对带外部编程端子的功率转换器控制器编程的方法和装置制造方法及图纸

公开一种功率转换器控制器。一个示例性控制器包括被耦合以接收代表功率转换器的输出的反馈信号的控制电路。控制电路被耦合以响应于反馈信号来控制功率转换器的功率开关的开关，从而控制从功率转换器的输入到功率转换器的输出的能量传递。一个内部编程接口电路耦合至控制电路。一个耦合转换开关耦合至内部编程接口电路。一个外部编程端子通过耦合转换开关选择性地耦合至内部编程接口电路。耦合至外部编程端子的一个外部编程电路在功率转换器的启动编程状况期间和故障状况期间通过耦合转换开关耦合至内部编程接口电路。耦合至外部编程端子的外部编程电路在功率转换器的正常运行状况期间通过耦合转换开关与所述内部编程接口电路断开。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及功率转换器，具体地但不排他地，涉及用于开关模式功率转换器的控制器。
技术介绍
各种各样的家用或工业装置需要使用经调节的直流(dc )源来进行其运行。开关模式功率转换器是将低频(例如，50Hz或60Hz)的高压ac (交流)输入电压转换为所要求电平的dc (直流)输出电压。各种类型的开关模式功率转换器因为其良好调节的输出、高效率、小尺寸以及安全和保护特征而受欢迎。在用于开关模式功率转换器的控制器中，可使用不同的控制方法一诸如PWM (脉冲宽度调制)、PFM (脉冲频率调制)或开-关控制一来相对于负载和线路变化调节输出电压。 开关模式功率转换器可包括高频变压器，以提供安全隔离以及变换电压电平一通常是变换至较低电压。变压器的输出随后被整流和滤波，以提供待施加至电子设备的经调节的dc输出。开关模式功率转换器中的输出调节通常通过感测输出以及闭环控制功率转换器来提供。输出感测可用变压器芯(transformer core)上的一个额外绕组实现,所述额外绕组诸如是一个偏置绕组、辅助绕组或反馈绕组，它在一些情况下还可为功率转换器控制器提供运行功率。在一些开关模式功率转换器中，反馈或控制信号可由一个来自耦合至DC输出的感测电路的光耦合器提供。在一些其他的开关模式功率转换器中，反馈或控制信号可间接从磁耦合至相同变压器芯上的次级绕组的一个第三绕组获得。反馈或控制信号可用于调制由功率转换器控制器产生的开关波形的占空比，或者可用于改变开关频率，或者通过禁用所述功率转换器控制器产生的开关波形的一些周期来控制DC输出。为了为功率转换器控制器提供特定功能，针对每一个功能，向功率转换器控制器的集成电路添加额外的引脚或电气端子。因此，添加至功率转换器控制器的每一个额外的功能通常转化为功率转换器控制器芯片上的一个额外引脚，这转化为增加的成本和额外的外部部件。为功率转换器控制器提供额外功能性的另一结果是，有时由于提供该额外功能性而大大增加了功率消耗。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供一种供用于功率转换器中的控制器，该控制器包括控制电路，被耦合以接收代表所述功率转换器的输出的反馈信号，所述控制电路被耦合以响应于所述反馈信号控制所述功率转换器的功率开关的开关(switching)，从而控制从所述功率转换器的输入到所述功率转换器的输出的能量传递；内部编程接口电路，耦合至所述控制电路；耦合转换开关，耦合至所述内部编程接口电路；外部编程端子，通过所述耦合转换开关选择性地耦合至所述内部编程接口电路，其中耦合至所述外部编程端子的外部编程电路在功率转换器的启动编程状况期间和故障状况期间通过所述耦合转换开关耦合至所述内部编程接口电路，其中耦合至所述外部编程端子的外部编程电路在所述功率转换器的正常运行状况期间通过所述耦合转换开关与所述内部编程接口电路断开。根据本专利技术的另一方面，提供一种控制功率转换器的方法，该方法包括在功率转换器控制器的启动编程状况期间，启用一个通过耦合至一个外部编程电路的所述功率转换器控制器的外部编程端子的编程电流；响应于通过所述功率转换器控制器的外部编程端子的编程电流，选择所述功率转换器控制器的可编程特性，其中所述功率转换器控制器的可编程特性是响应于包括在编程电路中的编程电阻来选择；在所述功率转换器控制器的启动编程状况之后停用通过所述外部编程端子的编程电流，使得在所述功率转换器的正常运行状况期间基本不通过所述外部编程端子消耗功率；以及 在所述功率转换器控制器的故障状况期间，启用和停用通过所述功率转换器控制器的外部编程端子和通过所述外部编程电路应用充电电流，其中由充电电流的应用的启用和停用提供的延迟时间响应于所述编程电路的RC时间常数。