專利名稱：依賴電源的干線欠電壓保護(hù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提供開關(guān)式電源(SMPS)功率保護(hù)的方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，從干線電源輸出的電壓會(huì)顯著變化，特別是在干線電源需要的功率大于電源能傳送的功率的情況下。對(duì)于要求恒定功率輸入的應(yīng)用，從干線抽取的增加的電流將防止干線電壓的減少。這種情況是針對(duì)開關(guān)式電源(SMPS)，開關(guān)式電源被典型地控制以便維持恒定的輸出功率。干線電壓顯著地低于標(biāo)稱值的條件被稱為“電壓不足”。當(dāng)干線電壓下降到特定的預(yù)定值或預(yù)設(shè)值之下時(shí)，因?yàn)樵黾拥碾娏鲿?huì)引起元件過熱或者電過載進(jìn)，在傳統(tǒng)系統(tǒng)中已知的是切斷應(yīng)用(在這種情況下是開關(guān)式電源)。例如在每個(gè)連續(xù)的干線半周期中重復(fù)地接通和關(guān)斷SMPS的情況下，也已知的是在這種電壓不足保護(hù)結(jié)構(gòu)中提供滯后現(xiàn)象以便防止電流振蕩。這種電壓不足保護(hù)在欠電壓條件下提供對(duì)SMPS的有效保護(hù)。但是不論是否過電流實(shí)際已經(jīng)發(fā)生，只要在電壓一下降到預(yù)設(shè)值以下的所有欠電壓情況下就關(guān)斷SMPS，其結(jié)果是“過于謹(jǐn)慎”的保護(hù)，對(duì)用戶造成不必要的干擾。美國專利申請(qǐng)公開US2008/0304195A1公開了一種功率異常保護(hù)電路，其中對(duì)輸入功率的平均值進(jìn)行檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種欠電壓保護(hù)的自適應(yīng)方法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種控制連接干線的開關(guān)式電源的方法，包括確定對(duì)由開關(guān)式電源抽取的功率加以表示的信號(hào)；確定對(duì)干線電壓加以表示的信號(hào)；根據(jù)對(duì)所抽取功率加以表示的信號(hào)和對(duì)干線電壓加以表示的信號(hào)，來確定是否滿足電壓不足的條件；以及響應(yīng)于檢測(cè)到電壓不足的條件，禁用開關(guān)式電源。在實(shí)施例中，開關(guān)式電源包括功率因子校正級(jí)。在某些這種實(shí)施例中，對(duì)由開關(guān)式電源抽取的功率加以表示的信號(hào)是功率因子校正級(jí)在干線周期峰值附近的操作窗口的寬度，對(duì)干線電壓加以表示的信號(hào)是對(duì)在操作窗口起始處的干線電壓加以表示的信號(hào)，以及電壓不足的條件是在操作窗口起始處的干線電壓不超過預(yù)定的閾值電壓。在這種實(shí)施例中，可以特別簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)所述方法因?yàn)樵诖翱诳刂葡虏僮鞯墓β室蜃有Ｕ?jí)僅在干線周期的一部分(在干線電壓峰值的周圍或者以干線電壓峰值為中心)是可操作的，并且操作窗口的寬度隨著抽取功率而減少，所以操作窗口的寬度(該寬度在自我控制中使用)提供抽取功率的表示。此外，在這些實(shí)施例中，最感興趣的干線電壓是在操作窗口起始處的瞬時(shí)電壓這不僅依賴峰值干線電壓，還依賴操作窗口的寬度(以及因此在操作窗口打開時(shí)的干線周期的相位)。在實(shí)施例中，該方法還包括響應(yīng)于禁用開關(guān)式電源來加寬操作窗口。在實(shí)施例中有利地，操作窗口可配置成響應(yīng)于開關(guān)式電源的禁用而自動(dòng)加寬作為禁用開關(guān)式電源的結(jié)果，它的控制系統(tǒng)可以表示傳送的功率不足，并且因此窗口控制加寬所述窗口以試圖提供更多功率。