从次级侧传递指令位至初级侧的电源供应器及其控制方法技术

技术编号:14388135 阅读:63 留言:0更新日期:2017-01-10 15:34
从次级侧传递指令位至初级侧的电源供应器及其控制方法。本发明专利技术的一实施例提供一种控制方法,适用于一电源供应器,其具有电流隔绝的一初级侧与一次级侧。该控制方法包含有将一输入电源,转换为一输出电源,其中该输入电源与该输出电源分别位于该初级侧与该次级侧;循序地从该次级侧,传递数个指令位至该初级侧,而相对应产生数个接收位;以及,依据该等接收位,设定该输出电源的一输出规格。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大致涉及使用于电源供应器中的技术,尤其涉及电源供应器中,隔绝的初级侧与次级侧彼此之间的讯息传递技术。
技术介绍
随着移动式电子装置的普及化,人们对于移动式电子装置的可用时间越来越要求。因此,移动式电子装置被要求更省电,移动式电子装置的电池电量需要增加,而移动式电子装置的充电时间则需要缩短。缩短充电时间有许多种方法。举例来说,高通(Qualcomm),一家手机芯片大厂,就已经提出了快充2.0版(QuickCharge2.0)。符合快充2.0版的充电器,可以通过USB接头上的差动信号线,来接收指令,据以变更其输出电源的电压值,来对连接在USB接头上的电子装置进行充电。一般而言,输出电源的电压值越高,电子装置所需要的充电时间越短。图1显示一已知的充电器10,其可以对连接在USB连接器12上的电子装置(未显示)进行快速充电。为了安全上的考虑,充电器10分有电流隔绝(galvanicinsolated)的初级侧14P与次级侧14S。初级侧14P与次级侧14S之间没有DC的连接。初级侧14P的电路主要是以输入电源VIN与输入地GNDI来供电,而输入电源VIN与输入地GNDI则是依据交流市电VAC-IN通过桥式整流器16,经过全波整流而产生。通过次级绕组LS的放电,次级侧14S可以产生有输出电源VOUT与输出地GNDO。次级侧控制器18可以从USB接头12的信号线D+与D-接收指令,然后设定初级侧控制器20的控制方式,而初级侧控制器20就具以转换电能,来产生并控制输出电源VOUT。次级侧控制器18提供一脉冲宽度调制(pulse-widthmodulation,PWM)信号SD来驱动光耦合器(photocoupler)26中的发射器(emitter)26E。通过光耦合器26中的接收器26R以及低通滤波器24,转译器(translator)22的接收端R上会产生一DC电平,其值会对应PWM信号SD的工作周期(dutycycle)。依据接收端R上的DC电平,转译器22便提供相对应的设定信号SSET,来设定初级侧控制器20。举例来说,当信号线D+与D-上的信号是要充电器10提供输出电源VOUT的输出电压VOUT为12V时,次级侧控制器18提供的PWM信号SD的工作周期为50%。因此,接收端R上的DC电压为2.5V,转译器22设定初级侧控制器20来检测输出电压VOUT并控制转换的电能,以使输出电压VOUT大约稳定在12V。类似的,如果信号线D+与D-上的信号是要输出电源VOUT的输出电压VOUT为20V时,PWM信号SD的工作周期为100%,所以接收端R上的DC电压为5V,初级侧控制器20会开始控制(regulate)输出电压VOUT,使其往20V接近。
技术实现思路
本专利技术的一实施例提供一电源供应器,其具有隔绝的一初级侧以及一次级侧。该电源供应器具有相耦合的一初级绕组以及一次级绕组,分别位于电流隔绝的一初级侧与一次级侧。初级侧控制电路设于该初级侧,控制流经该变压器的一电流,架构来使该初级绕组从一输入电源储能,以及使该次级绕组释能而建立一输出电源。次级侧控制电路设于该次级侧,被该输出电源供电。该次级侧控制电路提供一指令码,其以数个指令位所构成。该次级侧控制电路架构来循序地传递该等指令位至该初级侧控制电路,而相对应产生数个接收位于该初级侧。该等接收位可以用来设定该初级侧控制电路的一控制方式。本专利技术的一实施例提供一种控制方法,适用于一电源供应器,其具有电流隔绝的一初级侧与一次级侧。该控制方法包含有将一输入电源,转换为一输出电源,其中该输入电源与该输出电源分别位于该初级侧与该次级侧;循序地从该次级侧,传递数个指令位至该初级侧,而相对应产生数个接收位;以及,依据该等接收位,设定该输出电源的一输出规格。本专利技术的一实施例提供一种初级侧控制器,其为一集成电路,可适用于一电源供应器。该电源供应器具有隔绝的一初级侧以及一次级侧,该初级侧控制器位于该初级侧。该初级侧控制器包含有一脉冲宽度调制器、一多功能接脚、一快速反应检测器、以及一过温保护电路。该脉冲宽度调制器提供一脉冲宽度调制信号,控制一功率开关。该多功能接脚上具有一端电压。该快速反应检测器耦接至该脉冲宽度调制器与该多功能接脚之间。当该端电压符合一第一条件时,通过该脉冲宽度调制器,使该功率开关开启。该过温保护电路耦接至该脉冲宽度调制器与该多功能接脚之间,当该端电压符合一第二条件时,通过该脉冲宽度调制器,使该功率开关维持关闭。附图说明图1显示一已知的充电器。图2为依据本专利技术的实施例所产生的一充电器。图3A举例显示驱动信号SSTREAM的架构。图3B举例显示驱动信号SSTREAM。图4显示一对照表,用以表示指令码的架构与规则。图5显示控制方法90与92,分别适用于一次级侧控制器与一初级侧控制器。图6为依据本专利技术的实施例所产生的另一充电器。图7显示了初级侧控制器之内部电路连接。图8显示在次级侧14S的驱动信号SSTREAM、初级侧14P的接收端OPTO上电压VOPTO、参考电压VREF、以及输出电压VOUT的信号波形。图9显示了次级侧14S的输出电压VOUT、驱动信号SSTREAM、初级侧14P的接收端OPTO上电压VOPTO、脉冲宽度调制信号SOUT以及电流检测信号VCS的信号波形。图10显示许多信号波形,用以说明过温保护的机制。【符号说明】10充电器12USB连接器14P初级侧14S次级侧16桥式整流器18次级侧控制器20初级侧控制器22转译器26光耦合器26E发射器26R接收器60充电器62次级侧控制器64初级侧控制器66、68电阻80标头80P标头脉冲90、92控制方法102、104、106、108、110、112、114、116、118、120、122步骤200充电器202热敏电阻203次级侧控制器204初级侧控制器206补偿电容220误差放大器222采样保持器224脉冲宽度调制器228比较器230解码器232快速反应检测器234反弹跳电路B1、B2、B3数据位B1B、B2B、B3B校正位COMP补偿端CS电流检测端D+、D-信号线FB反馈端GNDO输出地GNDI输入地IPULL电流源LA辅助绕组LP主绕组LS次级绕组OPTO接收端OUT驱动端R接收端SD脉冲宽度调制信号SF_ON强迫开启信号SHT比较结果SOTP过温保护信号SOUT脉冲宽度调制信号SSET设定信号SSTREAM驱动信号SW功率开关tCONFIRM时间点tDROP时间点tHOT时间点tRECON时间点tSENS时间点Tdebounce过温度时间VAC-IN交流市电VCS电流检测信号VIN输入电源VCC操作电源VCS电流检测信号VCOMP补偿电压VL-LIMIT下限电压VOPTO端电压VOTP_REF参考电压VOUT输出电压VOUT输出电源VQC参考电压VREF参考电压VREF1、VREF2、VREF3…VREFn参考电压具体实施方式在本说明书中,有一些相同的符号,其表示具有相同或是类似的结构、功能、原理的元件,且为本领域技术人员可以依据本说明书的教导而推知。为说明书的简洁度考虑,相同的符号的元件将不再重述。图2为依据本专利技术的实施例所产生的一充电器60,可作为一电源供应器。类似图1中的充电器10,充电器6本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电源供应器,其具有隔绝的初级侧(primary side)以及次级侧(secondary side),该电源供应器包含有:变压器,具有相耦合的初级绕组(primary winding)以及次级绕组(secondary winding),分别位于该初级侧与该次级侧;初级侧控制电路,设于该初级侧,控制流经该变压器的电流,架构来使该初级绕组从输入电源储能,以及使该次级绕组释能而建立输出电源;以及次级侧控制电路,设于该次级侧,被该输出电源供电;其中,该次级侧控制电路提供指令码(command code),其以数个指令位所构成,该次级侧控制电路架构来循序地(sequentially)传递所述指令位至该初级侧控制电路,而相对应产生数个接收位于该初级侧;以及所述接收位可以用来设定该初级侧控制电路的控制方式。

【技术特征摘要】
2015.06.25 CN 201510355818X1.一种电源供应器,其具有隔绝的初级侧(primaryside)以及次级侧(secondaryside),该电源供应器包含有:变压器,具有相耦合的初级绕组(primarywinding)以及次级绕组(secondarywinding),分别位于该初级侧与该次级侧;初级侧控制电路,设于该初级侧,控制流经该变压器的电流,架构来使该初级绕组从输入电源储能,以及使该次级绕组释能而建立输出电源;以及次级侧控制电路,设于该次级侧,被该输出电源供电;其中,该次级侧控制电路提供指令码(commandcode),其以数个指令位所构成,该次级侧控制电路架构来循序地(sequentially)传递所述指令位至该初级侧控制电路,而相对应产生数个接收位于该初级侧;以及所述接收位可以用来设定该初级侧控制电路的控制方式。2.如权利要求1所述的该电源供应器,还包含有光耦合器,作为通路,从该次级侧传递所述指令位至该初级侧。3.如权利要求1所述的该电源供应器,其中,该指令码符合编码规则,且当所述接收位符合该编码规则时,该初级侧控制电路依据该接收位设定该控制方式。4.如权利要求1所述的该电源供应器,其中,该指令码包含有数个数据位以及数个校正位,所述校正位反向于所述数据位。5.如权利要求1所述的该电源供应器,其中,该次级侧控制电路架构来于一端点上,循序地提供数个脉冲(pulse),来分别代表所述指令位。6.如权利要求5所述的该电源供应器,其中,每个指令位的逻辑值决定相对应的脉冲的脉冲宽度。7.如权利要求1所述的该电源供应器,其中,于发送该指令码之前,该次级侧控制电路架构来先传递标头至该初级侧控制电路。8.如权利要求7所述的该电源供应器,其中,该次级侧控制电路架构来循序地提供数个脉冲(pulse),来分别代表所述指令位,且于提供所述脉冲前,该次级侧控制电路提供标头脉冲。9.如权利要求8所述的该电源供应器,其中,该标头脉冲的标头脉冲宽度,均大于每个脉冲的脉冲宽度。10.如权利要求1所述的该电源供应器,其中,该指令码符合编码规则,其使得该指令码的码时间长度,大约为预设值,不随该指令码而改变。11.一种控制方法,适用于电源供应器,其具有电流隔绝(galvanicinsolated)的初级侧(primaryside)与次级侧(secondaryside),该控制方法包含有;将输入电源,转换为输出电源,其中该输入电源与该输出电源分别位于该初级侧与该次级侧;循序地(sequentially)从该次级侧,传递数个指令位至该初级侧,而相对应产生数个接收位;以及依据所述接收位,设定该输出电源的输出规格。12.如权利要求11所述的该控制方法,其中,该电源供应器包含有光耦合器,而传递所述指令位的步骤,是通过该光耦合器。13.如权利要求11所述的该控制方法,其中,所述指令位构成指令码,其符合编码规则,该控制方法还包含有:检查所述接收位是否符合该编码规则;以及当该接收位符合该编码规则时,依据所述接收位,设定该输出规格。14....

【专利技术属性】
技术研发人员:李敬赞李茂仕吕信宏李三益
申请(专利权)人:通嘉科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾;71

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