[发明专利]在开关模式电源中的过功率补偿

说明书

本分案申请是基于申请号为200910206804.6，申请日为2009年10月21日，发明名称为“在开关模式电源中的过功率补偿”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本公开通常涉及开关模式电源，尤其是涉及开关模式电源中的过功率补偿。

背景技术

电源一般包括用于从交流电(AC)输入电压产生直流电(DC)输出电压的整流器电路和变压器。一般，第一整流器电路连接在变压器的初级绕组两端，且功率金属氧化物半导体(MOS)晶体管与变压器的初级绕组串联连接，用于驱动通过初级绕组的电流。第一整流器电路接收交流输入电压并向变压器的初级绕组提供整流电压。第二整流器电路优选地连接在变压器的次级绕组两端并提供直流输出电压。直流输出电压可用于向诸如计算机、电视机、打印机、电池充电器等的设备提供工作功率。

通常，反馈电路耦合到电源以调节直流输出电压。反馈电路包括连接到初级绕组的功率晶体管和用于操作功率晶体管的脉冲宽度调制器。脉冲宽度调制器向功率晶体管的栅极发送脉冲宽度调制(PWM)信号，以接通或关闭功率晶体管。当功率晶体管接通或关闭时，储存在初级绕组中的能量被调制以控制直流输出电压。直流输出电压用于改变PWM信号的占空比。因此，直流输出电压向脉冲宽度调制器提供反馈，用于将直流输出电压调节到期望的直流电压电平。

此外，反馈电路可操作电流感测电路来感测通过变压器的初级绕组的电流。电流感测电路操作来防止变压器的初级绕组的饱和。如果电流感测电路确定了感测电流大于阈值电流电平，则电流感测电路改变PWM信号的占空比，以减少通过变压器的初级绕组的电流的量。然而，在电流感测电路内部和在关闭功率晶体管时存在内在的传播延迟。因此，到电流实际停止流经功率晶体管的时候，其已经增加到期望阈值之上。此外，电流的斜率与输入电压成比例。因此，对于相同的传播延迟，在高输入电压时，电流高出期望阈值的过冲比在低输入电压时高。作为结果，在高输入电压时的最大功率高于在低输入电压时的最大功率。

附图说明

通过参考附图，可更好地理解本公开，且其很多特征和优点对本领域技术人员变得明显，其中：

图1以部分结构图、部分逻辑图和部分示意形式示出现有技术中已知的开关模式电源；

图2以部分结构图和部分示意形式示出根据本发明的开关模式电源；

图3以部分结构图、部分逻辑图和部分示意形式示出用在图2的开关模式电源中的过功率补偿电路的一个实施方式；

图4以部分结构图、部分逻辑图和部分示意形式示出用在图2的开关模式电源中的过功率补偿电路的另一实施方式；以及

图5示出与理解图4的过功率补偿电路的操作有关的信号的时序图。

在不同附图中相同的参考符号的使用指示类似或相同的部件。

具体实施方式

图1以部分结构图、部分逻辑图和部分示意形式示出现有技术中已知的开关模式电源100。开关模式电源100通常包括桥式整流器102、电容器103、变压器104、功率金属氧化物半导体(MOS)晶体管106、感测电阻器108、二极管110、电容器112、负载114和集成电路开关模式电源控制器120。桥式整流器102具有用于接收标为“V_AC”的线电压的输入端子、用于提供整流电压的第一输出端子和连接到地电源电压端子的第二输出端子。电容器103具有连接到整流器102的第一输出端子的第一端子以及连接到地的第二端子。变压器104具有初级绕组和次级绕组。初级绕组具有连接到整流器102的第一输出端子的第一端子、以及第二端子。MOS晶体管106具有连接到变压器104的初级绕组的第二端子的漏极、栅极和源极。电阻器108具有连接到MOS晶体管106的源极的第一端子以及连接到地的第二端子。

变压器104的次级绕组具有第一端子和第二端子。二极管110具有连接到变压器104的次级绕组的第一端子的阳极、以及阴极。电容器112具有连接到二极管110的阴极的第一端子和连接到变压器104的次级绕组的第二端子的第二端子。负载114具有连接到二极管110的第二端子的第一端子和连接到变压器104的次级绕组的第二端子的第二端子。