有益地，這提供了滯后的程度，因?yàn)樵诤罄m(xù)干線周期中較寬的窗口將導(dǎo)致干線電壓在它的相位前期被測(cè)量，所以對(duì)于不變的干線欠電壓，已測(cè)量的電壓將甚至更低；等價(jià)地，欠電壓必須對(duì)已測(cè)量的值顯著地放寬松以超過閾值電壓-進(jìn)而防止在接通或關(guān)斷狀態(tài)之間跳躍。在其他實(shí)施例中，對(duì)干線電壓加以表示的信號(hào)由總線電壓(Vbus)確定，該總線電壓為經(jīng)整流和平滑的干線電壓，并且對(duì)所抽取功率加以表示的信號(hào)是控制開關(guān)式電源轉(zhuǎn)換器的開關(guān)的控制信號(hào)。在實(shí)施例中，確定是否滿足電壓不足條件包括將控制信號(hào)的縮放版本與對(duì)干線電壓加以表示的信號(hào)之間的差與閾值信號(hào)進(jìn)行比較，以及如果控制信號(hào)的縮放版本與對(duì)干線電壓加以指示的信號(hào)的縮放版本之間的差不超過閾值信號(hào)，那么滿足電壓不足的條件。 至少一個(gè)縮放因子可以是1，并且該方法的這個(gè)部分可方便地由電流鏡實(shí)現(xiàn)。在實(shí)施例中，閾值信號(hào)為閾值電壓?？梢允褂秒妷罕容^器(使一個(gè)輸入為閾值電壓，并且使另一個(gè)輸入為控制信號(hào)的縮放版本與對(duì)干線電壓加以表示的信號(hào)的縮放版本之間的差得出的電壓)方便地實(shí)現(xiàn)所述比較。在實(shí)施例中，開關(guān)式電源包括開關(guān)和變壓器。，那么根據(jù)開關(guān)接通的時(shí)刻流過變壓器的次級(jí)繞組的電流來確定對(duì)干線電壓加以指示的信號(hào)。此外，根據(jù)流過與總線電壓相連的電阻器的電流來確定對(duì)干線電壓加以指示的信號(hào)。那么，對(duì)干線電壓加以指示的信號(hào)可以包括來自總線電壓和地之間的分壓器的抽頭，盡管這極可能導(dǎo)致相對(duì)高的損耗。在實(shí)施例中，開關(guān)式電源包括回掃式轉(zhuǎn)換器。但是，普通技術(shù)人員將理解本發(fā)明不局限于此，并且將包括其它類型的開關(guān)式轉(zhuǎn)換器(例如不局限于共振轉(zhuǎn)換器、正向轉(zhuǎn)換器、 降壓-升壓轉(zhuǎn)換器等)，以及是否使用窗口控制的功率因子校正級(jí)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于開關(guān)式電源的控制器，所述控制器適于操作根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求的方法。本發(fā)明的這些和其它方面將參考下文中描述的實(shí)施例而變得清楚明白，并且參考實(shí)施例進(jìn)行闡述。


將參考附圖僅以示例的方式描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例方法的流程圖；圖2示出了與SMPS的正弦干線半周期相關(guān)的控制窗口，所述SMPS包括功率因子級(jí)并且在控制窗口內(nèi)操作；以及圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SMPS的控制器的一部分。應(yīng)該注意的是附圖是概略的，并且沒有按比例繪制。為了清楚和便于繪制的目的， 這些圖的部件的相關(guān)尺寸和部件的比例按照擴(kuò)大或縮小的尺寸示出。在經(jīng)修改的實(shí)施例及不同的實(shí)施例中，相同的參考符號(hào)一般用于指代對(duì)應(yīng)的或相似的特征。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的實(shí)施例受益于發(fā)明人對(duì)欠電壓保護(hù)的實(shí)現(xiàn)，也就是說，對(duì)電壓不足條件的保護(hù)僅在抽取高電流的情況下是必要的。