附图说明参照下列附图，描述本专利技术的非限制性、非穷举性实施方案，其中除非另有规定，在所有各个视图中相同的参考数字指代相同的部分。图I是总体示出根据本专利技术教导的开关模式功率转换器的一个实施例的方框图，该开关模式功率转换器包括一个具有用于编程多个功能的外部引脚的控制器。图2是总体示出根据本专利技术教导的回扫转换器(flyback converter)功率转换器的一个实施例的示意图，该功率转换器包括一个具有用于编程多个功能的外部编程端子的控制器。图3是总体示出根据本专利技术教导的回扫转换器功率转换器的另一个实施例的示意图，该功率转换器包括一个具有用于编程多个功能的外部编程端子的控制器。图4A是总体示出根据本专利技术教导在功率转换器的启动状况期间包含在一个控制器的内部编程接口电路中和一个外部编程电路中的元件的一个实施例的示意图。图4B是总体示出根据本专利技术教导在功率转换器的故障状况期间包含在一个控制器的内部编程接口电路中和一个外部编程电路中的元件的一个实施例的示意图。图5A示出一个时序图，该时序图示出了在根据本专利技术教导的一个示例性控制器的外部编程端子处的电压的示例性上升时间。图5B示出一个时序图，该时序图示出了在根据本专利技术教导的一个示例性控制器的外部编程端子处的电压的示例性下降时间。图5C示出一个时序图，该时序图示出了根据本专利技术教导在故障状况期间一个示例性功率转换器控制器中的外部编程的延迟的实施例。图6示出一个时序图，该时序图示出了根据本专利技术教导在一个示例性功率转换器控制器的启动期间对一些可编程特性的编程。具体实施例方式公开了用于对带有具有多个功能的外部编程端子的功率转换器控制器编程的方法和装置。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以提供对本专利技术的透彻理解。然而，本领域普通技术人员应明了，实施本专利技术不是必须使用所述具体细节。在另外的实例中，公知的材料或方法未被具体描述，以避免模糊本专利技术。贯穿本说明书中提到“一个实施方案”、“一实施方案”、“一个实施例”或“一实施例”意指关于该实施方案或该实施例所述的特定特征、结构或特性包括在本专利技术的至少一个实施方案中。因此，贯穿本说明书在各个地方出现的短语“在一个实施方案中”、“在一实施方案中”、“一个实施例”或“一实施例”未必都指的是相同的实施方案或实施例。此外，特定的特征、结构或特性可在一个或多个实施方案或实施例中以任何合适的组合和/或子组合结合。特定的特征、结构或特性可被包括在集成电路、电子电路、组合式逻辑电路或者提供所述功能性的其他合适部件中。另外，应意识到，随此提供的附图是出于向本领域普通技术人员进行解释的目的，附图不一定按比例绘制。 如将讨论的，介绍一个带有具有多个功能的单个外部编程端子的功率转换器控制器。在一个实施例中，允许用户使用同一个外部编程端子编程功率转换器控制器的两个或更多个不同的特性。此外，在一个实施例中，耦合至外部编程端子的外部编程电路在功率转换器的正常运行期间与功率转换器控制器断开，以使得在正常运行期间基本不通过外部编程端子消耗功率。根据本专利技术的教导，除了在正常运行期间节省功率消耗之外，通过重新利用和共享用于功率转换器控制器的两个或更多个可编程功能的共用电路部件，还节省了空间和尺寸。进行例示说明，图I示出总体图解根据本专利技术教导的功率转换器120的一个实施例的方框图100，该功率转换器包括一个具有用于编程多个功能的外部编程端子180的控制器170。如所描绘的实施例中所示，功率转换器120是开关模式功率转换器，因此包括一个开关160，该开关响应于开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种供用于功率转换器中的控制器，包括:控制电路，被耦合以接收代表所述功率转换器的输出的反馈信号，所述控制电路被耦合以响应于所述反馈信号控制所述功率转换器的功率开关的开关，从而控制从所述功率转换器的输入到所述功率转换器的输出的能量传递；内部编程接口电路，耦合至所述控制电路；耦合转换开关，耦合至所述内部编程接口电路；外部编程端子，通过所述耦合转换开关选择性地耦合至所述内部编程接口电路，其中耦合至所述外部编程端子的外部编程电路在功率转换器的启动编程状况期间和故障状况期间通过所述耦合转换开关耦合至所述内部编程接口电路，其中耦合至所述外部编程端子的外部编程电路在所述功率转换器的正常运行状况期间通过所述耦合转换开关与所述内部编程接口电路断开。

