[發明專利]隔離式功率變換器及其數據傳輸方法

有效

• 申請號: 202010765730.6
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN112087141B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 張俏;李新磊
• 申請（專利權）人: 西安矽力杰半導體技術有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種隔離式功率變換器，在原邊功率管以及副邊功率管均為關斷狀態期間，通過改變副邊繞組上的電壓，進而使得原邊繞組上的電壓發生相應改變，原邊控制電路據以控制所述原邊功率管的開關狀態，以使輸出信號與輸出需求相匹配，從而可以去除光耦器件。

技術領域

本發明涉及一種電力電子技術，更具體地說，涉及一種隔離式功率變換器及其數據傳輸方法。

背景技術

隔離式功率轉換器向電子設備提供調節的功率，同時在電子設備與AC電源之間提供電隔離。在PD適配器應用中，為了提高充電功率，輸出狀態(輸出電壓或者輸出電流等)會根據電子設備端的信息變化。現在常規控制方法大概分為兩種:副邊芯片控制和原邊芯片控制。

副邊芯片控制方式中，副邊芯片通過端口與電子設備通訊，獲取輸出基準電壓，副邊芯片檢測輸出信息，并和輸出基準比較，再經過補償電路后，再通過光耦將控制信息傳遞到原邊芯片。原邊芯片會控制開關管，調整電路狀態。

原邊芯片控制方式中，副邊芯片通過端口與電子設備通訊，獲取輸出基準電壓，然后通過光耦傳輸信息，將輸出基準電壓傳遞給原邊芯片，原邊芯片通過輔助繞組檢測得到輸出信息，和輸出基準比較，再經過補償電路后，控制開關管，調整調整電路狀態。

在這兩種控制方式中，由于均需要通過光耦將控制信息傳遞到原邊芯片，且還需要輔助繞組進行電壓采樣，導致系統電路不夠簡化，且成本和體積都無法減小。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種隔離式功率變換器及其數據傳輸方法，以解決現有的需要通過光耦將控制信息傳遞到原邊芯片的問題。

第一方面，提供一種隔離式功率變換器，包括具有原邊繞組以及原邊功率管的原邊側，以及，具有副邊繞組以及副邊功率管的副邊側，其特征在于，

在所述原邊功率管以及所述副邊功率管均為關斷狀態期間，通過改變副邊繞組上的電壓，進而使得原邊繞組上的電壓發生相應改變，原邊控制電路據以控制所述原邊功率管的開關狀態，以使輸出信號與輸出需求相匹配。

優選地，副邊控制電路通過在不同時段內導通所述副邊功率管以改變副邊繞組上的電壓，以實現將不同類型的數據傳輸至所述原邊控制電路，其中，所述數據與所述輸出需求相關聯。

優選地，所述副邊控制電路通過選擇在所述不同時段內至少導通一次所述副邊功率管并維持導通狀態持續第一時間，以實現改變所述副邊繞組上的電壓。

優選地，根據所述副邊功率管的兩個功率端的電壓所處的電壓幅值區間，來劃分所述不同時段。

優選地，當檢測到所述副邊功率管的兩個功率端的電壓介于第一閾值和第二閾值之間時，記為第一時段，并在所述第一時段內傳輸第一類型的數據；當檢測到所述副邊功率管的兩個功率端的電壓介于所述第二閾值和第三閾值之間時，記為第二時段，并在所述第二時段內傳輸第二類型的數據。

優選地，所述原邊控制電路通過在所述不同時段內檢測所述原邊繞組上的電壓的變化情況，以實現對相應類型的數據的識別。

優選地，所述原邊控制電路根據接收到的所述不同類型的數據，調節所述原邊功率管的導通狀態以實現對所述隔離式功率變換器的輸出信號的調節。

優選地，所述原邊控制電路通過在所述不同間段內檢測所述原邊繞組上的電壓是否能夠上升至一參考電壓以實現對相應類型的數據的識別，其中，所述參考電壓為所述原邊繞組上的電壓的采樣電壓為高電平時的電壓幅值。

優選地，通過直接并聯連接在所述原邊繞組兩端的采樣電路來獲得所述原邊繞組上的電壓的采樣電壓。

優選地，所述副邊控制電路的副邊功率管的控制信號生成電路包括：