因此，當(dāng)應(yīng)用為抽取較低電流時(shí)，可以容忍更顯著的欠電壓。因此，電壓不足保護(hù)的自適應(yīng)形式不僅依賴干線電壓，也依賴抽取功率。進(jìn)而在最基本的層面，本發(fā)明實(shí)施例包括通過以下步驟控制連接干線的開關(guān)式電源確定對(duì)由開關(guān)式電源抽取的功率加以指示的信號(hào)；確定對(duì)干線電壓(以下將討論，這可以不局限于瞬時(shí)電壓或者平滑的總線電壓)加以指示的信號(hào)；依賴對(duì)抽取的功率加以指示的信號(hào)和對(duì)干線電壓加以指示的信號(hào)，來確定是否滿足電壓不足的條件；以及響應(yīng)于檢測(cè)到電壓不足的條件，禁用開關(guān)式電源。因此即使在干線中存在欠電壓，如果抽取功率足夠低的話，電壓不足的條件也不會(huì)發(fā)生。在極低的功率應(yīng)用中，可以容忍(相對(duì)地)極低的干線電壓。本發(fā)明的實(shí)施例可在實(shí)現(xiàn)上顯著地變化。圖1中示出了本發(fā)明實(shí)施例的流程圖。 在圖中，最開始認(rèn)為SMPS進(jìn)行常規(guī)操作(替換地，SMPS可以處于電壓不足模式)。在102， 檢查是否滿足檢查電壓不足的條件。如下將更詳細(xì)地描述，對(duì)于具有窗口控制的功率因子校正級(jí)的SMPS，檢查電壓不足級(jí)別的條件在操作窗口打開的時(shí)刻發(fā)生；替換地，對(duì)于某些包含回掃式轉(zhuǎn)換器的實(shí)施例，條件可為SMPS開關(guān)是接通的；在其它實(shí)施例中，可以獲得并且保持干線電壓的平均值，并且這個(gè)步驟因而是多余的。如果沒有滿足這個(gè)條件，在112，操作(或關(guān)閉模式)繼續(xù)為常規(guī)。如果滿足這種條件，在104，檢查功率級(jí)。然后在106，獲得電壓不足的條件。對(duì)于具有窗口控制的PFC，這可以是相對(duì)于瞬時(shí)干線電壓的閾值電壓；可替換地，對(duì)于典型的回掃式轉(zhuǎn)換器，該條件可以是相對(duì)于總線電壓的縮放版本的用于控制SMPS的縮放的控制電壓。在108，檢查干線電壓(在上述兩個(gè)例子分別為瞬時(shí)干線電壓和總線電壓的縮放版本) 是否超過電壓不足的條件。如果干線電壓沒有超過這個(gè)值，那么在116，停止SMPS(或者適當(dāng)?shù)乇３衷陉P(guān)閉模式)。否則，在110檢查SMPS是否接通；如果是，在112繼續(xù)操作，如果不是，在118開始SMPS?，F(xiàn)在將參考圖2描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例可以應(yīng)用到具有功率因子控制 (PFC)級(jí)的SMPS。當(dāng)干線電壓接近于它的峰值時(shí)，結(jié)合了 PFC級(jí)的典型SMPS僅在干線周期的一部分操作?？紤]在常規(guī)條件下的第一操作(即是說，具有VacHigh)，例如，當(dāng)提供適中的功率時(shí)，SMPS可以僅在干線電壓峰值附近的時(shí)間段wl期間操作，該時(shí)間段開始于時(shí)刻 tl。當(dāng)SMPS操作時(shí)，干線電壓等于或超過某最小電壓Vminl。當(dāng)然，普通技術(shù)人員應(yīng)該理解窗口 wl和時(shí)刻tl主要與干線的相對(duì)相位相關(guān)，而非特定數(shù)量的毫秒。而且，當(dāng)提供較低功率時(shí)，SMPS可以僅在干線電壓峰值附近的較短時(shí)間段w2期間操作，該時(shí)間段開始于時(shí)刻 t2。當(dāng)SMPS操作時(shí)，干線電壓等于或超過某最小電壓Vmin2。另外，Vmin2大于Vminl (因?yàn)樗咏诟删€電壓峰值附近的中心)。因此，馬上明白的是對(duì)于固定干線峰值電壓，控制窗口的最小電壓將隨著增加SMPS的功率需求而減少。當(dāng)然在這種限制下，控制窗口覆蓋了整個(gè)干線半周期，使得控制窗口的最小電壓為零。