開關型電源控制電路的製作方法
2023-05-14 19:09:31 6
專利名稱：開關型電源控制電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種開關型電源控制電路。
開關型電源能夠從單線電壓電平(例如110伏特AC)有效地產生各種穩定電壓。這些電源的一個重要應用是在電視信號接收機中產生用於水平偏轉電路的穩定的B+電壓以及向不同的數字和模擬電路供電的其它穩定的電壓。
開關型電源通常包括全波整流器，電源控制器，開關和輸出變壓器。開關通常為大功率電晶體，例如MOSFET。為了調節輸出電壓，控制器根據電源負載和其它控制參數激活或去激活(如脈寬調製)電晶體的柵極。從電晶體得到的開關電壓驅動變壓器的初級繞組，一個或多個次級繞組連接不同的電源負載。同樣地，電源將AC電壓轉換為一個或多個DC電壓。
一種特殊的控制器可使用Siemens的型號為TDA4605的集成電路。這種電源控制器通常用於驅動MOSFET電晶體，MOSFET電晶體又驅動變壓器的初級線圈。與本技術中使用的其它集成電路一樣，這種特定的集成電路通常包括當輸入電壓降到預定電壓電平以下時斷開電源的控制機構。這種保護對產生穩定的輸出電壓來說是必要的，因為當輸入電壓降低時開關型電源增大了驅動電晶體的控制信號的佔空比。在某些點，輸入電壓降低到電源輸出不規則的某一電平(例如用最大脈衝長度驅動電晶體)。這種不調節的操作會破壞電源電子設備，但更可能破壞負載電子設備。
正如Siemens AG在注有日期July27,1989的TDA4605技術手冊中所規定的，在集成電路(IC)TDA4605中，集成電路的插腳3用於檢測或監視電源的初級輸入電壓(vp)(例如整流後的AC電壓)。用於禁止或去激活集成電路以至電源的閾值電壓由控制器預設為1V。同樣地，在插腳3的輸入端用分壓器降低初級輸入電壓(vp)。通過在電壓分壓器內選擇合適的電阻值，將監視電壓的標稱值應用於插腳3。通常，對於120V的初級輸入電壓來說，該電壓大約為2.0V。當初級輸入電壓降至導致插腳3的監視電壓降到1V以下的某一電平時，電源被去激活以避免不調節的操作。
如上所述，這種形式的開關型電源一直用於電視信號接收機中。特別的是，電視接收機將特殊的負載特性引入電源。準確地說，要求電視接收機電源不僅產生通常約為140V的穩定B+電壓，而且產生向接收機內所有數字和模擬電路供電的16V低電壓DC電平。當電視接收機從備用切換到運行模式時，流入連接到穩定的B+電壓的濾波電容器的湧流產生重負載。該重負載導致電源暫時在不調節的(最大脈衝寬度)模式下運行，並且可能導致初級輸入電壓降到低電平。而且，當消磁電路被激活以對陰極射線管(CRT)消磁時，由於消磁電路所引入的實際負載使主幹線AC電源電壓降低。因此，線電壓降通常會導致監視電壓降到1V以下，即第一閾值電平以下，從而使電源斷開。
因此，在電視接收機中，為了保證在出現期望的重負載時電源電壓不被去激活，需要產生指示初級輸入電壓的監視電壓。
集成電路TDA4605包括當監視電壓超過大約1.7V的第二閾值電平時，減小MOSFET控制信號最大佔空比的返送點校正電路。監視電壓也經插腳3施加於校正電路。
在體現發明特徵的電路中，從初級輸入電壓產生監視輸入或檢測信號的電阻分壓器的設計目的是使在初級輸入電壓的期望的暫時負載期間不達到第一閾值電平。但是，這種分壓器導致在電源正常運行期間有更高的電壓應用於控制器的監視電壓輸入端。同樣地，初級輸入電壓增加到更高的電平，雖然仍在AC線電壓可接受的容許範圍內，但可能導致監視電壓電平升高到超過第二閾值電平，在第二閾值電平，集成電路開始限制控制MOSFET的控制信號的最大佔空比，即控制器應用返送校正技術。當第二閾值電平被超過時，電源自動限制電源的輸出能量以升高初級電壓。由於分壓器的設計提供了足夠的峰值儲備來克服初級輸入電壓下落所產生的加載，最大電源電壓輸出在高的初級輸入電壓時可能被大大地降低，這是所不希望出現的。
