開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的次級(jí)側(cè)與初級(jí)側(cè)之間的數(shù)字通信鏈路的制作方法
【專利摘要】一種開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器在該開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的次級(jí)側(cè)和初級(jí)側(cè)之間提供了通信鏈路。在消息發(fā)送模式期間，該通信鏈路使得消息能夠從耦合至次級(jí)側(cè)的電子設(shè)備被傳輸至初級(jí)側(cè)上的控制器。該通信鏈路可以被用來(lái)傳輸與為電子設(shè)備供電有關(guān)的操作參數(shù)。該開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器然后可以適配它的切換操作，以實(shí)現(xiàn)不同的經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓和/或電流來(lái)適應(yīng)所檢測(cè)的電子設(shè)備。
【專利說(shuō)明】開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的次級(jí)側(cè)與初級(jí)側(cè)之間的數(shù)字通信鏈路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種功率轉(zhuǎn)換器，并且更具體地涉及在開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的次級(jí)側(cè)與初級(jí)側(cè)之間傳輸數(shù)字消息。
【背景技術(shù)】
[0002]隔離的開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器將經(jīng)調(diào)節(jié)的功率提供給電子設(shè)備，同時(shí)提供電子設(shè)備與AC電源之間的電氣隔離。例如，在常規(guī)的反激(flyback)功率轉(zhuǎn)換器中，功率級(jí)包括電力變壓器和開(kāi)關(guān)。耦合至該開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)控制器基于代表輸出功率、輸出電壓或輸出電流的反饋信號(hào)來(lái)控制該開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間?；陂_(kāi)關(guān)周期的占空比，將能量從電力變壓器的初級(jí)側(cè)傳送至電力變壓器的次級(jí)側(cè)，以便于維持對(duì)電子設(shè)備的經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓和/或輸出電流。
[0003]在常規(guī)的開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器中，經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓和/或電流一般被預(yù)先定義，以匹配對(duì)于電子設(shè)備的特定的一組負(fù)載要求。作為結(jié)果，被設(shè)計(jì)用于與一個(gè)電子設(shè)備一起使用的電源典型地與可能具有不同負(fù)載特性的其他電子設(shè)備不兼容。因此，許多常規(guī)的電子設(shè)備與專用的電源一起出售，由此對(duì)消費(fèi)者增加了電子設(shè)備的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]一種開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器將經(jīng)調(diào)節(jié)的功率提供給電子設(shè)備，并且使能從次級(jí)側(cè)上的該電子設(shè)備到初級(jí)側(cè)上的開(kāi)關(guān)控制器的數(shù)字通信。變壓器包括耦合至該開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的輸入的初級(jí)繞組和耦合至該開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的輸出的次級(jí)繞組。該變壓器將該對(duì)應(yīng)于該初級(jí)繞組的開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的該初級(jí)側(cè)與對(duì)應(yīng)于該次級(jí)繞組的該開(kāi)關(guān)公路車轉(zhuǎn)換器的該次級(jí)側(cè)進(jìn)行電隔離。該開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的次級(jí)側(cè)上的次級(jí)側(cè)控制器被配置為引起代表編碼一個(gè)或多個(gè)控制參數(shù)的數(shù)字消息的、跨該開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的該次級(jí)側(cè)繞組的電壓脈沖序列。在一個(gè)實(shí)施例中，該次級(jí)側(cè)控制器通過(guò)控制耦合至該次級(jí)側(cè)繞組的開(kāi)關(guān)的切換來(lái)弓I起該電壓脈沖序列。當(dāng)該開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，該開(kāi)關(guān)允許電流流動(dòng)通過(guò)該次級(jí)繞組，并且當(dāng)該開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，該開(kāi)關(guān)阻止電流流動(dòng)通過(guò)該次級(jí)繞組。通過(guò)該次級(jí)側(cè)繞組的電流中的這些變化引起代表該數(shù)字消息的、跨該次級(jí)側(cè)繞組的電壓脈沖序列。
[0005]當(dāng)該初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，耦合至該變壓器的該初級(jí)繞組的初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)允許電流流動(dòng)通過(guò)該變壓器的初級(jí)繞組，并且當(dāng)該初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，阻止電流流動(dòng)通過(guò)該變壓器的該初級(jí)繞組。該開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的該初級(jí)側(cè)上的初級(jí)側(cè)控制器檢測(cè)編碼該數(shù)字消息的電壓脈沖序列。在一個(gè)實(shí)施例中，該初級(jí)側(cè)控制器經(jīng)由初級(jí)側(cè)感應(yīng)來(lái)檢測(cè)該電壓脈沖序列。該初級(jí)側(cè)控制器然后生成初級(jí)側(cè)控制信號(hào)，以基于該數(shù)字消息中的控制參數(shù)來(lái)控制該初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)的切換。
