專利名稱：功率調節(jié)器及其輸入電流平均值限制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種功率調節(jié)器，尤其涉及一種具有功率無損失的輸入電流 平均值限制電路的功率調節(jié)器。
背景技術：
功率調節(jié)器，例如直流-直流變換器，用來給各種各樣的電系統(tǒng)提供穩(wěn)定 的電壓源。低電源設備中(如手提電腦、手機、充電器等)對電池的管理尤 其需要高效率的直流-直流變換器。開關型功率調節(jié)器把輸入直流電壓轉換成 高頻率電壓，在對高頻輸出電壓進行濾波進而轉換成直流輸出電壓。具體的 說，功率調節(jié)器通常包括一個開關器件、 一個輸出濾波器和一個控制器，開 關器件與一個輸入直流電壓源(如電池)交替性的連接和斷開以給負載(如 集成電路)供電。輸出濾波器連接在輸入電壓源和負載之間，由電感和電容 組成，用于對開關器件的輸出進行濾波進而提供直流輸出電壓?？刂破?例 如脈沖寬度調制器或者頻率脈沖調制器等)根據(jù)輸出信號的狀態(tài)來控制上述 開關器件的開關狀態(tài)，以此輸出一個相對穩(wěn)定的直流電壓。
在這樣的功率調節(jié)器結構中，為了防止輸出短路或者電路過流情況下引 起輸入側電流過大，導致溫度升高，過熱使得器件損壞或者使其壽命降低， 通常都會在電路中加入峰值電流限流電路部分，當瞬時電流過大時，峰值電 流限流電路部分開始工作，以關斷或者將該峰值電流限流使之減小，從而起 到保護功率開關器件的作用。
然而，上述的限流電路僅僅是對功率調節(jié)器本身進行保護，在實際應用
中，對輸入電源(如USB口供電)同樣需要限流保護，有必要對輸入電流的平均 值進行限流操作。限流保護電路首先要有一個電流取樣環(huán)節(jié)， 一般的做法是 串聯(lián)一個小電阻或者采用霍爾元件來獲得電流信號。當采樣電流比較小的時候，這兩種取樣方法都是可取的。但當取樣電流比較大時，電阻取樣會有較 大的損耗，降低了變換器的效率，而霍爾元件取樣體積比較大，且價格昂貴， 整個電源的成本增加。
如圖1所示，其為現(xiàn)有功率調節(jié)器電路中應用外接電阻的輸入電流限流實
現(xiàn)電路原理圖，功率調節(jié)器包括輸入采樣電阻ll,放大器12、控制電路13、 驅動電路14、開關器件和濾波電路等部分。采用輸入采樣電阻ll獲取輸入電 流，并通過放大器12將其放大得到電流平均值信號；再通過比較器將電流平 均值信號與基準信號進行比較，然后將比較結果輸入到控制電路13，當電流 平均值信號大于基準信號時，控制電路13關斷開關器件，實現(xiàn)對過大輸入電 流的限制。
但是，采用這種方法，不可避免的由于采樣電阻ll的存在，會在其上產 生較大的功率損耗，其數(shù)值大小與采樣電阻ll的阻值大小以及電路輸入電流 值的平方成正比，并且檢測放大器12部分也存在一定的直流靜態(tài)損耗。例如， 假設電路輸入電流為1A，輸入采樣電阻為100mQ時，則這時的采樣電阻ll的 功率損耗大約為100mW,顯然其不能滿足高效率應用場合的使用。
另外，這種方法需要在功率調節(jié)器外圍外接采樣電阻，以及比較器、放 大器等部分，使得電路面積變大、噪聲影響也較大。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種具有功率無損耗的輸入電流平均值 限流電路的功率調節(jié)器，以解決現(xiàn)有外接采樣電阻的實現(xiàn)方法其功率損耗大、 效率低的問題。
本發(fā)明的另 一 目的在于提供一種功率調節(jié)器中輸入電流平均值限制方 法，以解決現(xiàn)有外接采樣電阻的實現(xiàn)方法其功率損耗大、效率低的問題。
