CN101164220B - 电源控制方法及其结构 - Google Patents

电源控制方法及其结构 Download PDF

Info

Publication number
CN101164220B
CN101164220B CN2005800494496A CN200580049449A CN101164220B CN 101164220 B CN101164220 B CN 101164220B CN 2005800494496 A CN2005800494496 A CN 2005800494496A CN 200580049449 A CN200580049449 A CN 200580049449A CN 101164220 B CN101164220 B CN 101164220B
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
output
power
winding
supply system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2005800494496A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101164220A (zh
Inventor
尼古拉斯·西尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Components Industries LLC
Original Assignee
Semiconductor Components Industries LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Components Industries LLC filed Critical Semiconductor Components Industries LLC
Publication of CN101164220A publication Critical patent/CN101164220A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101164220B publication Critical patent/CN101164220B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33561—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having more than one ouput with independent control
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0032—Control circuits allowing low power mode operation, e.g. in standby mode
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)

Abstract

在实施例中，电源***配置成利用线性调节器在备用模式期间形成调节电压，并利用该调节电压形成另一调节电压。

Description

电源控制方法及其结构
技术领域
本发明一般涉及电子学，更具体地，涉及形成电源***及结构的方法。 
背景技术
在过去，电子工业利用各种方法和结构来形成具有多个输出电压的电源。在大部分情况下，具有多个二次绕组(secondary winding)的变压器用于提供多个输出电压。例如，在诸如电视机的应用中，期望有用于视觉显示器部分的高电压输出和用于控制元件或控制逻辑的较低电压输出。还期望有备用模式，其降低高电压输出上的电压并维持低电压输出上的电压，从而使得控制逻辑运行。在于1987年8月18日授权给Antonius Marinus的美国专利号4,688,159中公开了这样的电源***的一个实施例。这些现有的电源***的一个问题是需要控制电路来控制用于***的不同运行模式的半导体开关。此外，在不同的模式之间进行平稳的转换是困难的。 
另一结构使用连接至一个高电压线圈的线性调节器。这些现有电源***的一个问题是如果线性调节器出现故障，很可能使至少一些电源***过热或毁坏。为了减少损失，增加电流限制保护电阻器以保护功率晶体管。然而，电流限制保护电阻器在备用运行模式下引起了较高的功率耗散。另外，保护电阻器还限制了输出可被降低的最小电压，同时也增加了功率耗散。使损失最小化的另一方法是将线性调节器连接至较低电压线圈，但是这也增加了备用功率耗散。 
因此，期望有一种以降低的功率耗散运行在备用模式下并且能够降低高电压输出的值的电源***。 
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种电源***，包括：变压器，其具有一次绕组、第一二次绕组，并具有连接至所述电源***的第一低电压输出的第二二次绕组，所述第一二次绕组的第一端子连接至所述电源***的第一二次输出；开关电源控制器，其连接成控制所述一次绕组在所述第一二次绕组上形成第一输出电压并在所述第二二次绕组上形成第二输出电压；第一阻塞设备，其配置成将所述第一输出电压连接至所述电源***的所述第一二次输出作为二次电压；第二阻塞设备，其配置成将所述第二输出电压连接至所述电源***的所述第一低电压输出作为辅助电压；以及第一调节器，其包括第三阻塞设备和晶体管，其中所述第三阻塞设备连接成接收来自所述第一二次绕组的所述第一输出电压，所述晶体管与所述第三阻塞设备串联在所述第一二次绕组和所述第二二次绕组之间以接收来自所述第三阻塞设备的电压并向所述电源***的所述第一低电压输出提供第一调节电压。 
根据本发明的另一方面，提供一种形成电源***的方法，包括：配置具有变压器的所述电源***，所述变压器具有一次绕组、具有第一端子的第一二次绕组、以及第二二次绕组；将所述第一二次绕组连接至所述电源***的二次输出；将所述第二二次绕组连接至所述电源***的辅助输出；配置第一电压调节器以控制所述一次绕组来调整在所述二次输出上形成的二次电压的值并在所述第一二次绕组的所述第一端子上形成第一输出电压；连接第二电压调节器，所述第二电压调节器具有二极管和晶体管，所述二极管和晶体管串联在所述第一二次绕组和所述辅助输出之间以接收来自所述第一二次绕组的所述第一端子的所述第一输出电压，并在所述第二电压调节器的输出上和在所述辅助输出上形成第一调节输出电压；以及配置第三电压调节器以接收所述第一调节输出电压并在所述第三电压调节器的输出上形成第二调节输出电压，其中，所述第二调节输出电压小于所述第一调节输出电压。 
根据本发明的另一方面，提供一种功率提供方法，包括：配置具有变压器的电源***，所述变压器具有一次绕组、第一二次绕组、以及第二二次绕组，所述第一二次绕组具有连接至所述电源***的二次输出的第一端子，所述第二二次绕组连接至所述电源***的辅助输出；调整所述二次输出上的二次电压的值，并在所述第一二次绕组的所述第一端子上形成输出电压，其中，调整所述二次电压在所述辅助输出上形成辅助电压；利用所述第一二次绕组的所述第一端子上的所述输出电压来形成第一调节电压，其中该步骤包括：连接线性调节器以接收所述输出电压并将所述第一调节电压连接至所述辅助输出；以及将所述线性调节器与所述二次输出隔离；利用所述第一调节电压以在所述电源***的备用运行模式期间形成第二调节电压，其中，所述第二调节电压小于所述第一调节电压；以及调整在所述备用模式中的运行以及在正常模式中的运行之间的一部分转换时期期间的所述辅助电压的值。 
附图说明
唯一的图简要示出了根据本发明的电源***的一部分的实施例。 
为了说明的简单和明了，图中的元件不一定按照比例，并且在不同的图中相同的参考号代表相同的元件。此外，为了说明的简要，省略了众所周知的步骤和元件的说明和细节。这里使用的载流电极(current carrying electrode)装置是指器件的元件，其承载通过该器件例如MOS晶体管的源极或漏极、或双极晶体管的发射极或集电极、或二极管的正极或负极的电流，控制电极是指器件的元件，其控制通过该器件例如MOS晶体管的栅极或者双极晶体管的基极的电流。虽然这里把器件解释为确定的N-沟道或P-沟道器件，本领域的普通技术人员应该理解根据本发明互补设备也是可能的。 
具体实施方式
唯一的图简要示出了产生多个输出电压的电源***10的一部分的实施例。***10包括将***10分割为一次侧16和二次侧17的变压器11。***10具有两种运行模式，正常模式和备用模式，其由备用信号的状态选择。备用信号源没有在唯一的图中示出，但是依靠***10的应用其可以为多种源。例如，***10可以是电视的电源***，并且备用信号可以由微处理器或者其他控制逻辑(未示出)产生。变压器11包括一次绕组(primary winding)12、第一二次绕组或者主二次绕组13以及第二二次绕组或者辅助二次绕组14。尽管示出了两个二次绕组，但是本领域的技术人员应该认识到，变压器11可以具有多于两个的二次绕组。绕组13一般起到主输出的作用，并通常在侧17的第一输出40和第一返回41之间形成第一二次电压或者二次电压。第二二次绕组14一般用于在侧17的输出60和返回61之间提供第一辅助电压或者辅助电压。辅助电压通常为比输出40上的二次电压低的电压值。例如，辅助电压可以用于向微处理器或其他控制逻辑提供能量，而来自绕组13的二次电压可以用于视觉显示器设备，例如CRT或其他较高电压设备。 
