[go: up one dir, main page]

TW200828755A - Switch mode power supply systems - Google Patents

Switch mode power supply systems Download PDF

Info

Publication number
TW200828755A
TW200828755A TW096124913A TW96124913A TW200828755A TW 200828755 A TW200828755 A TW 200828755A TW 096124913 A TW096124913 A TW 096124913A TW 96124913 A TW96124913 A TW 96124913A TW 200828755 A TW200828755 A TW 200828755A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
signal
smps
current
transformer
input
Prior art date
Application number
TW096124913A
Other languages
English (en)
Inventor
Johan Piper
David Michael Garner
Original Assignee
Cambridge Semiconductor 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 Cambridge Semiconductor Ltd filed Critical Cambridge Semiconductor Ltd
Publication of TW200828755A publication Critical patent/TW200828755A/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06G—ANALOGUE COMPUTERS
    • G06G7/00—Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
    • G06G7/12—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers
    • G06G7/16—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers for multiplication or division
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06G—ANALOGUE COMPUTERS
    • G06G7/00—Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
    • G06G7/12—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers
    • G06G7/16—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers for multiplication or division
    • G06G7/161—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers for multiplication or division with pulse modulation, e.g. modulation of amplitude, width, frequency, phase or form
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/22—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC
    • H02M3/24—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/28—Conversion 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
    • H02M3/325—Conversion 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
    • H02M3/335—Conversion 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
    • H02M3/33507—Conversion 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
    • H02M3/33523—Conversion 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 with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/003—Measuring mean values of current or voltage during a given time interval
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40—Testing power supplies
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0009—Devices or circuits for detecting current in a converter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Description

