[发明专利]用于功率转换器的起动控制器

说明书

本申请涉及用于功率转换器的起动控制器。功率转换器通常具有用于恰当平稳的起动及形成正确操作电压偏压的独特电路。通常将此独特电路并入到初级侧控制器中。初级侧控制器还可以是一旦起动功率转换器便控制其的主要构件。然而，通常需要次级侧控制器以更准确输出电压调节，从而复制已存在初级侧控制器中的电路。两个控制器之间跨隔离障壁的线性通信通常增加复杂性。可预见简化的初级侧起动控制器提供最小电路以加电给转换器，直到次级侧控制器启动且通过跨隔离障壁发送离散脉宽调制命令而非线性信号来取得控制。如果次级侧控制器失效，那起动控制器可提供电压及电流保护。次级侧控制器可为用于精密转换器控制的模拟及/或数字设计。

本申请是申请日为2015年11月20日，申请号为“201580062068.5”，而发明名称为“用于功率转换器的起动控制器”的发明专利申请的分案申请。

相关专利申请案

本申请案主张Thomas Quigley在2014年11月20日申请的共同拥有的名为“起动AC/DC转换器(Start-Up AC/DC Converter)”的第62/082,317号美国临时专利申请案的优先权，所述案出于所有目的以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及功率转换器，且特定地说，涉及用于DC/DC及AC/DC功率转换器的起动控制器方法及设备。

背景技术

功率转换器(例如DC/DC及AC/DC)通常具有用于合适平稳的起动(软起动)且形成正确操作电压偏压的独特电路。此独特电路可能需要自定义集成电路及/或专属设计，这可增大此类功率转换器的成本及交货日程。图3说明现有技术反激式转换器的示意图。展示变压器T1具有初级侧偏压绕组302。这用于经由初级侧控制器装置301的VDD端口加偏压于初级侧控制器装置301。VDD处的电压经由变压器耦合被交叉调节为输出电压Vo。因此，有可能通过控制器301监测其VDD端口处的电压来调节Vo的电压。通常，对于大多数应用，使用到控制器301的变压耦合来调节Vo是不够精确的，因此需要从反激式转换器300的次级侧到其初级侧的额外反馈路径。电压参考304(U3)是提供精准参考(比较Vo与所述精准参考)、电压误差放大器(及其用于稳定的补偿组件)及用于驱动光学隔离耦合器(光耦合器)303的驱动器的装置。控制器301还含有精准参考及电压放大器，但当包含额外反馈路径时不使用这些电路。光耦合器303以线性方式驱动。因此光耦合器303的电流转移比率(CTR)是成问题的。CTR将增益增加到额外反馈路径。此增益在不同装置中可为不同的，且装置的CTR可随着其老化而改变。

控制器301定位于反激式转换器300的初级侧上。反激式转换器300的次级侧是负载(应用)的耦合之处。应用装置(未展示)通常含有具有可编程能力的微处理器。控制器301不具有经编程可提供更精密的反激式转换器控制技术的优点。功率MOSFET开关Q1是外部装置，电阻器R6是按比例调整电压(其类似于通过MOSFET开关Q1的电流)的外部电阻器且由控制器301用于电流感测。

发明内容

因此，需要低成本解决方案以在初级侧使用常规低成本集成电路(IC)解决方案来起动功率转换器，所述低成本解决方案不复制次级侧控制器的资源，且最小化初级侧电子装置上的离散组件。

根据实施例，一种用于起动功率转换器的方法可包括以下步骤：将第一DC电压施加到起动控制器；利用所述起动控制器接通及关断功率开关，其中所述第一DC电压及功率开关可耦合到变压器的初级绕组，从而可在所述变压器的次级绕组上产生AC电压；利用第二整流器整流来自变压器的次级绕组的AC电压以提供第二DC电压来供电给次级侧控制器及负载；及当所述第二DC电压可为所需电压值时，将功率开关的控制从起动控制器传递到次级侧控制器。