[发明专利]电力转换器及其控制方法及USB PD充电器

权利要求书

1.一种电力转换器，其特征在于：其包括通过变压器绕组连接的初级侧和次级侧，所述初级侧包括初级侧控制器，所述次级侧包括次级侧控制器和负载开关，所述初级侧用于连接至电源，所述次级侧通过负载开关用于连接至负载，所述次级侧控制器用于对所述负载开关进行控制以控制是否将所述电源供应至所述负载，所述初级侧控制器具有反馈引脚，所述次级侧控制器通过反馈元件耦合到所述初级侧控制器的所述反馈引脚，所述次级侧控制器具有控制引脚，所述控制引脚连接到所述反馈元件的输入端，其中，在所述次级侧控制器监控到异常发生时，所述次级侧控制器的所述控制引脚发出控制信号，所述控制信号通过所述反馈元件发送至所述初级侧控制器的所述反馈引脚以控制所述初级侧控制器停止工作，所述初级侧控制器包括AC/DC控制器，所述次级侧控制器包括PD控制器，所述PD控制器具有所述控制引脚，所述PD控制器包括电流源及与所述电流源连接的控制开关，所述控制开关连接到所述控制引脚，在所述PD控制器监控到异常发生时，所述PD控制器触发所述控制开关闭合，所述控制引脚输出有效的电流信号作为所述控制信号。

2.如权利要求1所述的电力转换器，其特征在于：所述反馈元件包括光耦合器，所述PD控制器具有光电引脚，所述光电引脚耦合到所述光耦合器的输入端。

3.如权利要求2所述的电力转换器，其特征在于：所述光耦合器包括发光二极管和光敏三极管，所述发光二极管的正极通过电阻连接到所述负载开关，所述发光二极管的负极连接到所述PD控制器的所述光电引脚，所述PD控制器的所述控制引脚连接到所述发光二极管的正极。

4.如权利要求1所述的电力转换器，其特征在于：所述PD控制器具有电压感测引脚和电流感测引脚，所述电压感测引脚用于感测输出到所述负载开关处的输出电压，所述电压感测引脚用于感测输出到所述负载开关处的输出电流，其中，在所述PD控制器监控到以下任一异常条件发生时，则触发所述控制开关闭合：

在所述输出电压高于设定的过压保护电平时；及

在所述输出电流高于设定的过流保护电平时。

5.如权利要求4所述的电力转换器，其特征在于：所述PD控制器具有设定的多个不同的所述过压保护电平及多个不同的所述过流保护电平，所述PD控制器基于每个电力输送命令所请求的额定输出电压提供自适应的所述过压保护电平及所述过流保护电平。

6.如权利要求5所述的电力转换器，其特征在于：所述过压保护电平设定为所述额定输出电压的预定百分比，所述过流保护电平设定为所述额定输出电压所对应的额定输出电流的预定百分比。

7.如权利要求5所述的电力转换器，其特征在于：所述PD控制器包括第一比较器，所述第一比较器的第一输入端连接所述电压感测引脚，所述第一比较器的第二输入端可选择性地连接用于输出多个不同的所述过压保护电平的多个电压支路，每个所述电压支路包括第一开关，所述PD控制器基于每个电力输送命令所请求的额定输出电压来触发相应电压支路中的第一开关闭合以输出相应的所述过压保护电平。

8.如权利要求7所述的电力转换器，其特征在于：所述PD控制器还包括第二比较器，所述第二比较器的第一输入端连接所述电流感测引脚，所述第二比较器的第二输入端可选择性地连接用于输出多个不同的所述过流保护电平的多个电流支路，每个所述电流支路包括第二开关，所述PD控制器基于每个电力输送命令所请求的额定输出电压所对应的额定输出电流来触发相应电流支路中的第二开关闭合以输出相应的所述过流保护电平。

9.如权利要求8所述的电力转换器，其特征在于：所述PD控制器还包括或门及用于触发所述控制开关闭合的逻辑触发电路，所述或门的两个输入端分别连接所述第一比较器的输出端和所述第二比较器的输出端，所述或门的输出端连接所述逻辑触发电路。

10.一种USB PD充电器，其特征在于：其包括如权利要求1至9中任一项所述的电力转换器及与所述电力转换器连接的USB接口。