專利名稱：Pwm控制器及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及電子學(xué)，尤其是涉及形成半導(dǎo)體器件的方法和結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
過(guò)去，半導(dǎo)體工業(yè)利用各種方法和結(jié)構(gòu)來(lái)生產(chǎn)脈沖寬度調(diào)制 (PWM)電源控制器。在某些情況下，電源控制器監(jiān)控體輸入電壓 的平均值以確定體輸入電壓是否足以形成期望的輸出電壓。這些類型 的控制器還依賴于體輸入電壓上的脈動(dòng)電壓以便提供保護(hù)。在大多數(shù) 情況下，監(jiān)控器和傳感器沒(méi)有足夠的精確度。因此，PWM控制器進(jìn) 入保護(hù)模式的體輸入電壓值改變。不精確的檢測(cè)通常導(dǎo)致對(duì)電源控制 器的損壞。
因此，期望有一種更精確地感測(cè)體輸入電壓并保護(hù)電源控制器的 PWM控制器。


圖1示出電源控制器的實(shí)施方式，其示意地示出根據(jù)本發(fā)明的脈 沖寬度調(diào)制(PWM)電源控制器的示例性實(shí)施方式的一部分；
圖2是具有示出根據(jù)本發(fā)明的圖1的系統(tǒng)的某些信號(hào)的曲線的
圖3示出電源控制器的實(shí)施方式，其示意地示出另一脈沖寬度調(diào) 制(PWM)電源控制器的示例性實(shí)施方式的一部分，該電源控制器 是根據(jù)本發(fā)明的圖1的PWM電源控制器的可選實(shí)施方式；
圖4示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的圖3的PWM控制器的電路的實(shí)
施方式一部分；以及圖5示出電源系統(tǒng)的實(shí)施方式，其示出又一脈沖寬度調(diào)制 (PWM)電源控制器的示例性實(shí)施方式的一部分，該電源控制器是 根據(jù)本發(fā)明的圖1的PWM電源控制器的可選實(shí)施方式；以及
圖6示意性地示出包括根據(jù)本發(fā)明的圖1的脈沖寬度調(diào)制 (PWM)電源控制器的半導(dǎo)體器件的放大平面圖。
為了說(shuō)明的簡(jiǎn)潔和清楚，附圖中的元件沒(méi)有必要按比例繪制，且 不同圖中相同的參考數(shù)字表示相同的元件。此外，為了描述的簡(jiǎn)單而 省略了對(duì)公知的步驟和元件的說(shuō)明與詳述。如這里所使用的栽流電極 表示器件的一個(gè)元件，其承載通過(guò)該器件的電流，如MOS晶體管的 源極或漏極、或雙極型晶體管的集電極或發(fā)射極、或二極管的負(fù)極或 正極；控制電極表示器件的一個(gè)元件，其控制通過(guò)該器件的電流，如 MOS晶體管的柵極或雙極型晶體管的基極。雖然這些器件在這里被 解釋為某個(gè)N溝道或P溝道器件，但本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn) 識(shí)到，依照本發(fā)明，互補(bǔ)器件也是可能的。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn) 識(shí)到，這里使用的詞"在…的期間、在…同時(shí)、當(dāng)…的時(shí)候"不是一個(gè)行 為和初始行為同時(shí)發(fā)生的準(zhǔn)確術(shù)語(yǔ)，而是在被初始行為發(fā)動(dòng)的反應(yīng)行 為之間可能有一些小而合理的延遲，如傳播延遲。詞"大約"或"實(shí)質(zhì) 上"的使用意味著元件的值具有預(yù)計(jì)非常接近于規(guī)定的值或位置的參 數(shù)。然而，如本領(lǐng)域中所公知的，總是存在極小的偏差使上述值或位 置不是正好如規(guī)定的值或位置。在本領(lǐng)域中業(yè)已確認(rèn)，最大約10%的 偏差(對(duì)于半導(dǎo)體摻雜濃度，最大為百分之二十(20%))被認(rèn)為是 正如所描述的理想目標(biāo)的合理偏差。
具體實(shí)施例方式
