通过共同隔离器的功率传输和反馈制造技术

本公开涉及通过共同隔离器的功率传输和反馈。描述隔离的DC‑DC转换器。DC‑DC转换器是将直流电(DC)信号从一个电压转换为另一个电压的装置。隔离的DC‑DC转换器通过分隔两个电压域的电隔离屏障执行转换。从一个电压转换到另一个电压并从一个电压域转换到另一个电压域的信号可能是功率信号。描述了隔离的DC‑DC转换器，其通过隔离器将功率信号从一个电压域转移到另一个电压域，并且通过隔离器返回功率反馈信号。隔离器在某些情况下是变压器。

Power transmission and feedback through a common isolator

The present disclosure relates to power transmission and feedback through a common isolator. The isolated DC DC converter is described. The DC DC converter is a device that converts the direct current (DC) signal from one voltage to another voltage. The isolated DC DC converter performs conversion by separating the electrical isolation barriers in the two voltage domains. The signal from one voltage to another and from one voltage domain to another is probably a power signal. An isolated DC DC converter is described, which transfers power signals from one voltage domain to another by isolator, and returns a power feedback signal through a isolator. In some cases, the isolator is a transformer.

【技术实现步骤摘要】
通过共同隔离器的功率传输和反馈
本公开涉及电气隔离器和DC-DC转换器。
技术介绍
为了安全和/或数据完整性的考虑，有时会提供电路元件之间的电气隔离以及隔离屏障上的数据和功率传输。一些隔离的DC-DC转换器包括驱动变压器的一次绕组的驱动器，以通过隔离屏障将功率传输到变压器的二次绕组。
技术实现思路
描述隔离的DC-DC转换器。DC-DC转换器是将直流电(DC)信号从一个电压转换为另一个电压的装置。隔离的DC-DC转换器通过分隔两个电压域的电隔离屏障执行转换。从一个电压转换到另一个电压并从一个电压域转换到另一个电压域的信号可能是功率信号。描述了隔离的DC-DC转换器，其通过隔离器将功率信号从一个电压域转移到另一个电压域，并且通过隔离器返回功率反馈信号。隔离器在某些情况下是变压器。在某些实施方案中，提供隔离的DC-DC转换器，包括：一次侧电路；二次侧电路；和变压器，具有耦合所述一次侧电路的一次线圈和耦合所述二次侧电路的二次线圈，所述一次和二次线圈被隔离屏障分隔开。一次侧电路被配置为经由所述变压器向所述二次侧电路提供功率信号，并且二次侧电路被配置为经由所述变压器向所述一次侧电路提供反馈信号。在某些实施方案中，提供操作隔离的DC-DC转换器的方法，包括：将功率信号从隔离的DC-DC转换器的一次侧电路通过变压器转换到所述隔离的DC-DC转换器的二次侧电路；和将功率控制反馈信号从所述二次侧电路通过变压器转换到一次侧电路。在某些实施方案中，提供用于通过共同隔离器转换功率和反馈信号的隔离的功率传输系统。所述系统包括：变压器，具有一次绕组和二次绕组，所述一次和二次绕组彼此隔离；驱动电路，耦合所述一次绕组并被配置为产生功率信号；和整流电路，耦合所述二次绕组并被配置为从所述一次绕组中纠正所述二次绕组接收的功率信号。所述系统还包括反馈电路，耦合所述二次绕组并被配置为提供反馈信号至所述二次绕组。附图说明将参考以下附图来描述本申请的各个方面和实施例。应该理解的是，附图不一定按比例绘制。出现在多个图中的项目在它们出现的所有图中用相同的参考数字表示。图1根据本申请的实施方案说明了带隔离器的隔离的功率传输系统，隔离器传递功率信号和反馈信号。图2根据本申请的实施方案示出了使用共同隔离器来传递功率信号和反馈信号的隔离的功率传输系统的更详细的表示，其可以表示图1的隔离的功率传输系统的实现。图3示出了具有传递功率信号和反馈信号的隔离器的隔离功率传输系统的实施例，其可以表示图1的隔离功率传输系统的实现。图4根据本申请的实施方案示出了隔离的功率传输方法的流程图，涉及通过公共隔离器传递功率信号和反馈信号，并且可以由在此描述的隔离功率传输系统采用。图5A示出了本文所述类型的隔离功率传输系统的输出电压作为二次侧电路的时间函数的示例。图5B根据本申请的实施方案显示了隔离的功率传输系统的系统时序图。图6根据本申请的实施方案示出了具有在共同基板上制造的部件的隔离的功率传输系统。图7根据一些实施方案是示出便携式电子设备设置中的设备的示例性应用的示意图。具体实施方式本申请的方面提供了一种隔离的DC-DC转换器，其使用单个通信信道将功率信号从一次侧转移到二次侧，并且将反馈信号从二次侧转移到一次侧。与使用单独的通信信道用于不同类型的信号相比，使用单一的通用通信通道来传输这两种类型的信号允许减小DC-DC转换器的组件和空间。在一些实施方案中，隔离的DC-DC转换器使用变压器在一次和二次侧之间传送信号。一次侧的电路和二次侧的电路可以以足够的方式耦合到变压器，以允许功率信号从一次侧到二次侧的传递以及从变压器的二次侧到一次侧的反馈信号的传递。因此，可以避免使用多个变压器传输功率信号及其相应的反馈信号。由于变压器至少在某些情况下是隔离的DC-DC转换器中成本最高的部件，因此通过单个变压器提供功率信号及其相应的反馈信号的传输可以节省大量的成本。图1示出了根据本申请的实施方案的隔离的功率传输系统100，并且可以表示隔离的DC-DC转换器。隔离的功率传输系统100包括隔离器，其在相反的方向上传送功率信号和反馈信号。在图示的示例中，系统100可以包括一次侧电路110、二次侧电路120和桥接隔离屏障131的隔离器130。一次侧电路110可以将功率信号132通过隔离器130传递到二次侧电路120。二次侧电路120可以通过隔离器130将反馈信号134传送到一次侧电路110，从一次侧电路110提供关于二次侧电路120接收到的功率信号的信息。反馈信号可以被称为功率控制反馈信号，因为它向一次侧电路提供信息以控制向二次侧电路的功率输送。一次侧电路110可以是用于将信号传输到二次侧电路120的任何合适的电路。例如，一次侧电路110可以是被配置为控制二次侧电路120的操作的控制电路。一次侧电路可以包括信号生成电路，诸如驱动器、时钟电路和电力生成电路等等。信号生成电路可以包括谐振驱动器。在至少一些实施例中，一次侧电路110包括功率信号发生器。二次侧电路120可以是用于从一次侧电路接收功率信号的任何合适的电路。在一些实施方案中，二次侧电路可以包括整流器，用于对从一次侧电路接收到的交流(AC)信号进行整流。在图2和图3中示出了示例并在下面进一步描述。隔离器130可以是变压器、微型变压器或提供电气隔离和信号传输的任何其他合适的部件。例如，如图1所示，隔离器130可以是包括一次绕组136和二次绕组138的变压器。一次和二次绕组(或“线圈”)可以由隔离屏障131隔开，可以是介电层或提供电气隔离的任何其他合适的材料和结构。在一些实施例中，一次和二次绕组可以被微制造。因此，在一些实施例中，一次侧电路和/或二次侧电路可以与隔离器130在同一基板(例如，硅基板)上微制造。应该理解，隔离器130代表通信信道，允许在一次侧电路110和二次侧电路120之间交换信号。因此，隔离功率传输系统100表示功率传输系统的一个例子，该功率传输系统通过相同(或“公共”)通信信道传送功率信号和反馈信号。图2示出了使用共同隔离器来传送功率信号132和反馈信号134的隔离的功率传输系统的更详细的表示，其可以表示图1的隔离的功率传输系统。隔离的功率传输系统200包括可以包括解码器210和驱动器220的一次侧电路110以及可以包括编码器230和整流器240的二次侧电路120。可以可选地包括在一次侧电路110和/或二次侧电路120中的额外的部件。解码器210可以是被配置为对由编码器230发送的消息进行解码的任何解码器系统。因此，解码器210和编码器230可以被配置为电路或设备的互补对，以允许通过隔离器130传送的信号的合适的编码/解码。在一些实施方案中，编码器230被配置为对反馈信号134中的脉冲频率调制(PFM)信号进行编码以发送到解码器210。在一个实施方案中，编码器230可以将PFM信号的上升沿编码为两个脉冲，并将PFM信号的下降沿编码为单个脉冲，但是其他PFM编码方案也是可能的。作为示例，解码器210可以被配置为解码这些类型的编码信号。编码器可以是或者可以形成反馈电路的一部分，反馈电路被配置为将反馈信号134提供给一次侧电路。在一些实施方案中，反馈电路包括额外的部件，其示例在图3中示出并在下面进一步描述。驱动器220可以是适合于在隔离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.隔离的DC‑DC转换器，包括：一次侧电路；二次侧电路；和变压器，具有耦合所述一次侧电路的一次线圈和耦合所述二次侧电路的二次线圈，所述一次和二次线圈被隔离屏障分隔开，其中所述一次侧电路被配置为经由所述变压器向所述二次侧电路提供功率信号，并且其中所述二次侧电路被配置为经由所述变压器向所述一次侧电路提供反馈信号。

【技术特征摘要】
2017.01.13 US 15/406,0141.隔离的DC-DC转换器，包括：一次侧电路；二次侧电路；和变压器，具有耦合所述一次侧电路的一次线圈和耦合所述二次侧电路的二次线圈，所述一次和二次线圈被隔离屏障分隔开，其中所述一次侧电路被配置为经由所述变压器向所述二次侧电路提供功率信号，并且其中所述二次侧电路被配置为经由所述变压器向所述一次侧电路提供反馈信号。2.权利要求1所述的隔离的DC-DC转换器，其中所述二次侧电路包括编码器，所述编码器耦合所述变压器的二次线圈并被配置为产生反馈信号，其中所述反馈信号是编码信号。3.权利要求2所述的隔离的DC-DC转换器，其中所述一次侧电路包括耦合所述变压器的一次线圈并被配置为接收和解码所述反馈信号的解码器。4.权利要求3所述的隔离的DC-DC转换器，其中所述一次侧电路还包括振荡电路和逻辑触发电路，其中所述逻辑触发电路耦合在所述解码器和所述振荡电路之间。5.权利要求1所述的隔离的DC-DC转换器，其中所述一次侧电路是集成电路，并且其中所述变压器是与所述一次侧电路集成在相同基板上的微型变压器。6.权利要求1所述的隔离的DC-DC转换器，其中所述一次侧电路被配置为产生作为脉冲频率调制(PFM)信号的功率信号。7.权利要求1所述的隔离的DC-DC转换器，其中所述一次侧电路包括谐振驱动电路，并且其中所述二次侧电路包括振荡检测器，被配置为检测所述一次侧电路何时正在提供功率信号。8.权利要求7所述的隔离的DC-DC转换器，其中所述二次侧电路包括编码器，所述编码器依赖于振荡检测器的输出信号可切换地耦合所述二次线圈。9.一种操作隔离的DC-DC转换器的方法，包括：将功率信号从隔离的DC-DC转换器的一次侧电路通过变压器转换到所述隔离的DC-DC...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓越，陈保兴，杨鑫，赵天挺，
申请(专利权)人：亚德诺半导体集团，
类型：发明
国别省市：百慕大群岛,BM