為達到上述目的，本發(fā)明提供一種功率調節(jié)器，包括開關器件、控制電 路，輸出濾波電路和輸入電流平均值限制電路，控制電路根據(jù)一輸出電壓反 饋信號控制開關器件周期性的導通和關斷，將輸入電源轉換成高頻信號，濾 波電路將高頻信號轉換成可給負載供電的輸出信號，并且輸出 一輸出電壓反
6饋信號至控制電路，輸入電流平均值限制電路包括
無損耗電流釆樣電路，與開關器件連接，用以無損耗釆樣流過開關器件 的瞬時電流，得到與流過開關器件的電流成比例的輸入采樣電流；
電流-電壓轉換電路，與無損耗電流采樣電路連接，用以將輸入采樣電流 進行平均值運算得到輸入電流平均值，并將輸入電流平均值轉換為第 一 電壓 信號；
平均電流調整電路，分別與電流-電壓轉換電路和控制電路連接，用以接 收第一電壓信號與一第一基準信號，并將第一電壓信號與第一基準信號進行 比較處理，處理結果輸出至控制電路，以控制開關器件的動作，從而限制輸 入電流的平均值。
依照本發(fā)明較佳實施例所述的功率調節(jié)器，無損耗電流采樣電路包括一 與所述開關器件類型相同的鏡像開關器件，流過所述開關器件和流過鏡像開 關器件的電流比為N:l, N不小于IO。
依照本發(fā)明較佳實施例所述的功率調節(jié)器，其電流-電壓轉換電路包括第 一電阻和第一電容，第一電阻和第一電容并聯(lián)后分別與無損耗電流采樣電路 和平均電流調整電路連接。
依照本發(fā)明較佳實施例所述的功率調節(jié)器，其輸入電流平均值限制電路 還包括一 電流放大電路，電流放大電路分別與無損耗電流采樣電路和電流-電 壓轉換電路連接，用以將輸入采樣電流進行放大處理。
依照本發(fā)明較佳實施例所述的功率調節(jié)器，其電流放大電路包括放大器 和一晶體管，放大器將輸入采樣電流進行放大且保證流出晶體管的輸入采樣 電流與開關器件導通時的電流成正比。
依照本發(fā)明較佳實施例所述的功率調節(jié)器，其平均電流調整電路包括一 比較器，比較器用以將第一電壓信號與一第一基準信號進行比較得到一限流 信號，當?shù)谝浑妷盒盘柎笥诘谝换鶞市盘枙r，限流信號控制開關器件的動作， 以限制輸入電流的平均值。
依照本發(fā)明較佳實施例所述的功率調節(jié)器，其平均電流調整電路包括一 放大器，放大器用以將第一電壓信號與一第一基準信號進行比較和放大而產
7生電流誤差信號。
依照本發(fā)明較佳實施例所述的功率調節(jié)器，其控制電路進一步包括輸出 電壓反饋回路，該輸出電壓反饋回路將電壓反饋信號與一第二基準信號比較 而產生輸出誤差信號，
當輸入電流平均值超過輸入電流平均值閾值時，即第 一 電壓信號大于第 一基準信號時，控制電路根據(jù)電流誤差信號關斷開關器件，以限制輸入電流
的平均值；
當輸入電流平均值沒有超過輸入電流平均值閾值時，即第 一 電壓信號小 于第一基準信號時，控制電路根據(jù)輸出誤差信號控制開關器件的動作，調整 開關器件的導通和關斷時間，并以此來調節(jié)輸出信號。
本發(fā)明還提供一種功率調節(jié)器中輸入電流平均值限制方法，包括以下步
驟
(1)采用鏡像電流方法對流過開關器件的電流進行無損耗采樣，得到輸 入釆樣電 流;
(2 )通過電流-電壓轉化電路對輸入釆樣電流進行平均值運算并將其轉換 為第一電壓信號；
(3)通過平均電流調整電路將第一電壓信號與一第一基準信號進行比 較，判斷第一電壓信號是否大于第一基準信號，若第一電壓信號大于第一基 準信號，輸出限流信號至控制電路關斷開關器件，以限制輸入平均電流；否 則，返回步驟(1)。
依照本發(fā)明較佳實施例所述的功率調節(jié)器中輸入電流平均值限制方法， 上述的步驟2之前還包括通過電流放大電路對輸入采樣電流進行放大處理。
