用于非有意錯反饋電壓信號的保護制造技術

公開了用于在初級側調節式功率轉換器中提供改進的反饋取樣的方法和裝置?？稍谀J反饋樣本之前采取測試樣本。可將所述測試樣本的電壓與所述默認反饋樣本的電壓進行比較，以確定這兩個樣本之間的電壓差是否超過閾值。如果所述默認樣本低于所述測試樣本的程度超過所述閾值，則所述默認樣本可被標記為潛在假樣本。如果獲得了多于設定數目的潛在假樣本，則所述功率轉換器可進入自動重啟模式。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術總體涉及功率轉換器，更具體地涉及感測功率轉換器的輸出電壓。
技術介紹
許多電氣設備，諸如蜂窩電話、個人數字助理(PDA)、膝上型電腦等，由相對低壓的直流(dc)電源供電。由于功率一般作為高壓交流(ac)電通過壁式插座來傳送，所以一般使用通常稱為切換功率轉換器(switching-power converter)的設備將高壓交流電變換為低壓直流電。這些轉換器通常使用控制器來使功率開關在通態(ON state)與斷態(OFFstate)之間切換，以控制傳輸到該轉換器的輸出以及傳送到負載的功率的量。在某些應用中，切換功率轉換器可包括能量傳遞元件，以將該功率轉換器的輸入側與輸出側分隔開。更具體地，可使用能量傳遞元件來提供流電隔離(galvanicisolation),以阻止該功率轉換器的輸入端與輸出端之間的直流電流。能量傳遞元件的常見實例包括變壓器和耦合電感器，其中電能被轉換成磁能，磁能通過輸出繞組在輸出側又被轉換成電能。一種被稱為初級側調節(primary-side regulation)的典型調節功率方式可包括使用偏置繞組來獲得反饋信息，該偏置繞組電耦合至該功率轉換器的輸入側，以使得該偏置繞組也磁耦合至該能量傳遞元件的輸出繞組。這允許該偏置繞組產生代表該功率轉換器的輸出電壓的電壓(可從該輸入側得到)。這樣，該切換功率轉換器可獲得代表該輸出電壓的反饋信號，而不需要直接感測該轉換器的輸出端處的輸出電壓。在運行期間，該功率轉換器可通過如下方式調節它的輸出電壓響應于來自該偏置繞組的反饋來調整切換事件的頻率和持續時間。通過調整切換事件的頻率和持續時間，該轉換器可控制從該電源的輸入端傳遞到輸出端的能量的量。盡管這種方法在某些瞬變狀況下通常是有效的，但初級側感測可能會獲得反饋信號的假樣本(false sample)ο 一般，來自偏置繞組的反饋信號僅在一部分時間內代表輸出電壓。因此，當實施初級側控制時，僅可在偏置繞組電壓代表輸出電壓的特定時間內執行感測?？刂破骺杀辉O計以感測一個特定時刻的偏置電壓。在某些情況下，由于預先設定的感測信號不會考慮到瞬變狀況從而不能在代表輸出電壓的合適時刻對輸出電壓波形進行取樣，控制器可能會在不正確的時刻感測偏置電壓。結果，功率轉換器可能會基于不正確的信息來確定能量傳送。這可能會導致輸出電壓失去調節。
技術實現思路
本專利技術在第一方面提供了一種用于初級側調節式功率轉換器的控制器，所述控制器包括反饋電路，其能運行以接收代表所述功率轉換器的輸出的反饋信號，所述反饋電路還能運行以基于所述反饋信號來產生第一反饋信號樣本；錯反饋電壓保護電路，其能運行以接收所述反饋信號；基于所述反饋信號來產生第二反饋信號樣本；接收來自所述反饋電路的所述第一反饋信號樣本；將所述第一反饋信號樣本與所述第二反饋信號樣本進行比較；以及基于所述第一反饋信號樣本與所述第二反饋信號樣本的比較來產生故障信號；以及驅動電路，其耦合至所述錯反饋電壓保護電路，其中所述驅動電路能運行以產生用于控制功率開關的驅動信號。在一個實施方案中，所述錯反饋電壓保護電路包括時間觸發式傳感器電路，所述時間觸發式傳感器電路能運行以接收所述反饋信號，其中所述時間觸發式傳感器電路還能運行以基于所述反饋信號來產生所述第二反饋信號樣本。在一個實施方案中，所述錯反饋電壓保護電路還包括比較電路，所述比較電路耦合至所述反饋電路和所述時間觸發式傳感器電路，其中所述比較電路能運行以接收來自所述反饋電路的所述第一反饋信號樣本和來自所述時間觸發式傳感器電路的所述第二反饋信號樣本，并且其中所述比較電路還能運行以基于所述第一反饋信號樣本與所述第二反饋信號樣本之間的比較來產生錯信號。在一個實施方案中，所述錯反饋電壓保護電路還包括計數器，所述計數器耦合至所述比較電路，其中所述計數器能運行以接收來自所述比較電路的所述錯信號，并且響應于接收若干相繼的錯信號來產生所述故障信號。在一個實施方案中，相繼的錯信號的數目是4。在一個實施方案中，所述比較電路還能運行以執行所述第一反饋信號樣本與所述第二反饋信號樣本之間的比較，并且其中所述比較包括將所述第一反饋信號樣本的電壓與所述第二反饋信號樣本的電壓進行比較。在一個實施方案中，所述比較電路能運行以響應于所述第二反饋信號樣本的電壓大于所述第一反饋信號樣本的電壓的程度超過設定量來產生所述錯信號。在一個實施方案中，所述設定量是約O. 7V。在一個實施方案中，所述反饋電路能運行以在從所述驅動信號的下降沿算起第一長度的時間后的時刻產生所述第一反饋信號樣本，并且其中所述錯反饋電壓保護電路能運行以在從所述驅動信號的下降沿算起第二長度的時間后的時刻產生所述第二反饋信號樣本。在一個實施方案中，所述第二長度的時間短于所述第一長度的時間。本專利技術在第二方面提供了一種初級側調節式功率轉換器，包括功率開關；能量傳遞元件，其耦合至所述功率開關，以將所述功率轉換器的輸入端與所述功率轉換器的輸出端流電隔離，并且在所述功率轉換器的輸入端與輸出端之間傳遞能量；偏置繞組，其耦合至所述能量傳遞元件，其中所述偏置繞組被配置為輸出偏置繞組反饋信號，所述偏置繞組反饋信號代表所述功率轉換器的輸出端處的輸出電壓；以及控制器，其耦合至所述功率開關，以控制所述功率開關，所述控制器包括反饋電路，其能運行以接收所述偏置繞組反饋信號，所述反饋電路還能運行以基于所述偏置繞組反饋信號來產生第一反饋信號樣本；錯反饋電壓保護電路，其能運行以 接收所述偏置繞組反饋信號；基于所述偏置繞組反饋信號來產生第二反饋信號樣本；接收來自所述反饋電路的所述第一反饋信號樣本；將所述第一反饋信號樣本與所述第二反饋信號樣本進行比較；以及基于所述第一反饋信號樣本與所述第二反饋信號樣本的比較來產生故障信號；以及驅動電路，其耦合至所述錯反饋電壓保護電路，其中所述驅動電路能運行以產生用于控制所述功率開關的驅動信號。在一個實施方案中，所述反饋電路能運行以在從所述驅動信號的下降沿算起第一長度的時間后的時刻產生所述第一反饋信號樣本，并且其中所述錯反饋電壓保護電路能運行以在從所述驅動信號的下降沿算起第二長度的時間后的時刻產生所述第二反饋信號樣本。在一個實施方案中，所述第二長度的時間短于所述第一長度的時間。本專利技術在第三方面提供了一種用于檢測初級側調節式功率轉換器中的故障狀況的方法，所述方法包括接收代表所述功率轉換器的輸出的反饋信號；使用所述反饋信號產生第一反饋信號樣本；使用所述反饋信號產生第二反饋信號樣本；將所述第一反饋信號樣本與所述第二反饋信號樣本進行比較；以及基于所述第一反饋信號樣本與所述第二反饋信號樣本的比較來產生故障信號。在一個實施方案中，將所述第一反饋信號樣本與所述第二反饋信號樣本進行比較包括，將所述第一反饋信號樣本的電壓與所述第二反饋信號樣本的電壓進行比較。在一個實施方案中，所述故障信號是響應于所述第二反饋信號樣本的電壓大于所述第一反饋信號樣本的電壓的程度超過設定量來產生的。在一個實施方案中，所述方法還包括響應于所述第二反饋信號樣本的電壓大于所述第一反饋信號樣本的電壓的程度超過設定量來將所述第二反饋信號樣本識別為假樣本。在一個實施方案中，所述故障信號是響應于識別若干相繼的假樣本來產生的。在一個實施方案中，所述第一反饋信號樣本是在從所述初級側本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于初級側調節式功率轉換器的控制器，所述控制器包括：反饋電路，其能運行以接收代表所述功率轉換器的輸出的反饋信號，所述反饋電路還能運行以基于所述反饋信號來產生第一反饋信號樣本；錯反饋電壓保護電路，其能運行以：接收所述反饋信號；基于所述反饋信號來產生第二反饋信號樣本；接收來自所述反饋電路的所述第一反饋信號樣本；將所述第一反饋信號樣本與所述第二反饋信號樣本進行比較；以及基于所述第一反饋信號樣本與所述第二反饋信號樣本的比較來產生故障信號；以及驅動電路，其耦合至所述錯反饋電壓保護電路，其中所述驅動電路能運行以產生用于控制功率開關的驅動信號。

【技術特征摘要】
2011.09.29 US 13/249,0601.一種用于初級側調節式功率轉換器的控制器，所述控制器包括: 反饋電路，其能運行以接收代表所述功率轉換器的輸出的反饋信號，所述反饋電路還能運行以基于所述反饋信號來產生第一反饋信號樣本； 錯反饋電壓保護電路，其能運行以: 接收所述反饋信號； 基于所述反饋信號來產生第二反饋信號樣本； 接收來自所述反饋電路的所述第一反饋信號樣本； 將所述第一反饋信號樣本與所述第二反饋信號樣本進行比較；以及基于所述第一反饋信號樣本與所述第二反饋信號樣本的比較來產生故障信號；以及驅動電路，其耦合至所述錯反饋電壓保護電路，其中所述驅動電路能運行以產生用于控制功率開關的驅動信號。2.根據權利要求1所述的控制器，其中所述錯反饋電壓保護電路包括時間觸發式傳感器電路，所述時間觸發式傳感器電路能運行以接收所述反饋信號，其中所述時間觸發式傳感器電路還能運行以基于所述反饋信號來產生所述第二反饋信號樣本。3.根據權利要求2所述的控制器，其中所述錯反饋電壓保護電路還包括比較電路，所述比較電路耦合至所述反饋電路和所述時間觸發式傳感器電路，其中所述比較電路能運行以接收來自所述反饋電路的所述第一反饋信號樣本和來自所述時間觸發式傳感器電路的所述第二反饋信號樣本，并且其中所述比較電路還能運行以基于所述第一反饋信號樣本與所述第二反 饋信號樣本之間的比較來產生錯信號。4.根據 權利要求3所述的控制器，其中所述錯反饋電壓保護電路還包括計數器，所述計數器耦合至所述比較電路，其中所述計數器能運行以接收來自所述比較電路的所述錯信號，并且響應于接收若干相繼的錯信號來產生所述故障信號。5.根據權利要求4所述的控制器，其中相繼的錯信號的數目是4。6.根據權利要求3所述的控制器，其中所述比較電路還能運行以執行所述第一反饋信號樣本與所述第二反饋信號樣本之間的比較，并且其中所述比較包括將所述第一反饋信號樣本的電壓與所述第二反饋信號樣本的電壓進行比較。7.根據權利要求6所述的控制器，其中所述比較電路能運行以響應于所述第二反饋信號樣本的電壓大于所述第一反饋信號樣本的電壓的程度超過設定量來產生所述錯信號。8.根據權利要求7所述的控制器，其中所述設定量是約0.7V。9.根據權利要求1所述的控制器，其中所述反饋電路能運行以在從所述驅動信號的下降沿算起第一長度的時間后的時刻產生所述第一反饋信號樣本，并且其中所述錯反饋電壓保護電路能運行以在從所述驅動信號的下降沿算起第二長度的時間后的時刻產生所述第二反饋信號樣本。10.根據權利要求9所述的控制器，其中所述第二長度的時間短于所述第一長度的時間。11.一種初級側調節式功率轉換器，包括: 功率開關； 能量傳遞元件，其耦合至所述功率開關，以將所述功率轉換器的輸入端與所述功率轉換器的輸出端流電隔離，并且在所述功率轉換器的輸入端與輸出端之間傳遞能量；偏置繞組，其耦合至所述能量傳遞元件，其中所述偏置繞組被配置為輸出偏置繞組反饋信號，所述偏置繞組反饋信號代表所述功率轉換器的輸出端處的輸出電壓；以及控制器，其耦合至所述功率開關，以控制所述功率開關，所述控制器包括: 反饋電路，其能運行以接收所述偏置繞組反饋信號，所述反饋電路還能運行以基于所述偏置繞組反饋信號來產生第一反饋信號樣本； 錯反饋電壓保護電路，其能運行以: 接收所述偏置繞組反饋信號； 基于所述偏置繞組反饋信號來產生第二反饋信號樣本； 接收來自所述反饋電路的所述第一反饋信號樣本； 將所述第一反饋信號樣本與所述第二反饋信號樣本進行比較；以及基于...

【專利技術屬性】
技術研發人員：G·D·張，Y·迦諾基，
申請(專利權)人：電力集成公司，
類型：發明
國別省市：