圖1示意性示出電源系統(tǒng)10的實(shí)施方式的一部分，其示出脈沖 寬度調(diào)制(PWM)電源控制器或PWM控制器30的示例性實(shí)施方式 的一部分。系統(tǒng)10在功率輸入端子12和功率返回端子13之間接收 輸入功率，并在輸出端子17和輸出返回端18之間形成輸出電壓。負(fù) 載(沒(méi)有示出)通常連接在端子17和返回端18之間。端子U和13通常耦合成通過(guò)橋式整流器11接收在端子12和13之間形成的體輸入電壓。濾波電容器14幫助形成體輸入電壓?？刂破?0形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)被用來(lái)控制功率開(kāi)關(guān)例如功率晶體管21的運(yùn)轉(zhuǎn)，并將端子17和返回端18之間的輸出電壓的值調(diào)節(jié)到期望值。晶體管21一般連接到變壓器16,以便控制流經(jīng)變壓器16的電流，目的是調(diào)節(jié)輸出電壓。反饋網(wǎng)絡(luò)20連接成接收輸出電壓并形成代表輸出電壓的值的反饋(FB)信號(hào)。電流感測(cè)電路例如電阻器22通常耦合成形成代表流經(jīng)晶體管21的電流的值的電流感測(cè)(CS)信號(hào)。感測(cè)網(wǎng)絡(luò)23連接在端子12和13之間，以便接收體輸入電壓，并在節(jié)點(diǎn)26形成代表體輸入電壓的值的線感測(cè)信號(hào)。感測(cè)網(wǎng)絡(luò)23 —般包括串聯(lián)連接在端子12和13之間的電阻器24和25。
如在下文中將進(jìn)一步看到的，控制器30被配置成感測(cè)端子12和13之間的體輸入電壓的值降低到不大于第一值的值，并響應(yīng)于體輸入電壓保持不大于該第一值達(dá)到第一時(shí)間段或第一時(shí)間間隔而使驅(qū)動(dòng)晶體管21的驅(qū)動(dòng)信號(hào)無(wú)效?？刂破?0被連接成接收電壓輸入端31和電壓返回端32之間的輸入功率。輸入端31和返回端32 —般連接到相應(yīng)的端子12和13。控制器30通常包括驅(qū)動(dòng)輸出端36、反饋(FB)輸入端37、電流感測(cè)(CS)輸入端38以及連接成從網(wǎng)絡(luò)23接收線感測(cè)信號(hào)的感測(cè)輸入端34。 FB輸入端37連接成從反饋網(wǎng)絡(luò)20接收FB信號(hào)，而CS輸入端38連接成接收代表通過(guò)晶體管21的電流的CS信號(hào)。驅(qū)動(dòng)輸出端36提供用于控制晶體管21并將端子17和返回端18之間的輸出電壓調(diào)節(jié)到期望值的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)或驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
控制器30包括實(shí)質(zhì)上固定頻率的時(shí)鐘電路或時(shí)鐘43、 PWM鎖存器45、 PWM驅(qū)動(dòng)器46、最大占空比控制電路48、可選的與門(mén)49、或門(mén)51和電壓-電流式比較器52?？刂破?0通常還包括內(nèi)部調(diào)節(jié)器39，其耦合在輸入端31和返回端32之間以接收輸入電壓，并在輸出端40上形成用于操作控制器30的元件例如鎖存器45以及門(mén)49和51的內(nèi)部工作電壓。在某些情況下，調(diào)節(jié)器39可包括高電壓?jiǎn)?dòng)電路，其從輸入端31上的高電壓形成低電壓并接著使用該低電壓來(lái)形成輸出端40上的工作電壓。這樣的啟動(dòng)電路和內(nèi)部調(diào)節(jié)器對(duì)本領(lǐng)域中的技術(shù)人員是公知的。此外，在某些情況下，高電壓?jiǎn)?dòng)電路可連接在輸入端31和端子12之間，高電壓電路的輸出端連接到輸入端31。時(shí)鐘43形成實(shí)質(zhì)上固定頻率的時(shí)鐘信號(hào)，該信號(hào)被用來(lái)使鎖存器45置位并開(kāi)始輸出端36上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期，使鎖存器45置位使驅(qū)動(dòng)信號(hào)有效，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)使晶體管21導(dǎo)通，并當(dāng)電流開(kāi)始流經(jīng)晶體管21時(shí)在輸入端38上形成CS信號(hào)。比較器52接收CS和FB信號(hào)，且當(dāng)CS信號(hào)達(dá)到FB信號(hào)的值時(shí)比較器52的輸出變?yōu)楦唠娖?。?lái)自比較器52的高電平輸出使鎖存器45復(fù)位并通過(guò)使驅(qū)動(dòng)信號(hào)無(wú)效來(lái)終止驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期的有效部分(active portion)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比被確定為驅(qū)動(dòng)信號(hào)的有效部分除以驅(qū)動(dòng)信號(hào)的總周期。