[发明专利]开关模式电源的控制电路以及LLC转换器系统及其控制方法

说明书

公开了一种开关模式电源(SMPS)的控制电路以及LLC转换器系统及其控制方法。开关模式电源(SMPS)用于在启动期间输出平滑上升的电压(V_OUT)并且在稳态期间仍然有效地工作。在一些应用中，会期望避免负电压斜率和电压过冲的平滑上升的V_OUT。本公开内容的技术包括自适应加载时控振荡器(TCO)补偿电路，其调整TCO频率以线性地调节来自半桥的反馈电压(V_HBFB)。TCO补偿电路适配于启动加载并且对TCO与压控振荡器(VCO)之间的切换点的调节速度进行自调整。

技术领域

本公开内容涉及电源单元。

背景技术

用于开关模式电源(SMPS)的电源单元(PSU)启动序列可以在初始启动时段期间利用时控振荡器(TCO)。随着半桥(HB)电压反馈(V_HBFB)变得可用，用于PSU的控制器可以将操作系统频率的控制从TCO切换到压控振荡器(VCO)。关于PSU启动时段的性能因素可以包括PSU提供稳态输出电压所需的时间量、启动期间的电压过冲量和负电压斜率、以及其他因素。PSU可以被配置成供应宽功率范围，这可以影响性能因素。

发明内容

通常，本公开内容涉及使开关模式电源(SMPS)在启动期间输出平滑上升的电压(V_OUT)并且在稳态期间仍然有效地工作的技术。在诸如用于计算机设备的电源单元(PSU)的一些应用中，会期望避免负电压斜率和电压过冲的平滑上升的V_OUT。本公开内容的技术包括向用于SMPS的控制器添加自适应加载时控振荡器(TCO)补偿电路。自适应加载TCO补偿电路可以基于来自半桥的反馈电压(V_HBFB)的下降率斜率(dv/dt)和SMPS上的负载来调整TCO频率。TCO补偿电路可以调整TCO工作频率以线性地调节V_HBFB下降率。

在一个示例中，本公开内容涉及开关模式电源(SMPS)控制电路，该电路包括：时控振荡器(TCO)，其被配置成输出包括TCO频率的控制信号；以及包括反馈输入元件的TCO补偿电路。反馈输入元件接收电压反馈信号，并且TCO补偿电路被配置成调整控制信号的TCO频率使得电压反馈信号近似线性地减小。

在另一示例中，本公开内容涉及一种系统，其包括：LLC转换器电路；以及LLC控制电路，该电路包括：时控振荡器(TCO)，其被配置成输出包括TCO频率的控制信号；以及包括反馈输入元件的TCO补偿电路，其中，反馈输入元件接收电压反馈信号。TCO补偿电路被配置成调整控制信号的TCO频率使得电压反馈信号近似线性地减小。

在另一示例中，本公开内容涉及一种方法，其包括：通过开关模式电源(SMPS)控制电路接收电压反馈信号；通过SMPS控制电路输出控制信号，其中，控制信号由时控振荡器(TCO)生成，并且其中，控制信号包括TCO频率；通过SMPS控制电路调整控制信号的TCO频率，使得电压反馈信号近似线性地减小。

在附图和以下描述中阐述了本公开内容的一个或更多个示例的细节。本公开内容的其他特征、目的和优点根据说明书和附图以及根据权利要求书将是明显的。

附图说明

图1是示出根据本公开内容的一种或更多种技术的、包括LLC转换器和自适应加载TCO补偿电路的示例系统的框图；

图2是示出根据本公开内容的一种或更多种技术的、电路对高负载和轻负载的示例响应的时间图；

图3是示出SMPS控制器电路的TCO和VCO在启动期间的操作的示例的时间图；

图4是示出使用具有延长的时间TCO的示例SMPS控制器电路对LLC的启动的影响的时间图；

图5是示出在反馈环路中具有延长的补偿延迟对示例LLC电路的启动的影响的时间图；

图6A是说明启动期间的电流路径的示例反馈环路的示意图；