一次侧16一般在连接至一次绕组12的功率输入端子18和功率返回端子19之间接收功率，例如整流DC电压。一次绕组12的第一端子通常连接至端子18以接收输入电压，而绕组12的第二端子连接至用于控制流过绕组12的电流和耦合至绕组13和14的能量的功率开关或者功率晶体管21。晶体管21由一次侧开关电源控制器20例如脉冲宽度调制(PWM)控制器或准谐振控制器控制。可选的电流感测电阻器22可以串联在晶体管21和返回端子19之间，以便向控制器20提供表示流过晶体管21的电流的电流感测信号。可选的耦合器23一般用于向控制器20提供一次侧反馈(FB)信号或者一次侧反馈(FB)，以便帮助调节由***10提供的电压，如在下文中将进一步看到的。光学耦合器23具有光学晶体管24，光学晶体管24向控制器20和连接在二次侧17中的光发射器25提供一次FB。本领域的技术人员应该认识到，耦合器23的实施例是提供反馈信号的方法的一个样例，并且也可以使用其他众所周知的实施方案。 
控制器20通常包括误差放大器29、PWM比较器30、时钟发生器或时钟31、斜波发生器或斜波32、PWM锁存器33以及输出驱动器34。控制器20接收一次FB并在输出26上形成开关驱动信号，开关驱动信号用于控制晶体管21并调节在输出40和返回41间形成的二次电压值。在于1999年1月12日授权给Hall等人的美国专利No.5,859,786中公开了控制器20的合适的实现的一个样例。本领域的技术人员应该认识到，控制器20的实施例是形成开关驱动信号以调节二次电压的方法的一个样例，并且还可以使用其他众所周知的实施方案。例如，控制器20可以是准谐振控制器，而不是固定频率的PWM控制器。 
二次侧17包括连接至绕组13的第一输出通道以及连接至第二二次绕组14的第二输出通道。第一和第二通道形成各自的二次电压和辅助电压作为各对输出40和返回41以及输出60和返回61之间的整流DC电压。第一输出通道起作用以在输出40和返回41之间形成二次电压，并包括绕组13、第一阻塞(blocking)设备如二极管42、滤波电容器43、输出40及返回41。二极管42从绕组13的端子35接收输出电压并将输出电压耦合到输出40。二极管32还阻止电流从二次侧17流入绕组13。滤波电容器43对来自二极管42的电压进行滤波以最小化二次电压中的波动。电阻器44用于表示可以由二次电压提供动力的负载。然而，负载不限于纯电阻性负载。第二输出通道起作用以在输出60和返回61之间形成辅助电压，并包括绕组14、第二阻塞设备如二极管62、滤波电容器63、输出60以及返回61。二极管62接收来自绕组14的输出电压并将输出电压连接至输出60。二极管62还阻止电流从二次侧17流入绕组14。滤波电容器63对来自二极管62的电压进行滤波以最小化辅助电压中的波动。绕组12与绕组13和14的匝数比影响电压值。通常，绕组14的匝数小于绕组13，因此，二次电压值通常大于辅助电压值。反馈网络连接在输出40和返回41之间，以便形成表示输出40和返回41之间的二次电 压值的二次侧反馈电压或二次反馈(FB)电压。在优选实施例中，反馈网络包括形成与二次电压值成比例的二次FB电压值的电阻分压器。电阻分压器包括与电阻器47串联并连接在输出40和返回41之间的电阻器46。电阻器46和47之间公共连接处的反馈节点48提供了二次FB电压。 
二次侧17还包括反馈控制电路70、二次调节器66以及备用预调节器。二次调节器66通常连接在输出60和返回61之间以接收辅助电压，并在调节的输出67和返回61之间形成第一调节输出电压或调节电压。优选地，调节器66是线性电压调节器并形成小于辅助电压值的调节电压值。调节器可被实现为各种众所周知的调节器电路的任何一种。线性调节器电路的一个样例显示在被表示为调节器66的方框中，但是，所示实现仅仅是适当的调节器实施方案的一个样例。 
如下文中进一步看到的，当绕组14提供的辅助电压小于运行调节器66所要求的最小输入电压时，备用预调节器53被配置为在备用模式期间用于向调节器66的输入68提供输入电压的线性调节器。备用预调节器53包括阻塞设备例如二极管52、传输晶体管54以及电压参考例如齐纳(zener)二极管55和偏压电阻器56。预调节器53被连接以接收来自绕组13的端子35的输出电压并在连接至输出60的预调节器53的输出57上形成调节备用电压。反馈控制电路70包括偏压二极管71、光学耦合器23的光发射器25、备用开关或者晶体管73、电阻器49以及参考调节器72。参考调节器72可以是参考发生器和并联调节器，例如TL 431，其对于本领域的技术人员而言是公知的。参考发生器和并联调节器设备例如TL 431可以从不同生产商包括Phoenix Arizona的ON半导体获得。 