【技术特征摘要】
2011.06.15 US 13/161,0921.一种供用于功率转换器中的控制器，包括 控制电路，被耦合以接收代表所述功率转换器的输出的反馈信号，所述控制电路被耦合以响应于所述反馈信号控制所述功率转换器的功率开关的开关，从而控制从所述功率转换器的输入到所述功率转换器的输出的能量传递； 内部编程接口电路，耦合至所述控制电路； 耦合转换开关，耦合至所述内部编程接口电路； 外部编程端子，通过所述耦合转换开关选择性地耦合至所述内部编程接口电路，其中耦合至所述外部编程端子的外部编程电路在功率转换器的启动编程状况期间和故障状况期间通过所述耦合转换开关耦合至所述内部编程接口电路，其中耦合至所述外部编程端子的外部编程电路在所述功率转换器的正常运行状况期间通过所述耦合转换开关与所述内部编程接口电路断开。2.根据权利要求I所述的控制器，其中当耦合至所述外部编程端子的外部编程电路通过所述耦合转换开关与所述内部编程接口电路断开时，基本不通过所述外部编程端子消耗功率。3.根据权利要求I所述的控制器，其中所述内部编程接口电路包括一个耦合至所述控制电路的解码器，以在所述功率转换器的启动编程状况期间响应于通过所述外部编程端子的编程电流选择所述控制器的可编程特性。4.根据权利要求3所述的控制器，其中所述解码器包括一个可变电流源，该可变电流源被耦合以在所述功率转换器的启动编程状况期间产生代表通过所述外部编程端子的编程电流的解码器电流，其中所述控制电路响应于所述解码器电流选择所述控制器的可编程特性。5.根据权利要求4所述的控制器，其中所述解码器电流响应于包括在耦合至所述外部编程端子的所述外部编程电路中的编程阻抗。6.根据权利要求4所述的控制器，其中所述可变电流源包括多个开关电流源，以在所述功率转换器的启动编程状况期间产生代表通过所述外部编程端子的编程电流的解码器电流。7.根据权利要求3所述的控制器，其中所述控制器的可编程特性包括所述控制器的电流极限特性。8.根据权利要求3所述的控制器，其中所述控制器的可编程特性包括所述功率转换器的开关频率特性。9.根据权利要求3所述的控制器，其中所述耦合转换开关包括一个启动开关，该启动开关被耦合为在功率转换器的启动编程状况期间被启用以提供所述编程电流。10.根据权利要求3所述的控制器，其中所述耦合转换开关包括一个编程比较器，该编程比较器耦合至一个编程阈值以在功率转换器的启动编程状况期间响应于所述编程阈值调节通过所述外部编程端子的所述编程电流。11.根据权利要求I所述的控制器，其中所述内部编程接口电路包括一个定时电路，该定时电路在所述功率转换器的故障状况期间通过所述耦合转换开关耦合至所述外部编程端子。12.根据权利要求11所述的控制器，其中所述定时电路被耦合以在所述功率转换器的开环故障检测状况期间提供延长的断路延迟的可编程的延迟时间。13.根据权利要求11所述的控制器，其中所述控制器被耦合以响应于所述故障状况的检测引起自动重启模式的重复循环，其中所述功率开关的开关响应于所述控制器接收一个断路信号而停止一段断路关断间隔，并且在故障状况期间重启和继续一段重启接通间隔。14.根据权利要求11所述的控制器，其中所述定时电路被耦合以在所述功率转换器的自动重启模式的每个循环中提供开关接通间隔延长的可编程的延迟时间。15.根据权利要求11所述的控制器，其中所述耦合转换开关包括一个故障开关，该故障开关被耦合为在所述功率转换器的故障状况期间被启用以将所述定时电路耦合至所述外部编程端子。16.根据权利要求11所述的控制器，其中所述定时电路被耦合以响应于耦合至所述外部编程端子的外部编程电路的RC时间常数提供可编程的延迟。17.根据权利要求16所述的控制器，其中所述定时电路包括一个置位-复位锁存器，该锁存器被耦合以启用和停用通过所述外部编程端子向所述外部编程电路应...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·鲍尔，G·D·张，M·毛，
申请(专利权)人：电力集成公司，
类型：发明
国别省市：