200828755 九、發明說明： 【潑^明所·屬者】 本發明一般是關於用於感測一切換模式電源供應器 (SMPS)中之輸出電流，特別是利用一次側(prim虹乂 ^如)感 5 測的方法和裝置。 L ittr ^ 我們將描述改良的技術，可以設計具有相對精確控制 的輸出電流限制之切換模式電源供應器，在實施例中不需 要在電源供應器的二次側（secondary side)上的電流感測元 10 件0 很多SMPS應用要求輸出電流被限制為或被保持在一 特定值。實現此的一方式是藉由包括位於轉換器之二次側 的某種形式之輸出電流感測，將此資訊傳送回位於一次側 的電源轉換控制器。這提供一種精確的電流感測方法，但 15 導致產生額外二次側元件的成本。 藉由監控且限制一次側切換電流至一特定值，一相對 粗糙的電流限制可被實現。藉由感測且對經過一次開關的 電流求積分、使積分器的時間常數與切換週期相關，以此 方式估計輸出電流，精確度可被改良。然而，在其它項中， 20以此方式感測輸出電流的精確度依靠電源轉換的效率、開 關的切換時間以及類似項。 與SMPS輸出電流控制相關的先前背景技術可在以下 各項中找到：美國專利號6,833,692 : Method and apparatus for maintaining an approximate constant current output 6 200828755 characteristic in a switched mode power supply ;美國專利號 6,781,357 · Method and apparatus for maintaining a constant load current with line voltage in a Switch Mode Power Supply ; Full-Text Control circuit for controlling output 5 current at the primary side of a power converter;美國專利號 6,977,824 : Control circuit for controlling output current at the primary side of a power converter ；美國專利號 6,862,194 : Flyback power converter having a constant voltage and a constant current output under primary-side 10 PWM control;美國專利號6,853,563: Primary-side controlled flyback power converter;以及美國專利號6,625,042: Power supply arrangement comprising a DC/DC converter with primary-side control loop ;美國專利號7,016,204 : close_loop PWM controller or primary-side controlled power 15 converters ;以及EP 0 636 889A。此較後的文件闇述在其導 通間隔期間流過(一 S Μ P S的）電源開關的平均電流實質上與 電源供應器的輸出電流成比例，該比例因數精確可知且是 常數，但這僅對於某些SMPS拓撲是實際上正確的，例如， 如上提到的專利所描述的順向轉換器。 20 【發明内容】 我們將描述用於感測一 SMPS之輸出電流且用於藉由 一次側感測來測量輸出電流的改良技術。 依據本發明，提供一種用於估計一切換模式電源供應 器（SMPS)之輸出電流的系統’該SMPS包括一變壓且具有 7 200828755 w 5 一電源切換裝置’該變壓器具有至少一祕到該sMps之一 輸入的—次繞組和—輕接到該SMPS之-輸出的二次繞 組，該電源切換裝置用於脾兩、広丄& r ^ '將电源切換至該變壓器的該一次 繞組，該系統包含··一個—+ + -人电流感測輸入，用以感測該 變壓器之該一次繞組中的—今 丁 W 一人電流，一充電信號輸入，用 以感測一視該變壓器之一充雷 ^^間而疋的充電信號；一放 電信號輸入’用以感測一視該變壓器之一放電時間而定的 放電信號；至少-平均器；以及—計算器；其中該一次電 流由該平均ϋ在該SMPS的至少—切換上求平均；以及 10 其中該計算器利用該平均的—次電流、該充電信號和該放 電信號估計該SMPS的輸出電流。 15 廣泛而言，在實施例中，該系統決定在該SMPS之-切 換週期上流入該變壓器或類似的磁能量儲存裝置之一次側 的平均電流，在該週期期間該變壓器首先被“充電”，即， 在二次側上放電之前增大儲存在磁場中的能量。該系統也 可決定在SMPS的很多切換週期上流入該變壓器之一次側 的平均電流，該平均電流接著乘以該二次側放電時間除以 該一次側充電時間的商，即，該結果乘以Tdiseharge/Tcharge。 在一些較佳實施例中，該平均器利用一低通濾波器被 20 實現，以平均一電流感測輸入信號，例如一橫跨一電流感 測電阻器的電壓或在某種其他方式中如利用一電流感測變 壓器。在一些較佳實施例中，低通濾、波器可以利用一切換 式電容電路被實現。在數個實施例中，該乘法利用一個三 角積分電路或一線性跨導電路被執行。 8 200828755 該一次側放電時間可以利用一些方法之一被決定出， 該等方法的範例隨後被描述。然而在數個實施例中，該放 電時間可以由一計時信號產生器決定，該計時信號產生器 包含一比較器，用以將自該變壓器之一次或輔助繞組感測 5到的電壓與一參考信號相比較以產生一計時信號。該參考 h號可以疋一固定參考信號，例如一零交點，或可包含來 自該SMPS之一輸出電壓模型的參考信號或某種其他參考 信號。 本發明進一步提供一種估計一切換模式電源供應器 10 (SMPS)之輸出電流的方法，該SMPS包括 一變壓器且具有一 電源切換裝置，該變壓器具有至少一耦接到該SMPS之一輸 入的一次繞組和一耦接到該SMps之一輸出的二次繞組，該 電源切換裝置用以將電源切換至該變壓器的一次繞組，該 方法包含以下步驟：感測該變壓器之該一次繞組内的一次 15電流；感測一視該變壓器之-充電時間而定的充電信號； 感測-視該變壓器之_放電時間而定的放電信號；在該 SMPS之至7 士刀換週期上平均該一次電流；以及利用該被 平均之一次電流、該充電信號、該放電信號之每一計算該 SMPS的輸出電流。 2〇 t發明也提供—细於產生控制-切換模式電源供應 =MPS)之輸出電流之一誤差信號的系統，該包括一 變壓器且具有-電源切換裝置，該變壓器具有至少一麵接 到該SMPS之一輪入从 ,,. J入的一次繞組和一耦接到該SMPS之一輸 出的—欠繞組，含女帝、、店.*/.... μ兒源切換裝置用以將電源切換至該變壓 9 200828755 器的一次繞組，該系統包含：一個一次電流感測輸入，用 以感測該變壓器之該一次繞組中的一次電流；一充電信號 輸入，用以感測一視該變壓器之一充電時間而定的充電信 號；一放電信號輸入，用以感測一視該變壓器之一放電時 5 間而定的放電信號；一期望的輸出電流信號輸入，用以感 測一期望的輸出電流；至少一平均器；以及一計算器；其 中該一次電流由該平均器在該SMPS的一切換週期上求平 均，以及其中該計算器利用該平均的一次電流、該充電信 號、該放電信號和該期望的輸出電流產生一誤差信號。 