[发明专利]对交流-直流电力变换器的输出电压的初级感测

说明书

一种用于估计电力变换器的输出电压的方法，该方法包括：感测表示输出电压的电压波形；以及检测第一间隙和第二间隙。第一间隙为所感测的电压波形穿过第一基准电压的时间与所感测的电压波形穿过第二基准电压的时间之间的间隙，第二基准电压在第一基准电压以下的电压偏移处。第二间隙为所感测的电压波形穿过第三基准电压的时间与所感测的电压波形穿过第二基准电压的时间之间的间隙，第三基准电压在第二基准电压以上的预定电压处。响应于第一间隙超过阈值，基于第一间隙计算跟踪误差；并且响应于第一间隙未超过阈值，基于第二间隙计算跟踪误差。

背景技术

本公开内容一般涉及开关模式电力变换器，并且更具体地涉及利用可变基准电压进行操作的电力变换器控制器。

通常被用在低功率AC-DC电源中的开关模式电力变换器包括变压器、电力开关和控制器。控制器通过控制电力开关的致动来调节输送至负载的电力。控制器通常提供开关控制信号以控制处于ON状态或OFF状态的电力开关的状态，以基于例如脉冲宽度调制(PWM)控制或脉冲频率调制(PFM)控制来调节输送至负载的电力。

发明内容

根据一些实施方式，一种用于估计开关电力变换器的输出电压的方法包括经由初级侧感测来感测电压波形，所感测的电压波形表示输出电压。该方法还包括检测所感测的电压波形穿过第一基准电压的时间与所感测的电压波形穿过第二基准电压的时间之间的第一间隙，第二基准电压在第一基准电压以下的预定电压偏移处。另外，该方法包括检测所感测的电压波形穿过第三基准电压的时间与所感测的电压波形穿过第二基准电压的时间之间的第二间隙，第三基准电压在第二基准电压以上的预定电压处。此外，该方法包括：响应于第一间隙超过阈值，基于第一间隙计算跟踪误差；以及响应于第一间隙未超过阈值，基于第二间隙计算跟踪误差。

在一些实施方式中，该方法还包括基于跟踪误差来调整第一基准电压、第二基准电压和第三基准电压。

在一些实施方式中，阈值对应于第一预定时间间隔。该方法还包括：响应于第一间隙超过阈值，基于第一预定时间间隔与第一间隙之间的差来计算跟踪误差，通过第一缩放常数对该差进行缩放；以及响应于第一间隔未超过阈值，基于第二预定时间间隔与第二间隙之间的差来计算跟踪误差，通过第二缩放常数对该差进行缩放并且第二预定时间间隔大于第一预定时间间隔。在某些情况下，第一缩放常数与第二缩放常数基本相等；在替选实施方式中，第一缩放常数与第二缩放常数不同。

一些实施方式提供了一种开关电力变换器，开关电力变换器包括耦接在开关电力变换器的输出与输入电压之间的变压器，该变压器包括耦接至输入电压的初级绕组和耦接至开关电力变换器的输出的次级绕组。开关电力变换器还包括耦接至变压器的初级绕组的开关，其控制通过初级绕组的电流；以及开关控制器逻辑，其被配置成基于反馈电压生成导通或关断开关的控制信号，开关响应于控制信号处于第一状态而导通，并且开关响应于控制信号处于第二状态而关断。电力变换器也包括第一比较器、第二比较器、第三比较器和拐点跟踪逻辑。第一比较器被配置成基于所感测的电压波形与基于反馈电压的第一基准电压之间的比较生成第一比较信号，所感测的电压波形表示输出电压波形的估计。第二比较器被配置成基于所感测的电压波形与第二基准电压之间的比较生成第二比较信号，第二基准电压具有在第一基准电压以上的偏移。第三比较器被配置成基于所感测的电压信号与拐点基准电压之间的比较生成第三比较信号，拐点基准电压具有在第一基准电压以下的偏移。拐点逻辑被配置成检测第一比较信号的下降沿与第三比较信号的下降沿之间的第一间隙，检测第二比较信号的下降沿与第三比较信号的下降沿之间的第二间隙，当第一间隙超过阈值时基于第一间隙生成误差信号，当第一间隙未超过阈值时基于第二间隙生成误差信号，以及调整反馈信号以减小误差信号。

附图说明

通过结合附图考虑以下详细描述，能够容易理解本发明的实施方式的教导。

图1示出了根据一个实施方式的AC至DC反激式开关电源；

图2a包括根据一个实施方式的AC至DC反激式开关电源的控制器的框图，该框图示出便于输出电压调节的拐点跟踪逻辑；