專利名稱：：用于向電子設(shè)備供應(yīng)隔離的經(jīng)調(diào)節(jié)的直流功率的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及電源，并且更具體地涉及用于將以第一電平提供的離線直流功率轉(zhuǎn)換成適于向電子設(shè)備供電的第二電平的隔離的經(jīng)調(diào)節(jié)的直流功率的裝置和方法。
背景技術(shù)：
：很多目前的電子設(shè)備是由從交流(AC)主電源得到的直流電流(DC)來進(jìn)行供電的。交流至直流轉(zhuǎn)換器將交流功率轉(zhuǎn)換為第一直流電壓或者電流以向設(shè)備供電。很多這些設(shè)備(例如，個(gè)人計(jì)算機(jī)和電視)被配置為與輔助設(shè)備耦合。在一些情況下，輔助電子設(shè)備使用與第一直流電壓或者電流不同的第二直流電壓或者電流來操作。在該情況下，使用直流-直流轉(zhuǎn)換器以將第一直流電壓或者電流(即，離線直流電壓)轉(zhuǎn)換為第二直流電壓或者電流，以向輔助設(shè)備供電。期望對(duì)第二直流電壓或電流的調(diào)節(jié)和隔離，并且對(duì)第二直流電壓或電流的調(diào)節(jié)和隔離是由常規(guī)的直流-直流轉(zhuǎn)換器電路來提供的。盡管如此，常規(guī)地用定制設(shè)計(jì)的電源控制器電路和組件來實(shí)施這些直流-直流轉(zhuǎn)換器特征。具體地，常規(guī)電源控制器電路依靠光學(xué)耦合器或者隔離信號(hào)變壓器來對(duì)隔離變壓器的初級(jí)和次級(jí)繞組進(jìn)行隔離。兩種解決方案都包括分立電路組件并且都不適于在單片集成電路上實(shí)現(xiàn)。作為結(jié)果，常規(guī)電路典型地包括多個(gè)分立組件、多個(gè)集成電路以及在某些情況下包括混合IC以提供轉(zhuǎn)換器功能。盡管這些電路很好的執(zhí)行了它們的功能，但同通常期望的情形相比它們占用了較多的空間。另外，它們可能是復(fù)雜和昂貴的。因此，希望提供一種可以集成在單個(gè)單片集成電路上的隔離的離線功率控制器
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的實(shí)施例提供一種電源設(shè)備，包括與單片集成電路耦合的變壓器。所述變壓器將施加于所述變壓器的初級(jí)繞組上的第一直流電壓轉(zhuǎn)換為在所述變壓器的次級(jí)繞組處提供的第二直流電壓。所述單片集成電路包括幵關(guān)調(diào)壓器，所述開關(guān)調(diào)壓器包括在所述單片集成電路上的開關(guān)和開關(guān)控制器。在所述單片集成電路的第二部分上提供隔離器。所述單片集成電路對(duì)所述第二直流信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)并且將所述第二直流信號(hào)與所述第一直流信號(hào)隔離。下面將參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)直流-直流轉(zhuǎn)換器的框圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的直流-直流轉(zhuǎn)換器的框圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的直流至直流轉(zhuǎn)換器的框圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電路的示意圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的直流至直流轉(zhuǎn)換器的框圖。具體實(shí)施例方式為了本說明書的需要，術(shù)語"直流信號(hào)"和術(shù)語"直流電壓"、"直流電流"以及"直流功率"是同義的。包括直流(DC)至直流轉(zhuǎn)換器的常規(guī)離線開關(guān)式電源(SMPS)是眾所周知的。在常規(guī)離線直流-直流轉(zhuǎn)換器中，通常通過對(duì)交流(AC)電源(比如由電力線提供的電源)進(jìn)行整流和濾波來獲得第一直流信號(hào)。本文中AC電源也被稱作市電電源。在隔離的直流-直流轉(zhuǎn)換器中，向變壓器的初級(jí)繞組提供第一直流信號(hào)。電源開關(guān)(典型地，功率晶體管)與變壓器的初級(jí)側(cè)耦合并且以第一公共電勢(shì)(例如，地電勢(shì))為基準(zhǔn)。通過起止初級(jí)繞組中的電流流動(dòng)的電源開關(guān)的動(dòng)作在變壓器的次級(jí)繞組中感生出第二直流信號(hào)。