10 本發明仍進一步提供一種用於產生控制一切換模式電 源供應器（SMPS)之輸出電流的一誤差信號的方法，該SMPS 包括一變壓器且具有一電源切換裝置，該變壓器具有至少 一耦接到該SMPS之一輸入的一次繞組和一耦接到該SMPS 之一輸出的二次繞組，該電源切換裝置用以將電源切換至 15 該變壓器的一次繞組，該方法包含以下步驟：接收該變壓 器之一次繞組中的一次電流；接收一充電信號，該充電信 號視該變壓器的一充電時間而定；接收一放電信號，該放 電信號視該變壓器的一放電時間而定；接收一期望的輸出 電流輸入信號；在該SMPS的至少一切換週期上平均該一次 20 電流；以及利用該已平均的一次電流、該充電信號、該放 電信號和該期望的輸出電流信號之每一，計算用於控制該 SMPS之輸出電流的一誤差信號。 本發明進一步提供一種SMPS控制器，包括一如上所述 的用於產生一誤差信號的系統。在一些較佳實施例中，該 10 200828755 '、、且具有零點，其被組配成抑制輸出電流估計模組 、極；，特別疋抑制估計模組中一低通濾波器的一極 ·= °在數個實施例中，這有助於簡化控制回路且從而促使 實現改良的SMPS控制。 口口、本1明進一步提供一種用於調節一切換模式電源供應 器之輪出電流的系統，包含：用於利用以下各項計算一誤 差仏號的裝置，該等項是來自包含SMPS之變壓器之一次繞 組的一已平均的一次電流信號、一視該變壓器之一次繞組 之充電時間而定的充電信號、一視該變壓器之二次繞組之 10放包日寸間而定的放電信號以及一期望的輸出電流輸入信 唬，用於根據該誤差信號調節— SMps之輸出電流的裝置。 本發明還提供一切換模式電源供應器（SMPS)，包含： 一變壓器，具有至少一耦接到該3]^以之一輸入的一次繞組 和一耦接到該SMPS之一輸出的二次繞組；一開關，將該變 15壓器之一次繞組電性耦接至一電源且自該電源電性解耦； 以及依據申請專利範圍第12至21項之任一項所述的一系 統’其中根據由該系統產生的誤差信號，該開關被控制， 以控制耦接到該SMPS之輸出的電流。 本發明還提供一種用於一切換模式電源供應器（SMPS) 20 的乘法器及除法器，包含：用於接收複數個輸入信號的複 數個輸入；一輸出；一接收至少兩個輸入信號的除法級 (dividing stage)，該除法級適用於產生一代表該至少兩個輸 入信號之商的除法信號；以及一接收至少一其他輸入信號 的乘法級，且適用於以該除法信號乘該至少一其他輸入信 11 200828755 號，其中該除法級包括一具有一積分器、一量化器和一回 饋路徑的三角積分電路，該三角積分電路被配置成且適用 於產生該除法信號。 本發明的實施例可被用於各種SMPS拓撲結構，包括但 5不限於一返馳式轉換器和一直接耦接的升壓轉換器。該變 壓器可包含一習知的變壓器或一自耦變壓器，且該二次側 電壓可在該一次繞組上(例如，利用一分壓器，其中此電壓 咼）或利用該變壓器上的一辅助繞組被感測到。 該SMPS可以以一不連續導通模式（DCM)或以一連續 1〇導通模式（CCM)或在二者的邊界處以一臨界導通模式^ 作。 在一相關層面，本發明提供一種估計一 SMpSi一輸出 电/瓜的方法，該SMPS包括一變壓器，該變壓器具有至少一 搞接到該SMPS之-輸入的一次繞組和一麵接到該SMps之 15 -輸出的二次繞組，該方法包含以下步驟：感測該變壓器 之該一次繞組内的一電流；在電流正在該一次繞組内流動 的-週期上平均來自該所感測之電流的一信號，以提供一 平均電流信號；決定流過該變壓器之該二次繞組的電流之 放電日守間的一估計；以及利用該放電時間縮放該平均電 2〇流信號，以估計該SMPS輸出電流。 ^ ^相關技藝的人士可明白，本發明的上述層面和實 =例:利用數位或類比硬體或二者的組合被實現。然而， 一些較佳實施顺_錢於實質上類比的實現。 圖式簡單說明 12 200828755 藉由僅舉例的方式且參考附圖，本發明的這些和其他 層面現在被進一步描述，其中： 第1圖顯示合併依據本發明之一 SMPS誤差信號產生系 統之一實施例的一切換模式電源供應器的範例； 5 第2圖顯示第1圖之SMPS的一可選擇之電壓感測配置； 第3圖顯示第1圖之SMPS的一可選擇之電流感測配置； 第4圖顯示說明第1圖之SMPS之操作的一組波形； 第5圖顯示實現第1圖之計時信號產生器（計時器）模組 的範例； 10 第6圖顯示利用低通濾波器實現第1圖之電流模型（CM) 模組的範例； 第7圖顯示利用低通濾波器實現第1圖之電流模型（CM) 模組的第一可選擇的範例； 第8圖顯示利用低通濾波器實現第1圖之電流模型（CM) 15 模組的第二可選擇的範例； 第9圖顯示實現第6和7圖之乘法器/除法器的三角積分 電路； 第10圖顯示實現第6和7圖之乘法器/除法器的線性跨 導電路； 20 第11圖顯示實現第1圖之控制器（CTRL)模組的範例； 第12圖顯示第1圖所示的以一不連續導通模式（DCM) 操作的SMPS的一次側充電和二次側放電波形，說明平均的 一次側和二次側電流； 第13圖說明一線性跨導電路核心。 13 200828755 【真 廣泛而言，我們將描述用於利用低通渡波器估計一切 換模式電源供應器（SMPS)中一變壓器之二次側上的電流的 技術。我們描述的技術平均一次側電流。該等技術也可平 5 均該充電和放電信號。 在較佳的實施例中，藉由以該放電時間（在 除以該充電時間（在-次側上）的商乘該一次側電流的平均 值’該技術利用-個三角積分類比至數位轉換器估計一切 換模式電源供應器内一變壓器之二次侧上的電流。_ 10地，驅動信號被用於感測該充電時間，該一次側上的電流 被用於感測該-次電流的平均值，且來自該二次繞組的反 射電壓被用於感測該二次側上的放電時間。在可選擇的實 施例中，藉由發送驅動信號且感測該一次側上一繞組中的 零交點，該充電時間被感測到。 15 參考第1圖，顯示了一典型的單開關返馳式SMPS的簡 化方塊圖。一DC源20被連接到與一個一次側開關31和一電 流感測電阻器30串聯的一變壓器21的一次繞組。該變壓器 21的二次繞組被連接到與一電容器23串聯的一輸出二極體 22。一負載24被橫跨連接到該輸出電容器23。該變壓器21 20上的一輔助繞組被連接在該DC供應器2〇之負端和一計時 器27之間以產生電壓感測信號VS。一次電流ip產生橫跨電 阻菇30的電壓’以產生電流感測信號cs。顧動器25以DRIVE 信號控制開關31的導通時間和不導通時間。 藉由感測DRIVE和VS信號，計時器方塊27產生兩個計 14 200828755 時信號TG和Ti。T〇代表充電時間，即，當一電流正流過該 變壓器21之一次側的時間。几代表放電時間，即，當一電 流正流過該變壓器21之二次側的時間。 信號To、Ti、CS和OCT被用於電流模型（CM)方塊28中， 5以產生一誤差信號ERR。（固定的）〇CT信號代表二次繞組的 目標輸出電流。該ERR信號是〇CT和該輸出電流OC之間的 差異。該ERR信號接著被用於控制方塊26，以一種使誤差 信號E R R朝向零收斂的方式控制驅動器2 5。 感測電流的一可選擇的方式是將該電流感測電阻器30 10 放置在返回路徑中，如第3圖所示。當開關31是一雙極裝置 時此種組配尤其有利；由於在返回路徑中有電流感測電阻 器，因此一次電流可被直接測量。感測電壓的一可選擇之 方式是使用該一次上的一電阻性分壓器（電阻器32和33)，如 第2圖所示，從而除去了輔助繞組。 