本發(fā)明又提供一種功率調節(jié)器中輸入電流平均值限制方法，其特征在于， 包括以下步驟
(1)采用鏡像電流方法對流過開關器件的電流進行無損耗采樣，得到輸 入采樣電流；
(2 )通過電流-電壓轉化電路對輸入采樣電流進行平均值運算并將其轉換 為第一電壓信號；
8(3 )平均電流調整電路將第一電壓信號與一第一基準信號進行比較和放 大得到一電流誤差信號；輸出電壓反饋電路將功率調節(jié)器輸出的電壓反饋信 號與 一第二基準信號進行比較產生一輸出誤差信號。
(4)判斷電流誤差信號是否小于輸出誤差信號若電流誤差信號小于輸 出誤差信號，所述控制電路根據(jù)電流誤差信號關斷開關器件，以限制輸入電 流的平均值；否則，若電流誤差信號大于輸出誤差信號，所述控制電路根據(jù) 輸出誤差信號控制開關器件的動作，調整開關器件的導通和關斷時間，并以 此來調節(jié)輸出信號。
依照本發(fā)明較佳實施例所述的功率調節(jié)器中輸入電流平均值限制方法， 上述的步驟2之前還包括通過電流放大電路對輸入采樣電流進行放大處理。
采用本發(fā)明功率調節(jié)器的實現(xiàn)電路及其控制方法，可以實現(xiàn)功率無損耗 的輸入電流平均值限制，實現(xiàn)對輸入源的限流保護作用。同時可以將該輸入 電流平均值限制電路集成于功率調節(jié)器內部，省去了外圍電路，功耗減小， 效率提高、簡化了電路設計、整個電路可靠性增加。


圖l為現(xiàn)有功率調節(jié)器電路中應用外接電阻的輸入電流限流實現(xiàn)電路原 理圖2A為本發(fā)明功率調節(jié)器的第一實施例的原理框圖； 圖2B為圖2A的工作波形圖； 圖3為本發(fā)明功率調節(jié)器第二實施例的原理框圖； 圖4為本發(fā)明功率調節(jié)器第三實施例的原理框圖5為本發(fā)明的功率調節(jié)器中輸入電流平均值限制方法的第一實施例流 程圖6為本發(fā)明的功率調節(jié)器中輸入電流平均值限制方法的第二實施例流 程圖。
具體實施例方式
9以下結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細描述。本發(fā)明選取這些實 施例的目的不是將本發(fā)明的范圍限于這些實施例，而是使本領域普通技術人 員能夠更好的理解和使用本發(fā)明。參考圖2A至圖2B，其分別為本發(fā)明功率調節(jié)器的第一實施例的原理框圖 及其工作波形圖。該功率調節(jié)器包括DC/DC轉換電路200和輸入電流平均值限 制電路201， DC/DC轉換電路200包括開關器件、控制電路(PWMControl)和 輸出濾波電路。其中，開關器件為一晶體管21，晶體管21是MOSFET晶體管。 濾波電路包括輸出電感L、輸出電容C。ut。 DC/DC轉換電路200還包括一輸出分 壓電阻網(wǎng)絡，輸出分壓電阻網(wǎng)絡包括兩個反饋電阻R加，Rft2。 FB為輸出電壓反 饋信號，控制電路根據(jù)輸出電壓反饋信號FB來控制晶體管21周期性的導通和 關斷，以產生高頻信號，然后通過濾波電路的輸出電感L和輸出電容C。ut進行 濾波，從而輸出一直流電壓給輸出負載供電。上述的DC/DC轉換電路200為現(xiàn)有技術，在此不再贅述。以下對本發(fā)明的 輸入電流平均值限制電路201中的電路元件連接關系和工作過程進行詳細說 明。輸入電流平均值限制電路201包括無損耗電流采樣電路202，電流-電壓轉 化電路203和平均電流調整電^各204。無損耗電流采樣電路202由與開關器件(即晶體管21)類型相同的鏡像開 關器件(即鏡像晶體管22)組成，在該實施例中選用MOSFET晶體管，流過 晶體管21和流過鏡像晶體管22兩者的電流的比值關系為N:1， 一般來說，N大 于IO，這樣鏡像晶體管22的電流要比流過晶體管21的電流小至少90%。