將反饋電路與變壓器的次級(jí)繞組處的電源輸出進(jìn)行耦合，以對(duì)第二直流信號(hào)進(jìn)行釆樣，并且提供指示第二直流信號(hào)和所期望的參考直流電平之差的反饋信號(hào)。光學(xué)耦合器將來自變壓器的次級(jí)側(cè)的反饋電路的反饋信號(hào)與開關(guān)調(diào)壓器進(jìn)行耦合。開關(guān)調(diào)壓器控制功率晶體管。隔離器提供變壓器的初級(jí)和次級(jí)繞組之間的隔離。常規(guī)離線直流-直流轉(zhuǎn)換器是已商用的。例如，安森美半導(dǎo)體在輸出處提供經(jīng)調(diào)節(jié)的隔離的第二直流信號(hào)。圖l圖1示出了包括直流-直流轉(zhuǎn)換器10在內(nèi)的示例常規(guī)開關(guān)式電源(SMPS)。圖1的直流-直流轉(zhuǎn)換器10包括變壓器180，該變壓器180包括初級(jí)繞組181和次級(jí)繞組182。直流-直流轉(zhuǎn)換器10還包括開關(guān)151和開關(guān)控制器IOO。直流-直流轉(zhuǎn)換器10還包括與變壓器180的次級(jí)繞組182耦合的調(diào)壓器300以及耦合在轉(zhuǎn)換器輸出195和控制器100之間的光學(xué)耦合器200。轉(zhuǎn)換器輸入105與電源30耦合。在圖l所示的示例中，電源30包括在轉(zhuǎn)換器輸入105處提供經(jīng)整流以及經(jīng)濾波的第一直流電壓的市電整流器以及濾波器30。輸入105耦合至變壓器180的初級(jí)繞組181的一端。開關(guān)151經(jīng)由電流感測(cè)電阻器17耦合在初級(jí)繞組181的另一端和第一參考電勢(shì)(例如，地5)之間。由電阻17提供電流感測(cè)輸出7并且將電流感測(cè)輸出7耦合至控制器100的輸入。將控制器100的輸出耦合至開關(guān)151以操作開關(guān)151。直流-直流轉(zhuǎn)換器10在轉(zhuǎn)換器輸出195處提供第二直流電壓。將轉(zhuǎn)換器輸出195耦合至變壓器180的次級(jí)繞組182的一端。變壓器180的次級(jí)繞組182的另一端以第二參考電勢(shì)15為基準(zhǔn)。將調(diào)壓器300與變壓器180的次級(jí)繞組耦合，以感測(cè)輸出195處的第二直流電壓并且提供代表了以第二參考電勢(shì)15為基準(zhǔn)的第二直流電壓195的反饋信號(hào)4。光學(xué)耦合器200包括發(fā)光元件11和光感測(cè)元件12。發(fā)光元件11與輸出195耦合，以接收第一反饋信號(hào)4并且依照于反饋信號(hào)4來發(fā)光。發(fā)光元件ll與第二參考電勢(shì)15耦合。光接收元件12接收由發(fā)光元件11發(fā)射的光。光接收元件12向開關(guān)控制器100的輸入提供與接收到的光一致的信號(hào)。光接收元件12提供給控制器100的信號(hào)與第一參考電勢(shì)5為基準(zhǔn)。開關(guān)控制器100的輸出對(duì)開關(guān)151進(jìn)行操作，以控制變壓器180的初級(jí)繞組181中的電流。這樣一來，依靠光學(xué)耦合器200向變壓器180的初級(jí)側(cè)181的控制器151提供變壓器180的次級(jí)側(cè)182的輸出195處的第二直流電壓。同時(shí)，不管第一參考電勢(shì)5和第二參考電勢(shì)15之間的差異如何，光學(xué)耦合器200提供變壓器180的初級(jí)繞組181和次級(jí)繞組182之間的隔離。使用至少兩個(gè)分離封裝的電路來實(shí)施圖l所示的直流-直流轉(zhuǎn)換器的公共配置。一個(gè)封裝是包括控制器100在內(nèi)的單片IC。另一封裝包括光學(xué)耦合器200。在一些配置中，第三封裝包括調(diào)壓器300。因此，常規(guī)直流-直流轉(zhuǎn)換器依賴于多個(gè)分離封裝的電路來提供控制器100的功能。特別地，希望通過提供單片集成電路上的隔離器以及直流-直流轉(zhuǎn)換器10的其它功能來提供變壓器180的初級(jí)和次級(jí)繞組之間的隔離。圖2圖2的框圖示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電源設(shè)備20。設(shè)備20包括與單片集成電路400耦合的變壓器電路180。變壓器電路180包括初級(jí)側(cè)、次級(jí)側(cè)、整流器291以及電容器293，所述初級(jí)側(cè)包括初級(jí)繞組181，所述次級(jí)側(cè)包括次級(jí)繞組182。將第一整流直流電源電壓Vin施加于電源設(shè)備輸入105處的初級(jí)繞組181。