在實現發明特徵的過程中，為了保證初級輸入電壓中這種不連貫的增加不導致電源大大減小控制信號的最大佔空比，以及電源的能量輸出，將齊納二極體與分壓器連接。齊納二極體將監視電壓的幅值限制在某一電平，當初級輸入電壓進一步增加時，這一電平避免最大佔空比極限的問題。因此，當電源用於電視信號接收機時，分壓器為消磁電路起動或其它加載狀態所帶來的初級電壓的顯著降落提供足夠的峰值儲備，同時齊納二極體保證初級電壓能升高到其標稱電壓以上，而不造成電源輸出的嚴重能量限制。
體現本發明一個方面的開關型電源包括輸入電壓源。根據第一控制信號的佔空比，開關對具有可控佔空比的第一控制信號做出響應並連接到輸入電壓源以產生輸出電源電壓，佔空比調製器響應第二控制信號，以此產生第一控制信號並控制第一控制信號的佔空比，從而控制電流脈衝。佔空比的增大造成電流脈衝幅度的增加。為了當輸入電源電壓升高時減小佔空比，調製器對指示輸入電源電壓的信號作出響應。限制器連接到調製器以限制佔空比的減小，當輸入電源電壓超過第一幅值時，限制器給出所述輸入電源電壓的給定增量。
圖1是結合了本發明所教導的開關型電源的原理圖。
圖1是結合本發明的開關型電源100的原理圖。圖中所設計的實施例用作電視信號接收機中的電源，其中所述電源產生穩定的B+電壓(例如140V)和低電壓(例如16V)。穩定的B+電壓用於向水平偏轉電路供電，穩定的低電壓用於向數字或模擬電子設備(連續負載118)供電。電源的其他應用可能需要所述元件及其相互連接有輕微的變化，但是這種變化仍在本發明的範圍內。
電源包括多個主要元件，主要元件包括全波整流器102，電源控制器106,MOSFET電晶體Q1，監視電壓發生器110，輸出變壓器112，以及多個用於實現電源電子設備的電路元件。如圖所示，輸入到電源的是110V,60Hz的交流電壓。
整流器102是連接到AC輸入電壓源101的傳統全波橋式整流器。橋式整流器102的輸出連接大約680μF的電容器C1。電壓RAW B+形成具有約為150V標稱值的原(未調節的)B+電壓(在這裡也稱為初級輸入電壓vp)。電容器C1一端接整流器的輸出，一端接地，對橋式整流器的輸出電壓起平滑作用，使得DC電壓即初級輸入電壓vp應用於變壓器初級繞組W1的上接線端。
初級輸入電壓構成監視電壓發生器110的輸入，該發生器產生用於控制器106的監視電壓VZ1。下面詳細討論檢測電壓發生器。
圖中控制器使用德國慕尼黑Siemens AG的TDA4605電源控制器。控制器的八個插腳與啟動控制器的信號和電壓相連接，在插腳5產生控制電晶體Q1佔空比的脈衝寬度或佔空比調製信號。準確地說，控制器106的插腳4接地。插腳3連接監視電壓。
與初級電流有關的信息提供給插腳2。初級繞組W1中初級電流的增加在插腳2處利用由電阻R3、電容器C2和電阻R4所形成的外部RC元件被轉化為周期性斜線電壓VC2的電壓升高，(其中R3約為360kW,C2約為6,800pF；R4約為220W)。初級輸入電壓經這些串聯元件連接到地。控制器106的插腳2連接到R3和C2的接合點。通過與電晶體Q1的漏極電流成比例的斜線電壓VC2，控制器106的脈寬調製器106c控制前相的時間寬度，以至控制初級峰值電流。如前面所指出的，利用連接到插腳2的RC元件的初級輸入電壓引出斜線電壓，即斜線電壓模擬初級電流。將次級電壓信息提供給控制器插腳1，在內部比較從變壓器112的調節繞組W3採樣到的控制電壓並將該採樣電壓與內部參考電壓相比較。
插腳5經推挽式輸出驅動器產生佔空比調製控制信號或電壓VOUT，對MOSFET功率電晶體Q1(IRF740型)的輸入電容快速充電或放電。
插腳6連接到用於控制器的電源電壓。插腳7形成軟啟動輸入端。插腳7經電容器C5(0.1μF)接地以減小啟動過程中的脈衝時間寬度。最後，插腳8是振蕩反饋的輸入插腳。
在運行中，電晶體Q1用作由控制器106控制的電源開關。緩衝器電路連接電晶體Q1的漏極。緩衝器電路包括二極體D3，電阻R16和電容器C12的組合，它們一起限制電晶體關斷時的電壓過衝。D3是MUR450二極體，C12為1000pF電容器，R16是2-瓦，30kW電阻。
電容器C7(470μF，從漏極端連接到地)與變壓器的寄生電容一起決定空載頻率，從而決定電晶體Q1漏極電壓的最大轉換速率。
電晶體Q1由在控制器106的插腳5產生的脈寬調製信號VOUT驅動，並經電阻R11(35W)連接到電晶體的柵極。而且，電容器C6(4700pF)從柵極連接到漏極。源板通過電阻R13(0.27KW)接地。任選地，電阻R12(10KW)在源極和柵極之間連接，目的是如果在未安裝控制器106的情況下將電能應用於電源，確保電晶體不會被激活。漏極連接到變壓器112初級繞組W1的一個端子。因此，電晶體Q1控制電流從初級輸入電壓流過初級繞組。
變壓器112的次級電路由幾個繞組組成，其中每個繞組有不同的匝數，極性和負載容量。具體地說，繞組W2形成輸出電壓用於調節後的B+，繞組W4形成用於穩定的16V低電壓輸出的輸出繞組，繞組W3產生用於控制器106的反饋電壓。
負載電路包括與繞組W2連接的輸出二極體D4以及將電能連接到水平偏轉電路116的電容器C13。另外，輸出次級繞組的中間抽頭接地，繞組W4連接二極體D5和電容器C14。該輸出為16V，向電視接收機的連續負載118供電，例如所有電子設備和集成電路。電路118也控制利用消磁控制線120激活消磁電路114時的時序。用於連續負載的該控制線是使電視接收機接通或斷開的運行/備用控制信號。連續負載電路118也與水平偏轉電路116連接，為其提供控制信號。
控制器106用電阻R17(100KW)作為啟動電阻啟動。同樣地，在控制器106的電壓供給插腳(例如插腳6)用半波電流對電容器C11(100μF)充電。所提供的這些半波電流從初級輸入電壓經過電阻R17(100KW)，並通過串聯的電阻R14(202KW)、二極體D2(148KW)以及調節繞組W3接地。當C11上的電壓達到開關接通的閾值時，開關型電源開始起作用並經過繞組W3、電阻R14以及二極體D2提供反饋電壓。經二極體D2整流並經電容器C11平滑後，該反饋電壓經插腳6形成控制器106的供給電壓(vcc)。
插腳1的控制信號或電壓VCT在與控制器供給電壓電路並聯的電路中產生。控制電壓由二極體D1(ERB43)通過電阻R8(10W)向電容器C3(1.5μF)充電來產生。由串聯的R15(30W)和C10(0.01μF)組成的RC元件阻止反饋信號的高頻元件的峰值整流。
更具體地說，調節繞組W3連接到電阻R15的一端。電阻R15的另一端經電容器C10接地。電阻R15和電容器C10之間的接合點連接二極體D1。電容器C9(1000pF)與二極體D1並聯。二極體D1具有連接到串聯的R8和C3的輸出電壓，二極體的輸出經串聯的R8和C3接地。二極體的輸出也通過串聯的電阻分壓器網絡R6和R7接地。R6和R7接合點的電壓形成控制電壓VCT並連接到控制器106的插腳1。這些電阻限定控制器106的空載振蕩頻率。因此，它們通常是0.1％的精密電阻，R6為5.49KW,R7為174W。控制電壓VCT連接到用於調節(如調節電壓REG B+)的電壓VOUT的佔空比調製的控制器106內的脈寬調製器106c。