15 計時器方塊 藉由感測DRIVE和VS信號，計時器方塊27產生兩個計 時信號TG和T!。TG代表充電時間，即，當一電流正流過該 變壓器21之一次侧的時間。Τι代表放電時間，即，當一電 流正流過該變壓器21之二次側的時間。該等信號的波形在 20 第4圖中被描繚。 第5圖顯示該計時器的一示範性實現。在此範例中， DRIVE被直接用於產生Τ〇 ’且在變壓器21之辅助（或一次） 繞組上感測到的反射二次側電壓被用於產生該放電時間信 號几。較佳的是對放電時間使用一次側感測，因為這可以 15 200828755 建構一僅使用一次側感測的SMPS。然而在其他實施例中， 二次側感測可被用於決定該放電時間。 第5圖顯示一種放電時間可被決定的方式，利用具有_ 輸出OV的一輸出電壓模型（OVM)方塊40,該輸出0V近似該 5 SMPS的輸出電壓（見第4圖所示），且經由比較器41與該所感 測之電壓信號VS相比較以產生信號乃。一般而言，一 SMPS 控制器（其合併用於輸出電壓調節的一次側感测）已包括某 種形式的輸出電壓模型。 使用一輸出電壓模型本身之外的一種簡單的可選擇方 1〇 式是僅比較該所感測之電壓波形和一參考位準，以產生放 電時間信號乃。 我們現在概述一些可被用於產生T!的進一步技術。再 次參考第4圖（DCM模式），可見到的是OC波形在VS(輔助繞 組電壓）對時間之曲線的曲折(knee)處降至零。這也是二次 15 側電流降至零的時間處。在此點之後，VS展示振鈴，首先 從該曲折點（之後）開始振鈴的四分之一週期的點上通過 零。該VS曲線的曲折可（例如）利用在 PCT/GB2005/050242(以參照方式被併入）中描述的技術被 識別出；或零交點可被識別出，且(例如藉由在一移位暫存 2〇 器中保持VS的取樣值）在此之前一振鈴週期之四分之一的 點可被識別出以產生T!的變遷（一旦該振鈴循環的週期已 被測量出）；或几可藉由不導通電源開關（信號TG)開始且藉 由第一零交點結束，該零交點近似真正的曲折位置。 輸出電流模刑採給 16 200828755 "先考慮構成本發明之實施例之基礎的一些理論 幫助的。 — # 在又壓态21之一次和二次繞組之間的關係可被用於估 5十輸出電流。輸入(IP)和輸出（OC)電流的繪圖在第12圖中被 5顢不在凡期間一次繞組中的平均電流(IPo)等於在Ti期間 二次繞組中的平均電流(〇Cl): 砂°古i〇d 方程式1 TO i 丄 其中π疋该二次和一次繞組之間的匝數比（turns_ntio)(即， 一次匝數—二次匝數）。整個（SMPS)週期T的平均輸出電流 10 (OCt)是： OCT-~\〇Cdt^〇Cl^ = nIP0^l 方程式 2 利用以下等式，平均輸出電流也可以在週期Γ上的平均 輸入電流7ΡΓ的方式被重寫： IP^lIPdi = i^iTiPdt = f0IpT 方程式 3 15 現在該平均輸出電流可自以下方程式被計算出： OCT=nIP〇Y = nIPT^ 方程式 4 電流模型方塊 現在返回到CM方塊28，用於估計該輸出電流的方程式 是： 20 OCM = < CS >< τλ > < J7。> 方程式5 17 200828755 . 5 其中<CS>是電流感測信號的平均值，<几>是一視該放電時 間而定的放電信號的平均值，且<Tq>是一視充電時間而定 的充電信號之平均值。在至少一整週期丁上採取平 均。可選擇地，乃和％可分別取代<Τι>*<Τ()>以估計該輸 出電流。 10 方寿式5被用於焉現_誤差函數，其結果可被用於控制 邊SMPS的輸出電流。有二_ „ 巧—種方式可實現該誤至函數；所有 方式可被用於控制該輪出電流· 誤差函數的第一實現太 、兄在弟6圖中被顯示出。對於第一實 現的誤差函數是： 、 15 ERR-<CS><Tl>—〇CT <T〇> ULT 方程式6 在此實現中，CS、Tn知Τ 才T1破饋送經過各自的低通濾波 裔12、13和14 ’以產生此=個 —個^旒的平均值：<cs>、<1> 和<丁〇>。被平均的信號被 用於乘法器/除法器11中以產生 OCM。接著OCM與15中的松+ 輸出电流目標OCT相比較以產生 誤差信號ERR。 如上所述， 0可以分別由TjnT〇所代替。如 果丁丨和T〇代替<丁丨>和<TG>；^彳由 被使用’則低通濾波器13和14自 該實現中被移除。 20 呑亥誤差函數的第二實預户 在第7圖中被顯示。藉由以 〈丁^“丁^乘方程式6的右邊， 瓊，该誤差信號變成： ERR -< CS > _^Τ<Γ〇> <Tl> 方程式7 18 200828755 在此實現中的差異是<T〇>*<Ti>已在該乘法器/除法 器11的輸入上被切換。此外，0(：丁和<(：：8>已被切換。在此 實現中，在15中，傳送OCT的信號路徑自<cs>中減去。 需要意識到的是，在第二實現中產生的ERR信號之铯 5對值不同於在第一實現中產生的ERR信號之絕對值。然 而，如稍後將描述的，該ERR信號的絕對值不對周圍電袼 的操作產生不利影響。 如上所討論的，〈丁一和义丁^可分別被乃和％所代替。 如果乃和％代替〈T^ncTp被使用，則低通濾波器13和14 10 自該實現中移除。 該誤差函數的第三實現在第8圖中被顯示出。方程式6 右邊可以乘以<TG>，以避免需要除法操作。該誤差信號變 成： ERR=<CS><n>-OCT<TQ> 方程式 8 15 在此實現中，該乘法器/除法器11被兩個乘法器16和17 代替。在此實現中，在15中，傳送OCT的信號路徑被減去。 需要意識到的是，在第三實現中產生的ERR信號之絕 對值不同於在第一和第二實現中產生的ERR信號之絕對 值。然而，如稍後將描述的，該ERR信號的絕對值不對周 20圍電路的操作產生不利影響。 如上所討論的，〈丁^和义丁^可分別被乃和％所代替。 如果TjuT〇代替<Ti>*<T〇>被使用，則低通濾波器13和14 自該實現中移除。 該等低通濾波器12、13和14可以利用各種技術被實 19 200828755 現。例如，利用切換式電容濾波器。 乘法器/除法器方塊 該乘法器/除法器方塊有很多可選擇的實現方式。兩種 實現是一個三角積分(△□)電路和一線性跨導電路。 5 實現該乘法器/除法器方塊的一個三角積分(△□)電路 在第9圖中被顯示出。 在第9圖中△□的DC轉移函數是： VOUT = G1 VI · V3 G2 V2 方程式9 △ □的轉移函數自以下被推導出。輸入電壓VI被跨導 10 31轉移成一電流II。輸入電壓V2被跨導32和開關33轉移成 一電流12。兩個電流的和在34中被求積分。該積分器的輸 出在35中被量化成一位元流Q。ADC 35在時鐘信號FS定義 的時刻被計時。該時鐘信號FS由振盪器37產生。該位元流 經由開關33被饋送回該輸入。這是在DC具有無限增益的回 15 饋系統。因此，兩個電流11和12在DC —定相等。 2G2F2 = Gl-n 方程式 10 以開關36將位元流Q乘以電壓V3。因此，輸出電壓為： VOUT = QV3 方程式 11 利用方程式10和11對VOUT求解，得到方程式9。 20 該乘法器/除法器方塊的一線性跨導電路實現在第10 圖中被顯示出。 第10圖中的線性跨導電路的轉移函數是： VOUT--R,C4 = R^^ 方程式 12 20 200828755 該線性跨導電路的轉移函數如下被推導出。電晶體 51-54的基極-射極二極體形成一線性跨導回路。假定該等電 晶體具有一零基極電流和一無限爾利電壓，則集極電流之 間的關係是： 5 IC1.IC3 = IC2IC4 方程式 13 考慮構成上述方程式之基礎的理論是有幫助的。 該線性跨導電路充分利用雙極電晶體之集極電流和基 極·射極電壓之間的指數關係。一線性跨導核心在第13圖中 被顯示出。四個電晶體的基極-射極形成一電壓回路： ίο νΒΕΧ-νΒΕ2+νΒΕ,-νΒΕ4=ο 方程式 14 基極-射極電壓是： VBE = VT ln^ 方程式 15