電壓Vin以第一公共電勢(shì)5為基準(zhǔn)，第一公共電勢(shì)5—般被稱作熱地(hotgrmmd)。第一公共電勢(shì)5對(duì)于與變壓器180的初級(jí)偵lj耦合的電路是公共的。電源設(shè)備輸出195通過在次級(jí)繞組182中產(chǎn)生的電壓中得到輸出電源第二直流電壓Vout。電壓Vout以第二公共電勢(shì)5為基準(zhǔn)，第二公共電勢(shì)5—般被稱作冷地(coldground)或者底盤接地。電壓Vout可以被用于向圖中未示出的電子設(shè)備提供能量。變壓器電路180的次級(jí)側(cè)包括與次級(jí)繞組182耦合的整流器291以及以常規(guī)方式耦合在整流器291和第二公共電勢(shì)15之間的電容器293。在一些實(shí)施例中，底盤公共電勢(shì)對(duì)于包括設(shè)備在內(nèi)的電路來說是公共的。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，第二參考電勢(shì)15包括公共參考電勢(shì)，該公共參考電勢(shì)針對(duì)由變壓器180的次級(jí)側(cè)供電的電路。單片集成電路400包括電源開關(guān)151、開關(guān)調(diào)壓器100以及隔離器201。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在單片集成電路400的第一部分上實(shí)現(xiàn)電源開關(guān)151。在單片集成電路400的第二部分上實(shí)現(xiàn)開關(guān)調(diào)壓器100。在單片集成電路400的第三部分上實(shí)現(xiàn)隔離器201。在單片集成電路400的第四部分上實(shí)現(xiàn)調(diào)壓器電路300。當(dāng)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員閱讀本說明書時(shí)將容易理解將單片集成電路制造為，某些電路部分相互重疊或以利于單片集成電路加工的各種配置與其它電路部分相互交織。因此，本文描述的單片集成電路400的第一、第二和第三和第四部分不一定包括單片集成電路上的在物理上彼此分離的獨(dú)立的電路組件。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，將開關(guān)調(diào)壓器100封裝為具有反饋電路300。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，將反饋電路300的至少一部分與開關(guān)調(diào)壓器100分離地封裝。將反饋電路300與電源輸出195耦合，以感測(cè)第二直流電壓Vout。反饋電路300基于第二直流信號(hào)電壓Vout的電平提供反饋信號(hào)297。在本發(fā)明的備選實(shí)施例中，集成轉(zhuǎn)換器電路400包括單個(gè)單片集成電路芯片，該芯片包括開關(guān)控制器IOO、反饋電路300、以及隔離器201。在一些備選實(shí)施例中，將開關(guān)151是分離組件提供的。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，在單片集成電路芯片上提供隔離器201，所述芯片包括隔離器201和至少一個(gè)電路，該電路被配置為提供選自開關(guān)控制器IOO、開關(guān)151以及調(diào)壓器300組中的功能。在操作中，在設(shè)備輸入105處向電源設(shè)備20提供第一直流電壓Vin。通過例如將設(shè)備輸入105與常規(guī)交流市電電源8(例如60或者50Hz)所提供的經(jīng)整流和濾波的電壓相耦合來提供第一直流電壓Vin。電壓Vin與變壓器180的初級(jí)繞組181的一端耦合。由電容器206以常規(guī)方式提供對(duì)整流后的市電電源執(zhí)行的平滑操作。電容器206形成常規(guī)平滑電容器。初級(jí)繞組181的另一端經(jīng)由開關(guān)151與第一公共電勢(shì)5或者熱地相耦合。第一公共電勢(shì)5包括本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的大地接地。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，第一公共電勢(shì)5包括針對(duì)變壓器180的初級(jí)側(cè)電路的電勢(shì)參考。開關(guān)151包括例如典型地使用于開關(guān)式電源中的常規(guī)斷路器晶體管。