[发明专利]基于与负载的通信具有可选操作的电源

权利要求书

1.一种电源，包括：

电源电路，配置并操作为通过导电端子对向分离的负载提供DC功率，所述电源电路包括通过端子之一与负载串联的电源开关晶体管，当电源向负载传送电力时所述电源开关晶体管是导通的；

信号形成电阻器，与电源开关晶体管并联，为负载传导的信号通知电流提供路径，当电源开关晶体管截止时产生对应的信号通知电压；以及

控制器，配置并操作为通过所述导电端子对与负载进行双向通信，响应于所述通信产生电源的负载相关配置参数值，所述双向通信包括(i)在发送模式下，向电源开关晶体管提供二进制脉冲控制信号，以便以导电端子对两端的不同信号通知电压值序列的形式向负载传达输出消息；以及(ii)在接收模式下，保持电源开关晶体管截止，监控信号通知电压，以便响应于由负载的信号通知动作产生的对应信号通知电流值，以信号形成电阻器产生的不同电压值序列的形式从负载接收输入消息。

2.根据权利要求1所述的电源，其中所述负载是多种类型的负载之一，针对所述多种类型的负载需要电源的对应不同操作模式，其中负载相关配置参数反映了基于与负载的通信在不同电源操作模式中的选择，其中与负载的通信表明负载是给定类型的。

3.根据权利要求2所述的电源，其中所述不同操作模式包括恒压模式和恒流模式，恒压模式在一定范围的输出电流值上保持预定的恒定输出电压值，恒流模式在一定范围的输出电压值上保持预定的恒定输出电流值。

4.根据权利要求1所述的电源，其中，

所述电源电路包括初级侧电源开关电路，所述初级侧电源开关电路根据通过DC隔离设备从控制器接收的控制信号以可变的占空周期进行操作，占空周期的变化引起电源的输出电压和/或输出电流的对应变化；

所述控制器是次级侧控制器，具有DC耦接到所述次级侧控制器的输出电压作为感测电压，并执行恒压操作，在恒压操作中控制器以保持由感测电压表示的输出电压为恒定值的方式来产生控制信号；并且

响应于与负载的通信产生的负载相关配置参数值确定由控制器保持的输出电压的恒定值。

5.根据权利要求1所述的电源，其中，

所述电源电路包括初级侧电源开关电路，所述初级侧电源开关电路根据通过DC隔离设备从控制器接收的控制信号以可变的占空周期进行操作，占空周期的变化引起电源的输出电压和/或输出电流的对应变化；

所述控制器是次级侧控制器，具有DC耦接到所述次级侧控制器的电流感测信号，所述电流感测信号是从流经电源开关晶体管的电源的输出电流直接形成的，控制器执行恒流操作，在恒流操作中控制器以保持由电流感测信号表示的输出电流为恒定值的方式来产生控制信号；并且

响应于与负载的通信产生的负载相关配置参数值确定由控制器保持的输出电流的恒定值。

6.根据权利要求5所述的电源，其中所述控制器配置并操作为当电源开关晶体管导通时以足够高的电流感测信号值感测负载的存在，所述电源电路还包括次级开关电路，能够向足够轻的负载提供电流并产生高于在第一开关晶体管导通时产生的电压值的输出电压值，所述控制器配置并操作为使电源开关晶体管截止并接通次级开关电路以便监控轻负载条件下足够高的输出电压值作为负载的存在。

7.根据权利要求1所述的电源，其中当连接负载时，所述电源具有最大输出电压，其中信号形成电阻器具有将涌出电流限制为实质上小于电源可提供的最大电流的电阻值。

8.根据权利要求1所述的电源，其中所述控制器还配置并操作为通过以下方式提供保护以免输出端子短路：(a)当向负载供电时，监控大于与最大容许输出电流相对应的阈值的输出电压值，以及(b)一旦检测到输出电压值超过所述阈值，则截止电源开关晶体管以防止输出电流流动。