当以正常模式运行时，电路70接收的备用信号为高，因此，晶体管73被启动。晶体管73将电阻器49与电阻器47并联以建立二次电压和二次FB电压之间的比例系数。来自节点48的二次FB电压由调节器72接收。调节器72具有内部参考电压，并形成表示二次FB 电压和调节器72的内部参考电压之间的差的误差信号输出。调节器72输出上的误差信号值控制从输出60流过二极管71和光发射器25的电流的量，从而，控制由控制器20接收的一次FB值。当二次FB电压值增加至超过调节器72的参考电压值时，误差信号值增加，从而增加了经过发射器25的电流并减少了控制器20接收的一次FB值。控制器20响应性地在输出26上形成一次驱动信号以减少晶体管21的启动时间并调节输出40和返回41之间的二次电压值。如果二次FB电压值降低至低于调节器72的参考电压值，则误差电压值变得更大，从而降低了流过发射器25的电流并增加了控制器20接收的一次FB值。控制器20形成一次驱动信号以增加晶体管21的启动时间并调节二次电压值。控制二次电压值还导致***10在输出60上形成辅助电压。根据变压器11的匝数比使辅助电压值与二次电压成比例。调节器66接收辅助电压并在输出67上形成调节电压。本领域的技术人员应该认识到，所示出的反馈信号是形成反馈信号的方法的一个示例，并且还可以使用其他公知的实施方案。例如，反馈信号可以是电流而不是电压，因此，只要由于负载44所要求的功率增加而功率增加，一次反馈就可以不同地变化。 
在正常运行模式下，预调节器53被禁止。当***10处于正常运行模式时，选择来自预调节器53的备用电压值大到足以提供运行调节器66的输入电压，但是小于输出60上的辅助电压。因此，晶体管54的源极的电压大于栅极，并且晶体管54被禁止，并不向输出60提供任何电流。例如，二次电压可以是大约为145伏特(145V)的整流DC电压，并且随之产生的辅助电压可以是大约为20伏特的整流DC电压。调节器66可形成约5伏特(5V)的调节DC电压，预调节器53的备用电压可以为大约7.5伏特。 
在备用模式下，***10降低了二次电压值和辅助电压值，以便降低使用***10的***的功率耗散。但是，通常期望维持输出67上的调节电压基本不变。当备用信号变成低值时，***10开始变为备用运行模式。电路70响应性地改变二次电压和二次FB电压间的 比例系数以使***10将二次电压和辅助电压都降低至其中相应的备用值。该低备用信号禁止晶体管73，因而从与电阻器47的并联连接去除电阻器49，从而改变了用于在节点48处形成二次FB电压的比例系数。电阻器49的值通常比电阻器47的值低很多，以便提供比例系数的较大变化并增加施加给调节器72的二次FB电压值。增加二次FB电压的值增加了二次FB电压和调节器72的参考电压之间的差，从而增加了来自调节器72的误差信号的值。增加的误差信号增加了通过发射器25的电流，从而减少了施加给控制器20的一次反馈信号，使得控制器20响应性地减少了晶体管21的启动时间以允许二次电压值降低。优选地，控制器20禁止晶体管21直到二次电压值根据二次FB电压降低至备用值，该二次FB电压减少至基本为调节器72的参考电压的值。当二次FB电压再次大约等于参考电压时，控制器20将在比正常运行模式期间的值小得多的值处调节二次电压和辅助电压。减少的值等于由在正常运行模式期间启动对各个电压值定时的晶体管73所产生的比例系数的变化。一般，将备用模式中的二次电压值选择为至少大于运行调节器66(V66)所要求的最小电压，并且比正常模式中的二次电压值小得多。备用模式中的辅助电压值通常比运行调节器66(V66)所要求的最小电压小得多。在优选实施例中，正常模式中的二次电压值和辅助电压值大约分别为145伏特(145V)和12伏特(12V)。在备用模式中，它们分别大约为12伏特(12V)和1.0伏特(1.0伏特)。运行调节器66(V66)所要求的优选最小电压大约为7.5伏特(7.5V)。 
控制器禁止晶体管21并且二次电压从正常值降低到备用值之后，在正常模式和备用模式之间的转换时期期间，没有能量被耦合进绕组13和14中，这允许输出40和60上的各个电压值开始降低。调节器66利用电容器63中存储的能量，并且只要辅助电压对于要运行的调节器66足够高，调节器66就继续在输出67上提供调节电压。因为没有能量被耦合进绕组13和14，所以维持运行调节器66的能量可能不够充足。为了向绕组13和14提供一些能量，电路70配置 成提供一次FB，当二次电压降低至备用值时，该一次FB使得控制器20在至少一部分时间内启动晶体管21。如果辅助电压值降低至小于运行调节器66(V66)所要求的最小值，电路70抑制流过发射器25的电流，使得控制器20响应性地运行晶体管21以将能量耦合进绕组13和14。选择二极管71的齐纳电压值以确保这样的运行。将二极管71的齐纳电压值选择为大约等于V66减去在发射器25两端下降的电压减去调节器72的参考电压。如在下文中将进一步看到的，电路70通常被设置为小于预调节器53的备用电压的电压以最小化二次侧17的控制回路之间的冲突。本领域的技术人员应该理解，如果充分的功率在转换时期期间可用于运行调节器66，则可以省去二极管71。 
例如，如果V66为大约7.5V，并且如果调节器72的参考电压为大约2.5伏特，而且如果发射器25的电压降(drop)为大约1.2伏特，那么二极管71的电压可以为大约3.8伏特(7.2-2.5-1.2＝3.8)。一般，将二极管71的电压设置为刚刚小于该电压，例如，3.5伏特，以阻止控制回路冲突。对于3.5伏特的该示例，如果辅助电压降低至小于7.2伏特，则没有电流流过发射器25，使得一次FB增加到最大值，因而使控制器20启动开关晶体管21并将能量耦合进绕组13和14。来自绕组13和14的能量增加了二次电压和辅助电压并对电容器43和63进行充电。控制器20响应于一次FB继续运行晶体管21，直到辅助电压达到大约7.3伏特，使得电流再次流过发射器25。 
当晶体管21的备用模式开关对电容器43进行充电时，二次电压还增加二次电压。在某个点，来自绕组13的二次电压足够启动预调节器53以将输出57上的备用电压提供给输出60和调节器66。预调节器53配置成将不小于V66的调节电压耦合到调节器66的输入。将由二极管55提供的参考电压值选择为大约等于V66的值减去晶体管54的阈值电压。电阻器56提供偏压电流以运行二极管55并使二极管55的参考电压和备用模式中的二次电压值之间的差降低。在输出60上的辅助电压值降低至或低于备用电压值时，晶体管54的源极 变得低于二极管55的参考电压减去晶体管54的阈值电压，从而启动晶体管54以将备用电压耦合到调节器66的输入。如可看到的，如果二极管71的电压太高，电路70可以阻止预调节器53被启动。因此，通常将二极管71的电压选择为使得电路70在小于备用电压的电压处启动控制器20。调节器66利用该备用电压作为输入电压以在输出67上形成调节电压。预调节器53的二极管52将预调节器53连接至绕组13的端子35，以接收直接来自绕组13的能量并起到类似于二极管42的整流器的作用。二极管52还使预调整器53与输出40隔离。因此，如果调节器53被短路，二极管52阻止来自输出40的高电压损坏包括调节器66、电路70以及连接至输出60的其他电路的二次侧17的低电压部分。因此，调节器66继续向输出67提供调节电压并控制逻辑继续运行。例如，晶体管54可能短路并将二极管52连接至输出60。如果二极管52被省略并且调整器54连接至输出40，来自输出40的高电压将被施加给输出60并损坏二次侧17的低电压部分。因此，二极管52的该连接提供了一种现有技术实现还未完成的优势。 
为了促进***10的该功能，绕组13的端子35一般连接至二极管42的阳极和二极管52的阳极。二极管的阴极42一般连接至输出40、电容器43的第一端子、预调节器53的控制输入以及电阻器46的第一端子。返回41一般连接至电阻器47的第一端子、电容器43的第二端子以及绕组13的第二端子。电阻器47的第二端子连接至电阻器46的第二端子和节点48。二极管52的阴极连接至预调节器53的输入和晶体管54的漏极。晶体管54的源极连接至输出57和60，晶体管54的栅极一般连接至二极管55的阴极和电阻器56的第一端子，电阻器56具有连接至预调节器53的控制输入的第二端子。二极管55的阳极连接至返回61。输出60连接至调节器66的输入68、电容器63的第一端子以及二极管62的阴极。二极管62的阳极连接至绕组14的第一端子。返回61连接至调节器66的返回、电容器63的第二端子以及绕组14的第二端子。调节器66的输出连接至输出 67。二极管71的阴极连接至输出60，并且二极管71的阳极连接至发射器25的阳极。发射器25的阴极连接至调节器72的输出。调节器72的返回连接到节点48和电阻器49的第一端子。调节器72的输入连接至节点48和电阻器49的第一端子。电阻器49的第二端子连接至晶体管73的集电极。晶体管73的发射极连接至返回61，并且晶体管73的基极被连接以接收备用信号。 
鉴于上面所有内容，显而易见，公开了一种新颖的电路和方法。包括的其他特征是形成足以在电源***的备用和正常运行模式中运行低电压调节器的辅助电压。连接线性调节器以形成足以在备用模式中运行减少功率耗散的低电压调节器的备用电压。将线性调节器从二次输出中隔离出来防止了在线性调节器短路的情况下损害电源***。 
尽管用具体的优选实施例对本发明进行了描述，但是显然对于半导体技术领域的技术人员而言很多替换和变更是显而易见的。尽管描述了预调节器的优选实施例，但是提供相同的调节备用电压的其他实现是可能的。另外，为了清楚地描述，始终使用词语“连接(connect)”，但是，其被规定为与词语“耦合(couple)”具有相同的意思。因此，应该将“连接”解释为包括直接连接或间接连接。 