[0006]在本說(shuō)明書(shū)中所描述的特征和優(yōu)點(diǎn)并非包含所有，并且特別地，鑒于附圖、說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)，許多另外的特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是明顯的。此外，應(yīng)當(dāng)注意，本說(shuō)明書(shū)中所使用的語(yǔ)言主要為了可讀性和教導(dǎo)性的目的而選擇，并且可以不必被選擇來(lái)描繪或限制發(fā)明的主題。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是圖示了開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的第一實(shí)施例的電路圖。
[0008]圖2是圖示了開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的第二實(shí)施例的電路圖。
[0009]圖3是圖示了開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的第三實(shí)施例的電路圖。
[0010]圖4是圖示了開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的第四實(shí)施例的電路圖。
[0011]圖5圖示了用于普通操作模式和消息發(fā)送模式中的開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的電流和電壓信號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0012]附圖和下列描述僅通過(guò)說(shuō)明的方式涉及本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)以下討論，本文所公開(kāi)的結(jié)構(gòu)和方法的備選實(shí)施例將容易地被辨識(shí)為可以不偏離所要求的發(fā)明的原理而被采用的可行替代物。
[0013]現(xiàn)在將對(duì)本發(fā)明的若干實(shí)施例做出詳細(xì)的參考，這些實(shí)施例的示例圖示在附圖中。注意，無(wú)論何處可行，類似或相似的參考號(hào)可以使用在附圖中并且可以指示類似或相似的功能。這些附圖僅為了說(shuō)明的目的而描繪本發(fā)明的實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易從下列描述辨識(shí)到，可以不偏離本文所描述的發(fā)明的原理而采用本文所例示的結(jié)構(gòu)和方法的備選實(shí)施例。
[0014]一種開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器在該開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的次級(jí)側(cè)與初級(jí)側(cè)之間提供了通信鏈路。在消息發(fā)送模式期間，該通信鏈路使得信息能夠從耦合至次級(jí)側(cè)的電子設(shè)備被傳輸?shù)匠跫?jí)側(cè)上的控制器。在一個(gè)實(shí)施例中，在沒(méi)有對(duì)電源的初級(jí)側(cè)與次級(jí)側(cè)之間的電氣隔離進(jìn)行妥協(xié)并且沒(méi)有利用諸如將很大程度上增加開(kāi)關(guān)電源的成本和復(fù)雜度的光隔離器之類的隔離設(shè)備的情況下實(shí)現(xiàn)該通信鏈路。
[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，次級(jí)至初級(jí)的通信鏈路被用來(lái)使得開(kāi)關(guān)控制器能夠執(zhí)行各種功能，包括但不限于:1)檢測(cè)連接至該電源的特定電子設(shè)備，以及2)確定被連接的電子設(shè)備的操作特性包括，例如，操作電壓水平、電流水平、和/或當(dāng)前操作模式(例如，關(guān)斷模式、睡眠模式、休眠模式等)。開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器然后可以適配它的開(kāi)關(guān)操作，以實(shí)現(xiàn)不同的經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓和/或電流，從而適應(yīng)所檢測(cè)的電子設(shè)備和/或它的操作模式。因此，開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器能夠適應(yīng)各種各樣的不同電子設(shè)備。
[0016]圖1是圖示了開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器100 (例如，初級(jí)側(cè)反激開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器)的一個(gè)實(shí)施例的電路圖，開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器100經(jīng)由Vdd連接器132和GND連接器134將電力提供給電子設(shè)備121。開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器100除了其他組件之外還包括:具有初級(jí)繞組Np、次級(jí)繞組Ns以及輔助繞組Na的變壓器Tl ;開(kāi)關(guān)104 (例如，晶體管);開(kāi)關(guān)控制器102 ;輸出整流器二極管Dl ;電阻器R1、R2、R3 ;以及輸出濾波電容器Cl。
[0017]輸入電壓(VIN)108，典型地是經(jīng)整流的AC電壓，被輸入至功率轉(zhuǎn)換器104。初級(jí)側(cè)控制器102使用具有導(dǎo)通時(shí)間(Tm)和關(guān)斷時(shí)間(Ttw)的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)106來(lái)控制開(kāi)關(guān)104的導(dǎo)通狀態(tài)和關(guān)斷狀態(tài)。開(kāi)關(guān)控制信號(hào)106可以使用，例如脈沖寬度調(diào)制(PWM)或脈沖頻率調(diào)制(PFM)，來(lái)控制開(kāi)關(guān)104的切換。[0018]當(dāng)開(kāi)關(guān)104在它的導(dǎo)通期間被導(dǎo)通時(shí)，能量被存儲(chǔ)在變壓器Tl的初級(jí)側(cè)繞組Np中?？绱渭?jí)繞組Ns的電壓是負(fù)值，并且二極管Dl反向偏置，阻止能量傳送至電子設(shè)備121。在這種狀態(tài)中，能量經(jīng)由電容器Cl被提供給電子設(shè)備121。當(dāng)開(kāi)關(guān)104關(guān)斷時(shí)，存儲(chǔ)在變壓器Tl的初級(jí)繞組Np中的能量被釋放至變壓器Tl的次級(jí)繞組Ns。二極管Dl變?yōu)檎蚱茫沟么鎯?chǔ)在變壓器Tl中的能量能夠被傳送給電子設(shè)備121并且對(duì)電容器Cl充電。
[0019]電阻器Rl和R2形成與變壓器Tl的輔助繞組Na串聯(lián)耦合的分壓器，并且產(chǎn)生所感應(yīng)的電壓(Vsense) 112，所感應(yīng)的電壓112代表輸出電壓(Vqut) 110。電阻器R3與開(kāi)關(guān)104串聯(lián)耦合，以產(chǎn)生電流(Isense) 114，電流114代表通過(guò)電子設(shè)備121的輸出電流ITOT116 (因?yàn)橥ㄟ^(guò)初級(jí)繞組Np的電流將基本與通過(guò)次級(jí)繞組Ns的電流成比例)。