Is 藉由將方程式15插入方程式14，集極電流的關係可被 表不為· 15 ϋ = 1 方程式16 然而，此方程式沒有考慮電晶體的基極電流和爾利電 壓。 現在返回到線性跨導電路，IC2和IC3分別由跨導55和 57設定。IC1由55、58和59的組合動作設定。因為電晶體53 20 的射極電流被該跨導58抵消，因此集極電流IC1由該跨導59 設定。該等輸入電壓和該等集極電流之間的關係是： 21 200828755
ICI = GIVI ，IC2 = G2^V2 方程式 17 /C3 = G3F3 利用方程式13和方程式π對IC4求解，得到方程式12。 在實現該乘法器/除法器方塊的線性跨導電路中，電壓 源61是電源供應器，而電壓源60被用於將射杨電壓偏壓至 5 一適當電壓。 控制器 第1圖之控制裔26的示範性實施例被顯示在第1 ^圖 中。該控制器的主要功能是對該ERR信號求積分，由電阻 器70、電容器72和放大器73的動作執行。其等一起形成一 10 反相積为裔。如果5亥輸出電流過大，則誤差電壓err將是 正的，且該信號CC減少，從而減少SMPS的輸出電源（且反 之，對於一太低的輸出電流亦然）。 電阻器71的用途是藉由插入零點自該cm 28取消剩餘 極點。以此方式，從OC至CC的轉移函數僅在零頻率上具有 15 一主極點。 另外，藉由以一導線代替電阻器71，該控制器可以在 沒有電阻器71的情況下被實現。在該控制器之此可選擇的 貫現中，電流模組CM 28中的低通濾波器14不再被需要。 貫際上，移除該低通慮波器14(即，令時間常數τ3為零)使電 20阻器71之所需值降為零。 驅動器 第1圖中的驅動器25可包含一控制該DRIVE信號的脈 見及/或脈頻調變器。該DRIVE信號導通及不導通該一次側 22 200828755 Ρ·3卜該DRIVE信號的寬度和頻率控制被遞送至該變壓 器21之二次側的電源。該輸入信號(：(：：較佳地控制該驅動器 25，從而被遞送至該二次側的該電源線性依靠該輸入信號 CC(相對該輸入信號cc單調增加）。對於進—步的細節而 言，參考本申請人之共同申請中的申請案 PCT/GB20〇5/050244、PCT/GB2〇〇5/〇5〇242 及 gb 0526118.5(所有該等巾請案的全部以參照方式被併入本 文）。 *廣泛而言，我們將描述用於利用低通濾波器估計一切 10換模式電源供應器（SMPS)中一變壓器之二次側上電流的技 術。我們描述的技術平均一次側電流。該等技術也平均充 電和放電信號。 15 20 一廣泛而言，我們已描述一種方法，利用低通濾波器產 生一切換模式電源供應器的一輸出電流模型，且因此估計 该切換模式電源供應器的輸出電流，特別是藉由_次側感 測的方式。在一些較佳實施例中，該輸出電流模型可利用 、气笔各;慮波裔被實現。在數個實施例中，三個传號被 以建立该輸出電流模型：磁能量儲存裝置（變壓器） 之:次側的充電時間、一次繞組電流信號以及二次側的放 電時間。這些信號可以利用一電壓感測信號、一電流感測 以及~DRIVE信號被產生，該電壓感測信號包含該變 壓為之二次的一反射電壓，該電流感測信號代表該一次側 的私机’且該DRIVE信號代表該一次（電源）開關的導通時 間。在較佳實施例中，一SMPS的一控制器利用此電流模型 23 200828755 控制該SMPS的二次側輸出電流。 然而，數個貫施例也可連同—壓控回路(較佳地是一次 側感測壓控回路)被使用，以實現穩定電壓、穩定電流控 制。我們先珂已描述了數個不同的技術，可被用於利用一 5次側回饋進行輸出電壓調節，例如英國專利申 T 3月號 0610206.5、0610210.7、0610208.1 以及0610211.5，所有者 由本申請人在2006年5月23日提出申請，其等全部以參照^ 式在此被併入本文。例如，在一種技術中，一衰減峰值偵 測器被用於提供一近似正切衰減二次側波形（反射在一」 10或一輔助繞組波形中）的信號，輸出電壓在該反射二次侧2 壓波形的曲折處被取樣，在該點上，因為實質上沒有带 正流過該SMPS輸出，因此該二次側電壓精確地反射該 SMPS的輸出電壓。在另一技術中，—次（或輔助）電壓波开: 從變壓器中已知零流量（且從而電流）且立即在電源裝置= 15換為導通之前的點開始被積分，在其上所積分之信镜再： 等於零的點對應於在其上一變壓器中的流量（且從而二^ 電流）為零的下一點。這在取樣辅助（或一次)繞組上之電壓 的點上發送信號，以獲得該出電壓的一精確指示 我們已在以一不連續導通模式(DCM)操作的— 2〇之一範例的脈絡中描述上述輸出電流估計技術之實施例的 操作，但該等技術也可以在臨界導通模式和連續導通模式 (CCM)下工作，因為沒有對有關的波形假定特定形狀；反 之，所描述的信號處理使用實際的、已感測的信號波形。 無疑地，對熟悉相關技藝的人士而言，可以存在很多 24 200828755 其他有效的選擇。兩 ^ 而要明白的是，本發明不受所栺述的眚 施例所限制，日a人 J貝 包含位於附加之申請專利範圍的精神和笳 圍内的修改，、 々祀 ’ ’ 等修改對於本領域那些熟悉相關技藝的人 而言是明顯的。 5 【圖式簡單哉^明】 第I®顯不合併依據本發明之一SMPS誤差信號產生系 統之斤實施例的_切換模式電源供應器的範例； 2 SU、員示第丨圖之一可選擇之電壓感測配置； 10 $圖顯不第1圖之SMPS的一可選擇之電流感测配置； 圖顯示說明第i圖之SMPS之操作的一組波形； …圖?、、、員不實現第丨圖之計時信號產生器（計時器 的範例； ' 第6圖顯示利用低通濾波器實現第丨圖之電流模型（cm 模組的範例； 15 •第7圖顯示利用低通濾波器實現第1圖之電流模型（CM) 模組的第-可選擇的範例； 弟圖顯示利用低通濾、波态實現第1圖之電流模型（CM) 模組的第二可選擇的範例； 第9圖顯示實現第6和7圖之乘法器/除法器的三角積分 20 電路； 第10圖顯示實現第6和7圖之乘法器/除法器的線性跨 導電路； 第11圖顯示實現第1圖之控制器（CTRL)模組的範例； 第12圖顯示第1圖所示的以一不連續導通模式(DCM) 25 200828755 操作的SMPS的一次側充電和二次側放電波形，說明平均的 一次側和二次側電流； 第13圖說明一線性跨導電路核心。 【主要元件符號說明】 ll···乘法器/除法器 33…電阻器/開關 12、13、14…低通濾波器 34…積分器 16、17…乘法器 35--ADC 20…DC源 36…開關 21…變壓器 37…振盪器 22…輸出二極體 40…輸出電壓模型(OVM)方塊 23…電容器 41…比較器 24…負載 51〜54…電晶體 25…驅動器 55、57、58、59…跨導 26…控制器/控制方塊 60、61···電壓源 27…計時器 70…電阻器 28…電流模型(CM)方塊 7l···電阻器 30…電流感測電阻器 72…電容器 31…一次側開關/跨導 73···放大器 32…電阻器/跨導 26

