專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于開(kāi)關(guān)電源反饋電壓檢測(cè)和采樣保持的電路及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路。更具體的說(shuō)，本發(fā)明涉及一種開(kāi)關(guān)電源芯片的控制電路。
背景技術(shù)：
開(kāi)關(guān)電源已廣泛用于各種電子設(shè)備中。為了安全，開(kāi)關(guān)電源采用變壓器隔離， 也就是在初級(jí)和次級(jí)之間提供隔離。為了系統(tǒng)輸出穩(wěn)定，系統(tǒng)要工作在負(fù)反饋閉環(huán)狀態(tài) 下。經(jīng)典的做法是用光電耦合器件和TL431等來(lái)實(shí)現(xiàn)隔離反饋。但這樣系統(tǒng)成本會(huì)增 加很多。為了減少成本，現(xiàn)在已有利用變壓器的輔助繞組來(lái)實(shí)現(xiàn)電源輸出的反饋，當(dāng)然， 這種方式也是隔離的，安全的。但是很多技術(shù)都不能精確測(cè)量變壓器的反饋電壓，例如 Randolph D. W. Shelly 的美國(guó)專(zhuān)禾Ij (US4302803) "Rectifier-converter power supply with multi-channel flybackinverter”。因此，近來(lái)開(kāi)發(fā)出許多初級(jí)側(cè)控制技術(shù)來(lái)用 于對(duì)變壓器電壓的精確測(cè)量，例如Yang等人的美國(guó)專(zhuān)利(US6853563B1) "Primary-side contro lled flyback power converter，，;Yang等人的美國(guó)專(zhuān)利(US7016204B2)"Close-loop PWM controller for primary-si decontrol led power converters，，；楊大勇的中國(guó)專(zhuān)利 (CN100508346C) “電源轉(zhuǎn)換器的取樣電路以及檢測(cè)電路”。然而，這些現(xiàn)有技術(shù)的精確度都 不高，所采樣的反饋電壓誤差大，不能精確控制系統(tǒng)的輸出電壓。并且對(duì)變壓器參數(shù)的一致 性要求高，增加了產(chǎn)品成本。因此，非常需要新的技術(shù)來(lái)提高此類(lèi)電源的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為開(kāi)關(guān)電源控制芯片提供對(duì)反饋電壓的精確檢測(cè)和采樣保持電 路及方法，能自適應(yīng)變壓器的去磁曲線(xiàn)，以獲得準(zhǔn)確的電壓反饋值。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種用于開(kāi)關(guān)電源反饋電壓檢測(cè)和采樣保持的電路，其特征在于，實(shí)現(xiàn)由PWM開(kāi) 狀態(tài)、等待狀態(tài)、學(xué)習(xí)狀態(tài)、檢測(cè)狀態(tài)以及去磁結(jié)束狀態(tài)構(gòu)成的有限狀態(tài)機(jī)，控制有限狀態(tài) 機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和輸出，所述電路具體包括時(shí)鐘控制電路，其產(chǎn)生三路時(shí)鐘信號(hào)，其中第一路時(shí)鐘信號(hào)和第二路時(shí)鐘信號(hào)用 于對(duì)開(kāi)關(guān)電源反饋電壓的采樣，第一路時(shí)鐘信號(hào)和第二路時(shí)鐘信號(hào)同時(shí)受控于去磁結(jié)束信 號(hào)，當(dāng)去磁結(jié)束時(shí)禁止第一路時(shí)鐘信號(hào)和第二路時(shí)鐘信號(hào)；第三路時(shí)鐘信號(hào)用于有限狀態(tài) 機(jī)的控制；以及采樣保持電路，其對(duì)反饋電壓首先用電壓跟隨器緩沖隔離，然后分兩路采樣，兩路 采樣值經(jīng)過(guò)取較大值電路，選擇較大值輸出；以及等待狀態(tài)控制電路，開(kāi)關(guān)電源反饋電壓的檢測(cè)和采樣保持電路復(fù)位后進(jìn)入等待狀 態(tài)，利用第三路時(shí)鐘計(jì)時(shí)，這期間控制采樣并等待波形穩(wěn)定，并產(chǎn)生學(xué)習(xí)狀態(tài)時(shí)鐘；以及學(xué)習(xí)狀態(tài)控制電路，等待狀態(tài)結(jié)束后進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，利用學(xué)習(xí)狀態(tài)時(shí)鐘計(jì)時(shí)，這期 間用于控制學(xué)習(xí)狀態(tài)的時(shí)序，結(jié)合增量控制電路和系統(tǒng)控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器去磁曲線(xiàn) 的學(xué)習(xí)功能；以及
增量控制電路，其在學(xué)習(xí)狀態(tài)，結(jié)合學(xué)習(xí)狀態(tài)控制電路、系統(tǒng)控制電路等一起用于控制兩次相鄰采樣的增量電路，當(dāng)采樣保持輸出的值大于實(shí)時(shí)電壓和增量之和時(shí)，增加增 量，否則保持不變；以及系統(tǒng)控制電路，其在等待狀態(tài)、學(xué)習(xí)狀態(tài)、檢測(cè)狀態(tài)及去磁結(jié)束狀態(tài)，協(xié)同其他電 路一起控制有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和輸出；以及延時(shí)電路，用于對(duì)輸入數(shù)字信號(hào)的上升沿和下降沿進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)需要的延時(shí)。本發(fā)明還提供了一種用于開(kāi)關(guān)電源反饋電壓的檢測(cè)和采樣保持的方法，把一個(gè)完 整的開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)周期劃分為五個(gè)狀態(tài)，依次為PWM開(kāi)狀態(tài)、等待狀態(tài)、學(xué)習(xí)狀態(tài)、檢測(cè)狀 態(tài)以及去磁結(jié)束狀態(tài)。這五個(gè)狀態(tài)構(gòu)成有限狀態(tài)機(jī)，通過(guò)控制有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和輸 出，實(shí)現(xiàn)對(duì)反饋電壓的檢測(cè)和采樣保持。此有限狀態(tài)機(jī)的運(yùn)行如下首先，PWM周期開(kāi)始，系 統(tǒng)進(jìn)入PWM開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)PWM關(guān)閉后，即開(kāi)關(guān)電源功率管關(guān)閉后，進(jìn)入等待狀態(tài)，等待波形穩(wěn) 定，開(kāi)始兩路分時(shí)采樣反饋電壓，并以較大值輸出；然后，進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)習(xí)去磁曲線(xiàn)的斜 率，當(dāng)?shù)谝粎⒖夹盘?hào)大于第二參考信號(hào)時(shí)，增量增加一個(gè)步長(zhǎng)，否則增量保持不變，在學(xué)習(xí) 狀態(tài)里每一個(gè)學(xué)習(xí)時(shí)鐘信號(hào)周期都判斷一次，直到學(xué)習(xí)狀態(tài)結(jié)束，并最終自適應(yīng)學(xué)習(xí)出相 鄰次采樣的增量；接著，進(jìn)入檢測(cè)狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)出第一參考信號(hào)大于第二參考信號(hào)時(shí)，檢測(cè) 狀態(tài)結(jié)束；最后，進(jìn)入去磁結(jié)束狀態(tài)，停止采樣，保持反饋電壓一直到開(kāi)關(guān)電源下一個(gè)開(kāi)關(guān) 信號(hào)脈沖結(jié)束為止；當(dāng)PWM周期結(jié)束后，去磁結(jié)束狀態(tài)結(jié)束，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入PWM開(kāi)狀態(tài)；依 次循環(huán)。本發(fā)明所述的檢測(cè)和采樣保持，其信號(hào)是來(lái)自變壓器輔助線(xiàn)圈輸出的信號(hào)并經(jīng)過(guò) 電阻分壓。所述的變壓器輔助線(xiàn)圈輸出的信號(hào)和開(kāi)關(guān)電源輸出電壓相關(guān)。本發(fā)明各種控制電路，是協(xié)同工作的，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)斜率的自適應(yīng)學(xué)習(xí)，對(duì)去磁 結(jié)束點(diǎn)的檢測(cè)，以及采樣保持系統(tǒng)反饋電壓的值。本發(fā)明具有自動(dòng)學(xué)習(xí)去磁曲線(xiàn)斜率功能，采樣的精度高，對(duì)于在一定范圍內(nèi)，變壓 器參數(shù)的變化不會(huì)影響其采樣的精度。對(duì)變壓器的參數(shù)要求較低，減少電源材料成本及后 期測(cè)試成本。


圖1是應(yīng)用本發(fā)明的開(kāi)關(guān)電源控制器的應(yīng)用電路示意圖；圖2是應(yīng)用本發(fā)明的開(kāi)關(guān)電源控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的有限狀態(tài)機(jī)的處理流程示意圖；圖4是本發(fā)明用于開(kāi)關(guān)電源反饋電壓的檢測(cè)和采樣保持電路的優(yōu)先實(shí)施例示意 圖；圖5是本發(fā)明的實(shí)施例的取較大值電路示意圖；圖6是本發(fā)明的實(shí)施例的增量控制電路示意圖；圖7是本發(fā)明的實(shí)施例的時(shí)鐘控制電路示意圖；圖8是本發(fā)明的實(shí)施例的等待狀態(tài)控制電路示意圖；圖9是本發(fā)明的實(shí)施例的學(xué)習(xí)狀態(tài)控制電路示意圖；圖10是本發(fā)明的實(shí)施例的延時(shí)電路示意圖；圖11是本發(fā)明實(shí)施例的部分信號(hào)波形示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明，但是需要注意的是，公布實(shí)施例的目的在于幫助進(jìn)一步理解本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解在不脫離本發(fā)明及所附的 權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換和修改都是可能的。因此，本發(fā)明不應(yīng)局限于實(shí)施例所 公開(kāi)的內(nèi)容，本發(fā)明要求保護(hù)的范圍以權(quán)利要求書(shū)界定的范圍為準(zhǔn)。圖1是應(yīng)用變壓器輔助繞組反饋的開(kāi)關(guān)電源典型原理圖。如圖所示，圖中變壓器 10具有三個(gè)繞組，分別為初級(jí)線(xiàn)圈、次級(jí)線(xiàn)圈和輔助線(xiàn)圈，相對(duì)應(yīng)，Np是初級(jí)線(xiàn)圈的匝數(shù)， Ns是次級(jí)線(xiàn)圈的匝數(shù)，Na是輔助線(xiàn)圈的匝數(shù)。為了穩(wěn)定調(diào)節(jié)輸出電壓V0，開(kāi)關(guān)電源控制器通過(guò)控制功率管40的開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng) 打開(kāi)功率管40時(shí)，變壓器10開(kāi)始儲(chǔ)能，也就是充磁，輸入電壓VIN耦合到初級(jí)繞組，充磁的 電流流經(jīng)變壓器10的初級(jí)線(xiàn)圈、功率管40和電阻器45，此電流經(jīng)過(guò)電阻器45以電壓信號(hào) CS輸入到開(kāi)關(guān)電源控制器80 ；當(dāng)關(guān)斷功率管40時(shí)，變壓器10開(kāi)始去磁，輸出電壓由次級(jí)繞 組提供，經(jīng)過(guò)整流二極管20給電容器25充電并輸出V0，在整流二極管20電流為零后，輸出 電壓就由電容器25提供。開(kāi)關(guān)電源的反饋電壓通過(guò)輔助線(xiàn)圈輸出，電壓經(jīng)過(guò)電阻器30和 35分壓后作為VS信號(hào)輸入到開(kāi)關(guān)電源控制器80 ；同時(shí)，輔助線(xiàn)圈的電壓經(jīng)整流二極管55 給電容器60充電，并給芯片控制器80供電，通過(guò)VDD輸入；當(dāng)整流二極管55電流為零時(shí)， 芯片工作電流主要由電容器60提供；在系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程中，主要由電阻器50和電容器60來(lái) 完成給開(kāi)關(guān)電源控制器80供電。電容器70是補(bǔ)償開(kāi)關(guān)電源控制器內(nèi)部的誤差放大器的。在去磁結(jié)束點(diǎn)，整流二極管20電流為零，這時(shí)候VO就等于變壓器10的次級(jí)線(xiàn)圈
輸出電壓，則根據(jù)變壓器的特性，可得出輔助線(xiàn)圈的輸出電壓為 MaVaux =—xVO(1)
Ns其中Na和Ns分別為變壓器10的輔助線(xiàn)圈的匝數(shù)和次級(jí)線(xiàn)圈的匝數(shù)。由于電阻器30和35的分壓，所以VS信號(hào)電壓為
5Vvs =-xVAUX(2)
vs R30 + R35 AUX其中，R30和R35分別為電阻器30和35的電阻值。由(1)和⑵可得，VS信號(hào)電壓是輸出電壓VO乘以一個(gè)系數(shù)，即Vvs =~—~x — xVO(3)
