0 1 1 1 0 0 0
0 1 1 1 0 0 0 1
1 1 1 1 0 0 1 0
1 1 1 0 0 1 0 0
1 1 0 0 1 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 0 0 1 0
根据另一实施例,一种用于调整电源变换系统的系统控制器包括信号处理组件和驱动组件。信号处理组件被配置为接收与电源变换系统的输出信号相关联的反馈信号,并且至少基于与所述反馈信号相关联的信息生成第一经处理信号。驱动组件被配置为至少基于与所述第一经处理信号相关联的信息生成驱动信号并且向开关输出所述驱动信号以便影响流经初级绕组的初级电流,所述驱动信号与所述电源变换系统的退磁过程所对应的退磁时段相关联。所述信号处理组件还被配置为:在所述退磁时段期间多次采样并保持所述反馈信号以生成多个采样和保持信号;从所述多个采样和保持信号中选择信号;保持所选择信号;以及至少基于与所选择并保持的信号相关联的信息生成所述第一经处理信号。例如,该系统控制器至少根据图5、图6和/或图7来实现。
根据另一实施例,一种用于调整电源变换系统的信号处理设备包括采样和保持组件以及选择和保持组件。采样和保持组件被配置为在退磁时段期间多次采样并保持反馈信号并且至少基于与所述反馈信号相关联的信息生成多个采样和保持信号,所述反馈信号与电源变换系统的输出信号相关联,所述退磁时段与所述电源变换系统的退磁过程相对应。选择和保持组件被配置为从所述多个采样和保持信号中选择信号,保持所选择信号,并且至少基于与所选择并保持的信号相关联的信息生成用于调整所述电源变换系统的第一经处理信号。例如,该系统控制器根据图5、图6、图7、图8、图9、图10和/或图11来实现。
在一个实施例中,一种用于调整电源变换系统的方法包括:接收与电源变换系统的输出信号相关联的反馈信号;至少基于与所述反馈信号相关联的信息生成经处理信号;处理与所述经处理信号相关联的信息;并且至少基于与所述经处理信号相关联的信息生成驱动信号。该方法还包括向开关输出所述驱动信号以便影响流经初级绕组的初级电流,所述驱动信号与所述电源变换系统的退磁过程所对应的退磁时段相关联。用于至少基于与所述反馈信号相关联的信息生成经处理信号的处理包括:在所述退磁时段期间多次采样并保持所述反馈信号以生成多个采样和保持信号;从所述多个采样和保持信号中选择信号;保持所选择信号;以及至少基于与所选择并保持的信号相关联的信息生成所述经处理信号。例如,该方法至少根据图5、图6和/或图7来实现。
在另一实施例中,一种用于调整电源变换系统的方法包括:在退磁时段期间多次采样并保持反馈信号,所述反馈信号与电源变换系统的输出信号相关联,所述退磁时段与所述电源变换系统的退磁过程相对应;至少基于与所述反馈信号相关联的信息生成多个采样和保持信号;以及从所述多个采样和保持信号中选择信号。该方法还包括保持所选择信号;以及至少基于与所选择并保持的信号相关联的信息生成用于调整所述电源变换系统的经处理信号。例如,该方法根据图5、图6、图7、图8、图9、图10和/或图11来实现。
例如,本发明各个实施例中的一些或所有组件单独地和/或与至少另一组件相组合地是利用一个或多个软件组件、一个或多个硬件组件和/或软件与硬件组件的一种或多种组合来实现的。在另一示例中,本发明各个实施例中的一些或所有组件单独地和/或与至少另一组件相组合地在一个或多个电路中实现,例如在一个或多个模拟电路和/或一个或多个数字电路中实现。在又一示例中,本发明的各个实施例和/或示例可以相组合。
虽然已描述了本发明的具体实施例,然而本领域技术人员将明白,还存在于所述实施例等同的其它实施例。因此,将明白,本发明不受所示具体实施例的限制,而是仅由权利要求的范围来限定。

Claims (30)

1.一种用于调整电源变换系统的系统控制器,该系统控制器包括:
信号处理组件,被配置为接收与电源变换系统的输出信号相关联的反馈信号,并且至少基于与所述反馈信号相关联的信息生成第一经处理信号;以及
驱动组件,被配置为至少基于与所述第一经处理信号相关联的信息生成驱动信号并且向开关输出所述驱动信号以便影响流经初级绕组的初级电流,所述驱动信号与所述电源变换系统的退磁过程所对应的退磁时段相关联;
其中,所述信号处理组件还被配置为:
在所述退磁时段期间多次采样并保持所述反馈信号以生成多个采样和保持信号;
从所述多个采样和保持信号中选择信号;
保持所选择信号;以及
至少基于与所选择并保持的信号相关联的信息生成所述第一经处理信号。
2.如权利要求1所述的系统控制器,其中,所述信号处理组件包括:
采样和保持组件,被配置为在所述退磁时段期间多次采样并保持所述反馈信号并且至少基于与所述反馈信号相关联的信息生成所述多个采样和保持信号;以及
选择和保持组件,被配置为从所述多个采样和保持信号中选择信号,并且至少基于与所选择并保持的信号相关联的信息生成用于调整所述电源变换系统的所述第一经处理信号。
3.如权利要求2所述的系统控制器,其中,所述信号处理组件还包括计数器组件,被配置为接收指示所述退磁时段的检测信号并且至少基于与所述检测信号相关联的信息生成多个采样信号。
4.如权利要求3所述的系统控制器,其中,所述采样和保持组件还被配置为接收所述多个采样信号并且分别响应于所述多个采样信号而多次地采样和保持所述反馈信号。
5.如权利要求4所述的系统控制器,其中,所述采样和保持组件包括:
多个第一开关,被配置为分别响应于所述多个采样信号而闭合以便对所述反馈信号采样;以及
多个第一电容器,被分别耦合到所述多个第一开关以便保持所采样的反馈信号。
6.如权利要求3所述的系统控制器,其中,所述计数器组件还被配置为生成表示所述多个采样信号的信号数目的多个计数信号。
7.如权利要求6所述的系统控制器,其中,所述计数器组件包括:
第一信号处理器,被配置为接收所述检测信号并且至少基于与所述检测信号相关联的信息生成第二经处理信号;
多个第一触发器组件,被配置为分别生成所述多个计数信号;以及
多个第二信号处理器,被配置为接收所述多个计数信号并且分别生成所述多个采样信号。
8.如权利要求6所述的系统控制器,其中,所述信号处理组件还包括编码组件,被配置为处理与所述多个计数信号相关联的信息并且至少基于与所述多个计数信号相关联的信息生成多个选择信号。
9.如权利要求8所述的系统控制器,其中,所述选择和保持组件被配置为接收所述多个选择信号并且至少基于与所述多个选择信号相关联的信息从所述多个采样和保持信号中选择所述信号。
10.如权利要求9所述的系统控制器,其中,所述选择和保持组件包括:
多个第二开关,被配置为分别响应于所述多个选择信号而闭合以便从所述多个采样和保持信号中选择所述信号;以及
多个第二电容器,被分别耦合到所述多个第二开关以便保持所选择信号。
11.如权利要求9所述的系统控制器,其中,所述信号处理组件还包括翻转-锁存组件,被配置为接收所述多个计数信号并且向所述编码组件输出多个第一信号以用于生成所述选择信号。
12.如权利要求11所述的系统控制器,其中,所述翻转-锁存组件包括多个第二触发器组件,被配置为分别接收所述多个计数信号并且生成所述多个第一信号。
13.一种用于调整电源变换系统的信号处理设备,该设备包括:
采样和保持组件,被配置为在退磁时段期间多次采样并保持反馈信号并且至少基于与所述反馈信号相关联的信息生成多个采样和保持信号,所述反馈信号与电源变换系统的输出信号相关联,所述退磁时段与所述电源变换系统的退磁过程相对应;以及
选择和保持组件,被配置为从所述多个采样和保持信号中选择信号,保持所选择信号,并且至少基于与所选择并保持的信号相关联的信息生成用于调整所述电源变换系统的第一经处理信号。
14.如权利要求13所述的设备,还包括计数器组件,被配置为接收指示所述退磁时段的检测信号并且至少基于与所述检测信号相关联的信息生成多个采样信号。
15.如权利要求14所述的设备,其中,所述采样和保持组件还被配置为接收所述多个采样信号并且分别响应于所述多个采样信号而多次地采样和保持所述反馈信号。
16.如权利要求15所述的设备,其中,所述采样和保持组件包括:
多个第一开关,被配置为分别响应于所述多个采样信号而闭合以便对所述反馈信号采样;以及
多个第一电容器,被分别耦合到所述多个第一开关以便保持所采样的反馈信号。
17.如权利要求14所述的设备,其中,所述计数器组件还被配置为生成表示所述多个采样信号的信号数目的多个计数信号。
18.如权利要求17所述的设备,其中,所述计数器组件包括:
第一信号处理器,被配置为接收所述检测信号并且至少基于与所述检测信号相关联的信息生成第二经处理信号;
多个第一触发器组件,被配置为分别生成所述多个计数信号;以及
多个第二信号处理器,被配置为接收所述多个计数信号并且分别生成所述多个采样信号。
19.如权利要求17所述的设备,还包括编码组件,被配置为处理与所述多个计数信号相关联的信息并且至少基于与所述多个计数信号相关联的信息生成多个选择信号。
