[发明专利]开关电路

说明书

技术领域

本公开内容涉及开关电路领域和操作开关电路的方法，并且具体地，虽然非排他性地，涉及具有控制器的开关电路，该控制器被配置为确定开关电路的平均输出电流。

背景技术

在已知的具有位于初级侧的干线隔离和控制的开关模式电源(SMPS)中，可能需要检测将被调整的输出变量，例如，输出电压或输出电流。检测到的输出变量随后可以用来调整SMPS使得输出处于目的水平。已知的是，检测输出变量，将输出变量与次级侧处的参考值进行比较，并将表示所述比较的误差信号发送至初级侧，用于调整。

EP 1405397(Koninklijke Philips Electronics N.V)公开了电流受控式开关模式电源，其中线电压和初级电流由初级侧的辅助绕组仿真。流入电阻器(R1)中的电流由第一和第二电流镜缓冲，以在脉宽调制器的输入端处提供随着时间变化的电压。该电压用来提供开关模式电源的电流模式受控操作。

说明书中的现有公开文献或任何背景技术的列出或讨论不应当被当作是对所述文献或背景技术是现有技术状态的一部分或是公知常识的认同。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种开关电路，包括：

包括至少一个绕组的电感元件；

开关，该开关被配置为根据开关控制信号将功率从电压源输送至电感元件；和

控制器，该控制器被配置为：

对电感元件上的电压进行积分以产生表示电感元件中的磁通量的信号；以及

采用表示电感元件中的磁通量的信号估计峰值磁化电流以控制开关。

电感元件中的磁通量也可以被称为“磁化电流”，并且因此可以为绕组中按匝比进行调整的所有电流的总和。

对电感元件上的电压进行积分以产生表示电感元件中的磁通量的信号可以被称为提供仿真信号。采用该仿真信号使得能够为峰值磁化电流确定更精确的值，并且因此可以提供更精确的开关电路。由于可以获得表示该电路的输出的更精确的反馈，因此该开关电路可以是更精确的，并且可以提供该电路的更精确的控制。

在一些示例中，控制器可以被配置为控制开关以提供恒定的平均输出电流。

与现有技术相反，可以减少在从反激变换器(例如)的初级侧的信号确定峰值磁化电流时可能引入的至少一些误差。

在一些实施例中，开关可耦接在电压源和电感元件之间。

控制器可以被配置为采用表示电感元件中的磁通量的信号补偿由开关电路中的传播延迟和/或谐振引起的误差。在一些实施例中，谐振也可以称为漏极上升时间，并且可以指的最大上升时间。在一些或大多数示例中，上升时间由在关断时通过开关的漏极的电流、漏极节点上的总电容和输入电压确定。这种误差可能在从反激变换器(例如)的初级侧的信号确定峰值磁化电流时由现有技术引入。

开关可以为FET或任何其他晶体管。在其中开关为FET的示例中，它在FET的源极处具有电压(Vsource)，并且在FET的源极处具有电压的期望值(Vsource，setpoint)，FET的源极处的电压(Vsource)可以通过包括在FET的源极处的检测电阻器而被测量。控制器进一步被配置为当FET关断时(S1)将表示电感元件中的磁通量的信号的值记录为第一值(A)，在次级行程(secondary stroke)开始时(S2)在磁通量的峰值处将表示电感元件中的磁通量的信号的值记录为第二值(B)。该控制器进一步被配置为采用第一值(A)和第二值(B)确定表示电感元件中的磁通量的信号在S1和S2处的值之间的比，以及采用确定的比调整Vsource或Vsource，setpoint，以在控制FET时估计峰值磁化电流。

以这种方式，磁化电流在FET闭合之后继续增加(即，FET的栅极的信号变低)的程度可以被确定，并被记录为“确定的比”。所述确定的比可以用来偏调Vsource和Vsource，setpoint之间的比较，使得可以更精确地控制平均输出电流。

在一些示例中，检测FET或电流镜可以用于检测通过开关的电流。

控制器可以被配置为将Vsource，setpoint的值乘以第一值/第二值(A/B)，以提供修正的Vsource，setpoint信号，并且将修正的Vsource，setpoint信号与Vsource进行比较，以确定开关将操作的时间。根据该示例，可以从开关电路的之前的操作循环记录第一和/或第二值，使得可以在不必为将被记录的第二值等待当前循环的情况下操作开关电路。

控制器可以被配置为将Vsource在S1时的值乘以第二值/第一值(B/A)，以确定峰值磁化电流。