vs R30 + R35 Ns應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，圖1僅僅是一個(gè)示例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變化形 式、替代物和修改形式。它不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)力要求的范圍。圖2是圖1中的開(kāi)關(guān)電源控制器80的示意圖。如圖所示，圖中100是開(kāi)關(guān)電源反 饋電壓的檢測(cè)和采樣保持電路，其輸入包括PWM開(kāi)關(guān)信號(hào)S_PWM和上電復(fù)位信號(hào)P0R，以及 來(lái)自變壓器10的輔助線(xiàn)圈的輸出信號(hào)Vaux的分壓信號(hào)VS，輸出就是VSDET，與參考電壓83 一起輸入到誤差放大器84，誤差放大器的輸出COMV外接電容器補(bǔ)償。誤差放大器的輸出作 為比較器85的輸入，和另一輸入信號(hào)比較，這個(gè)信號(hào)來(lái)自加法器82的輸出。CS信號(hào)經(jīng)過(guò) 上升沿去干擾電路81后，輸入到加法器82，和鋸齒波信號(hào)RAMP相加后輸入到比較器85的 負(fù)輸入端。比較器85輸出為零時(shí)，S_PWM信號(hào)就變?yōu)榱?，關(guān)斷功率管40。同時(shí)，CS信號(hào)經(jīng)過(guò)上升沿去干擾電路81后，另一路輸入到比較器87，和參考電壓86比較，實(shí)現(xiàn)過(guò)電流保護(hù) (OCP)功能，即比較器87輸出為零時(shí)，S_PWM輸出也變?yōu)榱?，關(guān)斷功率管40。比較器85和 比較器87輸出到與非門(mén)88，其結(jié)果輸出到或非門(mén)91。信號(hào)發(fā)生器89產(chǎn)生周期信號(hào)CK_PWM 輸出到或非門(mén)90，以控制S_PWM信號(hào)周期的打開(kāi)。或非門(mén)90和91組成RS觸發(fā)器。信號(hào)發(fā) 生器89同時(shí)也產(chǎn)生周期的鋸齒信號(hào)RAMP作電流補(bǔ)償用。過(guò)溫度保護(hù)電路92產(chǎn)生過(guò)溫信 號(hào)，當(dāng)溫度超過(guò)預(yù)設(shè)溫度時(shí)，OTP就為一，關(guān)閉S_PWM信號(hào)。電源管理電路93產(chǎn)生上電復(fù)位 信號(hào)POR和內(nèi)部電源信號(hào)VCC，同時(shí)產(chǎn)生過(guò)壓保護(hù)信號(hào)0VP，當(dāng)電壓超過(guò)預(yù)設(shè)電壓時(shí)，OVP就 為一，關(guān)斷S_PWM信號(hào)?；蚍情T(mén)94的輸出即為S_PWM信號(hào)。S_PWM信號(hào)輸出到驅(qū)動(dòng)電路95 后，輸出GATE信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率管40，以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出的目的。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，圖2僅僅是一個(gè)示例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變化形 式、替代物和修改形式。它不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)力要求的范圍。比如，根據(jù)一些應(yīng)用，工作 在占空比小于50%的DCM模式，則不需要鋸齒波補(bǔ)償，系統(tǒng)就要根據(jù)需要做出相應(yīng)修改。圖3是開(kāi)關(guān)電源反饋電壓的檢測(cè)和采樣保持電路100的有限狀態(tài)機(jī)的處理流程示 意圖。如圖所示，把一個(gè)完整的開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)周期劃分為五個(gè)狀態(tài)，依次為PWM開(kāi)狀態(tài)、等 待狀態(tài)、學(xué)習(xí)狀態(tài)、檢測(cè)狀態(tài)以及去磁結(jié)束狀態(tài)。這五個(gè)狀態(tài)構(gòu)成有限狀態(tài)機(jī) ，通過(guò)控制有 限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)反饋電壓的檢測(cè)和采樣保持。此有限狀態(tài)機(jī)運(yùn)行如下 首先，PWM周期開(kāi)始，系統(tǒng)進(jìn)入PWM開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)PWM關(guān)閉后，即開(kāi)關(guān)電源功率管關(guān)閉后，進(jìn)入 等待狀態(tài)，等待波形穩(wěn)定，開(kāi)始兩路分時(shí)采樣反饋電壓，并以較大值輸出；然后，進(jìn)入學(xué)習(xí)狀 態(tài)，學(xué)習(xí)去磁曲線(xiàn)的斜率，當(dāng)?shù)谝粎⒖夹盘?hào)大于第二參考信號(hào)時(shí)，增量增加一個(gè)步長(zhǎng)，否則 增量保持不變，在學(xué)習(xí)狀態(tài)里每一個(gè)學(xué)習(xí)時(shí)鐘信號(hào)周期都判斷一次，直到學(xué)習(xí)狀態(tài)結(jié)束，并 最終自適應(yīng)學(xué)習(xí)出相鄰次采樣的增量；接著，進(jìn)入檢測(cè)狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)出第一參考信號(hào)大于第 二參考信號(hào)時(shí)，檢測(cè)狀態(tài)結(jié)束；最后，進(jìn)入去磁結(jié)束狀態(tài)，停止采樣，保持反饋電壓一直到開(kāi) 關(guān)電源下一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)脈沖結(jié)束為止；當(dāng)PWM周期結(jié)束后，去磁結(jié)束狀態(tài)結(jié)束，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn) 入PWM開(kāi)狀態(tài)；依次循環(huán)。為了精簡(jiǎn)電路，減小芯片面積，有的狀態(tài)沒(méi)有設(shè)狀態(tài)標(biāo)識(shí)信號(hào)，只 是根據(jù)電路需要設(shè)置相應(yīng)的信號(hào)。圖4是本發(fā)明用于開(kāi)關(guān)電源反饋電壓的檢測(cè)和采樣保持電路的優(yōu)先實(shí)施例示意 圖。如圖所示，VS信號(hào)輸入到采樣保持電路。放大器130組成輸入電壓跟隨器，然后輸出 VSBUFF信號(hào)。VSBUFF信號(hào)被分成三路，其中一路輸出到增量控制電路300 ；另兩路輸出到 采樣電路的開(kāi)關(guān)。