最大占空比控制電路48用于限制輸出端36上形成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最大占空比。電路48從時(shí)鐘43接收時(shí)鐘信號(hào)并在需要驅(qū)動(dòng)信號(hào)的有效部分終止以及把占空比限制在最大值的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期中的某個(gè)時(shí)刻形成控制信號(hào)。這種占空比控制電路對(duì)本領(lǐng)域中的技術(shù)人員是公知的。在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期內(nèi)的所選時(shí)刻，來(lái)自電路48的控制信號(hào)變?yōu)楦唠娖讲⑼ㄟ^(guò)門(mén)49和51使鎖存器45復(fù)位，即使鎖存器45仍然被置位且沒(méi)有被比較器52復(fù)位。
控制器30還包括實(shí)現(xiàn)為遲滯比較器55的線檢測(cè)器和用于幫助控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)間控制電路58。在一個(gè)實(shí)施方式中，電路58包括實(shí)質(zhì)上恒定的電流源60、電容器61、晶體管62、比較器64和參考發(fā)生器或參考源65。然而，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，電路58可具有其它實(shí)施方式，只要保留下文中所述的電路58的功能。
圖2是具有示出系統(tǒng)10的某些信號(hào)的曲線的圖。橫坐標(biāo)表示時(shí)間，而縱坐標(biāo)表示所示信號(hào)的增加的值。曲線68示出在端子12和13之間形成的體輸入電壓。曲線72以虛線示出如果電容器14不存在時(shí)體電壓的值。曲線69作為虛線示出體輸入電壓的第一值，而曲線70作為虛線示出體輸入電壓的第二值。曲線73示出比較器64的輸出。上述描述參考圖1和圖2。雖然體輸入電壓實(shí)質(zhì)上是DC電壓，但通常存在實(shí)質(zhì)上出現(xiàn)在AC輸入電壓的頻率處的一些脈動(dòng)電壓。曲線68示出在體輸入電壓的平均DC值的頂部形成的此脈動(dòng)電壓。該脈動(dòng)電壓的谷值或較低值根據(jù)由連接在端子17和返回端18之間的負(fù)載(沒(méi)有示出)所需要的電流的量來(lái)變化。當(dāng)負(fù)載電流增加時(shí)，谷值降低，而當(dāng)負(fù)載電流降低時(shí)，谷值增加。在曲線68的一個(gè)周期期間，控制器30形成很多驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)控制晶體管21并調(diào)節(jié)輸出電壓的值，這是因?yàn)闀r(shí)鐘43的頻率比脈動(dòng)電壓的頻率大得多。只要脈動(dòng)電壓在達(dá)到谷值之后增大，系統(tǒng)IO通常就接收到足夠的功率來(lái)維持負(fù)載的運(yùn)轉(zhuǎn)。然而，如果輸入電壓的值減小，并使谷值降低到最小值之下并保持在最小值之下，如時(shí)刻T2和T3之間所示的，系統(tǒng)10可能不會(huì)接收到足夠的功率來(lái)使負(fù)載工作。控制器30被配置成檢測(cè)體輸入電壓的瞬時(shí)值降低到第一值，如由曲線70示出的值之下，并保持在該值之下一段延長(zhǎng)的時(shí)間，則相應(yīng)地終止驅(qū)動(dòng)信號(hào)。如果體輸入電壓的瞬時(shí)值增大而超過(guò)第 一值并在時(shí)間間隔終止之前達(dá)到第二值，例如由曲線69所示的值，則控制器30被配置成重置時(shí)間間隔且不終止驅(qū)動(dòng)信號(hào)?？刂破?0可選地配置成在時(shí)間間隔期間增大驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比，以便將更多的功率應(yīng)用于負(fù)載，同時(shí)等待來(lái)察看體輸入電壓的瞬時(shí)值是否增加回第二值之上。