在電源啟動過程中，在軟啟動插腳(例如插腳7)處的電容器C5通過控制脈寬調製器的誤差電壓來影響前相的時間寬度。控制器經電阻R10(20KW)檢測變壓器放電相的末端，R10一端連接控制器插腳8，另一端連接電阻R14，最終連接到調節繞組W3。此外，從R10和R14的接合點連接電容器C8(0.022μF)到地。在這一點，電壓極性從正極變為負極，即電壓出現過零。
體現本發明特徵的電壓VZ1由監視電壓發生器110產生並連接到控制器106的插腳3。電壓VZ1既用於確定允許電源運行的最小線電壓，也用於控制控制器106內的返送點校正電路106b。
監視電壓發生器110包括與電阻R2(5100W)串聯的電阻R1(270KW)以相對於初級輸入電壓RAW B+形成電阻分壓器網絡。兩個電阻的接合點連接到控制器106的插腳3。而且，體現本發明特徵的齊納二極體Z1(B2X55/C3VO)從接合點與電阻R2並聯接地。齊納二極體Z1構成了將R2兩端的最大電壓限制為齊納二極體Z1擊穿電壓的限制器。從而，監視電壓發生器110的輸出電壓跟蹤初級輸入電壓RAW B+直到齊納二極體Z1開始導通的閾值點。
控制器106包括利用固定的內部電壓閾值的欠壓檢測器106a，無論任何時候，只要監視電壓VZ1降到低於第一閾值電壓時，該內部電壓閾值會導致控制器使電源斷開。對於TDA4605集成電路來說，該第一閾值電壓為1V。同樣地，R1和R2的分壓器網絡使輸出電壓在正常運行下不會造成控制器使電源去激活。
在一種特殊的應用中，例如在電視信號接收機中，用於電視信號接收機的消磁電路114通常直接連接到輸入AC電源的兩端。因此，當消磁電路被激活時，通常會導致應用於電壓整流器102的AC電壓降。因此，在消磁期間初級輸入電壓RAW B+會大大下降。由於這是傳統電視接收機電路的普通運轉狀態，所以要求監視電壓發生器110的設計能夠使控制器106不會在消磁周期過程中去激活電源。
對於120V的初級輸入電壓以及使用270KW的R1和5100KW的R2的電阻分壓器來說，電壓監視輸入插腳處的標稱電壓VZ1是2V。這樣的電壓監視電壓值能避免電源在消磁期間或其它重負載期間去激活。
當由於過載狀態使電壓VOUT的佔空比為最大時，由AC線電壓的增加所產生的電壓RAW B+的增加，導致初級繞組W1兩端的電壓升高。隨著初級輸入電壓RAW B+的升高，可用於電源的輸入能量增加，在電源過載時會損壞電源。在過載的未調節的輸出周期期間，調製器106c產生具有用於驅動電晶體Q1的最大佔空比的電壓VOUT。結果，變壓器112繞組W1中的初級電流IP也具有最大佔空比。因此，電壓RAW B+中不希望有的增加可能在電晶體兩端產生損壞電晶體或其他電路的大電壓。
為了將電源保持在安全運行範圍內，控制器106包括已知的返送或過載點校正電路106b。當初級輸入電壓超過預定幅值時，該返送點校正電路減小電壓VOUT的最大佔空比。隨著電壓RAW B+的升高，預定幅值以上的增量促使返送點校正電路106b減小信號VOUT的最大佔空比。這種減小是通過產生連接到電容器C2的校正電流ICOR來實現的，當電壓VZ1超過第二閾值電壓時，電容器C2導致控制器106的插腳2的電壓VC2的變化率增加。
當電壓RAW B+升高並導致電壓VZ1進一步升高到第二閾值電壓以上時，電流ICOR中的增量以已知方式造成信號VOUT最大佔空比的減小。當電壓VZ1大於約1.7V的電壓電平時，產生第二閾值電壓。結果是，當電壓RAW B+進一步增加時，最大佔空比成比例地減小。與電壓RAW B+的增加相反，最大佔空比的減小會對電源中產生的最大電能起穩定作用。另一方面，當電壓VZ1低於1.7V電平時，電壓VZ1的增加不影響電流ICOR和電壓VOUT的佔空比。
當消磁電路被激活時，因為分壓器網絡(R1和R2)建立了足夠大的為阻止電源斷開而提供了充分峰值儲備的監視電壓VZ1，即使電壓RAW B+在正常容許範圍內時，初級輸入電壓RAW B+也可能處於使電壓VZ1超過電路106b的第二閾值電壓一個額外量的電平。所以，不利的是，最大佔空比明顯地進一步減小，使得可以導出的最大電能更少了。即使初級輸入電壓並沒有真正達到能夠損壞電源的高電平，這種供電能力的大大降低也可能發生。