因此可以使用控制窗口的最小電壓Vmin以便確定根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的依賴功率的電壓不足保護(hù)級(jí)。Vmin的低值對(duì)應(yīng)于從SMPS抽取的較高功率。現(xiàn)在考慮具有欠電壓的情況，圖中所示的是預(yù)設(shè)的閾值電壓Vth。對(duì)于適度的欠電壓(以Vacl示出)，在較寬控制窗口 wl (對(duì)應(yīng)于相對(duì)高的抽取功率)打開的時(shí)候，干線電壓 (即是說，在那個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)干線電壓)低于閾值電壓。因此，在較小控制窗口 w2(對(duì)應(yīng)于相對(duì)低的抽取功率)打開的時(shí)候，干線電壓高于閾值電壓。因此，通過選擇合適的閾值電壓的值，人們可以區(qū)分可接受的條件(即僅抽取低功率)和不可接受的條件閾值和瞬時(shí)干線電壓之間的比較可以用于確定是否發(fā)生了需要關(guān)斷SPMS的電壓不足。接下來考慮更嚴(yán)重的欠電壓(以Vac2示出)在這種情況下，瞬時(shí)干線電壓小于對(duì)于較寬(較低抽取功率)窗口 wl和較窄窗口 w2兩者的閾值，因此，無論SMPS向哪一個(gè)負(fù)載供電，或者較低的抽取功率或者適度的抽取功率，電壓不足被觸發(fā)以禁用或關(guān)斷SMPS。 當(dāng)然，對(duì)于示出為Vac2的欠電壓程度，因?yàn)闆]有干線電壓超過閾值的時(shí)刻，因此不存在不觸發(fā)電壓不足抽取功率條件。在實(shí)現(xiàn)中，使用比較器將干線電壓(將其整流為半正弦波)與預(yù)設(shè)級(jí)進(jìn)行比較。無論何時(shí)瞬時(shí)干線電壓高于這個(gè)預(yù)設(shè)值，比較器都設(shè)置為高。將其與在控制窗口起始的級(jí)進(jìn)行比較。如果在控制窗口打開之前比較器變高，也就是說，如果預(yù)設(shè)級(jí)低于Vmin，那么PFC 被允許正常操作。 但是，如果比較器在PFC窗口的起始時(shí)為低，該條件等價(jià)于當(dāng)PFC控制窗口應(yīng)該打開時(shí)，瞬時(shí)干線電壓低于預(yù)設(shè)值，那么電壓不足保護(hù)被觸發(fā)，并且禁用SPMS的操作。在另一較簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)中，僅在操作窗口的起始進(jìn)行比較。作為這個(gè)實(shí)施例的數(shù)值例子，考慮PFC在每個(gè)干線半周期的6ms最大控制窗口 (其中干線頻率為50Hz，使得每個(gè)半周期持續(xù)IOms)操作。在75v的預(yù)設(shè)值，對(duì)于全功率操作(即PFC在最大控制窗口上操作，也就是說，針對(duì)每個(gè)IOms半周期以外的6ms)，如果在半周期開始之后的ans，干線電壓仍然少于75v，那么將觸發(fā)電壓不足保護(hù)。也就是說，如果在以下條件下，電壓不足保護(hù)將禁用SMPS Vpeak^sin (2/10. pi.) < 75V (1)如果Vpeak < 127V則滿足這種條件。因此，一旦干線電壓下降到127峰值(即 90V AC rms)以下，那么禁用SMPS0然而，現(xiàn)在考慮情況是沒有地方使SMPS提供非常小的、備用的功率級(jí)(典型地1 % 或小于它的全負(fù)載功率)。在這種情況下，控制窗口將在峰值電壓附近非常小，并且典型地為近似0.06ms的量級(jí)。于是它們的等價(jià)條件為Vpeak^sin (4. 97/10. pi.) < 75V (2)如果Vpeak < 75. 003V則滿足這種條件。所以，假設(shè)干線電壓不會(huì)下降到75. 003V 峰值(即53V AC rms)以下，則SMPS將仍然保持可操作的。