[发明专利]具有偏置电压调节电路的电源转换器

说明书

技术领域

本公开涉及电源转换器电路，并且更具体地涉及生成辅助偏置电源的电源转换器电路。

背景技术

可以在电子应用中使用电源转换器或者电源以将输入电压转换为期望电源以对一个或者多个电子设备供电。一些电源可以分类为线性电源或者开关模式电源(SMPS)。

开关模式电源可以配置为比线性电源更高效地工作。开关模式电源可以包括开关，当该开关接通和断开时将能量存储在电感器中以及将所存储的能量释放至开关式电源的输出。开关可以由控制器控制，该控制器输出开关信号以接通和断开开关。

电源可以生成用于对电源本身的各种电路(诸如通过电源控制电压输出的电平的数字控制器)供电的辅助偏置电源。

发明内容

根据一些实施例的电源转换电路包括配置为响应于输入电压生成输出电压的升压电路、配置为控制升压电路的操作的升压控制器以及配置为生成偏置电压的偏置电压生成电路。偏置生成电路配置为响应于输入电压的电平调节偏置电压的电平。

偏置电压生成电路可以配置为检测输入电压的电平并且响应于检测到输入电压低于阈值电压电平，增大偏置电压的电平。

升压控制器可以配置为生成控制升压电路中的开关的操作的脉冲宽度调制信号。偏置电压生成电路可以配置为通过测量脉冲宽度调制信号的接通时间以检测输入电压的电平。

在一些实施例中，偏置电压生成电路可以包括比较器，配置为将输入电压的电平与阈值电压电平进行比较。

升压电路可以包括配置为接收整流的输入电压的升压电感器、耦合至升压电感器的升压二极管、耦合至升压二极管的升压电容器以及包括耦合至升压电感器的第一开关和耦合至第一开关的第二开关的复合开关。升压控制器可以配置为控制第二开关的状态。偏置电压生成电路可以包括耦合至偏置节点的偏置电容器、在第一开关与偏置节点之间耦合的偏置整流器以及第一开关的控制端子与偏置节点之间的开关。偏置生成电路可以配置为响应于检测输入电压低于阈值电压电平，将第一开关的控制端子与偏置节点断开。

电源转换电路还可以包括控制偏置电路，耦合至第一开关的控制端子并且配置为当第一开关的控制端子与偏置节点断开时，将第一开关的控制端子上的电压维持在高于偏置节点处的电压电平的电压电平处。

偏置生成电路可以配置为当输入电压的电平低于阈值电压电平或者偏置节点处的电压电平低于下偏置电压阈值时，通过将第一开关的控制端子与偏置节点断开将第一开关维持在接通状态中。

偏置生成电路可以配置为响应于检测偏置节点处的电压大于上偏置阈值电压，将偏置节点处的电压与上偏置电压阈值进行比较以及将第一开关的控制端子连接至偏置节点。

偏置生成电路还可以配置为响应于升压电感器中的电流超过电流阈值，将升压电感器中的电流的电平与电流阈值进行比较以及将第一开关的控制端子连接至偏置节点。

一些实施例提供操作电源转换电路的方法。方法包括响应于输入电压生成输出电压和生成偏置电压用于对控制电路供电。响应于输入电压的电平，调节偏置电压的电平。

方法还可以包括检测输入电压的电平并且响应于检测到输入电压低于阈值电压电平，增大偏置电压的电平。

方法还可以包括生成控制电源转换电路中的开关的操作的脉冲宽度调制信号以及通过测量脉冲宽度调制信号的接通时间检测输入电压的电平。

方法还可以包括将输入电压的电平与阈值电压电平进行比较。

开关可以包括复合开关，该复合开关包括耦合至升压电感器的第一开关和耦合至第一开关的第二开关，以及方法还可以包括响应于检测输入电压低于阈值电压电平，将第一开关的控制端子与输出偏置电压的偏置节点断开。

方法还可以包括当第一开关的控制端子与偏置节点断开时，将第一开关的控制端子上的电压维持在高于偏置节点处的电压电平的电压电平处。

方法还可以包括当输入电压的电平低于阈值电压电平或者偏置节点处的电压电平低于下偏置电压阈值时，通过将第一开关的控制端子与偏置节点断开将第一开关维持在接通状态中。

方法还可以包括响应于检测偏置节点处的电压大于上偏置阈值电压，将偏置节点处的电压与上偏置电压阈值进行比较以及将第一开关的控制端子连接至偏置节点。

方法还可以包括响应于升压电感器中的电流超过电流阈值，将升压电感器中的电流的电平与电流阈值进行比较以及将第一开关的控制端子连接至偏置节点。