為了進 一步減小損耗，N—般取值1000以上。如圖2B所示，鏡像晶體管22上的輸入檢測電流為IsEN,晶體管21的電流為 Is，假設流過輸出電感L的電流平均值為/,,晶體管21的導通占空比為D,晶 體管21與鏡像晶體管22的比值為N。輸出電感L的電流值為/L，其平均值為/p,則晶體管21上的電流波形為占 空比D的一方波，其輸入電流平均值4為104 4xD (i)則流過鏡像晶體管22的輸入采樣電流為IsEN,其平均電流值/_如下公式(2)所示7譜-w (2 )電流-電壓轉換電i 各203由第 一電阻24和第 一電容25組成，用以對輸入采樣電流ISEN進行濾波處理，并將其轉換為節(jié)點23處的第一電壓信號V,im。如果第一電阻24和第一電容25組成的濾波時間常數(shù)遠大于晶體管21的開關周期，則Vum的波形為一接近直流的電壓，V,im的平均值^，其數(shù)值大小如下公式(3)所示K =/ 《=_^_x《. "、hm—oveovelim ^ +丄l皿 (3 J其中R^為第一電阻24的電阻值。平均電流調整電路204包括一比較器26，其正相輸入端連接一第一基準信 號Vrefl，反相輸入端連接節(jié)點23,即鏡像晶體管22、第一電阻24和第一電容25 的公共節(jié)點，比較器26的輸出的限流信號連接至控制電路部分。比較器26將第一電壓信號V,im與第一基準信號Vrefl進行比較，控制電路部分根據(jù)比較器26的輸出結果(限流信號)控制晶體管21的開關狀態(tài)。當電壓V,im的紋波足夠小時，如果Km，的數(shù)值大于Vrefl，則控制電路部分控制晶體管21關斷，因而輸入電流平均值閾值/, ^數(shù)值大小如下公式(4)所 示i/ 一lim d ( 4 )即當釆樣得到的輸入電流平均值Iin大于輸入電流平均值闊值Iin—lim,比較器 26輸出限流信號給控制電路，控制電路部分控制開關器件即晶體管21關斷， 從而達到限制輸入平均電流的作用。11在該優(yōu)選實施例中，開關器件即晶體管21在該實施例中采用MOSFET晶 體管，本領域普通技術人員可以知曉，其他類型的開關器件比如雙極型晶體管 等也可以應用于本實施例中。參考圖3，為本發(fā)明功率調節(jié)器第二實施例的原理框圖。為便于說明，圖 3中與圖2A相同的組件是沿用圖2中的主要組件符號。在本實施例中，功率調 節(jié)器包括現(xiàn)有的DC/DC轉換電路200和輸入電流平均值限制電路301,其中， 輸入電流平均值限制電路301包括無損耗電流采樣電路302 ，電流放大電路 303,電流-電壓轉換電路304和平均電流調整電路305。無損耗電流采樣電路302由與開關器件(即晶體管21)類型相同的鏡像開 關器件(包括鏡像晶體管22、 33)、反相器31、晶體管32組成。其中鏡像晶 體管33可以作為鏡像電流采樣，在該實施例中選用MOSFET晶體管，鏡像晶 體管33和鏡像晶體管22大小相同，晶體管21和鏡像晶體管33兩者的比值關系 為N:l, —般N值大于IO,使流過鏡像晶體管33的電流比流過晶體管21的電流 少90%以上。為了進一步減少損耗，N值取值大于IOOO。反相器31和晶體管32保證在晶體管21關斷時，沒有電壓加在鏡像晶體管 33上，所以在晶體管21關斷時，沒有輸入采樣電流IsEN流出晶體管35。電流放大電路303包括放大器34和晶體管35,其用于保證流出晶體管35的 輸入采樣電流Isen與開關器件即晶體管21導通時的電流Is成正比。電流-電壓轉換電路304包括第一電阻24和第一電容25,其組成一RC濾波電路，用以對輸入采樣電流IsEN進行平均處理，以及將該平均電流信號轉換為節(jié)點23處的第一電壓信號Vum。