比較器55從輸入端34接收線感測(cè)信號(hào)。如果體電壓的瞬時(shí)值足以讓線感測(cè)信號(hào)大于來(lái)自參考源56的電壓的值，則比較器55的輸出為高電平，而該高電平經(jīng)過(guò)門(mén)49和51后對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)沒(méi)有影響。來(lái)自比較器55的高電平也使晶體管62導(dǎo)通，這防止開(kāi)始時(shí)間間隔。如果體輸入電壓的瞬時(shí)值降低到足以使線感測(cè)信號(hào)降低到小于參考源56的值的第一值之下，則比較器55的輸出變成高電平。來(lái)自比較器55的高電平使晶體管62截止，并允許電容器61以由電流源60的值和電容器61的值確定的速率充電。電容器61在時(shí)間間隔內(nèi)充電，直到達(dá)到的值大于來(lái)自參考源65的電壓的值，這使比較器64的輸出為高電平。在當(dāng)電容器61充電的時(shí)間間隔期間，控制器30繼續(xù)運(yùn)行，并
8形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)操作晶體管21并調(diào)節(jié)輸出電壓的值。通常，上述時(shí)間間隔足以確保脈動(dòng)電壓的瞬時(shí)值重新增大，來(lái)使體電壓的瞬時(shí)值恢復(fù)到第 一值之上到第二值。如果瞬時(shí)值在所述時(shí)間間隔終止之前增大回到第二值，則認(rèn)為該降低是瞬時(shí)的且驅(qū)動(dòng)信號(hào)不應(yīng)被禁止。例如，時(shí)間間隔可低至十(10)毫秒且通常比脈動(dòng)電壓的周期大(AC輸入電壓的頻率的一半)。來(lái)自比較器64的高電平迫使門(mén)51的輸出為高電平并使鎖存器45復(fù)位，從而終止當(dāng)前的驅(qū)動(dòng)信號(hào)并阻止控制器30形成后序的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，直到體輸入電壓的瞬時(shí)值增大而超過(guò)第二值，該第二值使感測(cè)信號(hào)增大到大于來(lái)自參考源56的信號(hào)的值加上比較器55的遲滯量。如果在所述時(shí)間間隔期間，體輸入電壓的瞬時(shí)值增加到第二值，則比較器55的輸出重新變?yōu)楦唠娖?，這使電容器61立即放電并終止所述時(shí)間間隔，從而防止電路58禁止驅(qū)動(dòng)信號(hào)。使用電路58便于對(duì)比較器55的遲滯量使用固定值。在沒(méi)有電路58的情況下，遲滯量必須通過(guò)外部元件來(lái)調(diào)節(jié)。該調(diào)節(jié)元件需要其中形成控制器30的密封裝置的額外管腳，從而增加了控制器30的成本。此外，外部調(diào)節(jié)元件通常導(dǎo)致較低的精確度。響應(yīng)于降低的體輸入電壓而向負(fù)栽提供更多的功率消除了對(duì)大容量濾波電容器的需要，從而允許對(duì)電容器14使用低電容值，這降低了系統(tǒng)成本。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，如果負(fù)栽(沒(méi)有示出)所需的電流增加到大于由系統(tǒng)10所提供的電流的值，則體輸入電壓的瞬時(shí)值也會(huì)降低，并且控制器30的工作方式將與在由輸入電壓降低而引起的降低的情況下所描述的工作方式一樣。
在可選的結(jié)構(gòu)中，比較器55的輸出還被用來(lái)禁止電路48限制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最大占空比。通常，如果體輸入電壓降低，則系統(tǒng)10必須向負(fù)栽提供更多的功率，以便將輸出電壓維持在期望的輸出電壓值。配置控制器30以通過(guò)在體電壓為低的時(shí)間期間不限制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最大占空比來(lái)增加占空比，以向負(fù)載提供了更多的功率，從而有助于維持輸出電壓的期望值，即使體輸入電壓降低。在此可選的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)體輸入電壓降低并使比較器55的輸出變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，來(lái)自比較器55的低電平使可選的與門(mén)49的輸出為低電平，這防止電路48使鎖存器45復(fù)位。因此，來(lái)自比較器55的低電平允許控制器30增加驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比，而不影響驅(qū)動(dòng)信號(hào)的中斷時(shí)間。注意，中斷時(shí)間由比較器52控制(在由時(shí)鐘43形成的周期內(nèi))，因此，中斷時(shí)間是可變的值而不是固定的值。在體輸入電壓增大使得比較器55的輸出變?yōu)楦唠娖降臅r(shí)刻，控制器30允許電路48重新限制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最大占空比。