根據發明特徵，當電壓RAW B+增加到相對於電壓VZ1等於3V的閾值幅值以上時，為了阻止電流ICOR進一步減小電壓VOUT的最大佔空比，監視電壓發生器110包括作為限制器運行的齊納二極體Z1，該限制器將表示初級輸入電壓的電壓VZ1限制到3V。因此，監視電壓VZ1絕不會升高到預定電平(例如3V)以上，否則，將導致控制器106內的返送點校正電路106b進一步減小最大佔空比。這種方式的好處是，作為電壓RAW B+的函數的最大佔空比的減小受到了限制。
對於電壓RAW B+中的給定增量來說，當電壓RAW B+大於相對於電壓VZ1等於3V的閾值幅值時，電流ICOR形成的電壓VOUT佔空比的減小受到限制。與此對照，電流ICOR產生的佔空比的減小沒有受到限制，而是當電壓VZ1在1.7V和3V之間時與電壓RAW B+成比例地變化。這樣，與電壓RAW B+不超過閾值幅值時相比，當電壓RAW B+超過閾值幅值時，齊納二極體Z1作為限制器運行，用於限制佔空比的減小。產生低於1.7V第二閾值電壓的電壓VZ1的電壓RAW B+的增加不影響電流ICOR。
準確地說，對於TDA4605集成電路控制來說，齊納二極體的值為3V。因此，在齊納二極體開始導通電流到地之前，監視電壓發生器的輸入信號不可能升高到3V電平以上。同樣地，監視電壓發生器建立了預定初級輸入電壓範圍的電壓範圍，在該電壓範圍，控制器106以正常方式運行，既避免了欠壓電源去激活，又避免了最大佔空比的進一步減小。因此，擴展了輸入電壓動態範圍。
權利要求書按照條約第19條的修改1．一種開關型電源，包括輸入電壓源(101)；開關(Q1)，響應具有可控佔空比的第一控制信號(VOUT)並連接到所述輸入電壓源，用於根據所述第一控制信號的所述佔空比產生輸出電源電壓(REG B+)；佔空比調製器(106b,106c)，響應第二控制信號(VCT)，以此產生所述第一控制信號並控制所述第一控制信號的所述佔空比，所述調製器響應表示所述輸入電源電壓的信號(VZ1)，用於當所述輸入電源電壓增加時減小所述佔空比；以及連接到所述調製器的限制器(Z1,R1)，對所述輸入電源電壓的給定增量來說，當所述輸入電源電壓超過第一幅值時，用於限制佔空比的減小。
2．根據權利要求1所述的電源，其中根據所述第二控制信號，所述第一控制信號(VCT)的所述佔空比在控制範圍內變化，以及其中當所述佔空比在所述控制範圍的端值時，所述限制器(Z1,R1)限制所述佔空比的減小。
3．根據權利要求1所述的電源，其中所述限制器(Z1,R1)包括連接在所述輸入電源電壓指示信號(VZ1)的信號路徑中的鉗位器(Z1)，當所述輸入電源電壓超過所述第一幅值時對所述輸入電壓指示信號進行鉗位，當所述輸入電源電壓不超過所述第一幅值時不進行鉗位。
4．根據權利要求3所述的電源，其中所述電壓鉗位器(Z1)包括二極體。
5．根據權利要求3所述的電源，還包括響應所述輸入電源電壓指示信號(VZ1)的禁動電路(106a)，用於當所述輸入電源電壓小於第二幅值時禁動所述輸出電源電壓(REG B+)，其中對於所述禁動電路的輸入和所述限制器的輸入(Z1的陰極)中的每一個來說，所述電壓鉗位器(Z1)與所述輸入電源電壓指示信號連接在同一路徑中。
6．根據權利要求1所述的電源，其中所述調製器(106b,106c)包括返送點校正器(106b)，用於當所述輸入電源電壓(RAW B+)增加時減小所述佔空比，其中所述限制器(Z1,R1)連接到所述校正器。
7．根據權利要求1所述的電源，其中所述第二控制信號(VCT)產生於反饋路徑中，用於調節所述輸出電源電壓(REG B+)。