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，開關(guān)151包括選自包括雙極晶體管、場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)以及金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)在內(nèi)的組中的半導(dǎo)體設(shè)備。用于在半導(dǎo)體基片上實(shí)施開關(guān)151以包括電源設(shè)備20的單片集成電路400的多種半導(dǎo)體設(shè)備是眾所周知并且可以商用的。在圖2所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，開關(guān)151包括雙極晶體管。開關(guān)控制器100控制開關(guān)151的操作?？刂破?00通過以常規(guī)方式驅(qū)動(dòng)開關(guān)151周期性地對(duì)變壓器180的初級(jí)繞組181提供能量來控制開關(guān)151的操作。在開關(guān)151閉合之后，從初級(jí)繞組181向變壓器180的次級(jí)繞組182傳輸能量。將次級(jí)繞組182的第一端與整流器291耦合。由二極管291將傳輸?shù)哪芰窟M(jìn)行整流并且以常規(guī)方式將該能量存儲(chǔ)在電容器293中，以在設(shè)備輸出195處提供輸出電壓Vout。反饋電路300補(bǔ)償由于改變負(fù)載條件(例如，圖1的負(fù)載RJ所造成的Vout的改變。在圖2所示的實(shí)施例中，反饋電路300包括比較電路301和參考直流信號(hào)307。比較電路301包括被耦合為接收電壓Vout以向比較電路301提供電平指示信號(hào)4的第一輸入。比較電路301將電平指示信號(hào)4(指示直流電壓Vout的電平)與參考信號(hào)307進(jìn)行比較。比較電路301在其輸出處提供反饋信號(hào)297。反饋信號(hào)297代表相對(duì)于參考信號(hào)307的電平的第二直流電壓Vout的變化。就此而言，反饋信號(hào)297包括誤差信號(hào)。將反饋信號(hào)297耦合至隔離器201。隔離器201將反饋信號(hào)耦合至開關(guān)調(diào)壓器電路100。開關(guān)調(diào)壓器100以常規(guī)方式操作。如果在第二直流電壓Vcmt中存在誤差，開關(guān)調(diào)壓器100通過以常規(guī)方式調(diào)整開關(guān)(開和關(guān))以及開關(guān)151的開關(guān)定時(shí)來進(jìn)行補(bǔ)償。變壓器180的次級(jí)繞組182的一端與第二公共電勢(shì)15相耦合。因此，在第一公共電勢(shì)5和第二公共電勢(shì)15之間可能存在顯著的電勢(shì)差。為此，常規(guī)轉(zhuǎn)換器典型地經(jīng)由光學(xué)隔離器耦合用于調(diào)壓目的的反饋信號(hào)。不幸地是，在單片集成電路上實(shí)際上不能提供光學(xué)隔離器。圖2所示的單片集成電路400包括依照于本發(fā)明的實(shí)施例配置的隔離器201。與常規(guī)隔離器不同，隔離器201不依賴于用于將來自變壓器180的次級(jí)側(cè)的反饋信號(hào)298與變壓器180的初級(jí)側(cè)相耦合的光學(xué)電路元件。相反，隔離器201包括依照于本發(fā)明的原理配置的電容性元件。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在單片集成電路400上提供隔離器201。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的單片集成電路400的隔離器的進(jìn)一步細(xì)節(jié)的框圖。如圖2和3所示，電源設(shè)備20包括與單片集成轉(zhuǎn)換器電路400耦合的變壓器電路180。單片集成電路400包括開關(guān)151和開關(guān)控制器IOO、反饋電路300以及隔離器201。在圖3所示的實(shí)施例中，隔離器201包括調(diào)制器303、電容性隔離元件373、以及解調(diào)器305，所述電容性隔離元件373分別包括第一和第二電容器307和309。調(diào)制器303與比較電路311耦合以接收反饋信號(hào)313。調(diào)制器303包括振蕩器302。調(diào)制器303將振蕩器302所提供的載波信號(hào)與反饋信號(hào)313進(jìn)行調(diào)制。電容器307將交流(AC)調(diào)制信號(hào)耦合至解調(diào)器305的輸入64。根據(jù)圖3所示的本發(fā)明的實(shí)施例，調(diào)制器303的第一輸出61耦合至電容器307的一側(cè)。調(diào)制器305的第二輸出62耦合至電容器309的一個(gè)端子。電容器309的另一個(gè)端子耦合至解調(diào)器305的輸入65。從而，調(diào)制信號(hào)經(jīng)由電容器307和309耦合至解調(diào)器305。在第一輸出61和第二輸出62處產(chǎn)生的信號(hào)是互補(bǔ)信號(hào)，它們彼此是反相的。電容器307和309可以是內(nèi)置的、片上電容器(單片的)或者位于集成電路的外部。外部電容器將有利地允許以四個(gè)附加管腳為代價(jià)來使用特別額定電容器。解調(diào)器305的輸出298將信號(hào)施加于控制器100的反饋輸入2，所述信號(hào)包含由反饋信號(hào)313獲得的信息。控制器100向開關(guān)151提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)156。驅(qū)動(dòng)信號(hào)156引起開關(guān)151以反饋信號(hào)313確定的速率來開啟和閉合。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，依照于商用的開關(guān)式控制器配置來配置控制器IOO。例如，安森美半導(dǎo)體(NCP1200)描述了常規(guī)的控制器配置。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，依照于常規(guī)開關(guān)式控制器技術(shù)來配置控制器100的其它元件。盡管如此，作為與已知SMPS技術(shù)的對(duì)比，隔離器201不依靠光學(xué)組件來提供變壓器180的初級(jí)繞組181和次級(jí)繞組182之間的隔離。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，調(diào)制器303在載波上調(diào)制反饋信號(hào)313。調(diào)制信號(hào)經(jīng)由電容器307以及309從調(diào)制器303耦合至解調(diào)器305。解調(diào)器305由調(diào)制信號(hào)恢復(fù)反饋信號(hào)313中包含的誤差信息并且將恢復(fù)后的反饋信號(hào)提供給控制器100的輸入2。圖3所示的隔離器201的配置針對(duì)電源設(shè)備20提供了較高的抗擾度。這可以至少部分地被歸功于包括隔離器201在內(nèi)的電路所提供的對(duì)稱性。經(jīng)由電容器307和309所提供的差動(dòng)驅(qū)動(dòng)有利地利用共模抑制提供噪音消除。在低頻率(例如50或者60Hz)處熱地電勢(shì)5和冷地電勢(shì)15之間需要隔離，以避免例如電擊危險(xiǎn)的可能。電容器307和電容器309在低頻處形成高阻抗。從而，電容器307和309在熱地電勢(shì)5和冷地電勢(shì)15之間的反饋信號(hào)路徑中提供隔離。經(jīng)由電容器307和309耦合的信號(hào)的頻率被選擇為高于電容器307和309必將提供隔離的頻率。從而，電容器307和309在分別于調(diào)制器303的輸出61和62處產(chǎn)生的信號(hào)的頻率下形成低阻抗。因此，在調(diào)制器303的輸出61和62處產(chǎn)生的信號(hào)分別通過而不受電容器307和309的阻礙。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，調(diào)制器303用反饋信號(hào)313調(diào)制載波信號(hào)。在圖4中示出了一個(gè)示例調(diào)制電路配置。本發(fā)明的備選實(shí)施例使用其它類型的調(diào)制以將反饋信號(hào)313留在載波信號(hào)上。本發(fā)明的實(shí)施例依照于安全考慮并且服從任意可適用的安全規(guī)范的等級(jí)來選擇隔離電容器307和309。圖4圖4是示出了依照于本發(fā)明的實(shí)施例配置的電源設(shè)備20的框圖。如之前針對(duì)圖3描述的那樣，將變壓器電路180與單片集成電路400耦合。變壓器180在電源傳輸路徑中在熱地電勢(shì)5和冷地電勢(shì)15之間提供隔離。變壓器電路180可選地包括跨初級(jí)繞組181耦合的緩沖電路482。在圖4所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，在單片集成電路400的外部提供開關(guān)151。在單片集成電路400的第一部分上提供開關(guān)控制器100。相應(yīng)地，在圖4所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，在單片集成電路400的驅(qū)動(dòng)器輸出端子156處將開關(guān)151與開關(guān)控制器100進(jìn)行耦合。