為了便于控制器30的這項(xiàng)功能，時(shí)鐘43的輸出端連接到鎖存器45的置位輸入端并連接到電路48的輸入端。電路48的輸出端連接到門(mén)49的第一輸入端。門(mén)49的輸出端連接到門(mén)51的第一輸入端，門(mén)51的輸出端連接到鎖存器45的復(fù)位輸入端。鎖存器45的Q輸出端連接到驅(qū)動(dòng)器46的輸入端，驅(qū)動(dòng)器46的輸出端連接到輸出端36。比較器55的非反相輸入端連接到輸入端34，而反相輸入端連接到參考源56的輸出端。比較器55的輸出端一般連接到門(mén)49的第二輸入端并連接到晶體管62的柵極。晶體管62的源極一般連接到返回端32并連接到電容器61的第一端子。晶體管62的漏極一般連接到電流源60的輸出端、比較器61的第二端子和比較器64的非反相輸入端。源60的第二端子連接到調(diào)節(jié)器39的輸出端40。比較器64的反相輸入端連接到參考源65的輸出端。比較器64的輸出端連接到門(mén)51的第二輸入端，門(mén)51的第三輸入端連接到比較器52的輸出端。比較器52的非反相輸入端一般連接到輸入端37和電阻器53的第一端子，電阻53的第二端子連接到輸出端40。比較器52的反相輸入端連接到輸入端38。
圖3示意性地示出電源系統(tǒng)75的實(shí)施方式的一部分，其示出PWM控制器76的示例性實(shí)施方式的一部分。系統(tǒng)75和控制器76是在圖l和圖2的說(shuō)明中描述的相應(yīng)的系統(tǒng)10和控制器30的可選實(shí)施方式?？刂破?6類似于控制器30，只不過(guò)控制器76包括的最大占空比控制電路80是控制器30的最大占空比控制電路48的可選實(shí)施方式。最大占空比控制電路80被配置成響應(yīng)于變得小于笫一值的體輸入電壓而改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最大占空比。當(dāng)體輸入電壓的值大于第一值
10時(shí)，比較器55的輸出為高電平，且電路80將最大占空比限制到第一 占空比值，例如百分之八十(80%)。當(dāng)體輸入電壓的值降低到第一 值時(shí)，比較器55的輸出為低電平，且電路80將最大占空比限制到大 于第一占空比值的第二占空比值，例如95%。增加占空比向負(fù)栽傳遞 更多功率并允許使用較小的濾波電容器，從而減小了系統(tǒng)成本。
圖4示意性示出電路80的一個(gè)示例性實(shí)施方式。當(dāng)來(lái)自時(shí)鐘43 的時(shí)鐘信號(hào)變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，晶體管85被導(dǎo)通，以使電容器84放電并 使比較器87的輸出為低電平。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，恒流源86 以實(shí)質(zhì)上恒定的速率給電容器84充電。如果體輸入電壓大于第一值， 則比較器55的輸出為高電平，因而輸入78為高電平，這使晶體管81 導(dǎo)通并使晶體管82截止。使晶體管81導(dǎo)通將參考電壓從參考發(fā)生器 或參考源88耦合到比較器87。當(dāng)比較器84充電到參考源88的值時(shí)， 比較器87的輸出變?yōu)楦唠娖剑@使鎖存器45復(fù)位。如果體輸入電壓 的值小于第一值，則輸入78為低電平，這使晶體管81截止并使晶體 管82導(dǎo)通，以將參考電壓從參考發(fā)生器或參考源89耦合到比較器87。 參考源89形成有比參考源88高的電壓，因此使比較器87的輸出變 為高電平會(huì)花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，從而允許驅(qū)動(dòng)信號(hào)在時(shí)鐘周期或驅(qū)動(dòng)信 號(hào)周期的較長(zhǎng)部分內(nèi)保持有效。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，圖4中 所示的示例性實(shí)施方式可用實(shí)現(xiàn)了類似功能的其它實(shí)施方式來(lái)代替。