8．根據權利要求1所述的電源，其中所述輸入電源電壓指示信號(VZ1)從所述輸入電壓源(101)經旁路所述開關(Q1)的信號路徑連接到所述調製器(106b,106c)。
9．根據權利要求8所述的電源，其中所述限制器(Z1,R1)包括連接在所述信號路徑中的鉗位器(Z1)，當所述輸入電源電壓超過所述第一幅值時，對所述輸入電源電壓指示信號(VZ1)進行鉗位，當所述輸入電源電壓不超過所述第一幅值時，不進行鉗位操作。
10．一種電源，包括輸入電源電壓(RAW B+)，變壓器(112)以及所連接的用於形成穩定的輸出電源電壓開關模式的開關(Q1)，所述開關響應具有可控佔空比的第一控制信號(VOUT)；佔空比調製器(106b,106c)，用於產生響應第二控制信號(VZ1)的所述第一控制信號以限制所述開關的佔空比，當所述第二控制信號在電壓電平的預定範圍內時，所述調製器以第一模式(VZ1未受限制)運行，當所述第二控制信號超出所述範圍時，所述調製器以第二模式(VZ1受限制)運行；以及電壓監視電路(Z1,R1,R2)，用於產生所述第二控制信號，所述第二控制信號表示在輸入電源電壓值的第一範圍內所述輸入電源電壓的第一比例以及在輸入電源電壓值的第二範圍內所述輸入電源電壓的第二比例。
11．根據權利要求10所述的電源，其中所述電壓監視電路(Z1,R1,R2)包括連接在所述第二控制信號(VZ1)的信號路徑中的鉗位器(Z1)。
12．根據權利要求11所述的電源，其中所述第二控制信號(VZ1)從所述輸入電源電壓(RAW B+)經旁路所述開關(Q1)的信號路徑連接到所述調製器。
13．一種電源，包括輸入電源電壓(RAW B+)，變壓器(112)以及所連接的用於形成穩定的輸出電源電壓開關模式的開關(Q1)，所述開關響應具有可控佔空比的第一控制信號(VOUT)；
佔空比調製器(106b,106c)，用於產生響應第二控制信號(VZ1)的所述第一控制信號，當所述第二控制信號在電壓電平的預定範圍內時，所述調製器以第一模式(VZ1未受限制)運行，當所述第二控制信號超出所述範圍時，所述調製器以第二模式(VZ1受限制)運行；以及電壓監視電路(Z1,R1,R2)，用於產生所述第二控制信號，所述第二控制信號表示在輸入電源電壓值的第一範圍內所述輸入電源電壓的第一比例以及在輸入電源電壓值的第二範圍內所述輸入電源電壓的第二比例，使得只要所述輸入電源電壓在所述輸入電源電壓值的第一範圍內，所述第二控制信號隨所述輸入電源電壓變化而變化且所述調製器以所述第一運行模式運行。
14．一種電源，包括輸入電源電壓(RAW B+)，變壓器(112)以及所連接的用於形成穩定的輸出電源電壓開關模式的開關(Q1)，所述開關響應具有可控佔空比的第一控制信號(VOUT)；佔空比調製器(106b,106c)，用於產生響應第二控制信號(VZ1)的所述第一控制信號，當所述第二控制信號在電壓電平的預定範圍內時，所述調製器以第一模式(VZ1未受限制)運行，當所述第二控制信號超出所述範圍時，所述調製器以第二模式(VZ1受限制)運行；以及連接到所述輸入電源電壓的非線性分壓器電路(Z1,R1,R2)，用於產生所述第二控制信號，所述第二控制信號表示在輸入電源電壓值的第一範圍內所述輸入電源電壓的第一比例以及在輸入電源電壓值的第二範圍內所述輸入電源電壓的第二比例。
權利要求
1．一種開關型電源，包括輸入電壓源(101)；開關(Q1)，響應具有可控佔空比的第一控制信號(VOUT)並連接到所述輸入電壓源，用於根據所述第一控制信號的所述佔空比產生輸出電源電壓(REG B+)；佔空比調製器(106b,106c)，響應第二控制信號(VCT)，以此產生所述第一控制信號並控制所述第一控制信號的所述佔空比，所述調製器響應表示所述輸入電源電壓的信號(VZ1)，用於當所述輸入電源電壓增加時減小所述佔空比；以及連接到所述調製器的限制器(Z1,R1)，當所述輸入電源電壓超過第一幅值時，對於所述輸入電源電壓的給定增量，用於限制佔空比的減小。