此采樣電路以?xún)陕贩謺r(shí)工作，第一路由開(kāi)關(guān)110(第一開(kāi)關(guān))和電容器 115(第一電容)組成；第二路由開(kāi)關(guān)120 (第二開(kāi)關(guān))和電容器125(第二電容)組成。開(kāi) 關(guān)110和120的控制端是一有效，即控制端為一時(shí)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。這兩路信號(hào)分別以CHA和CHB 輸入到取較大值電路200中，輸出較大值VSDET (第一參考信號(hào))。兩路采樣信號(hào)的控制時(shí)鐘SCKA、SCKB以及系統(tǒng)時(shí)鐘SYSCK由時(shí)鐘控制電路400輸 出，時(shí)鐘控制電路400輸入為RSTN信號(hào)和去磁結(jié)束標(biāo)識(shí)信號(hào)S_DEMAG_END，其中RSTN信號(hào) 是上電復(fù)位信號(hào)POR和PWM狀態(tài)信號(hào)S_PWM經(jīng)過(guò)或非門(mén)140的輸出。SYSCK信號(hào)輸入到等待狀態(tài)控制電路500，等待去磁信號(hào)穩(wěn)定，在等待狀態(tài)結(jié)束后 輸出時(shí)鐘信號(hào)CK_LRN_DET。此信號(hào)分兩路一路輸入到學(xué)習(xí)狀態(tài)控制電路600 ；另一路輸入 到反相器150。在學(xué)習(xí)狀態(tài)控制電路600中，控制學(xué)習(xí)狀態(tài)，并在學(xué)習(xí)狀態(tài)結(jié)束后進(jìn)入檢測(cè) 狀態(tài)。反相器150的輸出分兩路，第一路輸出到D觸發(fā)器180(第三觸發(fā)器)時(shí)鐘端；第二路輸出經(jīng)過(guò)延時(shí)電路700，輸出到與門(mén)155，與門(mén)155的另外兩個(gè)輸入是S_DETECTB和D觸 發(fā)器180的輸出，與門(mén)155的輸出為信號(hào)CK_LRN，給增量控制電路300提供時(shí)鐘。延時(shí)電 路700和與門(mén)155構(gòu)成增量控制計(jì)數(shù)器時(shí)鐘產(chǎn)生電路。增量控制電路在學(xué)習(xí)狀態(tài)時(shí)，自適 應(yīng)學(xué)習(xí)兩次相鄰采樣的增量。VSBUFF信號(hào)的電壓值加上自適應(yīng)學(xué)習(xí)的兩次相鄰采樣的增量 構(gòu)成VSPDLT信號(hào)(第二參考信號(hào))。當(dāng)VSDET信號(hào)大于VSPDLT信號(hào)時(shí)，即第一參考信號(hào) 大于第二參考信號(hào)時(shí)，D觸發(fā)器180的輸出為一，同時(shí)因?yàn)槭菍W(xué)習(xí)狀態(tài)，所以S_DETECTB為 一，則時(shí)鐘CK_LRN信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)脈沖，增加現(xiàn)有增量；當(dāng)VSDET信號(hào)小于或等于VSPDLT信 號(hào)時(shí)，即第一參考信號(hào)小于或等于第二參考信號(hào)時(shí)，表示當(dāng)前不需要增加。學(xué)習(xí)狀態(tài)的每一 個(gè)時(shí)鐘信號(hào)CK_LRN_DET，都會(huì)比較VSDET信號(hào)與VSPDLT信號(hào)，并根據(jù)比較結(jié)果決定是否增 加增量。這樣，即使在去磁期間有一次很大的外界干擾信號(hào)，其誤差最大也就是一個(gè)增量步 長(zhǎng)。當(dāng)學(xué)習(xí)時(shí)間結(jié)束，即學(xué)習(xí)狀態(tài)結(jié)束后，進(jìn)入檢測(cè)狀態(tài)，則CK_LRN為零，表示不會(huì)調(diào)整增 量，即在檢測(cè)狀態(tài)下使用學(xué)習(xí)狀態(tài)自適應(yīng)學(xué)習(xí)的增量。通過(guò)比較器160(第一比較器)、或門(mén) 170，以及和觸發(fā)器180和與門(mén)190—起判斷是否去磁結(jié)束。其中或門(mén)170和與門(mén)190構(gòu)成 去磁信號(hào)產(chǎn)生電路。在檢測(cè)狀態(tài)，當(dāng)VSDET信號(hào)大于VSPDLT信號(hào)時(shí)，即第一參考信號(hào)大于 第二參考信號(hào)時(shí)，表示去磁結(jié)束，S_DEMAG_END為一，關(guān)閉時(shí)鐘控制電路400的SCKA和SCKB 兩路采樣時(shí)鐘，停止采樣，直至到下一個(gè)系統(tǒng)周期的PWM開(kāi)狀態(tài)之后即等待狀態(tài)才開(kāi)始采 樣。VSDET在去磁結(jié)束狀態(tài)和PWM開(kāi)狀態(tài)下就是去磁結(jié)束點(diǎn)的VS的值。
應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，圖4僅僅是一個(gè)示例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變化形 式、替代物和修改形式。它不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)力要求的范圍。圖5是圖4中的取較大值電路200的示意圖。如圖所示，CHA輸入到以放大器210 組成的電壓跟隨器(第一路電壓跟隨器)，然后經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)220 (第一路保持信號(hào)開(kāi)關(guān))；CHB 輸入到以放大器230組成的電壓跟隨器(第二路電壓跟隨器)，然后經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)240 (第二路 保持信號(hào)開(kāi)關(guān))。開(kāi)關(guān)220和240的控制端是一有效，即控制端為一時(shí)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。CHA和CHB 分別接到比較器250 (兩路保持電壓比較器)的負(fù)輸入端和正輸入端，其比較結(jié)果輸入到控 制開(kāi)關(guān)240，和經(jīng)過(guò)反相器260后控制開(kāi)關(guān)220。開(kāi)關(guān)220和開(kāi)關(guān)240的一端直接相連，其 值就是VSDET。當(dāng)CHA大于CHB時(shí)，VSDET等于CHA ；否則，VSDET等于CHB。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，圖5僅僅是一個(gè)示例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變化形 式、替代物和修改形式。它不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)力要求的范圍。圖6是圖4中的增量控制電路300的示意圖。