[发明专利]用于具有独立调节的恒定电流和恒定电压输出的多输出单个磁性部件转换器的控制器

说明书

功率转换器，包括初级绕组和多个输出绕组，以提供具有公共返回线的多个独立控制和调节的输出端。输出端耦合至独立调节恒定电流输出端、恒定电压输出端、或恒定电流和恒定电压输出端两者。次级控制块被耦合以控制同步整流开关，该同步整流开关耦合到公共返回线以与初级侧电源开关同步切换来提供初级绕组和多个输出绕组的互补传导。多个控制功率脉冲开关耦合到多个输出绕组。来自输出端中的每一个的功率脉冲请求通过次级控制块传输至初级切换控制块，以导通初级侧电源开关来将功率脉冲传输至多个输出绕组，并通过控制功率脉冲开关传输至输出端。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年12月1日提交的美国临时申请No.62/428,962的权益，其内容通过引用合并到本文中。

技术领域

本申请大体上涉及开关模式电源，更具体地，本发明涉及为电子电路供电的具有经调节的恒定电流和恒定电压输出的多输出转换器。

背景技术

具有多个输出和恒定电流(CC)和/或恒定电压(CV)控制的功率转换器由于其在应用中的成本、体积和效率方面的益处而受到关注并被广泛使用，该应用需要各种级别的CV模式的经调节的输出电压以及CC模式的控制的经调节的电流。多个输出被应用于多个负载并且基于控制和调节的每个输出负载需求被独立地控制。

在迄今为止开发的大多数多输出转换器中，只可以严格地调节一个输出。他们可能需要多个次级绕组和待独立调节的磁性部件，这会增加功率转换器的成本和尺寸。

发明内容

功率转换器，包括：

单个磁性部件，所述单个磁性部件具有耦合到所述功率转换器的输入端的初级绕组以及多个输出绕组，其中，所述多个输出绕组中的每一个被耦合以响应于从需要功率的独立控制和调节的输出端中的每一个接收的反馈信号而提供独立控制和调节的输出，其中，所述多个输出绕组与用于所有的所述独立控制和调节的输出端的公共返回线电连接在一起；

其中，经调节的输出被耦合至独立调节恒定电流输出端、恒定电压输出端或恒定电流负载和恒定电压输出端两者；

初级侧电源开关，所述初级侧电源开关耦合到所述单个磁性部件的初级绕组；

初级切换控制块，所述初级切换控制块被耦合以控制所述初级侧电源开关将功率脉冲从所述功率转换器的输入端传输到所述多个输出绕组；

同步整流开关，所述同步整流开关耦合到所述公共返回线；或多个同步整流开关，所述多个同步整流开关耦合到所述输出绕组的一些或全部返回线；

次级控制块，所述次级控制块被耦合以控制所述同步整流开关与所述初级侧电源开关同步切换，以提供所述初级绕组和所述多个输出绕组的互补传导；以及

多个控制功率脉冲开关，所述多个控制功率脉冲开关耦合到所述多个输出绕组，使得所述多个输出绕组通过所述多个控制功率脉冲开关耦合到所述独立控制和调节的输出端，其中，来自所述独立控制和调节的输出端中的每一个的功率脉冲请求通过所述次级控制块被传输至所述初级切换控制块，以导通所述初级侧电源开关来将所述功率脉冲传输至所述多个输出绕组，并且通过控制功率脉冲开关传输至所述独立控制和调节的输出端。

附图说明

参照以下附图描述了本发明的非限制性和非穷尽性实施方案，其中，除非另有说明，否则相同的附图标记在各个视图中指代相同的部分。

图1示出了具有单个磁性部件和多个输出端的示例性功率转换器的大体结构和电路块，在一个实施方案中该多个输出端可以耦合到独立调节的恒定电流和恒定电压负载。

图2A、图2B和图2C示出了用于基于功率脉冲的需求将功率脉冲从初级输出传输至次级输出的初级和次级开关的序列管理。

图3示出了具有单个磁性部件和CV/CC输出的独立调节的多输出功率转换器的示例性示意图。