[發(fā)明專利]免受相鄰端子短路的影響的反饋保護

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410433112.6
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN104426343B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設計）人: D·C·普萊斯考特
• 申請（專利權(quán)）人: 電力集成公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

本發(fā)明涉及檢測電源的IC控制器的一個受保護的端子與一個相鄰端子之間的不期望的耦合。監(jiān)測相鄰的端子兩端的電壓。如果這些端子之間的電壓差下降到一最小閾值以下且長達大于第一持續(xù)時間，則內(nèi)部電流源將電流注入這些端子中的一個端子。如果在第二持續(xù)時間內(nèi)，注入電流將受注入的端子的電壓拉到一個導致所述端子之間的電壓差在所述最小閾值以上的電壓，則可以確定，發(fā)生了瞬時故障且該瞬時故障已經(jīng)被清除或者被錯誤地檢測到。然而，如果注入電流未將受注入的端子的電壓拉到一個導致所述相鄰的端子之間的電壓差在所述最小閾值以上的電壓，則確認故障狀況，并禁止切換。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開內(nèi)容總體上涉及電源，更具體地說，涉及用于開關(guān)模式電源的控制器。

背景技術(shù)

許多電子設備包括電源以為設備提供經(jīng)調(diào)節(jié)的直流(dc)電源。可用來提供經(jīng)調(diào)節(jié)的dc源的一種類型的電源是開關(guān)模式電源，開關(guān)模式電源由于其小尺寸、良好的輸出調(diào)節(jié)、高效率和安全特征被普遍使用。開關(guān)模式電源可用來將交流(ac)源或高壓dc源轉(zhuǎn)換成具有期望電壓的經(jīng)調(diào)節(jié)的dc源。根據(jù)具體應用，可以使用帶有不同控制方法和不同特征的不同類型的開關(guān)模式電源。

通常，開關(guān)模式電源包括耦合至能量傳遞元件的開關(guān)元件。能量傳遞元件的一般實施例包括變壓器或耦合電感器，其中由輸入側(cè)上的輸入繞組接收的電能被存儲為磁能，該磁能可在輸出側(cè)處轉(zhuǎn)換回電能。

開關(guān)模式電源一般包括控制器，該控制器用于指引開關(guān)元件在導通(ON)狀態(tài)和斷開(OFF)狀態(tài)之間切換以控制通過能量傳遞元件傳遞的功率的量，從而實現(xiàn)輸出調(diào)節(jié)并維持輸出的特性介于預定義的閾值之間。例如，控制器可以被實施在一個集成電路(IC)中，該集成電路具有多個輸入和輸出端子，且該控制器被配置為接收代表開關(guān)模式電源的參數(shù)的信號，處理所感測的信號，生成控制信號以控制開關(guān)元件，從而調(diào)節(jié)電源的輸出。例如，控制器可以接收代表電源的輸出的反饋信號。根據(jù)該信號，控制器可調(diào)整開關(guān)元件的切換特性以改變傳遞到電源的輸出的功率的量。

由于控制器的操作至少部分地基于反饋信號，所以重要的是，反饋信號準確地反映輸出電壓。例如，由控制器的反饋端子和相鄰端子之間的短路或不期望的耦合導致的反饋信號的誤差會導致不合適的輸出調(diào)節(jié)，從而導致電源生成不正確的或危險地高的輸出電壓。

因而，用于檢測控制器的端子之間的不期望的耦合的電路是期望的。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于調(diào)節(jié)功率轉(zhuǎn)換器的控制器，該控制器包括：

第一端子；

第二端子，與所述第一端子相鄰；以及

故障檢測電路，耦合到所述第一端子和所述第二端子，其中所述故障檢測電路被配置為：

檢測何時所述第一端子處的第一電壓與所述第二端子處的第二電壓之間的差小于一閾值且長達第一持續(xù)時間；

響應于檢測到所述第一電壓與所述第二電壓之間的差小于所述閾值且長達大于所述第一持續(xù)時間，供應一注入電流至所述第一端子且長達第二持續(xù)時間；以及

響應于在所述第二持續(xù)時間后所述第一電壓與所述第二電壓之間的差小于所述閾值，輸出一故障信號。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種功率轉(zhuǎn)換器，包括：

功率開關(guān)；

能量傳遞元件，耦合至所述功率開關(guān)以在所述功率轉(zhuǎn)換器的輸入和輸出之間傳遞能量；以及

控制器，可操作來生成驅(qū)動信號，所述驅(qū)動信號被配置為在ON狀態(tài)和OFF狀態(tài)之間切換所述功率開關(guān)，以調(diào)節(jié)所述功率轉(zhuǎn)換器的輸出，其中所述控制器包括根據(jù)本發(fā)明的第一方面所述的控制器。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于檢測控制器的端子之間的耦合的方法，該方法包括：