[0020]在正常操作中，控制器102監(jiān)測(cè)Vsense112和ISENSE114，并且控制開(kāi)關(guān)104的切換，以維持經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出。例如，在恒定電壓模式(CVM)中，控制器102控制開(kāi)關(guān)104的切換，以維持VotitIIO基本上接近所期望的調(diào)節(jié)電壓Vkk (例如，在允許的誤差范圍內(nèi))。在恒定電流模式(CCM)中，控制器102控制開(kāi)關(guān)104的切換，以維持ItmI 16基本上接近所期望的調(diào)節(jié)電流Ikk (例如，在允許的誤差范圍內(nèi))。
[0021]電力變壓器的初級(jí)側(cè)輔助繞組Na允許生成低電壓Vsense112，因?yàn)樵撾妷耗軌蚧诖渭?jí)繞組Ns與輔助繞組Na的匝數(shù)比，來(lái)按比例減小。然而，在一個(gè)備選實(shí)施例中，可以省略輔助繞組Na，并且可以通過(guò)直接監(jiān)測(cè)跨初級(jí)繞組Np的電壓來(lái)替代地檢測(cè)VSENSE。
[0022]通信鏈路118使得信息能夠從次級(jí)側(cè)上的電子設(shè)備121被通信至初級(jí)側(cè)上的控制器102。例如，通信鏈路118使得控制器102能夠檢測(cè)關(guān)于電子設(shè)備121的信息，諸如，例如關(guān)聯(lián)于電子設(shè)備121的調(diào)節(jié)參數(shù)、和/或關(guān)聯(lián)于電子設(shè)備121的操作模式?；谒鶛z測(cè)的信息，控制器102可以調(diào)整開(kāi)關(guān)104的切換，以實(shí)現(xiàn)不同的輸出特性，從而實(shí)現(xiàn)例如特定的輸出電壓、特定的輸出電流、特定的輸出功率、或者以實(shí)施關(guān)聯(lián)于電子設(shè)備121的特定保護(hù)模式。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，通信鏈路118可以通信如下的信息:該信息使得控制器102能夠確定電子設(shè)備121的電壓已經(jīng)升高(或者處于升高的風(fēng)險(xiǎn)中)到高于它的設(shè)計(jì)上限，由此使得控制器102實(shí)施過(guò)電壓保護(hù)模式。在另一示例中，通信鏈路118可以通信如下的信息，該信息使得控制器102能夠確定在電子設(shè)備121中出現(xiàn)了短路電路，由此使得控制器102實(shí)施短路保護(hù)模式。
[0023]通信鏈路118在圖1中被圖示為虛線，因?yàn)樗硎倦娮釉O(shè)備121與控制器102之間的概念性通信路徑，但可以不必要是電子設(shè)備121與控制器102之間的直接耦合。這個(gè)鏈路118能夠以各種各樣的方式來(lái)實(shí)施。在一個(gè)實(shí)施例中，經(jīng)由光I禹合器或經(jīng)由維持開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器100的次級(jí)側(cè)與初級(jí)側(cè)之間的電隔離的其他設(shè)備來(lái)實(shí)施通信鏈路118。然而，這樣的設(shè)備經(jīng)常是不合意的，因?yàn)樗鼈兓旧显黾恿碎_(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器100的復(fù)雜性和成本。因此，在其他實(shí)施例中，不用任何專門的隔離設(shè)備(諸如光耦合器)來(lái)實(shí)施通信鏈路118，同時(shí)仍然保持開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器100的初級(jí)側(cè)與次級(jí)側(cè)之間的電氣隔離。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)生成對(duì)數(shù)字消息進(jìn)行編碼的次級(jí)側(cè)信號(hào)并且經(jīng)由初級(jí)側(cè)感應(yīng)機(jī)制而在初級(jí)側(cè)上檢測(cè)該信號(hào)，來(lái)實(shí)施通信鏈路118。在這個(gè)實(shí)施例中，在開(kāi)關(guān)104的導(dǎo)通時(shí)間之間的、開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器100的消息發(fā)送模式期間，可以傳輸該數(shù)字消息。下面參考圖2-4以進(jìn)一步詳細(xì)描述經(jīng)由初級(jí)側(cè)感應(yīng)而使能通信鏈路118的開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的示例。
[0024]圖2是開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器200的框圖，開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器200將功率提供給電子設(shè)備121并且使能經(jīng)由初級(jí)側(cè)感應(yīng)的次級(jí)至初級(jí)的數(shù)字通信。在這個(gè)實(shí)施例中，初級(jí)側(cè)組件(例如，初級(jí)側(cè)控制器102 ;開(kāi)關(guān)104 ;電阻器R1、R2、R3 ;初級(jí)繞組Np ;以及輔助繞組Na)如上面關(guān)于圖1所描述的進(jìn)行操作。然而，圖示了經(jīng)修改的次級(jí)側(cè)架構(gòu)，以在開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的消息發(fā)送模式期間使能去往初級(jí)側(cè)的數(shù)字通信，同時(shí)維持電氣隔離。
[0025]特別地，開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器200的次級(jí)側(cè)架構(gòu)包括次級(jí)側(cè)控制器207，次級(jí)側(cè)控制器207經(jīng)由數(shù)字連接器236從電子設(shè)備121接收設(shè)備信號(hào)206。數(shù)字連接器236可以包括，例如，開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器200與電子設(shè)備121之間的通用串行總線(USB)(或者類似類型的連接器)上的一個(gè)或多個(gè)數(shù)字引腳，電子設(shè)備121還包括Vdd連接器132和GND連接器134。在備選的實(shí)施例中，其他類型的連接器可以被用來(lái)經(jīng)由連接器132、236、134，在電子設(shè)備121與開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器200之間提供電力和數(shù)字通信兩者。
[0026]在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)備信號(hào)206代表與特定的電子設(shè)備121相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)控制參數(shù)、和/或與電子設(shè)備121相關(guān)聯(lián)的操作模式?？刂茀?shù)可以包括，例如，輸出電壓、輸出電流、輸出功率、以及適合用于對(duì)電子設(shè)備121供電的保護(hù)模式。備選地，設(shè)備信號(hào)206可以代表一些其他的信息，根據(jù)這些其他信息能夠得到合適的控制參數(shù)。例如，設(shè)備信號(hào)206可以包括電子設(shè)備121的標(biāo)識(shí)符，次級(jí)側(cè)控制器207能夠使用該標(biāo)識(shí)符來(lái)確定控制參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，可以響應(yīng)于經(jīng)由數(shù)字連接器236從次級(jí)側(cè)控制器207所發(fā)送的查詢來(lái)提供設(shè)備信號(hào)206。
[0027]在開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器200的消息發(fā)送模式期間，次級(jí)控制器207生成開(kāi)關(guān)控制信號(hào)209，用于基于設(shè)備信號(hào)206來(lái)控制次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)208的切換。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，控制信號(hào)209基于導(dǎo)通或關(guān)斷周期的序列來(lái)編碼數(shù)字消息，其中，例如，導(dǎo)通周期代表第一邏輯狀態(tài)并且關(guān)斷周期代表第二邏輯狀態(tài)。備選地，可以使用不同的編碼方案，諸如，例如通過(guò)生成在彼此的預(yù)定義閾值時(shí)間段內(nèi)的兩個(gè)脈沖來(lái)編碼第一邏輯狀態(tài)，并且通過(guò)生成單個(gè)脈沖(在該預(yù)定義的時(shí)間周期內(nèi)沒(méi)有生成第二脈沖)來(lái)編碼第二邏輯狀態(tài)。
[0028]開(kāi)關(guān)208的導(dǎo)通和關(guān)斷切換引起了跨次級(jí)繞組Ns的電壓波動(dòng)，這些電壓波動(dòng)近似遵循控制信號(hào)209的導(dǎo)通和關(guān)斷周期?？珉娏ψ儔浩?02的次級(jí)繞組Ns的這些電壓波動(dòng)另外被傳送給電力變壓器202的初級(jí)繞組Np并且傳送給輔助繞組Na，因此將數(shù)字消息的代表傳送給初級(jí)側(cè)。初級(jí)側(cè)控制器102經(jīng)由Vsense112來(lái)檢測(cè)跨輔助繞組Na的電壓波動(dòng)，并且能夠解釋導(dǎo)通和關(guān)斷周期的序列，從而解碼數(shù)字消息?；跀?shù)字消息中所確定的控制參數(shù)，初級(jí)側(cè)控制器201控制開(kāi)關(guān)104的切換，以便于匹配特定的調(diào)節(jié)參數(shù)和/或關(guān)聯(lián)于電子設(shè)備121的操作模式。
[0029]連接210提供電力以操作次級(jí)控制器207。開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器200的次級(jí)側(cè)還包括與開(kāi)關(guān)208并聯(lián)的二極管D2 (替代圖1的輸出路徑中的二極管D1)。特別地，通過(guò)將二極管D2與開(kāi)關(guān)208并聯(lián)放置(替代串聯(lián)放置)，當(dāng)開(kāi)關(guān)208被導(dǎo)通時(shí)，二極管D2不阻礙電流從VoutllO通過(guò)次級(jí)繞組Ns和開(kāi)關(guān)208流動(dòng)。這個(gè)配置使得開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器200的次級(jí)側(cè)在處于普通操作模式(即，不處于消息發(fā)送模式)時(shí)能夠與圖1的反激轉(zhuǎn)換器類似地操作，同時(shí)還使得開(kāi)關(guān)208在消息發(fā)送模式期間能夠跨次級(jí)繞組Ns生成電壓脈沖。
[0030]在普通操作模式中，當(dāng)開(kāi)關(guān)104在它的導(dǎo)通時(shí)間被導(dǎo)通時(shí)，能量被存儲(chǔ)在變壓器Tl的初級(jí)側(cè)繞組Np中?？绱渭?jí)繞組Ns的電壓是負(fù)數(shù)，并且二極管D2反向偏置。在普通操作模式期間，次級(jí)側(cè)控制器207檢測(cè)何時(shí)二極管D2反向偏置并且關(guān)關(guān)斷關(guān)208。例如在一個(gè)實(shí)施例中，次級(jí)側(cè)控制器207將二極管電壓信號(hào)220與關(guān)斷閾值比較，并且當(dāng)二極管電壓信號(hào)220超過(guò)該關(guān)斷閾值時(shí)確定二極管D2是反向偏置。因此，當(dāng)二極管D2在普通操作模式中關(guān)斷時(shí)，開(kāi)關(guān)208 —般關(guān)斷。
[0031]當(dāng)開(kāi)關(guān)104關(guān)斷時(shí)，存儲(chǔ)在變壓器Tl的初級(jí)繞組Np中的能量被釋放至變壓器Tl的次級(jí)側(cè)Ns，并且跨次級(jí)繞組Ns的電壓變?yōu)檎龜?shù)。二極管D2變?yōu)檎蚱?，使得存?chǔ)在變壓器Tl中的能量能夠被傳送給電子設(shè)備121并且對(duì)電容Cl充電。在普通操作模式期間，次級(jí)側(cè)控制器207檢測(cè)何時(shí)二極管D2變?yōu)檎蚱貌⑶覍?dǎo)通開(kāi)關(guān)208。例如在一個(gè)實(shí)施例中，次級(jí)側(cè)控制器207將二極管電壓信號(hào)220與關(guān)斷閾值比較，并且當(dāng)二極管電壓信號(hào)220降到關(guān)斷閾值以下時(shí)，確定二極管D2被正向偏置。因此，當(dāng)二極管D2在普通操作模式中導(dǎo)通時(shí)，開(kāi)關(guān)208 —般導(dǎo)通。
[0032]在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)開(kāi)關(guān)104關(guān)斷并且變壓器Tl已經(jīng)被完全重置時(shí)，開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器200的消息發(fā)送模式發(fā)生。此處，二極管D2被反向偏置，但是能夠通過(guò)導(dǎo)通開(kāi)關(guān)208而被旁路，由此生成跨次級(jí)繞組Ns的電壓脈沖。
[0033]圖3圖示了開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器300的備選實(shí)施例。開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器300類似于圖2的開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器200，但是省略了輔助繞組Na和分壓器電阻器Rl、R2。替代地，在這個(gè)實(shí)施例中，初級(jí)側(cè)控制器302直接從初級(jí)繞組Np來(lái)感應(yīng)電壓信號(hào)Vsense312。初級(jí)側(cè)控制器302然后能夠然后與圖2的初級(jí)側(cè)控制器102類似地操作，但是在從Vsense312對(duì)VTOT210進(jìn)行近似中使用不同的比例因子，以考慮到跨初級(jí)繞組Np相比輔助繞組Na的更高相對(duì)電壓。在一個(gè)實(shí)施例中，初級(jí)側(cè)控制器302與初級(jí)側(cè)控制器102不同在于，它可能包括高電壓I/O能力，以便于直接監(jiān)測(cè)通常是一個(gè)高電壓信號(hào)的Vsense312。
[0034]圖4圖示了開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器400的另一個(gè)備選實(shí)施例。開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器400類似于圖3的開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器300，但是包括電阻器R4和耦合電容器C2，該耦合電容器C2跨初級(jí)至次級(jí)邊界提供電介質(zhì)隔離，以便于抑制傳導(dǎo)和輻射的電磁干擾EMI。此外，開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器400包括與開(kāi)關(guān)208串聯(lián)的電阻器R5，并且包括在Vout210與電容器C2之間在次級(jí)側(cè)上的第二開(kāi)關(guān)221。
[0035]在這個(gè)實(shí)施例中，次級(jí)側(cè)控制器207在消息發(fā)送模式期間根據(jù)如上面所描述的類似原理進(jìn)行操作，以提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)以編碼數(shù)字消息的方式導(dǎo)通和關(guān)斷晶體管208。當(dāng)開(kāi)關(guān)208導(dǎo)通時(shí)，收集器電壓下降并且使得開(kāi)關(guān)421關(guān)斷。類似地，開(kāi)關(guān)208關(guān)斷，收集器電壓升高并且使得開(kāi)關(guān)421導(dǎo)通。因此，開(kāi)關(guān)421相對(duì)開(kāi)關(guān)208以類似但是反向的模式來(lái)導(dǎo)通和關(guān)斷。晶體管421的切換引起跨電容器C2和電阻器R2的電壓波動(dòng)，開(kāi)關(guān)控制器302經(jīng)由數(shù)字鏈接輸入(DLK) 423能夠感應(yīng)這些電壓波動(dòng)。開(kāi)關(guān)控制器402能夠基于所感應(yīng)的模式來(lái)解碼數(shù)字消息。
[0036]圖5圖示了由開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器200的一個(gè)實(shí)施例所產(chǎn)生的操作波形。盡管在圖2的開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器200的背景中討論了操作，但是類似的操作原理也應(yīng)用至圖3的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器300和圖4的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器400。在所圖示的實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器200能夠操作在普通操作模式502或消息發(fā)送模式504。在普通操作模式502中，當(dāng)電壓220低于關(guān)斷閾值時(shí)，這指示二極管D2被正向偏置，次級(jí)側(cè)控制器207導(dǎo)通開(kāi)關(guān)208。當(dāng)電壓220高于關(guān)斷閾值時(shí)，這指示二極管D2被反向偏置，次級(jí)側(cè)控制器207關(guān)關(guān)斷關(guān)208。初級(jí)側(cè)控制器102進(jìn)行操作以如上面關(guān)于圖1所描述的，維持經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出功率。[0037]在普通操作模式502期間，開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器200在導(dǎo)通時(shí)間552_1 (當(dāng)初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)104導(dǎo)通時(shí))、重置時(shí)間554-1(在當(dāng)初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)104關(guān)斷的時(shí)間&與當(dāng)次級(jí)電流Isrc到達(dá)零(或者下降低于一個(gè)低閾值)的時(shí)間t2之間)、以及停滯時(shí)間556-1 (在與當(dāng)次級(jí)電流Isec到達(dá)零(或者下降低于一個(gè)低閾值)的時(shí)間t2與當(dāng)初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)104導(dǎo)通回來(lái)的時(shí)間t3之間)之間轉(zhuǎn)換。這些操作狀態(tài)對(duì)于每個(gè)隨后的開(kāi)關(guān)周期重復(fù)，如由導(dǎo)通時(shí)間552-2、重置時(shí)間554-2、以及停滯時(shí)間556-2所圖示的。
[0038]當(dāng)初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)104在導(dǎo)通時(shí)間552期間導(dǎo)通時(shí)，通過(guò)初級(jí)繞組Np的電流近似線性地增加，并且因?yàn)槎O管D2反向偏置，Vsense和Isec近似為零。因此，能量被存儲(chǔ)在變壓器Tl中，但是沒(méi)有遞送給電子設(shè)備121。當(dāng)初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)104在時(shí)間h關(guān)斷時(shí)，二極管D2變?yōu)檎蚱?，并且開(kāi)關(guān)208導(dǎo)通。因?yàn)榇鎯?chǔ)在變壓器Tl中的能量被遞送給次級(jí)側(cè)，次級(jí)輸出電流Isk突增(spikes up)并且然后開(kāi)始近似線性地緩降。VSENSE112也突增并且然后慢慢地緩降。當(dāng)Isk在時(shí)間t2達(dá)到零(或者下降低于接近零的閾值)時(shí)，因?yàn)殡娙萜鰿l失去了它的充電，開(kāi)關(guān)208關(guān)斷并且電壓Vsense迅速地下降至零。當(dāng)開(kāi)關(guān)104在時(shí)間t3導(dǎo)通回來(lái)時(shí)該周期繼續(xù)，因此開(kāi)始下一個(gè)導(dǎo)通時(shí)間552-2。
[0039]當(dāng)切換控制器200處于消息發(fā)送模式504中時(shí)，數(shù)字消息可以被生成并且在變壓器被重置之后(例如，重置時(shí)間554-2之后)的停滯時(shí)間期間被傳送。例如，在所圖示的實(shí)施例中，數(shù)字消息在停滯時(shí)間556-2期間被發(fā)送。此處，次級(jí)側(cè)控制器207將次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)208導(dǎo)通和關(guān)斷，以在編碼該數(shù)字消息的Isec中生成電流脈沖。這些電流脈沖生成跨次級(jí)繞組Ns的電壓脈沖，如上面所描述的，這些電壓脈沖被傳送給初級(jí)側(cè)并且經(jīng)由VSENSE112來(lái)感應(yīng)。因此，切換周期的停滯時(shí)間可以被用來(lái)傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，而不與開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器200的一般操作相干擾。
[0040]在消息發(fā)送模式504的一個(gè)實(shí)施例中，次級(jí)側(cè)控制器207控制次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)208，以根據(jù)邏輯狀態(tài)的序列來(lái)導(dǎo)通和關(guān)斷，該邏輯狀態(tài)的序列編碼數(shù)字消息，用于通信給初級(jí)控制器102。在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)字消息可以包括前導(dǎo)512、有效載荷514、以及終止516。該數(shù)字消息的每個(gè)分量包括一個(gè)或多個(gè)比特，通過(guò)切換開(kāi)關(guān)208的導(dǎo)通(例如，生成邏輯高比特)或關(guān)斷(例如，生成邏輯低比特)來(lái)控制該一個(gè)或多個(gè)比特。在一個(gè)實(shí)施例中，前導(dǎo)512編碼頭部信息，初級(jí)側(cè)控制器102能夠?qū)⒃擃^部信息識(shí)別為指示數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_(kāi)始，從而初級(jí)側(cè)控制器102能夠?yàn)樵搨鬏數(shù)慕邮諄?lái)做準(zhǔn)備。此外，前導(dǎo)512可以編碼諸如，例如有效載荷的長(zhǎng)度、傳輸?shù)念愋偷鹊男畔ⅰＳ行лd荷514編碼將被通信給初級(jí)側(cè)控制器102的數(shù)據(jù)。這可以包括，例如，控制參數(shù)(諸如電壓、電流、操作模式等)的數(shù)字代表，用于將電力提供給電子設(shè)備121?？梢蕴峁┙K止516來(lái)指示該數(shù)字消息的完成。如將是明顯的，不同于所描述的示例的不同編碼技術(shù)可以被用來(lái)生成次級(jí)側(cè)控制器207與初級(jí)側(cè)控制器102之間的數(shù)字通信。一旦完整的消息已經(jīng)被發(fā)送，開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器200返回至普通操作502，并且晶體管208被置于導(dǎo)通狀態(tài)。
[0041]基于開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器200的不同占空比，不同的消息發(fā)送的技術(shù)可能是合意的。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，其中開(kāi)關(guān)104的停滯時(shí)間在每個(gè)切換周期中非常短，消息發(fā)送模式504在開(kāi)關(guān)104的每個(gè)切換周期可以僅容納小數(shù)量的比特(例如，1-2比特)。在其他情況中，其中開(kāi)關(guān)104的停滯時(shí)間相對(duì)長(zhǎng)，消息發(fā)送模式504在每個(gè)切換周期可以容納大數(shù)量的比特(例如，100比特)。如將是明顯的，數(shù)字消息的不同部分可以在不同的切換周期期間被傳輸，并且然后由開(kāi)關(guān)控制器104進(jìn)行級(jí)聯(lián)，以生成完整的消息。
[0042]一旦閱讀這個(gè)公開(kāi)內(nèi)容，本領(lǐng)域的技術(shù)人員就將意識(shí)到仍然有另外的備選設(shè)計(jì)用于開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器中的數(shù)字通信。因此，盡管已經(jīng)舉例說(shuō)明并且描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例和應(yīng)用，但是將理解本發(fā)明不限制于本文所公開(kāi)的精確結(jié)構(gòu)和組件，并且不偏離本發(fā)明的精神和范圍，可以在本文所公開(kāi)的本發(fā)明的方法和裝置的布置、操作和細(xì)節(jié)中做出對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是明顯的各種修改、改變和變形。
【權(quán)利要求】
1.一種用于將經(jīng)調(diào)節(jié)的功率提供給電子設(shè)備的開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器，所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器包括: 變壓器，包括耦合至所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的輸入的初級(jí)繞組和耦合至所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的輸出的次級(jí)繞組； 所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的次級(jí)側(cè)上的次級(jí)側(cè)控制器，所述次級(jí)側(cè)控制器被配置為引起代表編碼一個(gè)或多個(gè)控制參數(shù)的數(shù)字消息的、跨所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的所述次級(jí)繞組的電壓脈沖序列； 耦合至所述變壓器的所述初級(jí)繞組的初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)，其中當(dāng)所述初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，所述初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)允許電流流動(dòng)通過(guò)所述變壓器的所述初級(jí)繞組，并且其中當(dāng)所述初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，所述初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)阻止電流流動(dòng)通過(guò)所述變壓器的所述初級(jí)繞組；以及 所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的所述初級(jí)側(cè)上的初級(jí)側(cè)控制器，所述初級(jí)側(cè)控制器被配置為檢測(cè)編碼所述數(shù)字消息的所述電壓脈沖序列，并且生成初級(jí)側(cè)控制信號(hào)，以基于所述數(shù)字消息中的所述控制參數(shù)來(lái)控制所述初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)的切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器，進(jìn)一步包括: 耦合至所述變壓器的所述次級(jí)繞組的次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)，其中當(dāng)所述次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，所述次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)允許電流流動(dòng)通過(guò)所述變壓器的所述次級(jí)繞組，并且其中當(dāng)所述次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，所述次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)阻止電流流動(dòng)通過(guò)所述變壓器的所述次級(jí)繞組； 其中所述次級(jí)側(cè)控制器經(jīng)由次級(jí)側(cè)控制信號(hào)來(lái)控制所述次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)的切換，使得所述次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間的序列代表編碼所述一個(gè)或多個(gè)控制參數(shù)的所述數(shù)字消息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器，進(jìn)一步包括:` 所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的所述初級(jí)側(cè)上的電壓感應(yīng)電路，所述電壓感應(yīng)電路感應(yīng)代表編碼所述數(shù)字消息的所述電壓脈沖序列的初級(jí)側(cè)信號(hào)； 其中所述初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)控制器經(jīng)由所述初級(jí)側(cè)信號(hào)來(lái)檢測(cè)所述電壓脈沖序列。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器，其中所述電壓感應(yīng)電路包括: 所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的所述初級(jí)側(cè)上的所述變壓器的輔助繞組，用于生成所述初級(jí)側(cè)信號(hào)，所述初級(jí)側(cè)信號(hào)基本上與編碼所述數(shù)字消息的、跨所述次級(jí)側(cè)繞組的所述電壓脈沖序列成比例。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器，其中所述電壓感應(yīng)電路包括: 生成所述初級(jí)側(cè)信號(hào)的、所述變壓器的所述初級(jí)繞組，所述初級(jí)側(cè)信號(hào)基本上與編碼所述數(shù)字消息的、跨所述次級(jí)側(cè)繞組的所述電壓脈沖序列成比例。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器，其中所述電壓感應(yīng)電路包括: 耦合在所述次級(jí)側(cè)繞組與所述初級(jí)側(cè)繞組之間的耦合電容器，所述耦合電容器基于編碼所述數(shù)字消息的所述電壓脈沖序列，在所述耦合電容器的所述初級(jí)側(cè)上生成所述初級(jí)側(cè)信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器，進(jìn)一步包括: 與所述次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)并聯(lián)耦合并且與所述次級(jí)側(cè)繞組串聯(lián)耦合的次級(jí)側(cè)二極管，當(dāng)所述初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，所述次級(jí)側(cè)二極管變?yōu)檎蚱靡詡鲗?dǎo)電流，并且當(dāng)所述初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，所述次級(jí)側(cè)二極管變?yōu)榉聪蚱靡宰柚闺娏鳌?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器，其中所述次級(jí)側(cè)控制器進(jìn)一步被配置為感應(yīng)跨所述次級(jí)側(cè)二極管的電壓，當(dāng)跨所述次級(jí)側(cè)二極管的所述電壓低于關(guān)斷閾值電壓時(shí)，導(dǎo)通所述次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)，并且當(dāng)跨所述次級(jí)側(cè)二極管的所述電壓高于所述關(guān)斷閾值時(shí)，關(guān)斷所述次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器，其中當(dāng)所述次級(jí)側(cè)控制器引起跨所述次級(jí)側(cè)繞組的所述電壓脈沖序列時(shí)，所述次級(jí)側(cè)二極管在消息發(fā)送模式期間被所述次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)芳路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器，其中在所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的切換周期中的停滯時(shí)間期間，所述次級(jí)側(cè)控制器生成跨所述開(kāi)關(guān)功率的所述次級(jí)側(cè)繞組的所述電壓脈沖序列。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器，其中所述控制參數(shù)包括如下各項(xiàng)中的至少一個(gè):輸出電壓、輸出電流、輸出功率、保護(hù)模式、以及操作模式。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器，其中所述控制參數(shù)包括所述電子設(shè)備的電特性。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器，其中所述次級(jí)側(cè)控制器引起一對(duì)電壓脈沖在預(yù)定義的時(shí)間段內(nèi)跨所述次級(jí)繞組被生成，以代表第一邏輯狀態(tài)，并且其中所述次級(jí)側(cè)控制器引起單個(gè)電壓脈沖跨所述次級(jí)繞組被生成，以代表第二邏輯狀態(tài)。
14.一種用于控制開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的方法，所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器包括變壓器，所述變壓器具有耦合至所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的輸入的初級(jí)繞組和耦合至所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的輸出的次級(jí)繞組，以及耦合至所述變壓器的所述初級(jí)繞組的初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)，所述變壓器將對(duì)應(yīng)于所述初級(jí)繞組的、所述開(kāi)關(guān)功 率轉(zhuǎn)換器的初級(jí)側(cè)與對(duì)應(yīng)于所述次級(jí)繞組的、所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的次級(jí)側(cè)進(jìn)行電隔離，所述初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)由初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)控制器來(lái)控制，所述方法包括: 由所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的所述次級(jí)側(cè)上的次級(jí)側(cè)控制器來(lái)接收耦合至所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的所述次級(jí)側(cè)的電子設(shè)備的操作參數(shù)； 將所述操作參數(shù)編碼為數(shù)字消息； 操作所述次級(jí)側(cè)控制器，以引起代表所述數(shù)字消息的、跨所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的所述次級(jí)側(cè)繞組的電壓脈沖序列； 由所述初級(jí)側(cè)控制器使用初級(jí)側(cè)感應(yīng)來(lái)檢測(cè)編碼所述數(shù)字消息的所述電壓脈沖序列； 由所述初級(jí)側(cè)控制器來(lái)生成初級(jí)側(cè)控制信號(hào)，以基于所述數(shù)字消息中的所述控制參數(shù)來(lái)控制所述初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)的切換。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中操作所述次級(jí)側(cè)控制器包括: 經(jīng)由次級(jí)側(cè)控制信號(hào)，控制耦合至所述變壓器的所述次級(jí)繞組的次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)的切換，使得所述次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間序列代表編碼所述一個(gè)或多個(gè)控制參數(shù)的所述數(shù)字消息，其中當(dāng)所述次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，所述次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)允許電流流動(dòng)通過(guò)所述變壓器的所述次級(jí)繞組，并且其中當(dāng)所述次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，所述次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)阻止電流流動(dòng)通過(guò)所述變壓器的所述次級(jí)繞組。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中由所述初級(jí)側(cè)控制器使用初級(jí)側(cè)感應(yīng)來(lái)檢測(cè)編碼所述數(shù)字消息的所述電壓脈沖序列包括:經(jīng)由所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的所述初級(jí)側(cè)上的所述變壓器的輔助繞組來(lái)檢測(cè)所述電壓脈沖序列。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中由所述初級(jí)側(cè)控制器使用初級(jí)側(cè)感應(yīng)來(lái)檢測(cè)編碼所述數(shù)字消息的所述電壓脈沖序列包括: 經(jīng)由所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的所述初級(jí)側(cè)上的所述變壓器的所述初級(jí)繞組來(lái)檢測(cè)所述電壓脈沖序列。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中由所述初級(jí)側(cè)控制器使用初級(jí)側(cè)感應(yīng)來(lái)檢測(cè)編碼所述數(shù)字消息的所述電壓脈沖序列包括: 經(jīng)由跨所述變壓器的所述初級(jí)側(cè)繞組和所述次級(jí)側(cè)繞組而耦合的耦合電容器來(lái)檢測(cè)所述電壓脈沖序列。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中操作所述次級(jí)側(cè)控制器包括: 在所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的切換周期中的停滯時(shí)間期間，引起代表所述數(shù)字消息的、跨所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的所述次級(jí)側(cè)繞組的所述電壓脈沖序列。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括: 感應(yīng)跨與所述次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)并聯(lián)的次級(jí)側(cè)二極管的電壓； 當(dāng)跨所述次級(jí)側(cè)二極管的所述電壓低于關(guān)斷閾值電壓時(shí)，導(dǎo)通所述次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)；以及 當(dāng)跨所述次級(jí)側(cè)二極管的所述電壓高于所述關(guān)斷閾值時(shí)，關(guān)斷所述次級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述`的方法，其中所述控制參數(shù)包括如下各項(xiàng)中的至少一個(gè):輸出電壓、輸出電流、輸出功率、保護(hù)模式、以及操作模式。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中引起代表所述數(shù)字消息的、跨所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的所述次級(jí)側(cè)繞組的所述電壓脈沖序列包括: 引起一對(duì)電壓脈沖在預(yù)定義的時(shí)間段內(nèi)跨所述次級(jí)繞組被生成，以代表第一邏輯狀態(tài)；以及 引起單個(gè)電壓脈沖跨所述次級(jí)繞組被生成，以代表第二邏輯狀態(tài)。
23.一種用于將經(jīng)調(diào)節(jié)的功率提供給電子設(shè)備的開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器，所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器包括: 變壓器，將所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的初級(jí)側(cè)與所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的次級(jí)側(cè)進(jìn)行電隔離； 所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的所述次級(jí)側(cè)上的次級(jí)側(cè)控制器，所述次級(jí)側(cè)控制器從所述電子設(shè)備接收信號(hào)，并且基于來(lái)自所述電子設(shè)備的所述信號(hào)來(lái)生成數(shù)字消息； 耦合至所述變壓器的所述初級(jí)繞組的初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)，其中當(dāng)所述初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，所述初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)允許電流流動(dòng)通過(guò)所述變壓器的所述初級(jí)繞組，并且其中當(dāng)所述初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，所述初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)阻止電流流動(dòng)通過(guò)所述變壓器的所述初級(jí)繞組；以及 所述開(kāi)關(guān)功率轉(zhuǎn)換器的所述初級(jí)側(cè)上的初級(jí)側(cè)控制器，所述初級(jí)側(cè)控制器經(jīng)由僅初級(jí)感應(yīng)來(lái)檢測(cè)所述數(shù)字消息，并且基于所述數(shù)字消息來(lái)控制所述初級(jí)側(cè)開(kāi)關(guān)的切換。
【文檔編號(hào)】H02M3/335GK103872918SQ201310671031
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月11日
【發(fā)明者】鄭俊杰 申請(qǐng)人:戴樂(lè)格半導(dǎo)體公司