[發明專利]功率變換器、電源適配器與電子設備

在審

• 申請號: 202210955410.6
• 申請日: 2022-08-10
• 公開（公告）號: CN115441738A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 郭春明;張程龍;鄭俊杰;滕謀艷;崔軫皓
• 申請（專利權）人: 華源智信半導體（深圳）有限公司
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28;H02M3/335
• 代理公司: 上海慧晗知識產權代理事務所(普通合伙) 31343
• 代理人: 徐海晟

本發明提供了一種功率變換器、電源適配器以及電子設備，該功率變換器包括變壓器、第一開關管、輸出電容、初級側控制電路、負載檢測電路、次級側控制電路以及反饋電路；利用負載檢測電路實時檢測功率變換器的輸出端的負載信號，根據負載信號判斷功率變換器的輸出端是否正常連接有便攜式設備，在所述功率變換器的輸出端未正常連接有便攜式設備的情況下，初級側控制電路以及次級側控制電路均關閉，進入零功耗模式。從而大大降低了功率變換器的輸出端在空載情況下的內部功耗。

技術領域

本發明涉及電源領域，尤其涉及一種功率變換器、電源適配器與電子設備。

背景技術

隔離功率變換器通常用于電源適配器，為電池供電的便攜式設備提供電源。

當便攜式設備與電源適配器耦合時，隔離功率變換器為正常運行和電池充電提供了一個調節輸出。然而，在大多數使用情況下，便攜式設備在一天中僅有很短的時間內與電源適配器連接。

而即使便攜式設備沒有耦合到電源適配器，電源適配器仍然必須保持一個調節輸出。在很多時候，數百萬空閑的電源適配器連接到交流電網，而不是連接到便攜式設備。電源適配器由于保持輸出調節和等待便攜式設備的耦合而產生內部功耗，數以百萬計的空閑電源適配器導致了巨大的能源浪費。

為了減少內部功耗，現有技術電源適配器采用跳躍模式操作。跳躍模式操作使用一種眾所周知的技術，即脈沖頻率調制(PFM)。在跳躍式運行的情況下，功率變換器的電源開關以保持電源適配器內部功耗的功率平衡的頻率循環，從而使得電源適配器保持適當的輸出調節。然而該方式由于即使在便攜式設備沒有耦合到電源適配器的情況下，所有的初級側和次級側的控制功能仍然必須保持活躍以保證輸出調節，因而依然存在較大的內部功耗。

發明內容

本發明提供一種功率變換器、電源適配器與電子設備，以解決現有的功率變換器內部功耗大的問題。

根據本發明的第一方面，提供了一種功率變換器，包括：變壓器、第一開關管、輸出電容、初級側控制電路、負載檢測電路、次級側控制電路以及反饋電路；其中：

所述變壓器包括初級側繞組與次級側繞組，所述初級側繞組的第一端直接或間接接入待變換的輸入電壓，所述初級側繞組的第二端連接至所述第一開關管的輸入端，所述第一開關管的輸出端經第一電阻接地；

所述輸出電容的一端連接至所述功率變換器的輸出端，另一端接地；

所述初級側控制電路的輸入端接收來自所述反饋電路輸出的反饋信號，所述初級側控制電路的輸出端連接所述第一開關管的控制端；

所述負載檢測電路用于實時檢測功率變換器的輸出端的負載信號，并將檢測到的負載信號發送至所述次級側控制電路；

所述次級側控制電路用于：基于所述負載信號判斷功率變換器的輸出端的負載狀態，并基于所述負載狀態控制所述反饋電路發送所述反饋信號給所述初級側控制電路；其中，所述負載狀態至少包括正常連接狀態與非正常連接狀態；所述正常連接狀態用于表征所述功率變換器的輸出端正常連接有便攜式設備，所述非正常連接狀態用于表征所述功率變換器的輸出端未正常連接有便攜式設備；所述反饋信號至少包括第一反饋信號與第二反饋信號，其中所述第一反饋信號匹配于所述正常連接狀態，所述第二反饋信號匹配于所述非正常連接狀態；所述功率變換器的輸出端未正常連接有便攜式設備包括所述功率變換器的輸出端未連接有便攜式設備或者所述功率變換器的輸出端處于輕負載狀態；

在所述負載狀態為正常連接狀態下，所述初級側控制電路以及所述次級側控制電路正常工作；

在所述負載狀態為非正常連接狀態下，所述初級側控制電路以及所述次級側控制電路關閉，進入零功耗模式。