Claims (8)

1.一种电源***，包括：
变压器，其具有一次绕组、第一二次绕组，并具有连接至所述电源***的第一低电压输出的第二二次绕组，所述第一二次绕组的第一端子连接至所述电源***的第一二次输出；
开关电源控制器，其连接成控制所述一次绕组在所述第一二次绕组上形成第一输出电压并在所述第二二次绕组上形成第二输出电压；
第一阻塞设备，其配置成将所述第一输出电压连接至所述电源***的所述第一二次输出作为二次电压；
第二阻塞设备，其配置成将所述第二输出电压连接至所述电源***的所述第一低电压输出作为辅助电压；以及
第一调节器，其包括第三阻塞设备和晶体管，其中所述第三阻塞设备连接成接收来自所述第一二次绕组的所述第一输出电压，所述晶体管与所述第三阻塞设备串联在所述第一二次绕组和所述第二二次绕组之间以接收来自所述第三阻塞设备的电压并向所述电源***的所述第一低电压输出提供第一调节电压。
2.根据权利要求1所述的电源***，还包括第二调节器，所述第二调节器连接成接收来自所述第一调节器的所述第一调节电压并在所述电源***的第二低电压输出上提供第二调节电压。
3.根据权利要求1所述的电源***，其中，所述电源***配置成在第一运行模式期间形成表示所述二次电压的第一值的第一反馈电压值，并响应性地控制所述开关电源控制器以将所述二次电压调整为所述二次电压的所述第一值，以及其中，所述电源***配置成响应于第二运行模式中的运行而形成表示所述二次电压的第二值的所述第一反馈电压值，以响应性地控制所述开关电源控制器来响应于所述第二运行模式中的运行而将所述二次电压调整为所述二次电压的所述第二值，其中，所述二次电压的所述第二值小于所述二次电压的所述第一值。
4.一种形成电源***的方法，包括：
配置具有变压器的所述电源***，所述变压器具有一次绕组、具有第一端子的第一二次绕组、以及第二二次绕组；
将所述第一二次绕组连接至所述电源***的二次输出；
将所述第二二次绕组连接至所述电源***的辅助输出；
配置第一电压调节器以控制所述一次绕组来调整在所述二次输出上形成的二次电压的值并在所述第一二次绕组的所述第一端子上形成第一输出电压；
连接第二电压调节器，所述第二电压调节器具有二极管和晶体管，所述二极管和晶体管串联在所述第一二次绕组和所述辅助输出之间以接收来自所述第一二次绕组的所述第一端子的所述第一输出电压，并在所述第二电压调节器的输出上和在所述辅助输出上形成第一调节输出电压；以及
配置第三电压调节器以接收所述第一调节输出电压并在所述第三电压调节器的输出上形成第二调节输出电压，其中，所述第二调节输出电压小于所述第一调节输出电压。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述连接第二电压调节器以接收来自所述第一二次绕组的所述第一端子的所述第一输出电压并形成所述第一调节输出电压的步骤，包括将第一阻塞设备连接在所述第一二次绕组的所述第一端子和所述二次输出之间。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述配置所述第一电压调节器以控制所述一次绕组来调整在所述二次输出上形成的所述二次电压的所述值并在所述第一二次绕组的所述第一端子上形成第一输出电压的步骤，包括配置所述第一电压调节器以在所述电源***的正常运行模式和备用运行模式期间调整所述二次电压的所述值，并进一步包括配置所述第一电压调节器以响应于从所述正常运行模式至所述备用运行模式的转换而调整在所述辅助输出上形成的辅助电压的值。
7.一种功率提供方法，包括：
配置具有变压器的电源***，所述变压器具有一次绕组、第一二次绕组、以及第二二次绕组，所述第一二次绕组具有连接至所述电源***的二次输出的第一端子，所述第二二次绕组连接至所述电源***的辅助输出；
调整所述二次输出上的二次电压的值，并在所述第一二次绕组的所述第一端子上形成输出电压，其中，调整所述二次电压在所述辅助输出上形成辅助电压；
连接线性调节器，所述线性调节器具有二极管和晶体管，所述二极管和晶体管串联在所述第一二次绕组和所述辅助输出之间，以接收来自所述第一二次绕组的所述第一端子的所述输出电压，并在所述线性调节器的输出上和在所述辅助输出上形成第一调节电压；
利用所述第一调节电压以在所述电源***的备用运行模式期间形成第二调节电压，其中，所述第二调节电压小于所述第一调节电压；以及
调整在所述备用模式中的运行以及在正常模式中的运行之间的一部分转换时期期间的所述辅助电压的值。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述调整在所述备用模式中的运行以及在正常模式中的运行之间的一部分转换时期期间的所述辅助电压的所述值的步骤，包括形成反馈信号，所述反馈信号连接成运行开关电源控制器，以响应于所述辅助电压的所述值而控制经过所述一次绕组的电流。
CN2005800494496A 2005-04-21 2005-04-21 电源控制方法及其结构 Expired - Fee Related CN101164220B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2005/013552 WO2006115473A1 (en) 2005-04-21 2005-04-21 Power supply control method and structure therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101164220A CN101164220A (zh) 2008-04-16
CN101164220B true CN101164220B (zh) 2012-05-23