本發(fā)明的另一實(shí)施例在圖3中示出，其描述了回掃式轉(zhuǎn)換器以及用于提供根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的自適應(yīng)電壓不足保護(hù)的示意性電路。雖然圖中示出的例子為回掃式轉(zhuǎn)換器， 普通技術(shù)人員應(yīng)該立即理解模擬方法及電路可用于其它類型的轉(zhuǎn)換器。圖3示出了在這種控制器中實(shí)現(xiàn)的依賴功率的電壓不足保護(hù)的示意性電路圖。圖 3示出了回掃式轉(zhuǎn)換器，包括變壓器30，所述變壓器在次級(jí)繞組兩端提供電壓Vout。初級(jí)繞組與整流及平滑的干線相連，并且具有輸入電壓Vbus，并且由控制FET 32開關(guān)。輔助初級(jí)繞組Ll在34示出，，輔助初級(jí)繞組相對(duì)地纏繞到主初級(jí)線圈，并且具有在43處接地的端子。這一輔助繞組與第一電阻器Rl相連。流過Rl的電流在控制FET32的導(dǎo)通時(shí)間期間測(cè)量總線電壓。在其他實(shí)施例中，以較高損耗為代價(jià)，可以使用直接連接到Vbus的分泄電阻器。流過Rl的電流Il由第一電流鏡36鏡像。
控制電壓Vcontrol用于SMPS的初級(jí)控制(未示出)；也就是說，Vcontrol用于控制控制FET32的時(shí)間，進(jìn)而確定SMPS的輸出功率。Vcontrol上的低電壓表示低輸出功率， 并且高電壓表示高輸出功率。Vcontrol是緩沖電壓的第一運(yùn)算放大器32的第一輸入的輸入；緩沖器的輸出連接到第二電阻器R2。流過R2的電流12隨Vx與Vcontrol之間的差而改變，其中Vx為固定電壓，將在下文詳細(xì)地描述所述固定電壓。電流12由第二電流鏡像器 38鏡像。流過第三電阻器R3的電流現(xiàn)在配置成Il與12之間的差，也就是說，流過Rl和R2 的電流Il和12之間的差。Il和12經(jīng)第三電流鏡40相連，并且第三電阻器R3與緊鄰這個(gè)電流鏡40的節(jié)點(diǎn)41相連，使得流過R3的電流等于流過Rl的電流，小于流過R2的電流。 那么第三電阻器R3兩端的電壓是Rl和R2的電流的加權(quán)平均。這個(gè)電壓級(jí)(在R3之上的節(jié)點(diǎn)41相對(duì)于地43)用作比較器34的一個(gè)輸入，比較器的另一個(gè)輸入為固定電壓Vfixed。 固定電壓Vfixed設(shè)置為合適的方便值，在轉(zhuǎn)換器具有正負(fù)電源時(shí)該值可以為零，但是對(duì)單端轉(zhuǎn)換器通常為非零參考Vref。當(dāng)Vcontrol為低時(shí)，所要求的功率級(jí)是低的，并且只將流過Rl的電流的一小部分導(dǎo)引到地。所以在Vbus的低電平，R3兩端的電壓足以觸發(fā)比較器44，也就是說啟用轉(zhuǎn)換
ο相反地，如果控制電平設(shè)置為高，也就是說SMPS需要高輸出，那么要求較高的總線值以保證模式46的電壓足夠高來觸發(fā)比較器以保證不會(huì)禁用SMPS。應(yīng)該注意的是電流鏡可以配置為按比例縮放電流，從而提供附加的自由度，所以可以選擇電阻器來減少電阻損耗。圖3中電路的操作可以分析如下(其中兩個(gè)電流鏡參考電壓Vx) 「 η r K+^KusJm=----(3)
V -V ,
τ 一 χ controlIri =----(4)VR3 =RIm-Ir2+(5)
VΛ kI J所以較高電壓Vcontrol降低Vbus的電平以給出了 R3兩端的相同觸發(fā)電壓。那么在這個(gè)實(shí)施例中，Vcontrol信號(hào)提供了由開關(guān)式電源所抽取的功率的表示。 因?yàn)檗D(zhuǎn)換效率小于100%，SMPS的輸出功率小于抽取功率，并且典型地包括SMPS中的電阻性損耗、電容性損耗和電感性損耗。忽略諸如聲音噪聲之類的次級(jí)效應(yīng)，損耗產(chǎn)生熱。