如圖所示，VSPDLT的電壓等于VSBUFF 的電壓加上電阻器360(增量電阻器)兩端的電壓，即VSPDLT = VSBUFF+1360 X R360 (4)其中1360是電阻器360上的電流值，R360是電阻器360的電阻值。此增量控制電路就是調(diào)節(jié)流經(jīng)電阻器360上的電流。此電流是四路電流的總和。 PMOS管310、320、330、340及350構(gòu)成電流鏡，PMOS管320、330、340及350的源漏極電流都 是以PMOS管310的源漏極電流為比例的，而PMOS管310的源漏極電流等于電流源315 (參 考電流源)的電流，根據(jù)電流鏡的特性以及各PMOS管310，320，330，340，350的W/L的比例 關(guān)系，當(dāng)各電流有效時(shí)，1320 = 4X1315 ；1330 = 2X1315 ； 1340 = 1X1315 ；1350 = 0. 5X1315 ； (5)其中1320、1330、1340及1350分別為流經(jīng)PMOS管320、330、340及350的源漏極電流，1315是電流源315的電流。PMOS 管 325、335、345、355 組成分支電流開(kāi)關(guān)，流經(jīng) PMOS 管 320、330、340 及 350 的 源漏極電流分別被分支電流開(kāi)關(guān)控制，其中PMOS管355 (檢測(cè)狀態(tài)開(kāi)關(guān))的控制信號(hào)是S_ DETE CTB信號(hào)，表示只有當(dāng)S_DETECTB為零時(shí)此電流才有效，即當(dāng)有限狀態(tài)機(jī)處在檢測(cè)狀態(tài) 時(shí)才有效，為的是增加檢測(cè)去磁結(jié)束點(diǎn)的噪聲容限。其他三路PMOS管320、330、340的源漏 極電流比為4 2 1，三者之和為7倍于1315電流。由D觸發(fā)器370、380、390構(gòu)成增量 控制計(jì)數(shù)器，此計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘信號(hào)為CK_LRN。控制信號(hào)B2B、B1B、B0B分別來(lái)自增量控制計(jì) 數(shù)器的高、中、低位。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，圖6僅僅是一個(gè)示例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變化形 式、替代物和修改形式。它不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)力要求的范圍。比如，可以用共源共柵結(jié)構(gòu) 的電流鏡來(lái)替代如圖顯示的電流鏡；可以用更多或更少位的增量控制計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)增量控 制，而不是正好使用三位來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而使斜率自適應(yīng)的范圍擴(kuò)大或縮小。圖7是圖4中的時(shí)鐘控制電路400的示意圖。如圖所示，周期信號(hào)發(fā)生器410 (時(shí) 鐘產(chǎn)生電路)產(chǎn)生周期信號(hào)，此信號(hào)分兩路，一路經(jīng)過(guò)D觸發(fā)器420(第一觸發(fā)器)組成的分 頻電路，輸出分頻信號(hào)；另一路經(jīng)過(guò)延時(shí)電路430，此延時(shí)電路和圖4中的延時(shí)電路700結(jié) 構(gòu)一樣。經(jīng)過(guò)D觸發(fā)器420分頻的信號(hào)和經(jīng)過(guò)延時(shí)電路延時(shí)的信號(hào)輸入到與門(mén)440和445， 重新組成兩路沒(méi)有毛刺的時(shí)鐘信號(hào)CKA和CKB。同時(shí)CKA和CKB輸入到或門(mén)450，輸出時(shí)鐘 信號(hào)SYSCK。CKA和CKB分別和信號(hào)S_WAIT_LEARN_DETECT輸入到與門(mén)490和495，輸出采 樣時(shí)鐘SCKA和SCKB。延時(shí)電路430、與門(mén)440、445、490、495及或門(mén)450組成時(shí)鐘輸出電路。 S_PWM信號(hào)經(jīng)過(guò)延時(shí)電路460，此延時(shí)電路和圖4中的延時(shí)電路700結(jié)構(gòu)一樣；然后輸入到 反相器470，其輸出作為D觸發(fā)器480 (第二觸發(fā)器)的時(shí)鐘信號(hào)，表示在S_PWM信號(hào)的下降 沿延時(shí)一段時(shí)間以后，S_WAIT_LEARN_DETECT信號(hào)變?yōu)橐?；觸發(fā)器480的復(fù)位信號(hào)是RSTN， 是圖4中或非門(mén)140的輸出，表示當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)或PWM打開(kāi)時(shí)復(fù)位，S_WAIT_LEARN_DETECT 為零。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，圖7僅僅是一個(gè)示例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變化形 式、替代物和修改形式。它不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)力要求的范圍。比如，用RS觸發(fā)器來(lái)代替 D觸發(fā)器480。圖8是圖4中的等待狀態(tài)控制電路500的示意圖。主要由等待狀態(tài)計(jì)數(shù)器、學(xué)習(xí) 和監(jiān)測(cè)狀態(tài)時(shí)鐘產(chǎn)生電路構(gòu)成，其中等待狀態(tài)計(jì)數(shù)器包括D觸發(fā)器520、530、540、或門(mén)510 及與門(mén)550 ；學(xué)習(xí)和監(jiān)測(cè)狀態(tài)時(shí)鐘產(chǎn)生電路由與門(mén)560和延時(shí)電路570組成。如圖所示，復(fù) 位時(shí)與門(mén)550的輸出為零；當(dāng)復(fù)位結(jié)束后，SYSCK時(shí)鐘開(kāi)始給等待狀態(tài)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，當(dāng)與門(mén) 550的輸出為一時(shí)，則停止計(jì)數(shù)，并保持狀態(tài)不變。當(dāng)與門(mén)550的輸出為一時(shí)，和SYSCK輸 入到與門(mén)560，其輸出經(jīng)過(guò)延時(shí)電路570去掉毛刺，最后輸出信號(hào)CK_LRN_DET。此延時(shí)電路 570和圖4中的延時(shí)電路700結(jié)構(gòu)一樣。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，圖8僅僅是一個(gè)示例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變化形 式、替代物和修改形式。