圖5示意性示出電源系統(tǒng)90的實(shí)施方式的一部分，其示出PWM 控制器91的示例性實(shí)施方式的一部分?？刂破?1類似于控制器30， 然而，控制器91具有可變頻率振蕩器(VFO) 92而不是由控制器30 使用的固定頻率時(shí)鐘43?？刂破?1被配置成響應(yīng)于降低到不大于第 一值的體輸入電壓而降低由振蕩器92形成的時(shí)鐘信號(hào)的值。降低振 蕩器92的頻率允許驅(qū)動(dòng)信號(hào)保持有效一段較長(zhǎng)的時(shí)間，從而增加輸 送到負(fù)載的功率的量。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，門(mén)49可被控 制器91使用，以便禁止電路48的作用。此外，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員 應(yīng)認(rèn)識(shí)到，電路48可由圖3的說(shuō)明中描述的電路80代替。
圖6示意性示出在半導(dǎo)體晶片98上形成的半導(dǎo)體器件或集成電
ii路97的實(shí)施方式的一部分的放大平面圖。控制器30或控制器76或 91在晶片98上形成。晶片98還可包括為了制圖的簡(jiǎn)單起見(jiàn)沒(méi)有在圖 6中示出的其它電路?？刂破?0和器件或集成電路97通過(guò)半導(dǎo)體制 造技術(shù)在晶片98上形成，這些技術(shù)對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)講是公知 的。
鑒于上述全部?jī)?nèi)容，很明顯公開(kāi)了一種新穎的器件和方法。除其 它特征以外，所包括的是形成一種PWM控制器，以響應(yīng)于在第一時(shí) 間間隔內(nèi)保持不大于第一值的體輸入電壓的瞬時(shí)的值而禁止驅(qū)動(dòng)信 號(hào)，且如果體輸入電壓的瞬時(shí)值在時(shí)間間隔終止之前增加就重置時(shí)間 間隔。使用體電壓的瞬時(shí)值允許控制器30對(duì)電壓的隨后增加快速作 出反應(yīng)，而不是如由某些現(xiàn)有實(shí)現(xiàn)所完成的那樣等待平均值增加。因 此，使用體電壓的瞬時(shí)值導(dǎo)致比感測(cè)平均值的某些現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)更精確 地對(duì)條件進(jìn)行感測(cè)。此外，這項(xiàng)功能便于使用半導(dǎo)體器件的單個(gè)輸入 管腳來(lái)設(shè)定體輸入電壓的上限和下限，從而減少了成本。
雖然本發(fā)明的主題是用特定的示例性的、優(yōu)選的實(shí)施方式來(lái)描述 的，但顯然對(duì)半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)許多替換方式和變化是顯而 易見(jiàn)的。例如，電路58是用特定的實(shí)施方式來(lái)說(shuō)明的，但本領(lǐng)域的 技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，其它實(shí)施方式是可能的，只要該實(shí)施方式提供電 路58的功能。此外，比較器55可用不同的電路實(shí)現(xiàn)。雖然本發(fā)明是 在電流模式控制器的背景下描述的，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到， 本發(fā)明還適用于其它控制方法，包括電壓模式控制。進(jìn)一步地，可使 用其它公知的方法而不是電阻器22來(lái)感測(cè)通過(guò)晶體管21的電流。雖 然控制器30被示為使用固定頻率時(shí)鐘，但可使用其它公知的控制回 路方法，包括可變頻率時(shí)鐘和遲滯控制回路。此外，為描述清楚而在 全文使用了"連接，，這個(gè)詞，但是，該詞旨在與詞"耦合，，具有相同的含 義。因此，"連接"應(yīng)被解釋為包括直接連接或間接連接。
權(quán)利要求