Claims (1)

  1. 200828755 十、申請專利範圍： 1 ·種用於估計一切換模式電源供應器（s Μ P S)之輪出電 流的系統，該SMPS包括-變壓器且具有一電源切換裝 置，該變壓器具有至少一耦接到該SMps之一輪入的二 次繞組和-輕接到該SMPS之一輸出的二次繞組，該電 源切換裝置用於將電源切換至該變壓器的該一錢 組’ δ亥糸統包含： 一個一次電流感測輸入，用以感測該變壓器之該一 一人繞組中的一次電流； 一充電信號輸入，用以感測一視該變壓器之一充電 時間而定的充電信號； 一放電信號輸入，用以感測一視該變壓器之一放電 時間而定的放電信號； 至少一平均器；以及 一計算器； 其中該—次電流由該平均器在該SMPS的至少—切換週 期上求平均；以及 β 其中該計算器利用該平均的一次電流、該充電信號和該 放電^號估計該SMPS的該輸出電流。 2.如：請專利範圍第i項所述之系統，其中，該充電和放 電仏號之每—在該SMPS之至少—切換週期 器平均。 十句 3.如申請專利範圍第1項或第2項所述之系統，其中藉由以 該充電信號除該平均的-次電流和該放電信號^一乘 27 200828755 積，該計算器估計該SMPS的該輸出電流。 4·如前述申請專利範圍任一項所述之系統，其中該計算器 包含一乘法器及除法器，具有複數個輸入以接收複數個 輸入信號，且適用於乘及除該等輸入信號以產生一輸出 信號。 5·如申請專利範圍第4項所述之系統，其中該乘法器及除 法器是一三角積分電路。 6·如申請專利範圍第4項所述之系統，其中該乘法器及除 法器是一線性跨導電路。 7·如申請專利範圍第1項至第6項任一項所述之系統，其中 該平均器是一低通濾波器。 8·如申請專利範圍第7項所述之系統，其中該低通濾波器 是一切換式電容濾波器。 9· 一種估計一切換模式電源供應器（SMps)之輸出電流的 方法，該SMPS包括-變壓器且具有一電源切換裝置， 該變壓器具有至少一耦接到之一輸入的〆次繞 組和一耦接到之一輸出的二次繞組，該電源切 換裝置用以將電源切換至該變壓器的該一次繞組，該方 法包含以下步驟： 感測該變壓器之該一次繞組内的一次電流； 感測-視該Μϋ之-充電時間而定的充電信號； 感測一視該變壓器之-放電時間而定的放電信號； 在該SMPS之至少-切換週期上平均該—次電流； 以及 28 200828755 利用該被平均之一次電流、該充電信號、該放電信 號之每一計算該SMPS的該輸出電流。 10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該充電和放電 信號之每一在該SMPS之至少一切換週期上被平均。 11. 如申請專利範圍第9項或第10項所述之方法，其中該計 算包含以下步驟： 以該充電信號除該平均一次電流和該放電信號之 一乘積。 12. —種用於產生控制一切換模式電源供應器（SMPS)之輸 出電流之一誤差信號的系統，該SMPS包括一變壓器且 具有一電源切換裝置，該變壓器具有至少一耦接到該 SMPS之一輸入的一次繞組和一耦接到該SMPS之一輸 出的二次繞組，該電源切換裝置用以將電源切換至該變 壓器的該一次繞組，該系統包含： 一個一次電流感測輸入，用以感測該變壓器之該一 次繞組中的一次電流； 一充電信號輸入，用以感測一視該變壓器之一充電 時間而定的充電信號； 一放電信號輸入，用以感測一視該變壓器之一放電 時間而定的放電信號； 一期望的輸出電流信號輸入，用以感測一期望的輸 出電流； 至少一平均器；以及 一計算器； 29 200828755 其中該一次電流由該平均器在該SMPS的一切換週期上 求平均，以及 其中該計算器利用該平均的一次電流、該充電信號、該 放電信號和該期望的輸出電流產生一誤差信號。 13·如申請專利範圍第12項所述之系統，其中該充電和放電 信號之每一在該SMPS之至少一切換週期上被一平均器 平均。 14·如申請專利範圍第12項或第13項所述之系統，其中該計 算器藉由以下各項計算該誤差信號： 以該充電信號除該平均一次電流和該放電信號的 一乘積；以及 自該已除的乘積減去該期望的輸出電流信號。 15·如申請專利範圍第12項或第13項所述之系統，其中該計 算器藉由以下各項計算該誤差信號： 以該放電信號除該期望的輸出電流信號和該充電 信號的一乘積； 自該平均的一次電流減去該已除的乘積。 16.如申請專利範圍第12項或第13項所述之系統，其中該計 算器藉由以下各項計算該誤差信號： 自該平均的一次電流和該放電信號之一乘積減去 該期望的輸出電流信號和該充電信號之一乘積。 17·如申請專利範圍第12項至第16項任〆項所述之系統，其 中該計算器包含一乘法器及除法器，具有複數個輸入以 接收複數個輸入信號，且適用於乘及除該等輸入信號以 30 200828755 產生一輸出信號。 18. 如申請專利範圍第17項所述之系統，其中該乘法器及除 法器是一三角積分電路。 19. 如申請專利範圍第17項所述之系統，其中該乘法器及除 法器是一線性跨導電路。 20. 如申請專利範圍第12項至第19項任一項所述之系統，其 中該平均器是一低通濾波器。 21. 如申請專利範圍第20項所述之系統，其中該低通濾波器 是一切換式電容濾波器。 22. —種用於產生控制一切換模式電源供應器（SMPS)之輸 出電流的一誤差信號的方法，該SMPS包括一變壓器且 具有一電源切換裝置，該變壓器具有至少一耦接到該 SMPS之一輸入的一次繞組和一耦接到該SMPS之一輸 出的二次繞組，該電源切換裝置用以將電源切換至該變 壓器的該一次繞組，該方法包含以下步驟： 接收該變壓器之該一次繞組中的一次電流； 接收一充電信號，該充電信號視該變壓器的一充電 時間而定； 接收一放電信號，該放電信號視該變壓器的一放電 時間而定； 接收一期望的輸出電流輸入信號； 在該SMPS的至少一切換週期上平均該一次電流； 以及 利用該已平均的一次電流、該充電信號、該放電信 31 200828755 號和该期望的輪出電流信號之每一，計算一用於控制該 SMPS之該輸出電流的誤差信號。 23.如申請專利範圍第22項所述之方法，其中該充電和放電 信號之每一在該SMPS之至少一切換週期上被平均。 24·如申請專利範圍第22項或第23項所述之方法，其中該計 算包含以下步驟： 以該充電信號除該平均一次電流和該放電信號的 乘積；以及 自該已除的乘積減去該期望的輸出電流信號。 25·如申請專利範圍第22項或第23項所述之方法，其中該計 算包含以下步驟： 以該放電信號除該期望的輸出電流信號和該充電 信號之一乘積；以及 自該平均的一次電流減去該已除的乘積。 26·如申請專利範圍第22項或第23項所述之方法，其中該計 算包含以下步驟： 自該平均的一次電流和該放電信號之乘積減去該 期望的輸出電流信號和該充電信號之乘積。 27· —種用於控制一切換模式電源供應器（SMps)之輸出電 流的控制器，包括如申請專利範圍第12至21項任一項所 述之系統，其中該SMPSi該輸出電流根據該誤差信號 被調節。 28.如申印專利範圍第27項所述之控制器，進一步包含一適 用於估計該SMPS之一輸出電壓的模組。 32 200828755 29. 如申請專利範圍第28項所述之控制器，其中該模組自該 變壓器之該一次側上的一繞組接收一電壓感測信號，代 表該變壓器之該二次側上的一信號，且其中該模組利用 該電壓感測信號估計該SMPS之該輸出電壓。 30. 如申請專利範圍第29項所述之控制器，其中該電壓感測 信號和該SMPS之該估計的輸出電壓相比較以產生該放 電信號。 31. 如申請專利範圍第27至30項任一項所述之控制器，其中 該充電信號依靠一代表該電源切換裝置之一導通時間 的驅動信號。 32. —種用於調節一切換模式電源供應器之輸出電流的系 統，包含： 用於利用以下各項計算一誤差信號的裝置：來自包 含該SMPS的一變壓器之一次繞組的一被平均的一次電 流信號、一視該變壓器之充電時間而定的充電信號、一 視該變壓器之一放電時間而定的放電信號以及一期望 的輸出電流輸入信號； 用於根據該誤差信號調節一 SMPS之輸出電流的裝 置。 33. —種切換模式電源供應器（SMPS)，包含： 一變壓器，具有至少一柄接到該SMPS之一輸入的 一次繞組和一耦接到該SMPS之一輸出的二次繞組； 一開關，將該變壓器之該一次繞組電性耦接至一電 源且自該電源電性解耦；以及 33 200828755 依據申請專利範圍第12至21項之任一項所述的一 系統， 其中根據由該系統產生的該誤差信號，該開關被控 制，以控制耦接到該SMPS之該輸出的該電流。 34. —種用於一切換模式電源供應器（SMPS)的乘法器及除 法器，包含： 用於接收複數個輸入信號的複數個輸入； "一輸出， 一接收至少兩個輸入信號的除法級，該除法級適用 於產生一代表該至少兩個輸入信號之一商的除法信 號；以及 一接收至少一其他輸入信號的乘法級，且適用於以 該除法信號乘該至少一其他輸入信號， 其中該除法級包括一具有一積分器、一量化器和一回饋 路徑的三角積分電路，該三角積分電路被配置成且適用 於產生該除法信號。 35. 如申請專利範圍第34項所述之乘法器及除法器，其中該 乘法級包括一耦接在該至少一其他輸入信號和該乘法 器及除法器之一輸出之間的切換裝置，該切換裝置具有 一自該除法級接收該除法信號的控制輸入，以提供該已 乘的輸出。 36. 如申請專利範圍第34項或第35項所述之乘法器及除法 器，進一步包含一切換裝置，該切換裝置被置於該至少 兩個輸入信號之一至該三角積分電路之該輸入之間，且 34 200828755 具有一耦接到該三角積分電路的該回饋路徑的控制輸 入，其中該除法信號經由該回饋路徑被饋送回以控制該 切換裝置，以選擇性將該至少兩個輸入信號之該一個耦 接到該三角積分電路的該輸入且自該三角積分電路的 該輸入解耦。 35
TW096124913A 2006-07-07 2007-07-09 Switch mode power supply systems TW200828755A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0613493A GB2439998A (en) 2006-07-07 2006-07-07 Estimating the output current of a switch mode power supply