它不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)力要求的范圍。比如等待狀態(tài)計(jì)數(shù)器不是正 好使用三位D觸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，而是使用更多或更少位D觸發(fā)器，從而修改等待狀態(tài)的時(shí)間。圖9是圖4中的學(xué)習(xí)狀態(tài)控制電路600的示意圖。主要由學(xué)習(xí)狀態(tài)計(jì)數(shù)器和檢測(cè) 狀態(tài)標(biāo)識(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路構(gòu)成，其中學(xué)習(xí)狀態(tài)計(jì)數(shù)器包括D觸發(fā)器610、620、630及與門(mén)640 ；檢測(cè)狀態(tài)標(biāo)識(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路包括或門(mén)650和D觸發(fā)器660。如圖所示，時(shí)鐘信號(hào)CK_LRN_DET經(jīng)過(guò)由三個(gè)D觸發(fā)器610、620和630，這三個(gè)D觸發(fā)器的輸出接與門(mén)640，當(dāng)三個(gè)觸發(fā)器的 輸出都為一時(shí)，則與門(mén)640的輸出為一，因與門(mén)640的輸出接或門(mén)650的輸入，所以當(dāng)與門(mén) 640的輸出為一時(shí)，或門(mén)650的輸出也為一，則在下一個(gè)CK_LRN_DET上升沿，D觸發(fā)器660 反轉(zhuǎn)，S_DETECT為一，S_DETECTB為零，表示學(xué)習(xí)狀態(tài)結(jié)束，進(jìn)入檢測(cè)狀態(tài)。當(dāng)S_DETECT為 一時(shí)，D觸發(fā)器660的D輸入端保持為一，保持S_DETECT為一直到復(fù)位信號(hào)RSTN為零。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，圖9僅僅是一個(gè)示例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變化形 式、替代物和修改形式。它不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)力要求的范圍。比如學(xué)習(xí)狀態(tài)計(jì)數(shù)器不是正 好使用三位D觸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，而是使用更多或更少位D觸發(fā)器，從而修改學(xué)習(xí)狀態(tài)的時(shí)間。圖10是圖4中的延時(shí)電路700的示意圖。如圖所示，信號(hào)輸入到由PMOS管710 (用 于充電的PM0S)和NMOS管715(用于放電的NM0S)組成的反相器，其反相器的輸出接電容 器720 (延時(shí)電容器)，電容器720另一端接地。這樣通過(guò)設(shè)置PMOS管710的W/L來(lái)設(shè)置 對(duì)電容器720充電電流；通過(guò)設(shè)置NMOS管715的W/L來(lái)設(shè)置對(duì)電容器720的放電電流。這 樣結(jié)合電容器720的電容值，就可以達(dá)到對(duì)信號(hào)波形上升沿和下降沿延時(shí)的目的。電容器 720的輸出接到施密特觸發(fā)器的輸入，此施密特觸發(fā)器由PMOS管730、735、740以及NMOS管 745、750、755組成。施密特觸發(fā)器輸出到由PMOS管760和NMOS管765組成的反相器，此反 相器的輸出再經(jīng)過(guò)由PMOS管770和NMOS管775組成的反相器，這兩個(gè)反向器構(gòu)成輸出調(diào) 整電路，最后輸出延時(shí)后的信號(hào)。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，圖10僅僅是一個(gè)示例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變化形 式、替代物和修改形式。它不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)力要求的范圍。圖11是本發(fā)明的部分信號(hào)波形示意圖。如圖所示，反饋電壓信號(hào)VS、采樣時(shí)鐘信 號(hào)SCKA和SCKB、采樣保持信號(hào)VSDET、以及有限狀態(tài)機(jī)的PWM開(kāi)狀態(tài)、等待狀態(tài)、學(xué)習(xí)狀態(tài)、 檢測(cè)狀態(tài)和去磁結(jié)束狀態(tài)關(guān)系。在檢測(cè)狀態(tài)檢測(cè)到SCKB時(shí)，VSDET的值實(shí)際上為上個(gè)脈沖 SCKA采樣的VS信號(hào)值，如圖中箭頭所指。在檢測(cè)狀態(tài)，當(dāng)?shù)谝粎⒖夹盘?hào)大于第二參考信號(hào) 時(shí)，即VSDET信號(hào)大于實(shí)時(shí)的VS信號(hào)值與自適應(yīng)學(xué)習(xí)的增量之和，也就是如圖所示的Δ V 大于自適應(yīng)學(xué)習(xí)的增量，表示去磁結(jié)束，這時(shí)VSDET的值就是上個(gè)采樣時(shí)鐘SCKA所采的值， 如圖所示，表明了對(duì)應(yīng)的關(guān)系。圖11僅僅是一個(gè)示例，它不應(yīng)不適當(dāng)?shù)叵拗茩?quán)力要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員將認(rèn)識(shí)到許多變化形式、替代物和修改形式。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，可以看出，通過(guò)將一個(gè)完整的PWM周期劃分為五個(gè) 狀態(tài)，并由這五個(gè)狀態(tài)構(gòu)成有限狀態(tài)機(jī)，通過(guò)有限狀態(tài)機(jī)的控制，各部分電路協(xié)同工作，能 夠自適應(yīng)學(xué)習(xí)變壓器去磁曲線(xiàn)斜率，從而精確檢測(cè)到去磁結(jié)束點(diǎn)，高精度完成系統(tǒng)反饋電 壓的檢測(cè)和采樣保持工作。對(duì)于一些不同的應(yīng)用，都能夠得到精確的系統(tǒng)反饋電壓，提高 了輸出精度；從另一方面講，由于能夠自適應(yīng)學(xué)習(xí)變壓器去磁曲線(xiàn)斜率，即構(gòu)成第二參考信 號(hào)的增量是動(dòng)態(tài)的，是隨著不同的應(yīng)用和外圍電路變化而變化的，與用固定的增量相比，雖 然變壓器參數(shù)變化了，但仍然能精確找到去磁結(jié)束點(diǎn)，仍然能精確采樣到系統(tǒng)反饋電壓，因 而對(duì)變壓器的參數(shù)要求降低了，在保證性能的前提下，降低了外圍變壓器一致性要求，降低 了器件成本，同時(shí)對(duì)于產(chǎn)品的測(cè)試成本也有一定的降低；而且由于能自適應(yīng)學(xué)習(xí)變壓器去 磁曲線(xiàn)斜率的特點(diǎn)，所以在一定的范圍內(nèi)，系統(tǒng)既可以選擇用大電感值的變壓器，也可以選擇較小電感值的變壓器，系統(tǒng)性能不受影響，若選擇較小電感值的變壓器，則變壓器尺寸較 小，滿(mǎn) 足產(chǎn)品空間小型化的要求。
權(quán)利要求
一種用于開(kāi)關(guān)電源反饋電壓檢測(cè)和采樣保持的電路，其特征在于，實(shí)現(xiàn)由PWM開(kāi)狀態(tài)、等待狀態(tài)、學(xué)習(xí)狀態(tài)、檢測(cè)狀態(tài)以及去磁結(jié)束狀態(tài)構(gòu)成的有限狀態(tài)機(jī)，控制有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和輸出，所述電路具體包括時(shí)鐘控制電路，其產(chǎn)生三路時(shí)鐘信號(hào)，其中第一路時(shí)鐘信號(hào)和第二路時(shí)鐘信號(hào)用于對(duì)開(kāi)關(guān)電源反饋電壓的采樣，第一路時(shí)鐘信號(hào)和第二路時(shí)鐘信號(hào)同時(shí)受控于去磁結(jié)束信號(hào)，當(dāng)去磁結(jié)束時(shí)禁止第一路時(shí)鐘信號(hào)和第二路時(shí)鐘信號(hào)；第三路時(shí)鐘信號(hào)用于有限狀態(tài)機(jī)的控制；以及采樣保持電路，其對(duì)反饋電壓首先用電壓跟隨器緩沖隔離，然后分兩路采樣，兩路采樣值經(jīng)過(guò)取較大值電路，選擇較大值輸出；以及等待狀態(tài)控制電路，開(kāi)關(guān)電源反饋電壓的檢測(cè)和采樣保持電路復(fù)位后進(jìn)入等待狀態(tài)，利用第三路時(shí)鐘計(jì)時(shí)，這期間控制采樣并等待波形穩(wěn)定，并產(chǎn)生學(xué)習(xí)狀態(tài)時(shí)鐘；以及學(xué)習(xí)狀態(tài)控制電路，等待狀態(tài)結(jié)束后進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，利用學(xué)習(xí)狀態(tài)時(shí)鐘計(jì)時(shí)，這期間用于控制學(xué)習(xí)狀態(tài)的時(shí)序，結(jié)合增量控制電路和系統(tǒng)控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器去磁曲線(xiàn)的學(xué)習(xí)功能；以及增量控制電路，其在學(xué)習(xí)狀態(tài)，結(jié)合學(xué)習(xí)狀態(tài)控制電路、系統(tǒng)控制電路等一起用于控制兩次相鄰采樣的增量電路，當(dāng)采樣保持輸出的值大于實(shí)時(shí)電壓和增量之和時(shí)，增加增量，否則保持不變；以及系統(tǒng)控制電路，其在等待狀態(tài)、學(xué)習(xí)狀態(tài)、檢測(cè)狀態(tài)及去磁結(jié)束狀態(tài)，協(xié)同其他電路一起控制有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和輸出；以及延時(shí)電路，用于對(duì)輸入數(shù)字信號(hào)的上升沿和下降沿進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)需要的延時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)和采樣保持電路，其中所述時(shí)鐘控制電路包括 時(shí)鐘產(chǎn)生電路，其振蕩產(chǎn)生周期的脈沖信號(hào)；第一觸發(fā)器，其用于對(duì)時(shí)鐘產(chǎn)生電路輸出的周期的脈沖信號(hào)進(jìn)行分頻； 第二觸發(fā)器，其用于控制第一路時(shí)鐘信號(hào)和第二路時(shí)鐘信號(hào)，當(dāng)PWM信號(hào)關(guān)閉時(shí)打開(kāi) 這兩路時(shí)鐘信號(hào)，當(dāng)進(jìn)入去磁結(jié)束狀態(tài)時(shí)關(guān)閉這兩路時(shí)鐘信號(hào)；時(shí)鐘輸出電路，其用于控制第一路、第二路和第三路時(shí)鐘的輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)和采樣保持電路，其中所述采樣保持電路包括輸入電壓跟隨器，其用于對(duì)變壓器反饋信號(hào)的緩沖隔離，輸出到兩路采樣電路的開(kāi)關(guān)， 并給增量控制電路提供輸入；第一電容器，其用于保持第一路采樣的值； 第二電容器，其用于保持第二路采樣的值；第一開(kāi)關(guān)，其用于響應(yīng)第一路采樣時(shí)鐘，控制第一路的采樣，控制第一電容器充電或放電；第一開(kāi)關(guān)，其用于響應(yīng)第二路采樣時(shí)鐘，控制第二路的采樣，控制第二電容器充電或放電；取較大值電路，其用于從第一路采樣值和第二路采樣值中，選擇較大值，產(chǎn)生第一參考 信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測(cè)和采樣保持電路，其中所述取較大值電路包括 第一路電壓跟隨器，其用于對(duì)第一路采樣信號(hào)的緩沖隔離；第二路電壓跟隨器，其用于對(duì)第二路采樣信號(hào)的緩沖隔離； 第一路保持信號(hào)開(kāi)關(guān)，其用于響應(yīng)是否選擇第一路保持電壓值； 第二路保持信號(hào)開(kāi)關(guān)，其用于響應(yīng)是否選擇第二路保持電壓值； 兩路保持電壓比較器，其用于比較第一路保持電壓和第二路保持電壓的值，當(dāng)?shù)谝宦?保持值大于第二路保持值時(shí)，此比較器輸出零，選擇導(dǎo)通第一路保持信號(hào)開(kāi)關(guān)；否則，此比 較器輸出為一，選擇導(dǎo)通第二路保持信號(hào)開(kāi)關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)和采樣保持電路，其中所述等待狀態(tài)控制電路包括 等待狀態(tài)計(jì)數(shù)器，其用于對(duì)第三路時(shí)鐘計(jì)數(shù)，以構(gòu)成等待狀態(tài)要求的時(shí)間； 學(xué)習(xí)和監(jiān)測(cè)狀態(tài)時(shí)鐘產(chǎn)生電路，用于控制產(chǎn)生學(xué)習(xí)狀態(tài)和監(jiān)測(cè)狀態(tài)的時(shí)鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)和采樣保持電路，其中所述學(xué)習(xí)狀態(tài)控制電路包括 學(xué)習(xí)狀態(tài)計(jì)數(shù)器，其用于對(duì)學(xué)習(xí)狀態(tài)時(shí)鐘計(jì)數(shù)，以構(gòu)成學(xué)習(xí)狀態(tài)要求的時(shí)間； 