发明名称 使用波形整形以减少来自切换电感负载之高频杂讯的装置及方法
摘要 本发明揭示一低杂讯切换整流器,以及一用以驱动一电感负载、实施电流变动控制及电压变动控制之方法。本发明亦揭示开路及闭路实施例,以及第一及较高级变动。
申请公布号 TW451546 申请公布日期 2001.08.21
申请号 TW087106162 申请日期 1998.04.22
申请人 林耳科技公司 发明人 理查A.布瑞斯特;卡尔T.尼尔孙
分类号 H02M1/12 主分类号 H02M1/12
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种低杂讯切换整流器,用以驱动电感负载,该切换整流器包含回应于电流及电压变动信号之控制电路。2.根据申请专利范围第1项之低杂讯切换整流器,其中该切换整流器包含:一和该负载耦合之驱动器;一和该驱动器耦合之电流变动控制回授回路;以及一和该负载耦合之电压变动控制回授回路。3.根据申请专利范围第2项之低杂讯切换整流器,其中对于正整数M及N大于或等于1:该电压变动控制回授回路产生一第一回授信号,和一或多个该负载电压由第1至M个导数之和成正比,以及该电流变动控制回授回路产生一第二回授信号,和一或多个经该负载之电流由第1个N个导数之和成正比。4.根据申请专利范围第2项之低杂讯切换整流器,其中:将一驱动电压、该电流变动控制回授回路之输出和该电压变动控制回授回路之输出相加以形成该驱动器之输入。5.根据申请专利范围第4项之低杂讯切换整流器,其中:该负载在一信号节点及一输出节点间耦合;该电流变动控制回授回路之输入和该信号节点耦合,以及该电压变动控制回授回路之输入和该输出节点耦合。6.根据申请专利范围第5项之低杂讯切换整流器,其中该驱动器包含一驱动放大器。7.根据申请专利范围第5项之低杂讯切换整流器,其中该电压变动控制回授回路包含一微分放大器。8.根据申请专利范围第5项之低杂讯切换整流器,其中该电流变动控制回授回路包含:一感应放大器,经一电阻和该信号节点耦合;以及一微分放大器和该感应放大器耦合。9.根据申请专利范围第8项之低杂讯切换整流器,其中:该驱动电压振幅之绝对値限制为一第一値;该微分放大器输出之绝对値限制为一第二値;该微分放大器之输出乘上一第三値,该第三値等于该第一値除以该第二値。10.根据申请专利范围第1项之低杂讯切换整流器,其中电压变动控制是由控制经该负载之电流之第二导数而达成。11.根据申请专利范围第1项之低杂讯切换整流器,其中该切换整流器包含:一驱动器和该负载耦合;一电流变动控制回授回路和该负载耦合;以及一第二导数回路和该电流变动控制回授回路之输出耦合及结合。12.根据申请专利范围第1项之低杂讯切换整流器,其中该切换整流器包含一开路控制系统。13.一种驱动电感负载之低杂讯切换整流器,其中该切换整流器包含:一驱动器,包含一开关具有一切换输入终端及一切换输出终端,该切换输入终端和该负载耦合;一电流变动控制回授回路和该切换输出终端耦合;以及一电压变动控制回授回路和该切换输出终端耦合。14.根据申请专利范围第13项之低杂讯切换整流器,其中:该开关另外包含一切换控制终端;该驱动器另外包含一缓冲放大器在一驱动节点及该切换控制终端间串联;该电流变动控制回授回路包含:一电阻在该切换输出终端及接地间耦合;一感应放大器以一第一输入和该切换输出终端耦合,及一第二输入和接地耦合;一第一电容器在该感应放大器输出及一电流变动控制回授节点间耦合;一第一互导放大器,以一负输入和该电流变动控制回授节点耦合,一正输入和一参考电位供应耦合及一输出和该电流变动控制回授节点耦合;以及一第二互导放大器,以一第一输入和该电流变动控制回授节点耦合,一第二输入和该参考电位供应耦合及一输出和该驱动节点耦合;以及该电压变动控制回路包含一第二电容器在该负载及该驱动节点间耦合。15.根据申请专利范围第14项之低杂讯切换整流器,另外包含:一第三互导放大器以一第一输入和该驱动电压供应耦合,一第二输入和该参考电位供应耦合及一输出和该驱动节点耦合。16.一种低杂讯切换整流器,用以驱动在一信号节点及一输出节点间耦合之电感负载,该切换整流器包含:一驱动节点;一加法器;具有一第一加法器输入、一第二加法输入、一第三加法器输入及一加法器输出;一第一限制器在该驱动节点及该第一加法器输入间耦合;一乘法器,具有一输出和该第三加法器输入耦合;一第一微分放大器,具有一输入和该输出节点耦合及一输出和该第二加法器输入耦合;一感应放大器包含一输出,该感应放大器经由一电阻和该信号节点耦合;一第二微分放大器包含一输出,该第二微分放大器和该感应放大器之输出耦合;一第二限制器包含一输出,该第二限制器和该第二微分放大器之输出耦合,该第二限制器之输出和该乘法器之输入耦合;以及一驱动放大器,具有一输入和该加法器输出耦合及一输出和该信号节点耦合。17.根据申请专利范围第16项之低杂讯切换整流器,其中:该第一限制器限制该驱动电压之振幅绝对値为一第一値;该第二限制器限制该微分放大器之输出绝对値为一第二値;该乘法器将该微分放大器之输出乘上一第三値。18.根据申请专利范围第17项之低杂讯切换整流器,其中该第三値等于该第一値除以该第二値。19.一种控制一切换整流器以使用一驱动电压而驱动一电感负载之方法,该负载在一信号节点及一输出节点间耦合,对于正整数M及N大于或等于1,该方法包含以下步骤:产生一和该负载电压之第M导数成正比之第一回授信号;产生一和经该负载电流之第N导数成正比之第二回授信号;将该第一及第二回授信号和该驱动电压结合以驱动该负载。20.一种控制一切换整流器以使用一驱动电压而驱动一电感负载之方法,该负载在一信号节点及一输出节点间耦合,该方法包含以下步骤:变动该信号节点电流以产生一第一回授信号;变动该第一回授信号以产生一第二回授信号;将该第一及第二回授信号和该驱动电压结合以驱动该负载。图式简单说明:第一图A及第一图B说明一信号波形之频率内容,为该信号波形边缘锐度之一函数(由Mark Nave, "Prediction of Conducted Emissions in Switched Mode PowerSupplies," 1986 IEEE International Symposium on ElectromagneticCompatibility 173页);第二图显示一先前技术之提升切换整流器电路;第三图是说明电流及电压变动控制之流程图;第四图A及第四图B显示对应第三图该流程图之代表波形;第五图显示一变动控制电路之实施例;第六图显示一第五图该变动控制电路之电晶体程度实施例;第七图A-第七图H显示对应第六图该电路之代表波形;第八图是一使用输出变动控制之完全换器方块图;第九图显示第八图该输出驱动器方块之电晶体程度实施例;第十图显示一使用输出变动控制之切换模式供电控制器之单一控制电阻实施例;第十一图显示一变动控制电路实施例,其中电压变动是由该电流之第二导数控制;第十二图显示使用较高阶变动控制之电路实施例;以及第十三图显示一开路变动控制电路。
地址 美国
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