1. 一種PWM控制器，包括第一電路，其被配置成提供用于將輸出電壓調(diào)節(jié)到期望值的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；第二電路，其可操作地耦合成檢測(cè)降低到第一值的體輸入電壓并響應(yīng)性地形成第一控制信號(hào)；以及第三電路，其可操作地耦合成接收所述第一控制信號(hào)并響應(yīng)于所述體電壓保持不大于所述第一值達(dá)到一時(shí)間間隔而使所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)無(wú)效，且所述第三電路可操作地耦合成響應(yīng)于所述體輸入電壓在所述時(shí)間間隔終止之前增大到大于所述第一值的第二值而禁止使所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)無(wú)效并且重置所述時(shí)間間隔。
2. 如權(quán)利要求1所述的PWM控制器，其中所述PWM控制器 可操作地耦合成響應(yīng)于所述第一控制信號(hào)而增加所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最 大可允許的占空比。
3. 如權(quán)利要求1所述的PWM控制器，其中所述第三電路包括 計(jì)時(shí)器，所述計(jì)時(shí)器耦合成響應(yīng)于所述第一控制信號(hào)的第一狀態(tài)而開(kāi) 始所述時(shí)間間隔，并響應(yīng)于所述第一控制信號(hào)的第二狀態(tài)而重置所述 時(shí)間間隔。
4. 如權(quán)利要求1所述的PWM控制器，其中所述第二電路包括 比較器，所述比較器耦合成將代表所述體電壓的信號(hào)與參考信號(hào)作比 較。
5. 如權(quán)利要求4所述的PWM控制器，其中所述第三電路包括 計(jì)時(shí)器，所述計(jì)時(shí)器耦合成響應(yīng)于所述比較器的笫一狀態(tài)而開(kāi)始所迷 時(shí)間間隔并響應(yīng)于所述比較器的第二狀態(tài)而重置所述時(shí)間間隔。
6. —種形成PWM控制器的方法，包括以下步驟 配置所述PWM控制器以形成用于將輸出電壓調(diào)節(jié)到期望值的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及耦合第一電路以感測(cè)降低到第一值的體輸入電壓并響應(yīng)性地降低所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作頻率。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中耦合所述第一電路以感測(cè)所 述體輸入電壓的所述步驟包括耦合所述第 一 電路以接收代表所述體 輸入電壓的輸入信號(hào)并形成用于減小時(shí)鐘信號(hào)的頻率的控制信號(hào)，所 述時(shí)鐘信號(hào)用于形成所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括耦合比較器以將所述 輸入信號(hào)與參考信號(hào)相比較并響應(yīng)性地形成控制信號(hào)，并進(jìn)一步包括 耦合可變頻率振蕩器以響應(yīng)于所述控制信號(hào)而減小工作頻率。
9. 一種形成PWM控制器的方法，包括以下步驟 配置所述PWM控制器以形成用于將輸出電壓調(diào)節(jié)到期望值的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及配置所述PWM控制器以感測(cè)降低到不大于第一值的體輸入電 壓，并響應(yīng)于所述體輸入電壓保持不大于所述第一值達(dá)到一時(shí)間間隔 而使所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)無(wú)效。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括配置所述PWM控制器以述第一值而不使所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)無(wú)效，
全文摘要
在一個(gè)實(shí)施方式中，PWM控制器配置成響應(yīng)于在一段時(shí)間間隔內(nèi)保持在低值的體輸入電壓而禁止驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
文檔編號(hào)H02M3/28GK101459382SQ20081014924
公開(kāi)日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月12日
發(fā)明者J·P·克拉夫特 申請(qǐng)人:半導(dǎo)體元件工業(yè)有限責(zé)任公司