檢測(cè)狀態(tài)標(biāo)識(shí)信號(hào)產(chǎn)生電路，用于控制產(chǎn)生檢測(cè)狀態(tài)的標(biāo)識(shí)信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)和采樣保持電路，其中所述增量控制電路包括 參考電流源，其用于提供參考電流；電流鏡，其用于對(duì)電流源進(jìn)行比例復(fù)制，產(chǎn)生基于不同權(quán)重比例的分支電流； 增量控制計(jì)數(shù)器，其響應(yīng)學(xué)習(xí)狀態(tài)時(shí)鐘，產(chǎn)生各分支電流的開(kāi)關(guān)信號(hào)； 分支電流開(kāi)關(guān)，其用于響應(yīng)各路分支電流的控制；檢測(cè)狀態(tài)開(kāi)關(guān)，其用于在檢測(cè)狀態(tài)下，增加電流，提高檢測(cè)狀態(tài)的抗干擾性能； 增量電阻器，其用于產(chǎn)生電壓增量，即各支路電流和在增量電阻上的壓降，此電壓增量 加上輸入電壓跟隨器的輸出，產(chǎn)生第二參考信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)和采樣保持電路，其中所述系統(tǒng)控制電路包括第一比較器，其用于比較第一參考信號(hào)和第二參考信號(hào)，當(dāng)?shù)谝粎⒖夹盘?hào)大于第二參 考信號(hào)時(shí)，其輸出為一，否則輸出為零；第三觸發(fā)器，其用于鎖存第一比較器的輸出；增量控制計(jì)數(shù)器時(shí)鐘產(chǎn)生電路，其控制產(chǎn)生在學(xué)習(xí)狀態(tài)下，當(dāng)?shù)谌|發(fā)器為變?yōu)橐粫r(shí)， 產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)給增量控制計(jì)數(shù)器；去磁信號(hào)產(chǎn)生電路，其控制在檢測(cè)狀態(tài)下，當(dāng)?shù)谌|發(fā)器變?yōu)橐粫r(shí)，檢測(cè)狀態(tài)結(jié)束，進(jìn) 入去磁結(jié)束狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)和采樣保持電路，其中所述延時(shí)電路包括 用于充電的PM0S ；用于放電的NM0S ；延時(shí)電容器，其分別和用于充電的PM0S及用于放電的NM0S —起產(chǎn)生緩慢的下降沿和 緩慢的上升沿；施密特觸發(fā)器，其用于將延時(shí)電容器的電壓變成上升沿和下降沿更陡的普通數(shù)字信號(hào)；輸出調(diào)整電路，其用于調(diào)整延時(shí)電路輸出的相位和驅(qū)動(dòng)能力。
10.一種用于開(kāi)關(guān)電源反饋電壓檢測(cè)和采樣保持的方法，其特征在于，把一個(gè)完整的開(kāi) 關(guān)電源開(kāi)關(guān)周期劃分為五個(gè)狀態(tài)，依次為PWM開(kāi)狀態(tài)、等待狀態(tài)、學(xué)習(xí)狀態(tài)、檢測(cè)狀態(tài)以及 去磁結(jié)束狀態(tài)，這五個(gè)狀態(tài)構(gòu)成有限狀態(tài)機(jī)，通過(guò)控制有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和輸出，實(shí)現(xiàn)3對(duì)反饋電壓的檢測(cè)和采樣保持，此有限狀態(tài)機(jī)的運(yùn)行如下首先，PWM周期開(kāi)始，系統(tǒng)進(jìn)入PWM開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)PWM關(guān)閉后，即開(kāi)關(guān)電源功率管關(guān)閉后，進(jìn)入等待狀態(tài)，等待波形穩(wěn)定，開(kāi)始 兩路分時(shí)采樣反饋電壓，并以較大值輸出；然后，進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)習(xí)去磁曲線(xiàn)的斜率，當(dāng)?shù)?一參考信號(hào)大于第二參考信號(hào)時(shí)，增量增加一個(gè)步長(zhǎng)，否則增量保持不變，在學(xué)習(xí)狀態(tài)里每 一個(gè)學(xué)習(xí)時(shí)鐘信號(hào)周期都判斷一次，直到學(xué)習(xí)狀態(tài)結(jié)束，并最終自適應(yīng)學(xué)習(xí)出相鄰次采樣 的增量；接著，進(jìn)入檢測(cè)狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)出第一參考信號(hào)大于第二參考信號(hào)時(shí)，檢測(cè)狀態(tài)結(jié)束； 最后，進(jìn)入去磁結(jié)束狀態(tài)，停止采樣，保持反饋電壓一直到開(kāi)關(guān)電源下一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)脈沖結(jié) 束為止；當(dāng)PWM周期結(jié)束后，去磁結(jié)束狀態(tài)結(jié)束，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入PWM開(kāi)狀態(tài)；依次循環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于開(kāi)關(guān)電源反饋電壓檢測(cè)和采樣保持的電路及方法。本發(fā)明提供的電路包括時(shí)鐘控制電路，控制采樣時(shí)鐘；采樣保持電路，對(duì)輸入電壓分兩路分時(shí)采樣，并選擇較大值輸出；等待狀態(tài)控制電路，控制采樣并等待波形穩(wěn)定；學(xué)習(xí)狀態(tài)控制電路，控制學(xué)習(xí)狀態(tài)的時(shí)序；增量控制電路，控制實(shí)現(xiàn)兩次相鄰采樣的增量電路；系統(tǒng)控制電路，協(xié)同其他電路一起控制有限狀態(tài)機(jī)；以及延時(shí)電路，實(shí)現(xiàn)需要的延時(shí)。本發(fā)明提供的方法是把一個(gè)完整的開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)周期劃分為五個(gè)狀態(tài)，依次為PWM開(kāi)狀態(tài)、等待狀態(tài)、學(xué)習(xí)狀態(tài)、檢測(cè)狀態(tài)以及去磁結(jié)束狀態(tài)，這五個(gè)狀態(tài)構(gòu)成有限狀態(tài)機(jī)，通過(guò)控制有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)反饋電壓的檢測(cè)和采樣保持。
文檔編號(hào)H02M3/335GK101867299SQ201010231488
公開(kāi)日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者周光友 申請(qǐng)人:周光友