雖然上文已經(jīng)描述了本發(fā)明的實(shí)施例涉及具有PFC級(jí)的控制器及回掃式轉(zhuǎn)換器， 但是本發(fā)明不限制于此，并且可無限制地用于其它SMPS，比如升壓轉(zhuǎn)換器、降壓轉(zhuǎn)換器、半橋轉(zhuǎn)換器及類似物?？傊?，從一個(gè)觀點(diǎn)可見，上文已經(jīng)公開了依賴功率的干線欠電壓(“電壓不足”)保護(hù)的方法和控制器。電壓不足保護(hù)意味著保護(hù)免受由于低干線電壓和相關(guān)聯(lián)的高干線電流導(dǎo)致的過熱。通常這與干線電壓的絕對(duì)值聯(lián)系在一起，但是對(duì)于在低功率操作的器件來說， 因?yàn)椴粫?huì)發(fā)生過熱，所以這是不必要的。通過將干線電壓與表示電源實(shí)際功率級(jí)的信號(hào)進(jìn)行比較，所公開的方法和控制器允許在低負(fù)載時(shí)具有低干線電壓。在諸如回掃式轉(zhuǎn)換器之類的轉(zhuǎn)換器中，通過將干線電壓的實(shí)際峰值電壓與表示功率級(jí)(比如流過反饋回路中的光耦合器的電流)控制信號(hào)進(jìn)行比較來實(shí)現(xiàn)這種電壓不足保護(hù)。在其它實(shí)施例中，在SMPS僅在正弦干線電壓峰值附近的控制窗口中操作，通過比較器將干線電壓與預(yù)設(shè)電平進(jìn)行比較。如果在打開控制窗口之前電壓經(jīng)過預(yù)設(shè)電平，那么SMPS 正常工作。相反，如果在控制窗口打開之前電壓沒有經(jīng)過預(yù)設(shè)電平，則啟動(dòng)電壓不足保護(hù)。通過閱讀本發(fā)明公開，其它變體和修改對(duì)于普通技術(shù)人員將變得清楚明白。這些變體和修改可以包括等價(jià)特征和其它特征，該特征是開關(guān)式電源領(lǐng)域已知的，并且該特征可以地替代地或者附加地使用這里已經(jīng)描述的特征。雖然所附權(quán)利要求涉及特定的特征結(jié)合，但是應(yīng)該理解的是本發(fā)明公開的范圍也包括了這里明示的或暗示的或概括化的公開的任何新的特征或任何新的特征的結(jié)合，以及它是否涉及在任何權(quán)利要求中請(qǐng)求的相同發(fā)明、以及它是否減輕了任何或者所有的如本發(fā)明表述的相同技術(shù)問題。在分離實(shí)施例的上下文中描述的特征也可在單一實(shí)施例中以組合地提供。相反， 為了簡(jiǎn)明起見，在單一實(shí)施例的上下文中描述的各種特征也可分離地以任何合適的子結(jié)合的方式提供。申請(qǐng)人:據(jù)此提醒在本申請(qǐng)或由此衍生的任何其它申請(qǐng)進(jìn)行期間，可由這些特征和/或這些特征的結(jié)合構(gòu)成新的權(quán)利要求。為了完整性的目的這里也進(jìn)行如下聲明術(shù)語“包括”不排除其它元件或步驟，術(shù)語“一個(gè)”不排除多個(gè)，單一處理器或其它單元可以滿足權(quán)利要求引用的幾個(gè)裝置的功能， 并且權(quán)利要求中的參考符號(hào)不應(yīng)該解釋為限制權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種控制連接干線的開關(guān)式電源的方法，包括 確定對(duì)由開關(guān)式電源抽取的功率加以表示的信號(hào)； 確定對(duì)干線電壓加以表示的信號(hào)；依賴對(duì)抽取的功率加以表示的信號(hào)和對(duì)干線電壓加以表示的信號(hào)來確定是否滿足電壓不足的條件；以及響應(yīng)于檢測(cè)到電壓不足的條件，禁用開關(guān)式電源。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，開關(guān)式電源包括功率因子校正級(jí)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，對(duì)由開關(guān)式電源抽取的功率加以表示的信號(hào)是功率因子校正級(jí)在干線周期峰值附近的操作窗口的寬度(wl，w2)，對(duì)干線電壓加以表示的信號(hào)是對(duì)在操作窗口起始處的干線電壓(Vminl，Vmin2)加以表示的信號(hào)，以及電壓不足的條件是操作窗口起始處的干線電壓不超過預(yù)定閾值電壓 (Vth)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，還包括響應(yīng)于禁用開關(guān)式電源來加寬操作窗口。
5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，對(duì)干線電壓加以表示的信號(hào)由總線電壓(Vbus)確定，該總線電壓是整流和平滑的干線電壓，以及對(duì)所抽取功率加以表示的信號(hào)是控制開關(guān)式電源轉(zhuǎn)換器的開關(guān)的控制信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，確定是否滿足電壓不足的條件包括將控制信號(hào)的縮放版本與對(duì)干線電壓加以表示的信號(hào)的縮放版本之間的差與閾值信號(hào)進(jìn)行比較，以及，如果控制信號(hào)的縮放版本與對(duì)干線電壓加以表示的信號(hào)的縮放版本之間的差不超過閾值信號(hào)，那么滿足電壓不足的條件。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，至少一個(gè)縮放因子是1。
8.如權(quán)利要求6或7所述的方法，其中，該閾值信號(hào)是閾值電壓(Vth)。
9.如權(quán)利要求5至8任一項(xiàng)所述的方法，其中開關(guān)式電源包括開關(guān)(32)和變壓器 (Tl)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，根據(jù)開關(guān)閉合的時(shí)刻流過變壓器的輔助繞組(Li) 的電流來確定對(duì)干線電壓加以表示的信號(hào)。
11.如權(quán)利要求5至9任一項(xiàng)所述的方法，其中，根據(jù)流過與總線電壓相連的電阻器的電流來確定對(duì)干線電壓加以表示的信號(hào)。
12.如權(quán)利要求9或10所述的方法，其中，開關(guān)式電源包括回掃式轉(zhuǎn)換器。
13.一種用于開關(guān)式電源的控制器，該控制器適合于操作根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法。
全文摘要
公開了用于依賴功率的干線欠電壓(“電壓不足”)保護(hù)的方法及控制器。電壓不足保護(hù)意味著保護(hù)免受由于低干線電壓和相關(guān)聯(lián)的高干線電流導(dǎo)致的過熱。通常這涉及干線電壓的絕對(duì)值，但是對(duì)于在低功率操作的器件來說，因?yàn)椴粫?huì)發(fā)生過熱，所以這是不必要的。通過將干線電壓與表示電源的實(shí)際功率級(jí)的信號(hào)進(jìn)行比較，所公開的方法和控制器允許在低負(fù)載時(shí)具有低干線電壓。在諸如回掃式轉(zhuǎn)換器之類的轉(zhuǎn)換器中，通過將干線電壓的實(shí)際峰值電壓與表示功率級(jí)(比如經(jīng)過反饋回路中的光耦合器的電流)的控制信號(hào)進(jìn)行比較來實(shí)現(xiàn)這種電壓不足保護(hù)。在其它實(shí)施例中，在SMPS僅在正弦干線電壓峰值附近的控制窗口中操作，通過比較器將干線電壓與預(yù)設(shè)電平進(jìn)行比較，如果在打開控制窗口之前電壓經(jīng)過預(yù)設(shè)電平，那么SMPS正常工作。相反，如果在控制窗口打開之前電壓沒有經(jīng)過預(yù)設(shè)電平，則啟動(dòng)電壓不足保護(hù)。
文檔編號(hào)H02H3/24GK102340128SQ20111019676
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者弗朗斯·潘謝爾 申請(qǐng)人:Nxp股份有限公司