2．根據權利要求1所述的電源，其中根據所述第二控制信號，所述第一控制信號(VCT)的所述佔空比在控制範圍內變化，以及其中當所述佔空比在所述控制範圍的端值時，所述限制器(Z1,R1)限制所述佔空比的減小。
3．根據權利要求1所述的電源，其中所述限制器(Z1,R1)包括連接在所述輸入電源電壓指示信號(VZ1)的信號路徑中的鉗位器(Z1)，當所述輸入電源電壓超過所述第一幅值時對所述輸入電壓指示信號進行鉗位，當所述輸入電源電壓不超過所述第一幅值時不進行鉗位。
4．根據權利要求3所述的電源，其中所述電壓鉗位器(Z1)包括二極體。
5．根據權利要求3所述的電源，還包括響應所述輸入電源電壓指示信號(VZ1)的禁動電路(106a)，用於當所述輸入電源電壓小於第二幅值時禁動所述輸出電源電壓(REG B+)，其中對於所述禁動電路的輸入和所述限制器的輸入(Z1的陰極)中的每一個來說，所述電壓鉗位器(Z1)與所述輸入電源電壓指示信號連接在同一路徑中。
6．根據權利要求1所述的電源，其中所述調製器(106b,106c)包括返送點校正器(106b)，用於當所述輸入電源電壓(RAW B+)增加時減小所述佔空比，其中所述限制器(Z1,R1)連接到所述校正器。
7．根據權利要求1所述的電源，其中所述第二控制信號(VCT)產生於反饋路徑中，用於調節所述輸出電源電壓(REG B+)。
8．根據權利要求1所述的電源，其中所述輸入電源電壓指示信號(VZ1)從所述輸入電壓源(101)經旁路所述開關(Q1)的信號路徑連接到所述調製器(106b,106c)。
9．根據權利要求8所述的電源，其中所述限制器(Z1,R1)包括連接在所述信號路徑中的鉗位器(Z1)，當所述輸入電源電壓超過所述第一幅值時，對所述輸入電源電壓指示信號(VZ1)進行鉗位，當所述輸入電源電壓不超過所述第一幅值時，不進行鉗位操作。
10．一種電源，包括輸入電源電壓(RAW B+)，變壓器(112)以及所連接的用於形成穩定的輸出電源電壓開關模式的開關(Q1)，所述開關響應具有可控佔空比的第一控制信號(VOUT)；佔空比調製器(106b,106c)，用於產生響應第二控制信號(VZ1)的所述第一控制信號，當所述第二控制信號在電壓電平的預定範圍內時，所述調製器以第一模式(VZ1未受限制)運行，當所述第二控制信號超出所述範圍時，所述調製器以第二模式(VZ1受限制)運行；以及電壓監視電路(Z1,R1,R2)，用於產生所述第二控制信號，所述第二控制信號表示在輸入電源電壓值的第一範圍內所述輸入電源電壓的第一比例以及在輸入電源電壓值的第二範圍內所述輸入電源電壓的第二比例。
11．根據權利要求10所述的電源，其中所述電壓監視電路(Z1,R1,R2)包括連接在所述第二控制信號(VZ1)的信號路徑中的鉗位器(Z1)。
12．根據權利要求11所述的電源，其中所述第二控制信號(VZ1)從所述輸入電源電壓(RAW B+)經旁路所述開關(Q1)的信號路徑連接到所述調製器。
全文摘要
一種開關型電源控制器,包括響應輸入電源電壓指示信號(Z1)的欠壓保護電路(106a)。所述輸入電源電壓指示信號也與返送點校正電路(106b)連接。當輸入電源電壓增加但仍小於預定幅值時,校正電路導致控制信號(VOUT)最大佔空比的減小。當輸入電源電壓超過預定幅值時,齊納二極體(Z1)限制輸入電源電壓指示信號阻止佔空比的進一步減小。
文檔編號H02M3/28GK1236501SQ97199473
公開日1999年11月24日 申請日期1997年9月10日 優先權日1996年9月13日
發明者B·W·舒特斯 申請人:湯姆森消費電子有限公司