20.如权利要求19所述的设备,其中,所述选择和保持组件被配置为接收所述多个选择信号并且至少基于与所述多个选择信号相关联的信息从所述多个采样和保持信号中选择所述信号。
21.如权利要求20所述的设备,其中,所述选择和保持组件包括:
多个第二开关,被配置为分别响应于所述多个选择信号而闭合以便从所述多个采样和保持信号中选择所述信号;以及
多个第二电容器,被分别耦合到所述多个第二开关以便保持所选择信号。
22.如权利要求20所述的设备,还包括翻转-锁存组件,被配置为接收所述多个计数信号并且向所述编码组件输出多个第一信号以用于生成所述选择信号。
23.如权利要求22所述的设备,其中,所述翻转-锁存组件包括多个第二触发器组件,被配置为分别接收所述多个计数信号并且生成所述多个第一信号。
24.一种用于调整电源变换系统的方法,该方法包括:
接收与电源变换系统的输出信号相关联的反馈信号;
至少基于与所述反馈信号相关联的信息生成经处理信号;
处理与所述经处理信号相关联的信息;
至少基于与所述经处理信号相关联的信息生成驱动信号;
向开关输出所述驱动信号以便影响流经初级绕组的初级电流,所述驱动信号与所述电源变换系统的退磁过程所对应的退磁时段相关联;
其中,用于至少基于与所述反馈信号相关联的信息生成经处理信号的处理包括:
在所述退磁时段期间多次采样并保持所述反馈信号以生成多个采样和保持信号;
从所述多个采样和保持信号中选择信号;
保持所选择信号;以及
至少基于与所选择并保持的信号相关联的信息生成所述经处理信号。
25.一种用于调整电源变换系统的方法,该方法包括:
在退磁时段期间多次采样并保持反馈信号,所述反馈信号与电源变换系统的输出信号相关联,所述退磁时段与所述电源变换系统的退磁过程相对应;
至少基于与所述反馈信号相关联的信息生成多个采样和保持信号;
从所述多个采样和保持信号中选择信号;
保持所选择信号;以及
至少基于与所选择并保持的信号相关联的信息生成用于调整所述电源变换系统的经处理信号。
26.如权利要求25所述的方法,还包括:
接收指示所述退磁时段的检测信号;以及
至少基于与所述检测信号相关联的信息生成多个采样信号。
27.如权利要求26所述的方法,还包括:
接收所述多个采样信号;以及
分别响应于所述多个采样信号而多次地采样和保持所述反馈信号。
28.如权利要求27所述的方法,还包括:
生成表示所述多个采样信号的信号数目的多个计数信号。
29.如权利要求28所述的方法,还包括:
处理与所述多个计数信号相关联的信息;以及
至少基于与所述多个计数信号相关联的信息生成多个选择信号。
30.如权利要求29所述的方法,还包括:
接收所述多个选择信号;以及
至少基于与所述多个选择信号相关联的信息从所述多个采样和保持信号中选择所述信号。
CN201310058987.8A 2013-02-25 2013-02-25 用于电源变换系统中的实时信号采样的系统和方法 Active CN103107688B (zh)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310058987.8A CN103107688B (zh) 2013-02-25 2013-02-25 用于电源变换系统中的实时信号采样的系统和方法
US13/784,489 US9722495B2 (en) 2013-02-25 2013-03-04 Systems and methods for real-time signal sampling in power conversion systems
TW102113647A TWI483521B (zh) 2013-02-25 2013-04-17 A system and method for real-time signal sampling in a power conversion system
US15/621,865 US10355598B2 (en) 2013-02-25 2017-06-13 Systems and methods for real-time signal sampling in power conversion systems
US16/432,752 US10790751B2 (en) 2013-02-25 2019-06-05 Systems and methods for real-time signal sampling in power conversion systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310058987.8A CN103107688B (zh) 2013-02-25 2013-02-25 用于电源变换系统中的实时信号采样的系统和方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103107688A true CN103107688A (zh) 2013-05-15
CN103107688B CN103107688B (zh) 2016-12-28

Family

ID=48315318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310058987.8A Active CN103107688B (zh) 2013-02-25 2013-02-25 用于电源变换系统中的实时信号采样的系统和方法

Country Status (3)

Country Link
US (3) US9722495B2 (zh)
CN (1) CN103107688B (zh)
TW (1) TWI483521B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104143928A (zh) * 2014-04-21 2014-11-12 美芯晟科技(北京)有限公司 交流-直流转换器中的输出电压动态采样电路
CN105915045A (zh) * 2016-03-16 2016-08-31 四川长虹电器股份有限公司 基于igbt振铃时间的变频空调pfc控制方法
CN108448895A (zh) * 2018-02-13 2018-08-24 昂宝电子(上海)有限公司 开关电源输出采样的模拟退磁采样方法和系统

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103107688B (zh) 2013-02-25 2016-12-28 昂宝电子(上海)有限公司 用于电源变换系统中的实时信号采样的系统和方法
US9590511B2 (en) * 2013-10-08 2017-03-07 Rohm Co., Ltd. Insulation type switching power source apparatus
US11909321B2 (en) * 2020-12-15 2024-02-20 Rohm Co., Ltd. Power supply controller and insulated switching power supply

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0335988A1 (de) * 1988-03-31 1989-10-11 Deutsche ITT Industries GmbH Schaltungsanordnung zur Mittelwertbildung bei der Pulsdichte-D/A- oder -A/D-Umsetzung
US5877802A (en) * 1996-05-21 1999-03-02 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Video-signal processing device connectable to an electronic endoscope
US6968093B1 (en) * 2001-09-20 2005-11-22 Eastman Kodak Company Pixel processing system for image scanning applications
CN101707385A (zh) * 2009-11-12 2010-05-12 中山市鸿泰电子有限公司 一种电池充电装置
CN101710785A (zh) * 2008-08-30 2010-05-19 技领半导体(上海)有限公司 调节输出电压的转换器及相关方法
CN101867299A (zh) * 2010-07-20 2010-10-20 周光友 一种用于开关电源反馈电压检测和采样保持的电路及方法
US20110044076A1 (en) * 2009-08-20 2011-02-24 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for load compensation with primary-side sensing and regulation for flyback power converters
US20110062934A1 (en) * 2008-04-14 2011-03-17 Harald Wolf Circuit Board, Method for Determining a Current Space Vector, Converter, Circuit Board and Series of Converters
CN102790531A (zh) * 2012-07-24 2012-11-21 昂宝电子(上海)有限公司 用于电源变换系统的电流控制的系统和方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101248605B1 (ko) * 2006-10-13 2013-03-28 페어차일드코리아반도체 주식회사 스위칭 모드 파워 서플라이 및 그 구동 방법
KR101345363B1 (ko) * 2007-01-26 2013-12-24 페어차일드코리아반도체 주식회사 컨버터 및 그 구동 방법
GB2451470B (en) * 2007-07-31 2011-11-23 Wolfson Microelectronics Plc DC-TO-DC converter
US8488342B2 (en) 2008-10-21 2013-07-16 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for constant voltage mode and constant current mode in flyback power converters with primary-side sensing and regulation
US8213192B2 (en) * 2009-12-30 2012-07-03 Silicon Laboratories Inc. Primary side sensing for isolated fly-back converters
CN102624237B (zh) * 2011-02-01 2015-09-16 昂宝电子(上海)有限公司 用于反激式电源变换器的动态阈值调节的系统和方法
EP2573921B1 (en) * 2011-09-22 2020-05-06 Nxp B.V. A controller for a switched mode power supply
CN103107688B (zh) 2013-02-25 2016-12-28 昂宝电子(上海)有限公司 用于电源变换系统中的实时信号采样的系统和方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0335988A1 (de) * 1988-03-31 1989-10-11 Deutsche ITT Industries GmbH Schaltungsanordnung zur Mittelwertbildung bei der Pulsdichte-D/A- oder -A/D-Umsetzung
US5877802A (en) * 1996-05-21 1999-03-02 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Video-signal processing device connectable to an electronic endoscope
US6968093B1 (en) * 2001-09-20 2005-11-22 Eastman Kodak Company Pixel processing system for image scanning applications
US20110062934A1 (en) * 2008-04-14 2011-03-17 Harald Wolf Circuit Board, Method for Determining a Current Space Vector, Converter, Circuit Board and Series of Converters
CN101710785A (zh) * 2008-08-30 2010-05-19 技领半导体(上海)有限公司 调节输出电压的转换器及相关方法
US20110044076A1 (en) * 2009-08-20 2011-02-24 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for load compensation with primary-side sensing and regulation for flyback power converters
CN101707385A (zh) * 2009-11-12 2010-05-12 中山市鸿泰电子有限公司 一种电池充电装置
CN101867299A (zh) * 2010-07-20 2010-10-20 周光友 一种用于开关电源反馈电压检测和采样保持的电路及方法
CN102790531A (zh) * 2012-07-24 2012-11-21 昂宝电子(上海)有限公司 用于电源变换系统的电流控制的系统和方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104143928A (zh) * 2014-04-21 2014-11-12 美芯晟科技(北京)有限公司 交流-直流转换器中的输出电压动态采样电路
CN104143928B (zh) * 2014-04-21 2017-09-12 美芯晟科技(北京)有限公司 交流‑直流转换器中的输出电压动态采样电路
CN105915045A (zh) * 2016-03-16 2016-08-31 四川长虹电器股份有限公司 基于igbt振铃时间的变频空调pfc控制方法
CN105915045B (zh) * 2016-03-16 2018-10-19 四川长虹电器股份有限公司 基于igbt振铃时间的变频空调pfc控制方法
CN108448895A (zh) * 2018-02-13 2018-08-24 昂宝电子(上海)有限公司 开关电源输出采样的模拟退磁采样方法和系统
CN108448895B (zh) * 2018-02-13 2020-12-08 昂宝电子(上海)有限公司 开关电源输出采样的模拟退磁采样方法和系统

Also Published As

Publication number Publication date
US9722495B2 (en) 2017-08-01
US10355598B2 (en) 2019-07-16
TW201434253A (zh) 2014-09-01
US20140241014A1 (en) 2014-08-28
US20170346403A1 (en) 2017-11-30
US10790751B2 (en) 2020-09-29
CN103107688B (zh) 2016-12-28
TWI483521B (zh) 2015-05-01
US20200014302A1 (en) 2020-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103166198B (zh) 用于至少基于反馈信号保护电源变换系统的系统和方法
US10008939B2 (en) Systems and methods for protecting power conversion systems based on at least feedback signals
CN103107688A (zh) 用于电源变换系统中的实时信号采样的系统和方法
CN102790531B (zh) 用于电源变换系统的电流控制的系统
CN103618292B (zh) 用于保护电源变换系统免受热失控的系统和方法
CN103036438B (zh) 用于电源变换系统中的峰值电流调节的系统和方法
CN103887980B (zh) 用于调节电源变换系统的系统和方法
EP3149844B1 (en) Synchronous rectification
US6469484B2 (en) Power supply circuit and method thereof to detect demagnitization of the power supply
CN104901546B (zh) 控制具有同步整流开关的smpc的方法、smpc及其控制器
CN103781256B (zh) 用于各种操作模式中的恒流控制的led照明系统和方法
CN103414350A (zh) 基于负载条件调节频率和电流的系统和方法
CN103166473A (zh) 用于侦测变压器的消磁电压的适应性取样电路及控制电路
US10014788B2 (en) Method of control for synchronous rectifiers
Qian et al. A digital detecting method for synchronous rectification based on dual-verification for LLC resonant converter
US20190068072A1 (en) Isolated switch-mode power supply and control circuit and control method for isolated switch-mode power supply
US9634569B1 (en) DC-to-DC output current sensing
CN104702134A (zh) 控制同步整流器的方法、控制电路及其功率转换器
US20220052613A1 (en) Synchronous rectification control system and method for quasi-resonant flyback converter
JP2017192164A (ja) スイッチング電源装置及びその制御方法
CN106560989B (zh) 用于驱动谐振变换器的方法和对应设备
JP5539850B2 (ja) 磁気増幅器のための可飽和リアクトル制御回路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant