控制器制造技术

一种用于电力转换器的次级侧控制器，其被配置成提供控制信号到光耦合器的发射器元件以用于控制所述电力转换器的初级侧控制器，所述次级侧控制器被配置成与所述初级侧控制器一起操作以用于控制所述电力转换器的电压输出，所述次级侧控制器被配置成基于：被配置成指示所述电力转换器输出其当前电压输出的第一控制值；以及被配置成指示所述电力转换器提供所请求的目标电压输出的第二控制值；根据过渡曲线，在预定过渡时间段内提供所述控制信号以实现在所述第一控制值和所述第二控制值之间的变化，所述过渡曲线包括控制信号的至少第一变化速率，其跟随有引起过渡时间段结束的结束时间段，在所述结束时间段期间，所述控制信号的所述变化速率小于基于光耦合器和/或所述电力转换器的特性的阈值速率，所述控制器被估计成利用所述特性操作，所述第一变化速率大于所述阈值变化速率。

【技术实现步骤摘要】
控制器
本公开涉及用于电力转换器的次级侧控制器。具体地说，本公开涉及被配置成将控制信号提供到光耦合器的次级侧控制器，所述光耦合器被配置成将反馈信号提供到电力转换器的初级侧控制器。本公开还涉及光耦合器的次级侧控制器和发射器元件的组合。本公开还涉及包括次级侧控制器的电力转换器。本公开还涉及通用串行总线(USB)充电器。本公开还涉及提供在通过电力转换器输出的初始电压和请求的目标电压之间的过渡的方法。
技术介绍
电力转换器需要次级侧控制器。
技术实现思路
根据本公开的第一方面，提供用于电力转换器的次级侧控制器，该次级侧控制器被配置成将控制信号提供到光耦合器的发射器元件以用于控制电力转换器的初级侧控制器，该次级侧控制器被配置成与初级侧控制器一起操作以用于控制电力转换器的电压输出，该次级侧控制器被配置成结合光耦合器操作并且基于以下被配置：被配置成指示电力转换器输出其当前电压输出的第一控制值；以及被配置成指示电力转换器提供所请求的目标电压输出的第二控制值；根据过渡曲线在预定过渡时间段提供所述控制信号以实现在第一控制值和第二控制值之间的变化，该过渡曲线包括控制信号的至少第一变化速率，跟随有引起过渡时间段结束的结束时间段，在该结束时间段期间控制信号的变化速率小于阈值速率，该阈值速率和/或结束时间段的大小基于光耦合器和/或电力转换器的特性，控制器被配置成与该光耦合器和/或电力转换器一起操作，第一变化速率大于阈值变化速率。在一个或多个实施例中，预定过渡时间段是基于限定用于过渡到所请求的目标电压的最大时间的(例如USB)充电标准。因此，在一个或多个实施例中，次级侧控制器与已知性能特性的特定光耦合器或电力转换器组合设置，或被限定成与已知性能特性的特定光耦合器或电力转换器一起操作。在一个或多个实施例中，第二控制值被配置成从接收自负载的信令导出，该负载可连接到用于从其中接收电力的电力转换器。因此，负载可以请求比电压过渡。在一个或多个实施例中，第一变化速率、阈值速率和结束时间段中的一个或多个以防止光耦合器的发射器元件在过渡时间段结束时处于饱和状态为目标而被选择。在一个或多个实施例中，第一变化速率、阈值速率和结束时间段中的一个或多个以防止反馈元件(光耦合器可以为该反馈元件的部件)的积分器在过渡时间段结束时对不正确值进行积分为目标而被选择。在一个或多个实施例中，第一变化速率和/或阈值速率为非零。在一个或多个实施例中，独立于光耦合器提供次级侧控制器且其被估计成与特定光耦合器一起操作。在一个或多个实施例中，结束时间段的暂态大小为过渡时间段的至少5％、10％、20％、30％、40％或50％或更多。在一个或多个实施例中，过渡曲线包括控制信号的变化速率在过渡时间段的至少50％(例如在结束时间段期间)的逐渐减小。在一个或多个实施例中，过渡曲线包括控制信号的变化速率在基本上全部过渡时间段逐渐减小。在一个或多个实施例中，过渡曲线包括控制信号变化速率在过渡时间段的大致上10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或95％的逐渐减小。在一个或多个实施例中，所述逐渐减小发生在结束时间段中。在一个或多个实施例中，过渡曲线包括在至少结束时间段的控制信号的变化速率的逐渐减小，该结束时间段包括过渡时间段的至少10％。在一个或多个实施例中，结束时间段包括过渡时间段的至少5％、15％、20％、30％、40％、50％。在一个或多个实施例中，过渡曲线提供控制信号的逐步变化。在一个或多个实施例中，第一变化速率由控制信号的一个或多个逐步变化提供。在一个或多个实施例中，通过提供关于在结束时间段期间施加的阶跃的大小的量值的界限值而提供阈值速率。在一个或多个实施例中，逐步变化的量值在预定过渡时间段逐渐减小。在一个或多个实施例中，当逐步变化设置于过渡曲线中时，结束时间段的大小独立于在过渡曲线期间电压转换器的当前电压输出和目标电压之间的差。在一个或多个实施例中，控制器被配置成从初始电压输出到目标电压输出提供至少2、3、4、5或8或10个阶跃。在一个或多个实施例中，逐步变化中的一个或多个的量值是基于在当前控制值和第二控制值之间的差。因此，在第一控制值和第二控制值之间的过渡期间可以确定步长。在一个或多个实施例中，逐步变化中的一个或多个的量值是基于下式：(Vp-Vt)/N其中Vp为当前控制值，且Vt为第二控制值且N为整数。在一个或多个实施例中，N包括2的幂。在一个或多个实施例中，对于其中电力转换器的电压输出跨越布置在电力转换器的两个输出端之间的输出电容器施加的电力转换器而言，所述电容器的放电限定最大速率(在没有处于输出端的电连接负载的情况下在该最大速率下电力转换器的电压输出减小)，过渡曲线被配置成使得第一变化速率在量值上大于最大速率，该最大速率通过所述电容器的所述放电提供，且阈值速率在量值上小于通过处于至少目标电压输出的所述电容器提供的速率。在一个或多个实施例中，发射器元件和光耦合器可以更一般化地为反馈元件。因此，在一个或多个实施例中，反馈元件选自通信变换器或发射器元件和光耦合器。在一个或多个实施例中，电力转换器的特性包括在电力转换器的输出端之间布置的输出电容器的放电曲线。在一个或多个实施例中，放电曲线为在仅通过不具有电连接负载的电力转换器的一个或多个放电电阻器放电时的放电曲线。在其它实施例中，放电曲线包括通过电力转换器的一个或多个放电电阻器和负载的放电。在一个或多个实施例中，阈值速率(在量值上)小于布置在电力转换器的输出端处的电容器的放电的速率。应了解，影响跨越反馈元件的电压的任一电容器的放电速率可用于确定结束时间段的大小和/或阈值速率。在一个或多个实施例中，次级侧控制器被配置成从第一控制值到第二控制值实现该变化，其中当不连接到负载时，在比采取用于所述输出电容器从当前电压放电到目标电压的时间更长的时间段，目标电压低于当前电压。在一个或多个实施例中，次级侧控制器被配置成在小于或等于过渡时间段的时间中从第一控制值到第二控制值实现该变化。在一个或多个实施例中，结束时间段包括在过渡时间段结束的至少瞬间。在一个或多个实施例中，结束时间段的暂态大小是基于光耦合器和/或电力转换器的(性能)特性，例如在电力转换器的输出端之间电连接的电容器的放电的速率。在一个或多个实施例中，对于其中电力转换器的电压输出跨越布置在电力转换器的两个输出端之间的输出电容器施加的电力转换器而言，对于通过限定(当电力转换器不连接到负载时电力转换器的电压输出在其减小的)的最大速率的电力转换器的放电电阻器的所述电容器的放电而言，过渡曲线被配置成使得变化的第一速率在量值上大于通过所述电容器提供的速率，且阈值速率在量值上小于通过处于目标电压输出的电容器的所述放电提供的速率。在一个或多个实施例中，控制信号在过渡曲线上被配置成使得在接近结束时间段的结束时，控制信号被驱动成以偏移值超出第二控制值并且随后控制信号返回以在结束时间段结束时实现到第二控制值的过渡。可为有利的是，控制信号类似于临界阻尼系统被驱动，这可以帮助稳定地到达第二控制值。在一个或多个实施例中，次级侧控制器被配置成与电力转换器一起操作，其中相对于当电力转换器的电压输出小于目标值时，当电力转换器的电压输出大于目标值时发射器元件被配置成提供更大光学输出，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电力转换器的次级侧控制器，其特征在于，所述次级侧控制器被配置成提供控制信号到反馈元件以用于控制所述电力转换器的初级侧控制器，所述次级侧控制器被配置成与所述初级侧控制器一起操作以用于控制所述电力转换器的电压输出，所述次级侧控制器被配置成基于：被配置成指示所述电力转换器输出其当前电压输出的第一控制值；以及被配置成指示所述电力转换器提供所请求的目标电压输出的第二控制值；根据过渡曲线，在预定过渡时间段内过渡提供所述控制信号以实现在所述第一控制值和所述第二控制值之间的变化，所述过渡曲线包括所述控制信号的至少第一变化速率，其跟随有引起所述过渡时间段结束的结束时间段，在所述过渡时间段期间，所述控制信号的所述变化速率的量值小于阈值速率，所述阈值速率和/或所述结束时间段的大小基于所述电力转换器的特性，所述控制器被配置成利用所述特性操作，所述第一变化速率在量值上大于所述阈值变化速率。

【技术特征摘要】
2016.01.29 EP 16153511.7;2016.02.25 EP 16157461.11.一种用于电力转换器的次级侧控制器，其特征在于，所述次级侧控制器被配置成提供控制信号到反馈元件以用于控制所述电力转换器的初级侧控制器，所述次级侧控制器被配置成与所述初级侧控制器一起操作以用于控制所述电力转换器的电压输出，所述次级侧控制器被配置成基于：被配置成指示所述电力转换器输出其当前电压输出的第一控制值；以及被配置成指示所述电力转换器提供所请求的目标电压输出的第二控制值；根据过渡曲线，在预定过渡时间段内过渡提供所述控制信号以实现在所述第一控制值和所述第二控制值之间的变化，所述过渡曲线包括所述控制信号的至少第一变化速率，其跟随有引起所述过渡时间段结束的结束时间段，在所述过渡时间段期间，所述控制信号的所述变化速率的量值小于阈值速率，所述阈值速率和/或所述结束时间段的大小基于所述电力转换器的特性，所述控制器被配置成利用所述特性操作，所述第一变化速率在量值上大于所述阈值变化速率。2.根据权利要求1所述的次级侧控制器，其特征在于，所述电力转换器的所述特性包括布置在所述电力转换器的输出端之间的至少输出电容器的放电曲线。3.根据权利要求1所述的次级侧控制器，其特征在于，所述过渡曲线包括在所述过渡时间段的至少50％内所述控制信号的所述变化速率的逐渐减小。4.根据在前的任一项权利要求所述的次级侧控制器，其特征在于，所述过渡曲线提供所述控制信号的逐步变化，并且所述逐步变化的量值在所述预定过渡时间段内逐渐减小。5.根据权利要求4所述的次级侧控制器，其特征在于，所述逐步变化中的一个或多个的所述量值是基于在当前控制值和所述第二控制值之间的差。6.根据权利要求5所述的次级侧控制器，其特征在于，所述逐步变化中的一个或多个的所述量值是基于下式：(Vp-Vt)/N其中Vp为当前控制值，并且Vt为所述第二控制值且N为整数。7.根据在前的任一项权利要求所述的次级侧控制器，其特征在于，对于其中所述电力转换器的电压输出跨越布置在所述电力转换器的两个输出端之间的输出电容器而施加的所述电力转换器而言，所述电容器的放电限定最大速率，在没有处于所述输出端的电连接负载的情况下，在所述最大速率下所述电力转换器的所述电压输出减小，所述过渡曲线被配置成使得所述第一变化速率在量值上大于所述最大速率，所述最大速率通过所述电容器的所述放电提供，且所述阈值速率在量值上小于通过处于至少所述目标电压输出的所述电容器提供的速率。8.根据在前的任一项权利要求所述的次级侧控制器，其特征在于，所述控制信号在所述过渡曲线上被配置成使得在接近所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·亨里·德尼，威廉默斯·辛德里库斯·玛里亚·朗厄斯兰格，皮特鲁斯·科内利斯·特奥多鲁斯·约翰内斯·拉罗，
申请(专利权)人：恩智浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL