控制装置制造方法
【专利摘要】一种控制装置，用以控制可编程功率转换器。此控制装置包括控制电路、切换控制器以及第一光耦合器。控制电路生成可编程电压参考信号，以调节可编程功率转换器的输出电压。控制电路包括反馈电路，其检测输出电压，以根据可编程电压参考信号以及输出电压来生成反馈信号。切换控制器检测该变压器的切换电流，以根据反馈信号以及变压器的切换电流来生成切换信号。切换信号用来切换变压器以生成输出电压以及输出电流。第一光耦合器将反馈信号由控制电路传送至切换控制器。控制电路位于变压器的次级侧，且切换控制器位于变压器的初级侧。
【专利说明】控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可编程功率转换器，特别是涉及一种初级侧控制可编程功率转换器。
【背景技术】
[0002]现今移动式装置(例如笔记型计算机、移动电话以及平板计算机)的电源供应器的制造商提出各种不同的设计以对具有不同电压与电流特性的这些移动式装置进行供电。因此，具有多个移动式装置的使用者经常必须携带这些电源供应器以提供电源给各个移动装置，这对于常携带这些移动装置的使用者而言造成很大的负担。因此，用来解决上述问题的功率转换器需求是能提供大范围的输出电压与输出电流(例如5V?20V以及0.5A?5A)的可编程能力。此电性特征可由使用者来选择，以决定哪一移动式装置将被供电。然而，可编程功率转换器一般难以达到较佳的效能，例如高效率、快速回路响应，以及较佳的回路稳定性等等。
【发明内容】
[0003]因此，本发明的目的在于解决上述问题，且实现具有快速回路响应、较佳回路稳定性以及高效率的可编程功率转换器。
[0004]本发明提供一种控制装置，用以控制可编程功率转换器。此控制装置包括控制电路、切换控制器、第一光耦合器以及第二光耦合器。控制电路生成可编程电压参考信号，以调节可编程功率转换器的输出电压。控制电路包括反馈电路，其检测输出电压，以根据可编程电压参考信号以及输出电压来生成反馈信号。切换控制器检测该变压器的切换电流，以根据反馈信号以及变压器的切换电流来生成切换信号。切换信号用来切换变压器以生成输出电压以及输出电流。第一光耦合器将反馈信号由控制电路传送至切换控制器。控制电路位于变压器的次级侧，且切换控制器位于变压器的初级侧。控制电路具有通信接口以与复数外部装置通信。切换控制器检测变压器的反射信号，以根据变压器的去磁化时间来调节可编程功率转换器的输出电流。切换控制器检测反射信号，以执行在切换控制器内的过电压保护。第二光耦合器将控制电路的控制信号传送至切换控制器。
[0005]控制电路还包括数字转模拟转换器、微控制器以及模拟转数字转换器。数字转模拟转换器生成可编程过电压阈值，以执行在控制电路内的过电压保护。反馈电路包括过电压保护电路。过电压保护电路藉由比较输出电压与可编程过电压阈值来生成控制信号。每当可编程功率转换器的电源开启时，可编程过电压阈值将重置至最小值。控制信号用来生成过电压信号以禁用切换信号。
[0006]微控制器编程可编程电压参考信号以及控制信号。控制信号通过第二光耦合器来控制切换控制器。反馈电路还包括监控计时器，接收来自微控制器的一支配信号。假使支配信号非周期性地及时生成，监控计时器将生成逾时信号。可编程过电压阈值将根据逾时信号而重置至最小值。模拟转数字转换器检测可编程功率转换器的输出电压。模拟转数字转换器的输出耦接微控制器。微控制器具有内存电路，且此内存电路包括程序内存以及数据内存。控制电路生成控制信号以编程在切换控制器内的过电压阈值，以用于可编程功率转换器的输出电压的过电压保护。控制电路生成控制信号以控制在切换控制器内的电流限制阈值，藉此调节可编程功率转换器的输出电流。每当可编程功率转换器的电源开启时，电流限制阈值以及过电压阈值将重置为各自的最小值。假使控制信号没有及时地生成，电流限制阈值以及过电压阈值将被重置为各自的最小值。控制信号由脉冲位置调制方式来调制。每当可编程功率转换器的电源开启时，可编程电压参考信号将重置为初始值。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1表示根据本发明一实施例，初级侧控制的可编程功率转换器。
[0008]图2表示根据本发明一实施例，初级侧控制的可编程转换器内的控制电路。
[0009]图3表示根据本发明一实施例，控制电路内的反馈电路。
[0010]图4表示根据本发明一实施例，反馈电路的误差放大电路。
[0011]图5表示根据本发明一实施例，反馈电路内的保护电路。
[0012]图6表示根据本发明一实施例，保护电路内的计时器。
[0013]图7表示根据本发明一实施例，初级侧控制的可编程功率转换器的切换控制器。
[0014]图8表示根据本发明一实施例，切换控制器的脉宽调制电路。
[0015]图9表示根据本发明一实施例，切换控制器的可编程电路。
[0016]图10表示根据本发明一实施例，可编程电路内的脉冲位置调制电路。
[0017]图11表示根据本发明一实施例，控制信号、斜坡信号、同步信号、数据信号以及解调信号的波形。
[0018]图12表示根据本发明一实施例，控制信号、重置信号以及保护信号的波形。
[0019]附图符号说明
[0020]图1:
[0021]10?变压器；
[0022]15、16?电阻器；
[0023]20?功率开关；
[0024]25?感测电阻器；
[0025]30?整流器；
[0026]40、45?输出电容器；
[0027]50?第一光稱合器；
[0028]51、61?电阻器；
[0029]60?第二光耦合器；
[0030]70?电容器；
[0031]75?外部装置；
[0032]100?控制电路；
[0033]300?切换控制器；
[0034]I。?输出电流；
[0035]Na?辅助线圈；[0036]Np?初级侧线圈；
[0037]Ns?次级侧线圈；
[0038]Vb?反馈信号；
[0039]Vcs?电流信号；
[0040]Vfb?反馈信号；
[0041]V。?输出电压；
[0042]Vs?反射信号；
[0043]Scomv?电压反馈信号；
[0044]Sff?切换信号；
[0045]Sx?控制信号；
[0046]Sy?控制信号；
[0047]图2:
[0048]75?外部装置；
[0049]80?微控制器；
[0050]81、82?寄存器；
[0051]85?内存电路；
[0052]86、87?电阻器；
[0053]91,92?数字转模拟转换器；95?模拟转数字转换器；
[0054]100?控制电路；
[0055]200?反馈电路；
[0056]ITF?通信界面；
[0057]Nb?总线信号；
[0058]Scnt?支配信号；
[0059]Scqmv?电压反馈信号；
[0060]Sx?控制信号；
[0061]Vf?反馈电压；
[0062]Vfb?反馈信号；
[0063]V0?输出电压；
[0064]Vov?过电压阈值;
[0065]Vw?电压参考信号；
[0066]图3:
[0067]200?反馈电路；
[0068]210?误差放大电路；
[0069]250?保护电路；
[0070]Nb?总线信号；
[0071]Scnt?支配信号；
[0072]Scqmv?电压反馈信号；
[0073]Sx?控制信号；
[0074]Vf?反馈电压；[0075]Vfb?反馈信号；
[0076]V。?输出电压；
[0077]Vw?过电压阈值；
[0078]Vw?电压参考信号；
[0079]图4:
[0080]210?误差放大电路；
[0081]Scomv?电压反馈信号；
[0082]Vf?反馈电压；
[0083]Vfb?反馈信号；
[0084]Vw?电压参考信号；
[0085]240?误差放大电路；
[0086]245 ?缓冲器(0D);
[0087]图5:
[0088]250?保护电路；
[0089]251?反相器；
[0090]252 ?与门；
[0091]253?触发器；
[0092]256、257 ?电阻器；
[0093]260?多工器；
[0094]265?比较器；
[0095]271、272 ?晶体管；
[0096]280?计时器；
[0097]CLR?输入信号；
[0098]Nb?总线信号；
[0099]RST?通电复位信号；
[0100]Sgnt?支配信号；
[0101]Sx?控制信号；
[0102]Tmjt?逾时信号；
[0103]V’。?经衰减的输出电压；
[0104]V0?输出电压；
[0105]Vov?过电压阈值；
[0106]Vt?阈值；
[0107]图6:
[0108]280?计时器；
[0109]281?反相器；
[0110]282?晶体管；
[0111]283?电流源；
[0112]285?电容器；
[0113]290?比较器；[0114]CLR?输入信号；
[0115]Tout?逾时信号；
[0116]Vth ?阈值；
[0117]图7:
[0118]300?切换控制器；
[0119]310?电压检测电路；
[0120]315?比较器；
[0121 ] 320?电流检测电路；
[0122]325?误差放大器；
[0123]326?电容器；
[0124]331 ?或门；
[0125]335、337、338 ?电阻器；
[0126]336?晶体管；
[0127]350?脉宽调制电路；
[0128]400?可编程电路；
[0129]Iea?电流回路信号；
[0130]Ifb?电流反馈信号；
[0131]OFF?关闭信号；
[0132]OV?过电压信号；
[0133]PRT?保护信号；
[0134]REF_I?参考信号；
[0135]REF_V?参考信号；
[0136]RST?通电复位信号；
[0137]Tds?放电时间信号；
[0138]Va?次级侧反馈信号；
[0139]Vb?反馈信号；
[0140]Vcs?电流信号；
[0141]Vea?电压回路信号；
[0142]Vs?反射信号；
[0143]Sw?切换信号；
[0144]Sy?控制信号；
[0145]图8:
[0146]350?脉宽调制电路；
[0147]351?反相器；
[0148]360?振荡器；
[0149]365、367 ?比较器；
[0150]370 ?与门；
[0151]375?触发器；
[0152]Ifb?电流反馈信号；[0153]OFF?关闭信号；
[0154]PLS?时钟信号；
[0155]RMP?斜坡信号；
[0156]RST?通电复位信号；
[0157]Sw?切换信号；
[0158]Va?次级侧反馈信号；
[0159]图9:
[0160]400?可编程电路；
[0161]410?电流源；
[0162]415?比较器；
[0163]420、425 ?计时器；
[0164]421、427 ?反相器；
[0165]426 ?与门；
[0166]450?数字解码器；
[0167]460、465 ?寄存器；
[0168]470、475?数字转模拟转换器；
[0169]480、485 ?加法器；
[0170]500?脉冲位置调制电路；
[0171]Ij?电流调整信号；
[0172]Ikf?参考信号；
[0173]Nm?数字数据；
[0174]PRT?保护信号；
[0175]REF_I?参考信号；
[0176]REF_V?参考信号；
[0177]PSET?重置信号；
[0178]RST?通电复位信号；
[0179]Sm?解调信号；
[0180]Spu?脉冲信号；
[0181]Sy?控制信号；
[0182]SYNC?同步信号；
[0183]Vj?电压调整信号；
[0184]Vkf?参考信号；
[0185]Vti ?阈值；
[0186]图10:
[0187]500?脉冲位置调制电路；
[0188]510?晶体管；
[0189]511?电阻器；
[0190]512?电流源；
[0191 ]520?电容器；[0192]530?比较器；
[0193]570?触发器；
[0194]580?脉冲生成电路；
[0195]SLP?斜坡信号；
[0196]RST?通电复位信号；
[0197]Sd?数据信号；
[0198]Sm?解调信号；
[0199]Spu?脉冲信号；
[0200]SYNC?同步信号；
[0201]Vt2 ?阈值；
[0202]图11:
[0203]Sd?数据信号；
[0204]Sm?解调信号；
[0205]Sx?控制信号；
[0206]Sy?控制信号；
[0207]SLP?斜坡信号；
[0208]SYNC?同步信号；
[0209]Vt2 ?阈值；
[0210]图11:
[0211]PRT?保护信号；
[0212]Sx?控制信号；
[0213]Sy?控制信号；
[0214]SLP?斜坡信号；
[0215]SYNC?同步信号；
[0216]Τοτ、Τον ?期间；
[0217]Vt2 ?阈值；
【具体实施方式】
[0218]为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并结合附图详细说明如下。
[0219]本发明提供一种控制装置，用来控制初级侧控制的可编程功率转换器。可编程功率转换器可提供宽范围的输出电压\以及输出电流V例如5V?20V以及0.5Α?5V。对于初级侧控制的可编程功率转换器而言，一般难以发展出具有成本效益的方法且难以实现较佳的保护，例如过电流保护以及限电流保护。本发明的目的在于解决此问题，以实现初级侧控制的可编程功率转换器低成本以及较佳效能。
[0220]图1表示根据本发明一实施例的初级侧控制的可编程功率转换器。功率转换器包括变压器10、分压器、切换控制器300、功率开关20、感测电阻器25、整流器30、输出电容器40与45、控制电路100、电容器70、电阻器51与61、第一光稱合器50以及第二光稱合器60。变压器10具有初级侧线圈ΝΡ、次级侧线圈Ns以及辅助线圈Να。分压器是由电阻器15与16所组成。控制电路100用来检测功率转换器的输出电压Vtj，以形成反馈回路。控制电路100生成反馈信号Vfb，其通过第一光耦合器50耦合至切换控制器300，藉以调节输出电压\。控制电路100还生成控制信号Sx，其用通过第二光耦合器60来控制切换控制器300。控制信号Sx用来编程切换控制器300的多个参数并提供保护能力。电阻器51则是施加偏压于第一光稱合器50以生成操作电流。电阻器61则用来限制第二光稱合器60的操作电流。控制电路100包括通信接口 IFT (例如USB-PD、IEEE UPAMD1823、单线通信(one-wirecommunication)),以用来与一外部装置(external device, ED) 75进行通信,其中，夕卜部装置75可以是移动式电话、平板计算机、笔记型计算机等等。
[0221]第一光稱合器50将根据反馈信号Vfb来生成反馈信号VB。第二光稱合亦60将根据控制信号Sx来生成控制信号Sy。切换控制器300生成切换信号Sw，以切换变压器10的初级侧线圈Np以及由变压器10的次级侧线圈Ns通过整流器30与输出电容器40来生成输出电压I以及输出电流变压器10还生成反射信号Vs，其由分压器的共同接点耦合至切换控制器300。感测电阻器25用来感测变压器10的切换电流，以生成耦合至切换控制器300的电流信号Ves。切换控制器300根据反馈信号Vb、控制信号SY、反射信号Vs以及电流信号Ves来生成切换信号Sw。控制电路100位于变压器10的次级侧，而切换控制器300位于变压器10的初级侧。
[0222]图2表示根据本发明一实施例，初级侧控制的可编程功率转换器内的控制电路100。控制电路100包括微控制器80、由电阻器86与87的分压器、寄存器81与82、数字转模拟转换器91与92、模拟转数字转换器95以及反馈电路200。微控制器80具有内存电路85，其包括程序内存以及数据内存。微控制器80生成支配信号Scmt以及总线信号Nb。总线信号Nb为双向(输入/输出)。微控制器80耦接通信接口 ITF，以与外部装置75通信。总线信号Nb用来控制模拟转数字转换器95以及数字转模拟转换器91与92。数字转模拟转换器91与92由来自微控制器80的总线信号Nb分别通过寄存器81与82来控制。
[0223]分压器检测输出电压\且根据输出电压\来生成反馈电压VF。反馈电压Vf耦合至模拟转数字转换器95。因此，通过总线信号Nb，微控制器80可读取输出电压\的信息。微控制器80控制数字转模拟转换器91与92的输出。数字转模拟转换器91生成电压参考信号Vw，以控制输出电压\。数字转模拟转换器92生成过电压阈值Vw，用于功率转换器的过电压保护。电压参考信号Vw以及过电压阈值Vw为可编程的。每当功率转换器的电源开启时，过电压阈值Vw将重置为初始值。微控制器80将根据输出电压\的电平来控制过电压阈值Vw。当控制电路100的电源开启时，寄存器81与82将重置为初始值。举例来说，寄存器81的初始值将生成电压参考信号Vkv的最小值，以生成5V的输出电压\。
[0224]反馈电路200根据电压参考信号Vkv、过电压阈值Vw、输出电压Vtj、反馈电压Vf、支配信号Sot以及总线信号Nb来生成电压反馈信号Sotv、反馈信号Vfb以及控制信号Sx。
[0225]图3表示根据本发明一实施例，控制电路的反馈电路200。反馈电路200包括误差放大电路210以及保护电路250。误差放大电路210根据电压参考信号Vkv以及反馈信号Vf来生成电压反馈信号Sotv以及反馈信号VFB。保护电路250根据过电压阈值Vw、输出电压Vtj、支配信号Scnt以及总线信号Nb来生成信号Sx。如此一来，微控制器80可通过支配信号SeNT来编程控制信号Sx。
[0226]图4表示根据本发明一实施例，反馈电路200的误差放大电路210。误差放大电路240根据反馈电压Vf以及电压参考信号Vrv生成电压反馈信号Scxil^电压反馈信号Scmmv稱合至电容器70以用于回路补偿。电压反馈信号Sotv还耦接缓冲器(OD)245，以生成反馈信号Vfb。缓冲器245的输出为开路漏极型态。
[0227]图5表示根据本发明实施例，反馈电路200的保护电路250。保护电路250包括多工器260、计时器280、反相器251、比较器265、晶体管271与272、与门252、触发器253以及由电阻器256与257所组成的分压器。支配信号Scnt通过反相器251来生成输入信号CLR,以用来清除计时器280(其为监控计时器(watchdog timer))。假使支配信号SeNT并非是周期性地生成，计时器280将生成逾时信号Tqut。逾时信号Tqut以及电复位(power-on-reset)信号RST通过与门252来重置触发器253。触发器253是由微控制器80通过总线信号Nb来设定。过电压阈值Vqv以及阈值Vt通过多工器260耦合至比较器265。多工器260由触发器253所控制。当触发器253被设定时，过电压阈值VtjJf耦合至比较器265的负端。假使触发器253被重置，阈值Vt将耦合至比较器265的负端以用于过电压保护。输出电压\被电阻器256与257所形成的分压器衰减以成为经衰减的输出电压V’ 0。经衰减的输出电压V’ ο耦合至比较器265的正端。比较器265、晶体管271以及电阻器256与257组成的分压器形成过电压保护电路。阈值Vt是执行过电压保护的最小阈值。过电压保护的过电压阈值Vw由微控制80来编程。假使支配信号Scmt非周期性地实时生成，此过电压阈值Vw将重置为其最小值。在本发明的一实施例中，对于12V的输出电压Vtj而言，过电压阈值Vw将被编成为14V ;对于5V的输出电压\而言，过电压阈值Vw将被编成为6V。假使支配信号Scnt没有及时地由微控制器80生成，过电压阈值Vw将重置为6V，即使输出电压\设定在12V。当微控制器 80不正确地操作时，上述机制将保护功率转换器以避免非正常操作。比较器265的输出驱动晶体管271以生成控制信号Sx。支配信号Scnt也驱动晶体管272来生成控制信号Sx。晶体管271与272的漏极彼此连接在一起以生成控制信号Sx。因此，控制信号Sx是用来保护可编程功率转换器并控制切换控制器300。
[0228]图6表示根据本发明一实施例，保护电路250的计时器280。计时器280的功能操作如同一监控计时器。计时器280包括反相器281、晶体管282、电流源283、电容器285以及比较器290。定电流源283用来对电容器285充电。被提供至计时器280的重置输入的输入信号CLR通过反相器281以及晶体管282来使电容器285放电。假使电容器285没有及时地由输入信号CLR来完全放电，当跨越电容器285的电压高于阈值Vth时，比较器290将生成逾时信号Totjt。
[0229]图7表示根据本发明一实施例，初级侧控制的可编程功率转换器的切换控制器300。切换控制器300包括电压检测电路310、电流检测电路320、比较器315、误差放大器325、或门331、电容器326、脉宽调制电路350、可编程电路400、晶体管336以及电阻器335、337与338。电压检测电路310根据反射信号Vs生成电压回路信号Vea以及放电时间信号TDS。电压回路信号Vea与输出电压Vo相关连。放电时间信号Tds则与变压器10的去磁化时间相关连。电流检测电路320根据电流信号Vcs以及放电时间信号Tds来生成电流回路信号IEA。电压检测电路310以及电流检测电路320是涉及功率转换器的初级侧调节(primary side regulation,PSR)的技术。初级侧调节技术的详细内容可以在一些已知技术中获得，例如编号为 6，997，824 且名称为” Control circuit for controlling outputcurrent at the primary side of a power converter”的美国专利、编号为 7，016，204且名称为”Close-loop PWM controller for primary-side controlled power converters，，的美国专利以及编号为7，352，595且名称为” Primary-side controlled switchingregulator”的美国专利。
[0230]电压反馈信号Vea耦接比较器315。当电压反馈信号Vea的幅值大于参考信号REF_V的幅值时，比较器315生成过电压信号0V。参考信号REF_V也称为过电压阈值。电流回路信号Iea耦合至误差放大器325。电流回路信号Iea与参考信号REF_I —起通过误差放大器325生成电流反馈信号IFB。参考信号REF_I也称为电流限制阈值。电容器326耦接电流反馈信号Ifb以用于回路补偿。可编程电路400根据控制信号Sy以及通电复位信号RST来生成参考信号REF_V与REF_I以及保护信号PRT。每当可编程功率转换器的电源开启时，参考信号REF_V与REF_I将被重置为其各自的初始值。参考信号REF_V作为用于过电压保护的过电压阈值。此过电压保护通过反射信号Vs的检测而运作。参考信号REF_I则作为电流参考信号，用来调节功率转换器的输出电流L。
[0231]保护信号PRT以及过电压信号OV提供至或门331以生成关闭信号OFF。电阻器335用来拉高反馈信号VB。反馈信号Vb通过晶体管336以及电阻器337与338来生成次级侧反馈信号\。脉宽调制电路350根据次级侧反馈信号\、电流反馈信号Ifb、关闭信号OFF以及通电复位信号RST来生成切换信号Sw。
[0232]图8表示根据本发明一实施例，切换控制器300的脉宽调制电路350。脉宽调制电路350包括振荡器360、比较器365与367、反相器351、与门370以及触发器375。振荡器360生成时钟信号PLS以及斜坡信号RMP。时钟信号PLS通过触发器375来周期性地致能切换信号Sw。一旦斜坡信号RMP高于电流反馈信号Ifb,切换信号Sw将被禁用。或者,一旦斜坡信号RMP高于次级侧反馈信号\，切换信号Sw将被禁用。关闭信号OFF也通过反相器351以及与门370来禁用切换信号Sw。
[0233]图9表示根据本发明一实施例，切换控制器300的可编程电路400。可编程电路400包括电流源410、比较器`415、脉冲位置调制(pulse-position modulation)电路500、数字解码器450、寄存器460与465、数字转模拟转换器470与475、加法器480与485、反相器427与421、计时器420与425以及与门426。电流源410将控制信号Sy拉高。一但控制信号Sy低于阈值VT1，比较器415将生成脉冲信号SPU。脉冲位置调制电路500根据获得自控制信号Sy的脉冲信号Spu来生成解调信号Sm以及同步信号SYNC。如此一来，控制信号Sy通过脉冲位置调制方式来调制。解调信号Sm以及同步信号SYNC耦合至数字解码器450以生成数字数据Nm。数字数据Nm储存至寄存器460与寄存器465。寄存器460耦接数字转模拟转换器470，藉以生成电压调整信号加法器480通过将参考信号Vkf与电压调整信号Vj相加来生成参考信号REF_V。
[0234]寄存器465耦接数字转模拟转换器475以生成电流调整信号加法器485通过将参考信号Ikf与电流调整信号Ij相加来生成参考信号REF_I。因此，参考信号
REF_I可由微控制器80来编程。变压器10的反射电压Vs用于在切换控制器300内的过电流保护。此过电流保护(对于输出电压％的过电流保护)的阈值可在变压器10的次级侧由控制器100来编程。此外，输出电流Itj的值可在变压器10的次级侧由控制器100来编程。
[0235]脉冲信号Sr^耦合至计时器420，用于检测脉冲信号Spu的脉冲宽度。假使脉冲信号Spu的脉冲宽度超过期间Tqv，保护信号PRT将由计时器420通过反相器421来生成。此保护信号PRT耦合来禁用切换信号Sw。由于当输出电压V。的过电压状态在变压器10的次级侧由控制电路100所检测到时，控制信号Sx (以及脉冲信号Spu)的脉冲宽度将大于期间Tw，所以一旦输出电压\的过电压状态被检测到，切换信号Sw将被禁用。
[0236]计时器425通过反相器427接收脉冲信号SPU。一旦脉冲信号Spu的脉冲宽度没有超过特定期间TQT，计时器425将通过与门426生成重置信号PSET。通电复位信号RST也通过与门426来生成重置信号PSET。重置信号PSET用来清除寄存器460与465以将电压调整信号' 以及电流调整信号Ij的值重置为零。因此，一旦控制信号Sx没有由控制电路100周期性地实时生成，参考信号设定为最小值(Vkf)以用于过电压保护。此外，一旦控制信号SfS有由控制电路100周期性地实时生成，参考信号REF_I将设定为最小值(Ikf)以调节输出电流I。。因此，假使微控制器80非适当地操作，过电压阈值REF_V以及电流限制阈值REF_I将重置为其各自的最小值。因此，由控制电路100所生成的控制信号Sx可用于:
[0237](I)当在控制电路100检测到过电压状态时，用于过电压保护。
[0238](2)在切换控制器300中的通信，以设定过电压阈值(REF_V)以及电流限制阈值REF_I。
[0239](3)重置在切换控制器300内的计时器420以确保控制电路100适当地操作，除此之外，过电压阈值REF_V以及电流限制阈值(电流参考信号，REF_I)将重置为其各自的最小值，以保护并调节功率转换器。
[0240]图10表示根据本发明一实施例，可编程电路400的脉冲位置调制电路。脉冲位置调制电路500操作如同解调器，适用于具有脉冲位置调制的输入信号。脉冲位置调制电路500包括晶体管510、电阻器511、电流源512、电容器520、比较器530、触发器570以及脉冲生成电路580。电流源512对电容器520充电。脉冲信号Spu通过晶体管510以及电阻器511来使电容器520放电。斜坡信号SLP由跨于电容器520两端而生成。一旦斜坡信号SLP高于阈值\2，比较器530将生成数据信号SD。数据信号Sd将根据脉冲信号Spu来锁存至触发器570,以生成解调信号SM。触发器570由通电复位信号RST重置。脉冲信号Spu还通过脉冲生成电路580来生成同步信号SYNC。
[0241]图11表示控制信号Sx与SY、斜坡信号SLP、同步信号SYNC、数据信号Sd以及解调信号Sm的波形。这些波形表示出解调信号Sm根据控制信号Sx的脉冲位置而生成。
[0242]图12表示控制信号Sx与SY、重置信号PSET以及保护信号PRT。假使控制信号SX的生成期间没有长于期间Tot，将生成重置信号PSET。假使控制信号Sx的脉冲宽度大于期间Tqv，将生成保护信号PRT。
[0243]本发明虽以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明的范围，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围是以本发明的权利要求为准。
【权利要求】
1.一种控制装置，用以控制可编程功率转换器，包括: 控制电路，生成可编程电压参考信号，以调节所述可编程功率转换器的输出电压； 其中，所述控制电路包括: 反馈电路，检测所述输出电压，以根据所述可编程电压参考信号以及所述输出电压来生成反馈信号； 切换控制器，检测变压器的切换电流，以根据所述反馈信号以及所述变压器的所述切换电流来生成切换信号，其中，所述切换信号用来切换所述变压器以生成所述输出电压以及输出电流；以及 第一光耦合器，将所述反馈信号由所述控制电路传送至所述切换控制器； 其中，所述控制电路位于所述变压器的次级侧，且所述切换控制器位于所述变压器的初级侧；以及 其中，所述控制电路具有通信接口以与复数外部装置通信。
2.如权利要求1所述的控制装置，其中，所述切换控制器检测所述变压器的反射信号，以根据所述变压器的去磁化时间来调节所述可编程功率转换器的所述输出电流。
3.如权利要求1所述的控制装置，其中，所述切换控制器检测反射信号，以执行在所述切换控制器内的过电压保护。
4.如权利要求3所述的控制装置，还包括: 第二光耦合器，将所述控制电路的控制信号传送至所述切换控制器。
5.如权利要求4所述的控制装`置，其中，所述控制电路还包括: 数字转模拟转换器，生成可编程过电压阈值，以执行在所述控制电路内的过电压保护； 其中，所述反馈电路包括: 过电压保护电路，藉由比较所述输出电压与所述可编程过电压阈值来生成所述控制信号; 其中，每当所述可编程功率转换器的电源开启时，所述可编程过电压阈值将重置至最小值，以及所述控制信号用来生成过电压信号以禁用所述切换信号。
6.如权利要求4所述的控制装置，其中，所述控制电路还包括: 微控制器，编程所述可编程电压参考信号以及所述控制信号； 其中，所述控制信号通过所述第二光耦合器来控制所述切换控制器。
7.如权利要求6所述的控制装置，其中，所述反馈电路还包括: 监控计时器，接收来自所述微控制器的支配信号； 其中，假使所述支配信号非周期性地及时生成，所述监控计时器将生成逾时信号；以及 其中，所述可编程过电压阈值将根据所述逾时信号而重置至最小值。
8.如权利要求6所述的控制装置，其中，所述控制电路还包括: 模拟转数字转换器，检测所述可编程功率转换器的所述输出电压； 其中，所述模拟转数字转换器的输出耦接所述微控制器。
9.如权利要求6所述的控制装置，其中，所述微控制器具有内存电路，且所述内存电路包括程序内存以及数据内存。
10.如权利要求4所述的控制装置，其中，所述控制电路生成所述控制信号以编程在所述切换控制器内的过电压阈值，以用于所述可编程功率转换器的所述输出电压的过电压保护。
11.如权利要求10所述的控制装置，其中，所述控制电路生成所述控制信号以控制在所述切换控制器内的电流限制阈值，藉此调节所述可编程功率转换器的所述输出电流。
12.如权利要求11所述的控制装置，其中，每当所述可编程功率转换器的电源开启时，所述电流限制阈值以及所述过电压阈值将重置为各自的最小值。
13.如权利要求11所述的控制装置，其中，假使所述控制信号没有及时地生成，所述电流限制阈值以及所述过电压阈值将被重置为各自的最小值。
14.如权利要求4所述的控制装置，其中，所述控制信号由脉冲位置调制方式来调制。
15.如权利要求1所述的控制装置，其中，每当所述可编程功率转换器的电源开启时，所述可编程电压参考信号将重`置为初始值。
【文档编号】G05B19/05GK103713571SQ201410008637
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2014年1月7日 优先权日:2013年1月8日
【发明者】杨大勇 申请人:崇贸科技股份有限公司, 快捷半导体(苏州)有限公司