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW200828755A true TW200828755A (en) 2008-07-01

Family

ID=36926612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW096124913A TW200828755A (en) 2006-07-07 2007-07-09 Switch mode power supply systems

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7525823B2 (zh)
CN (1) CN101490939A (zh)
GB (1) GB2439998A (zh)
TW (1) TW200828755A (zh)
WO (1) WO2008004009A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI767531B (zh) * 2020-12-11 2022-06-11 大陸商艾科微電子（深圳）有限公司 定電流控制裝置及其相關定電流控制方法

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7388764B2 (en) * 2005-06-16 2008-06-17 Active-Semi International, Inc. Primary side constant output current controller
GB2439997A (en) * 2006-07-07 2008-01-16 Cambridge Semiconductor Ltd Estimating the output current of a switch mode power supply
US7978558B2 (en) * 2008-03-24 2011-07-12 Active-Semi, Inc. In-circuit programming of output voltage and output current characteristics of a PSR power supply
US8072205B1 (en) 2008-04-29 2011-12-06 Analog Devices, Inc. Peak-to-average measurement with envelope pre-detection
US8190107B1 (en) 2008-04-29 2012-05-29 Analog Devices, Inc. Measurement systems with envelope pre-detection
GB2460266A (en) 2008-05-23 2009-11-25 Cambridge Semiconductor Ltd Estimating conduction times of a switch mode power supply transformer
US8149600B2 (en) * 2009-05-22 2012-04-03 Infineon Technologies Ag System and method for ringing suppression in a switched mode power supply
US8482268B2 (en) * 2010-09-16 2013-07-09 System General Corporation Correction circuit of a switching-current sample for power converters in both CCM and DCM operation
US8704455B2 (en) * 2010-10-04 2014-04-22 Marvell World Trade Ltd. Average output current estimation using primary-side sensing
DE102011080587A1 (de) * 2011-08-08 2013-02-14 Lenze Se Verfahren zum Messen eines mittels eines Frequenzumrichters erzeugten analogen Signals
GB2493529A (en) * 2011-08-09 2013-02-13 Nujira Ltd A voltage-selecting tracking power supply with an asynchronous delta-sigma controller
GB2502992B (en) * 2012-06-12 2015-08-26 Ikon Semiconductor Ltd A constant current switched mode power supply controller
KR20140001674A (ko) * 2012-06-28 2014-01-07 삼성전기주식회사 직류-직류 컨버터 피더블유엠 제어회로, 플라이백 컨버터 및 직류-직류 컨버터 피더블유엠 제어방법
CN102843050B (zh) * 2012-07-12 2015-07-22 上海新进半导体制造有限公司 改善开关电源系统输出特性的方法和电路
US9520794B2 (en) * 2012-07-25 2016-12-13 Philips Lighting Holding B.V Acceleration of output energy provision for a load during start-up of a switching power converter
CN102944723B (zh) * 2012-12-04 2015-02-18 成都芯源系统有限公司 一种电压检测电路以及电压检测方法
CN103730921A (zh) * 2013-11-18 2014-04-16 青岛盛嘉信息科技有限公司 一种充电器
KR20150071575A (ko) * 2013-12-18 2015-06-26 엘에스산전 주식회사 Ldc의 입력 전류 정보를 이용한 ldc 제어 장치
US9621019B2 (en) 2014-11-07 2017-04-11 Power Intergrations, Inc. Indirect regulation of output current in power converter
US9735687B2 (en) * 2015-11-23 2017-08-15 Sync Power Corp. Regulating power converter by sensing transformer discharge timing
DE102016123515B4 (de) * 2016-12-06 2019-02-07 Universität Paderborn Strommesseinrichtung sowie Verfahren zur Messung eines elektrischen Stromes in einem Stromleiter
KR101896101B1 (ko) * 2016-12-20 2018-09-06 주식회사 리딩유아이 전원공급장치
JP6526886B1 (ja) * 2018-07-26 2019-06-05 油研工業株式会社 フォワードコンバータ式誘導負荷駆動回路
US12003251B2 (en) * 2021-05-21 2024-06-04 Texas Instruments Incorporated Inductive current digital-to-analog converter (DAC) and related control options

