[发明专利]用于非有意错反馈电压信号的保护

说明书

技术领域

本发明总体涉及功率转换器，更具体地涉及感测功率转换器的输出电压。

背景技术

许多电气设备，诸如蜂窝电话、个人数字助理（PDA）、膝上型电脑等，由相对低压的直流（dc）电源供电。由于功率一般作为高压交流（ac）电通过壁式插座来传送，所以一般使用通常称为切换功率转换器（switching-power converter）的设备将高压交流电变换为低压直流电。这些转换器通常使用控制器来使功率开关在通态（ON state）与断态（OFF state）之间切换，以控制传输到该转换器的输出以及传送到负载的功率的量。

在某些应用中，切换功率转换器可包括能量传递元件，以将该功率转换器的输入侧与输出侧分隔开。更具体地，可使用能量传递元件来提供流电隔离（galvanic isolation），以阻止该功率转换器的输入端与输出端之间的直流电流。能量传递元件的常见实例包括变压器和耦合电感器，其中电能被转换成磁能，磁能通过输出绕组在输出侧又被转换成电能。

一种被称为初级侧调节（primary-side regulation）的典型调节功率方式可包括：使用偏置绕组来获得反馈信息，该偏置绕组电耦合至该功率转换器的输入侧，以使得该偏置绕组也磁耦合至该能量传递元件的输出绕组。这允许该偏置绕组产生代表该功率转换器的输出电压的电压（可从该输入侧得到）。这样，该切换功率转换器可获得代表该输出电压的反馈信号，而不需要直接感测该转换器的输出端处的输出电压。在运行期间，该功率转换器可通过如下方式调节它的输出电压：响应于来自该偏置绕组的反馈来调整切换事件的频率和持续时间。通过调整切换事件的频率和持续时间，该转换器可控制从该电源的输入端传递到输出端的能量的量。

尽管这种方法在某些瞬变状况下通常是有效的，但初级侧感测可能会获得反馈信号的假样本（false sample）。一般，来自偏置绕组的反馈信号仅在一部分时间内代表输出电压。因此，当实施初级侧控制时，仅可在偏置绕组电压代表输出电压的特定时间内执行感测。控制器可被设计以感测一个特定时刻的偏置电压。在某些情况下，由于预先设定的感测信号不会考虑到瞬变状况从而不能在代表输出电压的合适时刻对输出电压波形进行取样，控制器可能会在不正确的时刻感测偏置电压。结果，功率转换器可能会基于不正确的信息来确定能量传送。这可能会导致输出电压失去调节。

发明内容

本发明在第一方面提供了一种用于初级侧调节式功率转换器的控制器，所述控制器包括：

反馈电路，其能运行以接收代表所述功率转换器的输出的反馈信号，所述反馈电路还能运行以基于所述反馈信号来产生第一反馈信号样本；

错反馈电压保护电路，其能运行以：

接收所述反馈信号；

基于所述反馈信号来产生第二反馈信号样本；

接收来自所述反馈电路的所述第一反馈信号样本；

将所述第一反馈信号样本与所述第二反馈信号样本进行比较；以及

基于所述第一反馈信号样本与所述第二反馈信号样本的比较来产生故障信号；以及

驱动电路，其耦合至所述错反馈电压保护电路，其中所述驱动电路能运行以产生用于控制功率开关的驱动信号。

在一个实施方案中，所述错反馈电压保护电路包括时间触发式传感器电路，所述时间触发式传感器电路能运行以接收所述反馈信号，其中所述时间触发式传感器电路还能运行以基于所述反馈信号来产生所述第二反馈信号样本。

在一个实施方案中，所述错反馈电压保护电路还包括比较电路，所述比较电路耦合至所述反馈电路和所述时间触发式传感器电路，其中所述比较电路能运行以接收来自所述反馈电路的所述第一反馈信号样本和来自所述时间触发式传感器电路的所述第二反馈信号样本，并且其中所述比较电路还能运行以基于所述第一反馈信号样本与所述第二反馈信号样本之间的比较来产生错信号。

在一个实施方案中，所述错反馈电压保护电路还包括计数器，所述计数器耦合至所述比较电路，其中所述计数器能运行以接收来自所述比较电路的所述错信号，并且响应于接收若干相继的错信号来产生所述故障信号。

在一个实施方案中，相继的错信号的数目是4。

在一个实施方案中，所述比较电路还能运行以执行所述第一反馈信号样本与所述第二反馈信号样本之间的比较，并且其中所述比较包括将所述第一反馈信号样本的电压与所述第二反馈信号样本的电压进行比较。