平均電流調整電路305包括比較器26，其同相 輸入端連接第一基準信號Vrefl，反相輸入端連接節(jié)點23,比較器26的輸出連接 晶體管21的控制電路部分；控制電路根據(jù)比較器26的輸出結果(限流信號)控制晶體管21的開關狀態(tài)。當檢測到的輸入電流平均值Iin大于輸入電流平均值 闊值Iinjim時，控制電路關斷晶體管21,以限制輸入電流平均值Iin。采用這種方法，將無損耗電流采樣電路、電流放大電路、電流一電壓轉 換電路和平均電流調整電路集成于芯片內部，因此不需要再外接額外的芯片 外圍電路，比如采樣電阻等部分，避免了額外的功率損耗，提高了功率調節(jié)12器的使用效率，并且避免了外部噪聲的影響，電路穩(wěn)定性增強，同時也簡化 了電路的設計，更具有實用性。參考圖4，圖2A和圖3中的比較器26也可以用一放大器41進行替代，放大 器41反相輸入端連接至節(jié)點23，接收檢測到的輸入電流平均值信號V^，同相輸入端連接第一基準信號Vrefl，其輸出為電流誤差信號Vier，通過二極管45連接至控制電路比較器46的反相輸入端。輸出電壓反饋回路由放大器42來提供，放大器42接收輸出電壓反饋信號FB和第二基準信號Vref2,并將兩者進行比較， 從而產生一輸出誤差信號V。er，通過二極管44連接到比較器46的反相輸入端。 然后二極管44和45選取輸出誤差信號V。er與電流誤差信號Vier中的較低的信號，通過比較器46與三角波信號V皿p比較從而控制開關晶體管21的工作狀態(tài)。當輸入電流平均值L超過輸入電流平均值閾值linji^時，即第 一 電壓信號 Vum大于第 一基準信號Vrefl時，電流誤差信號V&控制開關器件即晶體管21的動 作，以限制輸入電流平均值；當輸入平均電流平均值Iin沒有超過輸入電流平均 值閾值L—Um時，即第一電壓信號V^小于第一基準信號V礎時，輸出誤差信號 V。M控制開關器件即晶體管21的動作，調整晶體管21的導通和關斷時間，并以 此來調節(jié)輸出電壓。在閱讀本說明書的基礎上，本領域的普通技術人員應該可以理解，圖2A、 圖3和圖4所示的電流限制電路中的有些對應部分可以互換使用，例如圖2A、 圖3中的采樣和放大電路部分等；另外，依據(jù)本發(fā)明的上述實施例中可使用的 晶體管的類型不限于附圖示出的類型和類型組合。參考圖5， 一種功率調節(jié)器中輸入電流平均值限制方法，包括以下步驟 Sll:采用鏡像電流方法對流過開關器件的電流進行無損耗采樣，得到輸 入采樣電流；S12:通過電流-電壓轉化電路對輸入采樣電流進行平均值運算并將其轉換 為第一電壓信號；S13:通過平均電流調整電路將第一電壓信號與一第一基準信號進行比 較，判斷第一電壓信號是否大于第一基準信號，若第一電壓信號大于第一基13準信號，輸出限流信號至控制電路關斷開關器件，以限制輸入平均電流(S14 ); 否則，返回步驟Sll。
其中，步驟S12之前還包括通過電流放大電路對輸入釆樣電流進行放大 處理。
參考圖6， 一種功率調節(jié)器中輸入電流平均值限制方法，包括以下步驟 S21:采用鏡像電流方法對流過開關器件的電流進行無損耗釆樣，得到輸 入采才羊電流；
S22:通過電流-電壓轉化電路對輸入采樣電流進行平均值運算并將其轉換 為第一電壓信號；
S23:平均電流調整電路將第一電壓信號與一第一基準信號進行比較和放 大得到一電流誤差信號；輸出電壓反饋電路將輸出電壓反饋信號與第二基準 信號進行比較產生一輸出誤差信號。
S24:判斷電流誤差信號是否小于輸出誤差信號若電流誤差信號小于輸 出誤差信號，所述控制電路根據(jù)電流誤差信號關斷開關器件，以限制輸入電 流的平均值(S25);否則，若電流誤差信號大于輸出誤差信號，所述控制電 路根據(jù)輸出誤差信號控制開關器件的動作，調整開關器件的導通和關斷時間， 并以此來調節(jié)輸出信號(S26)。
其中，步驟S22之前還包括通過電流放大電路對輸入采樣電流進行放大 處理。
上述的電流誤差信號與輸出誤差信號的大小關系根據(jù)第一電壓信號與第 一基準信號的比較結果得到，當輸入電流平均值超過輸入電流平均值閾值時， 即第一電壓信號大于第一基準信號時，電流誤差信號小于輸出誤差信號；當 輸入電流平均值沒有超過輸入電流平均值閾值時，即第一電壓信號小于第一 基準信號時，電流誤差信號大于輸出誤差信號。
的結構和控制方法進行了詳盡描述，本領域普通技術人員據(jù)此可以推知其他 技術或者結構以及電路布局、元件等均可應用于所述實施例。例如，在上述 實施例中采用的是脈沖寬度調節(jié)器，但是其他的調制方案也同樣適用，如頻
14率脈沖調制。另外，上述實施例中的降壓轉換器拓樸結構也可以替換為升壓 轉換器、升降壓轉換器、射頻輸出放大器等其他的功率調節(jié)器拓樸結構。
依照本發(fā)明的實施例如上文所述，這些實施例并沒有詳盡4又述所有的細 節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實施例。顯然，根據(jù)以上描述，可作很 多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋 本發(fā)明的原理和實際應用，從而使所屬技術領域技術人員能很好地利用本發(fā) 明以及在本發(fā)明基礎上的修改使用。本發(fā)明僅受權利要求書及其全部范圍和 等效物的限制。
權利要求
1、一種功率調節(jié)器，包括開關器件、控制電路，輸出濾波電路、輸出分壓電阻網(wǎng)絡和輸入電流平均值限制電路，所述控制電路根據(jù)輸出分壓電阻網(wǎng)絡輸出的輸出電壓反饋信號控制所述開關器件周期性的導通和關斷，將輸入電源轉換成高頻信號，所述濾波電路將所述高頻信號轉換成可給負載供電的輸出信號，其特征在于，所述輸入電流平均值限制電路進一步包括無損耗電流采樣電路，與所述開關器件連接，用以無損耗采樣流過所述開關器件的瞬時電流，得到與流過所述開關器件的電流成比例的輸入采樣電流；電流-電壓轉換電路，與所述無損耗電流采樣電路連接，用以將所述輸入采樣電流進行平均值運算得到輸入電流平均值，并將所述輸入電流平均值轉換為第一電壓信號；平均電流調整電路，分別與所述電流-電壓轉換電路和控制電路連接，用以接收所述第一電壓信號與一第一基準信號，并將所述第一電壓信號與第一基準信號進行比較處理，處理結果輸出至所述控制電路，以控制開關器件的動作，從而限制輸入電流的平均值。
2、 根據(jù)權利要求l所述的功率調節(jié)器，其特征在于，所述無損耗電流采 樣電路包含與所述開關器件類型相同的一鏡像開關器件，流過所述開關器件 的電流與流過所述鏡像開關器件的電流比為N:l， N不小于10。
3、 根據(jù)權利要求1所述的功率調節(jié)器，其特征在于，所述電流-電壓轉換 電路包括第一電阻和第一電容，所述第一電阻和第一電容并聯(lián)后分別與所述 無損耗電流采樣電路和平均電流調整電路連接。
4、 根據(jù)權利要求1所述的功率調節(jié)器，其特征在于，所述輸入電流平均 值限制電路還包括一電流放大電路，所述電流放大電路分別與所述無損耗電 流采樣電路和所述電流-電壓轉換電路連接，用以將所述輸入采樣電流進行放 大處理。
5、 如權利要求4所述的功率調節(jié)器，其特征在于，所述電流放大電路包 括放大器和一晶體管，用以將所述輸入釆樣電流進行放大且保證流出所述晶 體管的輸入采樣電流與開關器件導通時的電流成正比。
6、 根據(jù)權利要求1或4所述的功率調節(jié)器，其特征在于，所述平均電流 調整電路包括一比較器，所述比較器用以將所述第一電壓信號與第一基準信 號進行比較得到一限流信號，當所述第一電壓信號大于第一基準信號時，所 述限流信號控制開關器件的動作，以限制輸入電流的平均值。
7、 根據(jù)權利要求1或4所述的功率調節(jié)器，其特征在于，所述平均電流 調整電路包括一放大器，所述放大器用以將所述第一電壓信號與一第一基準 信號進行比較和放大而產生電流誤差信號。
8、 根據(jù)權利要求7所述的功率調節(jié)器，其特征在于，所述控制電路進一 步包括輸出電壓反饋回路，所述輸出電壓反饋回路將所述輸出電壓反饋信號 與 一第二基準信號比較而產生輸出誤差信號，當輸入電流平均值超過輸入電流平均值閾值時，即所述第 一 電壓信號大 于第一基準信號時，所述控制電路根據(jù)所述電流誤差信號關斷所述開關器件， 以限制輸入電流的平均值；當輸入電流平均值沒有超過輸入電流平均值閾值時，即所述第 一電壓信 號小于第一基準信號時，所述控制電路根據(jù)所述輸出誤差信號控制所述開關 器件的動作，調整所述開關器件的導通和關斷時間，并以此來調節(jié)輸出信號。
9、 一種功率調節(jié)器中輸入電流平均值限制方法，其特征在于，包括以下 步驟(1)采用鏡像電流方法對流過開關器件的電流進行無損耗采樣，得到輸 入采樣電流；(2 )通過電流-電壓轉換電路對輸入采樣電流進行平均值運算并將其轉換 為第一電壓信號；(3)通過平均電流調整電路將第一電壓信號與一第一基準信號進行比 較，判斷第一電壓信號是否大于第一基準信號，若第一電壓信號大于第一基 準信號，輸出限流信號至控制電路關斷開關器件，以限制輸入平均電流；否 則，返回步驟(1 )。
10、 一種功率調節(jié)器中輸入電流平均值限制方法，其特征在于，包括以 下步驟(1)釆用鏡像電流方法對流過開關器件的電流進行無損耗采樣，得到輸入采才羊電流；(2 )通過電流-電壓轉換電路對輸入采樣電流進行平均值運算并將其轉換 為第一電壓信號；(3 )平均電流調整電路將第一電壓信號與第一基準信號進行比較和放大 得到一電流誤差信號；輸出電壓反饋電路將輸出電壓反饋信號與第二基準信 號進行比較產生一輸出誤差信號。(4)判斷電流誤差信號是否小于輸出誤差信號若電流誤差信號小于輸 出誤差信號，所述控制電路根據(jù)電流誤差信號關斷開關器件，以限制輸入電 流的平均值；否則，若電流誤差信號大于輸出誤差信號，所述控制電路根據(jù) 輸出誤差信號控制開關器件的動作，調整開關器件的導通和關斷時間，并以 此來調節(jié)輸出信號。
11 、根據(jù)權利要求9或10所述的功率調節(jié)器中輸入電流平均值限制方法， 其特征在于，步驟2之前還包括通過所述電流放大電路對輸入采樣電流進 行放大處理。
全文摘要
一種功率調節(jié)器，包括開關器件、控制電路，輸出濾波電路和輸入電流平均值限制電路，該輸入電流平均值限制電路包括無損耗電流采樣電路、電流-電壓轉換電路和平均電流調整電路，該無損耗電流采樣電路用以無損耗采樣流過開關器件的瞬時電流，得到輸入采樣電流；電流-電壓轉換電路用以將輸入采樣電流進行平均值運算得到輸入電流平均值，并將輸入電流平均值轉換為第一電壓信號；平均電流調整電路用以接收第一電壓信號與一第一基準信號，并將第一電壓信號與第一基準信號進行比較處理，處理結果輸出至控制電路，以控制開關器件的動作，從而限制輸入電流的平均值。本發(fā)明可以實現(xiàn)功率無損耗的輸入電流平均值限制，實現(xiàn)對輸入源的限流保護作用。
文檔編號H02M3/04GK101651416SQ20091019547
公開日2010年2月17日 申請日期2009年9月10日 優(yōu)先權日2009年9月10日
發(fā)明者帆 李 申請人:杭州矽力杰半導體技術有限公司