Family Cites Families (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4439822A (en) 1982-03-26 1984-03-27 California Institute Of Technology Method and apparatus for detecting and preventing impending magnetic saturation in magnetic materials
US4739462A (en) 1984-12-26 1988-04-19 Hughes Aircraft Company Power supply with noise immune current sensing
US4672516A (en) 1985-02-25 1987-06-09 Siemens Aktiengesellschaft Primary side clock single-ended forward converter with connectible secondary circuits and having switchable actual value feed for the output voltage control
FR2674074A1 (fr) * 1991-03-14 1992-09-18 Telemecanique Procede et dispositif pour la protection contre les surcharges, d'un circuit de conversion electrique.
US5457620A (en) 1993-07-30 1995-10-10 At&T Ipm Corp. Current estimating circuit for switch mode power supply
US5463662A (en) * 1994-04-08 1995-10-31 Echelon Corporation Apparatus and method for reducing errors in data caused by noise through use of blanking
DE19524963A1 (de) 1995-07-08 1997-01-09 Bosch Gmbh Robert Schaltnetzteil mit B-Steuerung
JP3171137B2 (ja) * 1996-04-12 2001-05-28 日本電気株式会社 トランスリニア・マルチプライヤ
DE29901322U1 (de) 1999-01-28 1999-07-08 Melcher Ag, Uster Spannungskonverter
US6301135B1 (en) 1999-03-01 2001-10-09 Texas Instruments Incorporated Isolated switching-mode power supply control circuit having secondary-side controller and supervisory primary-side controller
US6381150B2 (en) 1999-11-19 2002-04-30 Iwatt Isolated dual converter having primary side internal feedback for output regulation
US6333624B1 (en) 2000-05-30 2001-12-25 Semiconductor Components Industries Llc Circuit and method for a switching power supply with primary side transformer sensing
US6882552B2 (en) 2000-06-02 2005-04-19 Iwatt, Inc. Power converter driven by power pulse and sense pulse
US6707283B1 (en) 2000-07-03 2004-03-16 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Primary side sensing circuit for producing a secondary side constant current, constant voltage output
FR2816128B1 (fr) 2000-10-31 2003-02-07 St Microelectronics Sa Alimentation a decoupage basse tension isolee
US6385059B1 (en) 2000-11-14 2002-05-07 Iwatt, Inc. Transformer-coupled switching power converter having primary feedback control
US6452524B1 (en) * 2001-02-08 2002-09-17 Ericsson Inc. Delta sigma converter incorporating a multiplier
DE10117301A1 (de) 2001-04-06 2002-10-10 Philips Corp Intellectual Pty Stromversorgungsschaltungsanordung mit einem DC/DC- Konverter
US6781357B2 (en) 2001-09-27 2004-08-24 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for maintaining a constant load current with line voltage in a switch mode power supply
AU2002354249A1 (en) 2001-11-29 2003-06-10 Iwatt Power converters with primary-only feedback
JP3494223B2 (ja) 2001-12-03 2004-02-09 サンケン電気株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバ−タ
US6833692B2 (en) 2002-01-17 2004-12-21 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for maintaining an approximate constant current output characteristic in a switched mode power supply
DE10242218B3 (de) 2002-09-12 2004-06-17 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Ansteuerung eines Schalters in einem freischwingenden Schaltnetzteil und Ansteuerschaltung für einen Schalter in einem freischwingenden Schaltnetzteil
US6775155B2 (en) 2002-11-05 2004-08-10 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for output voltage regulation in primary controlled switched mode power supplies
WO2004051834A1 (en) 2002-11-27 2004-06-17 Iwatt, Inc. Digital regulation of power converters using primary-only feedback
JP2004289802A (ja) 2003-03-06 2004-10-14 Denso Corp ローパスフィルタ及びそれを使用した半導体圧力センサ装置
DE10310361B4 (de) 2003-03-10 2005-04-28 Friwo Mobile Power Gmbh Ansteuerschaltung für Schaltnetzteil
US6721192B1 (en) 2003-03-24 2004-04-13 System General Corp. PWM controller regulating output voltage and output current in primary side
JP3720333B2 (ja) 2003-04-02 2005-11-24 シャープ株式会社 スイッチトキャパシタ・フィルタおよびディジタル無線受信機
US6956750B1 (en) 2003-05-16 2005-10-18 Iwatt Inc. Power converter controller having event generator for detection of events and generation of digital error
US6862194B2 (en) 2003-06-18 2005-03-01 System General Corp. Flyback power converter having a constant voltage and a constant current output under primary-side PWM control
US6836415B1 (en) 2003-06-18 2004-12-28 Systems General Corp. Primary-side regulated pulse width modulation controller with improved load regulation
KR20060023161A (ko) 2003-06-19 2006-03-13 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 스위칭 회로 및 스위칭 회로에서의 반사 전력 결정 방법
US6853563B1 (en) 2003-07-28 2005-02-08 System General Corp. Primary-side controlled flyback power converter
US6958920B2 (en) 2003-10-02 2005-10-25 Supertex, Inc. Switching power converter and method of controlling output voltage thereof using predictive sensing of magnetic flux
EP1687890A1 (en) 2003-11-14 2006-08-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optocouplerless switched mode power supply
DE102004016927A1 (de) 2004-04-06 2005-11-03 Friwo Mobile Power Gmbh Verfahren zur Strom- und Spannungsregelung für ein Schaltnetzteil
US7088599B1 (en) 2004-04-20 2006-08-08 Lockheed Martin Corporation Dual-mode converter with linear and comparative feedback modes
US7061225B2 (en) 2004-06-29 2006-06-13 System General Corp. Apparatus and method thereof for measuring output current from primary side of power converter
US7288924B2 (en) * 2004-07-16 2007-10-30 Cellex Power Products, Inc. Digital input current control for switch mode power supplies
JP4064377B2 (ja) * 2004-07-20 2008-03-19 松下電器産業株式会社 スイッチング電源装置およびスイッチング電源用半導体装置
US6977824B1 (en) 2004-08-09 2005-12-20 System General Corp. Control circuit for controlling output current at the primary side of a power converter
US7016204B2 (en) 2004-08-12 2006-03-21 System General Corp. Close-loop PWM controller for primary-side controlled power converters
US6972969B1 (en) 2004-08-19 2005-12-06 Iwatt, Inc. System and method for controlling current limit with primary side sensing
US7061780B2 (en) 2004-09-09 2006-06-13 System General Corp. Switching control circuit with variable switching frequency for primary-side-controlled power converters
US7362593B2 (en) 2004-09-16 2008-04-22 System General Corp. Switching control circuit having off-time modulation to improve efficiency of primary-side controlled power supply
US7362592B2 (en) 2004-09-16 2008-04-22 System General Corp. Switching control circuit for primary-side controlled power converters
US7259972B2 (en) 2004-10-07 2007-08-21 System General Corporation Primary-side-control power converter having a switching controller using frequency hopping and voltage and current control loops
GB2421595A (en) 2004-12-21 2006-06-28 Cambridge Semiconductor Ltd Switched mode power supply control system
GB2421594A (en) 2004-12-21 2006-06-28 Cambridge Semiconductor Ltd Switch mode power supply digital control system
WO2007003967A2 (en) 2005-07-06 2007-01-11 Cambridge Semiconductor Limited Switch mode power supply control systems
US7561452B2 (en) 2005-11-28 2009-07-14 Supertex, Inc. Transformer-isolated flyback converters and methods for regulating output current thereof
US7616459B2 (en) 2005-12-07 2009-11-10 Active-Semi, Inc. System and method for a primary feedback switched mode power supply
US7248487B1 (en) * 2006-06-01 2007-07-24 Cambridge Semiconductor Limited Switch mode power supply controllers
GB2439997A (en) 2006-07-07 2008-01-16 Cambridge Semiconductor Ltd Estimating the output current of a switch mode power supply

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI767531B (zh) * 2020-12-11 2022-06-11 大陸商艾科微電子（深圳）有限公司 定電流控制裝置及其相關定電流控制方法
US11742742B2 (en) 2020-12-11 2023-08-29 Ark Semiconductor Corp. Ltd. Constant-current control device and related control method

Also Published As

Publication number Publication date
CN101490939A (zh) 2009-07-22
WO2008004009A3 (en) 2008-03-27
US20080007982A1 (en) 2008-01-10
US7525823B2 (en) 2009-04-28
GB2439998A (en) 2008-01-16
WO2008004009A2 (en) 2008-01-10
GB0613493D0 (en) 2006-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW200828755A (en) Switch mode power supply systems
US7583519B2 (en) Switch mode power supply systems
CN107078647B (zh) 改善llc转换器的待机效率的系统和方法
US7459893B2 (en) Optimal feedback control of switch-mode power converters
US9246391B2 (en) Controller for providing a corrected signal to a sensed peak current through a circuit element of a power converter
CN112640286B (zh) 用于电流模式控制的自适应斜率补偿
US9577529B2 (en) Energy harvesting circuit and method
US20090290390A1 (en) Switched mode power supply systems
EP1835605A2 (en) Current sensing system for a switch mode power supply
TWI342656B (en) Switching controller for parallel power converters
CN111900860B (zh) 一种电感电流检测电路、检测方法及功率转换器
JP2010068708A5 (zh)
CN108418426A (zh) 具有相电流估计器的开关功率转换器电流感测
TWI363946B (en) Power supplies, power supply controllers, and power supply controlling methods
US9641071B2 (en) Cuk based current source
Lynch Under the hood of a DC/DC boost converter
KR101389639B1 (ko) 스위칭 전력 변환기를 위한 온-타임 보상
JP2005160224A (ja) 電力変換装置
Cho et al. Design of a digital offset compensator eliminating transformer magnetizing current offset of a phase-shift full-bridge converter
CN112514229B (zh) 反激转换器和使用反激转换器的led驱动器
Garcea et al. Digital auto-tuning system for inductor current sensing in VRM applications
Josipović et al. Minimum deviation controller for indirect energy transfer converters
CN115668721A (zh) 功率转换器中的电流的随机化
CN120127937A (zh) 可防突波的切换式转换电路
TW201123703A (en) Soft switching power converter