Family

ID=35480770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2005800494496A Expired - Fee Related CN101164220B (zh) 2005-04-21 2005-04-21 电源控制方法及其结构

Country Status (5)

Country Link
US (2) US7911081B2 (zh)
CN (1) CN101164220B (zh)
HK (1) HK1118390A1 (zh)
TW (1) TWI414142B (zh)
WO (1) WO2006115473A1 (zh)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7911081B2 (en) * 2005-04-21 2011-03-22 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Power supply control method and structure therefor
KR101325571B1 (ko) * 2006-07-28 2013-11-06 삼성전자주식회사 전원공급장치 및 이를 구비한 화상형성장치
US8665614B2 (en) * 2007-09-28 2014-03-04 Stmicroelectronics S.R.L. Control method and device for switching power supplies having more than one control mode
DE102007062728A1 (de) * 2007-12-27 2009-07-02 Robert Bosch Gmbh Schaltnetzteil und Verfahren zum Betreiben eines Schaltnetzteils
TWI403061B (zh) * 2009-06-22 2013-07-21 Richpower Microelectronics 用於隔離式電源供應器的電流感測電阻短路保護裝置及方法
TWI457749B (zh) * 2010-06-21 2014-10-21 Acbel Polytech Inc High power density power supplies for miniaturized servers
KR20120072933A (ko) * 2010-12-24 2012-07-04 삼성전자주식회사 다중출력전원공급장치 및 이를 구비한 화상형성장치
KR20130046199A (ko) * 2011-10-27 2013-05-07 삼성전자주식회사 다 출력 전원 공급 장치 및 이를 이용한 디스플레이 장치
DE102011117387B4 (de) * 2011-10-28 2020-10-01 Minebea Mitsumi Inc. Spannungsversorgung
DE102012000683B4 (de) * 2012-01-17 2013-08-14 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Mehrkanalig geregelter DC/DC-Wandler zur redundanten Spannungsversorgung in der Sicherheitstechnik
MY165232A (en) * 2012-02-10 2018-03-14 Thomson Licensing Switch mode power supply module and associated hiccup control method
US9509222B2 (en) * 2012-05-04 2016-11-29 Control Techniques Limited Power conversion system
CN103595252B (zh) * 2012-08-13 2016-03-09 艾默生网络能源有限公司 一种电源反馈装置
TWI474594B (zh) * 2012-09-06 2015-02-21 Fsp Technology Inc 以順向式架構為基礎的電源轉換裝置
US9275818B1 (en) * 2013-05-20 2016-03-01 Mark A. Zeh Method of making and use of an automatic system to increase the operating life of vacuum tubes with a vacuum tube device
US9590511B2 (en) * 2013-10-08 2017-03-07 Rohm Co., Ltd. Insulation type switching power source apparatus
TWI513140B (zh) * 2014-01-06 2015-12-11 Richtek Technology Corp 電源供應控制方法
CN106664026B (zh) * 2014-09-25 2019-11-15 英特尔公司 适于不同功率模式的电源单元
JP6758024B2 (ja) * 2015-02-02 2020-09-23 富士電機株式会社 スイッチング電源装置
US10277136B2 (en) 2016-12-01 2019-04-30 Power Integrations, Inc. Controller for multi-output single magnetic component converter with independent regulation of constant current and constant voltage outputs
US10218282B1 (en) * 2018-05-31 2019-02-26 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for sequencing outputs in a multi-output power converter system
US10763756B2 (en) 2018-12-13 2020-09-01 Power Integrations, Inc. Apparatus and methods for sensing resonant circuit signals to enhance control in a resonant converter
US11108331B2 (en) * 2019-03-29 2021-08-31 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for continuous conduction mode operation of a multi-output power converter
US11496060B2 (en) 2020-11-18 2022-11-08 Power Integrations, Inc. Pulse sharing control for enhancing performance in a multiple output power converter system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5220271A (en) * 1992-03-17 1993-06-15 Digital Equipment Corporation Cross regulator for a multiple output power supply
US5689407A (en) * 1995-04-05 1997-11-18 U.S. Philips Corporation Switched-mode power supply
US5812383A (en) * 1997-07-31 1998-09-22 Philips Electronics North North America Corporation Low power stand-by for switched-mode power supply circuit with burst mode operation

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5944123A (ja) * 1982-09-07 1984-03-12 Nec Corp 比較回路
DE3341074A1 (de) * 1983-11-12 1985-05-23 Telefunken Fernseh Und Rundfunk Gmbh, 3000 Hannover Schaltnetzteil, insbesondere fuer einen fernsehempfaenger, mit einer schutzschaltung zur begrenzung des primaerstroms
NL8502338A (nl) 1985-08-26 1987-03-16 Philips Nv Geschakelde voedingsspanningsschakeling met twee toestanden.
US4914560A (en) * 1987-11-30 1990-04-03 Goldstar Co., Ltd. Protection circuit for switching mode power supply circuit
US5479087A (en) * 1992-10-02 1995-12-26 Compaq Computer Corp. Synchronized switch tapped coupled inductor regulation circuit
US5859768A (en) 1997-06-04 1999-01-12 Motorola, Inc. Power conversion integrated circuit and method for programming
US6026000A (en) * 1998-06-17 2000-02-15 Lucent Technologies Inc. Single transformer power supply with two separated inputs and multiple outputs
KR100273439B1 (ko) * 1998-08-11 2001-01-15 구자홍 전원 공급 장치의 전력 소모 저감 장치 및 방법
US6018467A (en) * 1999-07-28 2000-01-25 Philips Electronics North America Corporation Resonant mode power supply having an efficient low power stand-by mode
US6154375A (en) * 1999-10-08 2000-11-28 Philips Electronics North America Corporation Soft start scheme for resonant converters having variable frequency control
JP3475888B2 (ja) * 2000-01-11 2003-12-10 株式会社村田製作所 スイッチング電源装置
US6538419B1 (en) * 2000-01-11 2003-03-25 Thomson Licensing S.A. Power supply with synchronized power on transition
US6166926A (en) * 2000-01-11 2000-12-26 Thomson Licensing S.A. Zero voltage switching power supply with burst mode
JP3304944B2 (ja) * 2000-02-07 2002-07-22 株式会社ニプロン 無停電性スイッチングレギュレータ
JP2002064980A (ja) * 2000-08-16 2002-02-28 Sony Corp スイッチング電源回路
US6977447B2 (en) * 2002-07-29 2005-12-20 Sigmatel, Inc. Method and apparatus for regulating multiple outputs of a single inductor DC to DC converter
JP4108457B2 (ja) * 2002-11-27 2008-06-25 シャープ株式会社 スイッチング電源装置
JP4155211B2 (ja) * 2003-08-18 2008-09-24 株式会社村田製作所 スイッチング電源装置
US7400061B2 (en) * 2004-12-07 2008-07-15 Lockheed Martin Corporation Soft switched secondary side post regulator for DC to DC converter
JP4671019B2 (ja) * 2005-01-14 2011-04-13 サンケン電気株式会社 多出力型ｄｃ−ｄｃコンバータ
JP4671020B2 (ja) * 2005-01-28 2011-04-13 サンケン電気株式会社 多出力共振型ｄｃ−ｄｃコンバータ
US7911081B2 (en) * 2005-04-21 2011-03-22 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Power supply control method and structure therefor
US7855899B2 (en) * 2007-01-23 2010-12-21 System Genreal Corp. Controller with loop impedance modulation for power converter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5220271A (en) * 1992-03-17 1993-06-15 Digital Equipment Corporation Cross regulator for a multiple output power supply
US5689407A (en) * 1995-04-05 1997-11-18 U.S. Philips Corporation Switched-mode power supply
US5812383A (en) * 1997-07-31 1998-09-22 Philips Electronics North North America Corporation Low power stand-by for switched-mode power supply circuit with burst mode operation

Also Published As

Publication number Publication date
US20090008995A1 (en) 2009-01-08
US20110051469A1 (en) 2011-03-03
WO2006115473A1 (en) 2006-11-02
US7911081B2 (en) 2011-03-22
HK1118390A1 (en) 2009-02-06
CN101164220A (zh) 2008-04-16
TW200644395A (en) 2006-12-16
TWI414142B (zh) 2013-11-01
US8492924B2 (en) 2013-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101164220B (zh) 电源控制方法及其结构
US6775164B2 (en) Three-terminal, low voltage pulse width modulation controller IC
US4888821A (en) Synchronization circuit for a resonant flyback high voltage supply
US6972971B2 (en) Pulse width modulation signal generator and switching mode power supply including the same
US20080049452A1 (en) Ultralow Power stan-By Supply
US20080203932A1 (en) Led control method and structure
US20030042437A1 (en) Switching power supply circuit using a silicon based LED for feedback
US7630217B2 (en) Synchronous rectification forward converter
US20060171179A1 (en) Low audible noise power supply method and controller therefor
CA1294671C (en) Double-switched flyback power-converter
EP0914706B1 (en) Switched-mode power supply having an improved start-up circuit
JP2001197741A (ja) スイッチング電源装置
US5892353A (en) Power supply apparatus
CA2011229C (en) Switch-mode power supply with burst mode standby operation
KR100858592B1 (ko) 스위칭 조정기
JP4844151B2 (ja) スイッチング電源装置
US10615681B2 (en) Switching power supply circuit
US4744020A (en) Switching mode power supply
CN115473438A (zh) 隔离开关功率转换器
JPH10108457A (ja) スイッチング電源用制御回路
US7881083B2 (en) Switch control device, switch control method, and converter using the same
CN114244077A (zh) 一种适应宽电压输出的供电电路及供电方法
CN117650699A (zh) 具谐振稳压反馈补偿设计的电源供应器
CN114710013A (zh) 一种功率转换器及开关控制电路
CN116667634A (zh) 电源电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1118390

Country of ref document: HK

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120523

Termination date: 20210421