包括分壓器在內(nèi)的誤差信號(hào)生成電路536與單片集成電路400的第一端子A相耦合。第一端子A將反饋信號(hào)313耦合至單片集成電路400的調(diào)制器303。在單片集成電路400上實(shí)施調(diào)制器303。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，調(diào)制器電路303包括起止振蕩器302并且分別包括第一和第二反相器453和455。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，起止振蕩器302包括第一NOR門452和第二NOR門433。由NOR門433的管腳2處的信號(hào)來選通起止振蕩器302。由電阻器R11來拉高管腳2處的電壓。反饋信號(hào)313被耦合至設(shè)備319。配置設(shè)備319被配置為作為具有第三管腳的可控齊納二極管電路運(yùn)行，所述第三管腳用于接收反饋信號(hào)313。當(dāng)?shù)谌苣_上的反饋信號(hào)313降低至設(shè)備319閾值以下時(shí)，指示電壓Vout過低，設(shè)備319產(chǎn)生電壓電平，該電壓電平在NOR門433的管腳2處形成邏輯高。因此，禁用起止振蕩器302。另一方面，當(dāng)?shù)谌苣_上的反饋信號(hào)313升高至設(shè)備319的閾值以上時(shí)，指示電壓Vout過高，設(shè)備319產(chǎn)生電壓電平，該電壓電平在NOR門433的管腳2處形成邏輯低。因此，啟用起止振蕩器302從而以大約2MHz的頻率運(yùn)行。從而，調(diào)制器303依照于反饋信號(hào)313來調(diào)制振蕩器302，以在NOR門452的管腳ll處提供調(diào)制后的反饋信號(hào)。在圖4所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，在單片集成電路400的一部分上提供調(diào)制器303。用于振蕩器起止模式的備選調(diào)制技術(shù)是可行的。將NOR門452的管腳ll處的調(diào)制后的反饋信號(hào)耦合至第一反相器453。將第一反相器453的輸出耦合至第二反相器455以及電容器309。在圖4所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，由NOR門來實(shí)現(xiàn)反相器453和455。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易理解地，多種的邏輯電路適于實(shí)現(xiàn)反向器電路453和455。本發(fā)明不限于包括NOR門的實(shí)現(xiàn)方式。反相器455和453分別與隔離電容器307和309相耦合。隔離電容器307和309將調(diào)制后的反饋信息耦合至解調(diào)器305。在單片集成電路400的一部分上提供電容器307和309。將反相器455配置為以與反相器453對(duì)電容器309的充電和放電相反的關(guān)系來對(duì)電容器307進(jìn)行充電和放電。電容器307的另一側(cè)與解調(diào)器305的第一輸入相耦合。類似地，電容器309的另一側(cè)與解調(diào)器的第二輸入相耦合。解調(diào)器305包括晶體管325以及整流器302和301。由晶體管325和二極管301的基極-發(fā)射極結(jié)對(duì)電容器307和309提供的調(diào)制后的反饋信號(hào)進(jìn)行整流，并且在晶體管325中產(chǎn)生集電極電流。當(dāng)振蕩器20在電容器307和309中產(chǎn)生電流脈沖進(jìn)行放電。當(dāng)在電容器307和309中沒有產(chǎn)生電流脈沖時(shí)，單片集成電路400內(nèi)部提供的電流源對(duì)電容器C3進(jìn)行充電。當(dāng)?shù)谌苣_上的反饋信號(hào)313降低至設(shè)備319閾值以下時(shí)，指示電壓Vout過低，對(duì)電容器C3充電引起信號(hào)156增加晶體管151的電流。另一方面，當(dāng)?shù)谌苣_上的反饋信號(hào)313上升至設(shè)備319閾值以上時(shí)，指示電壓Vout過高，電容器307和309中的脈沖對(duì)電容器C3進(jìn)行放電，引起信號(hào)156減少晶體管151的電流。從而，建立了電壓調(diào)節(jié)環(huán)。圖5圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電源設(shè)備50。電源設(shè)備50包括與單片集成電路500耦合的變壓器電路180。根據(jù)圖5所示的本發(fā)明的實(shí)施例，單片集成電路500包括六管腳IC芯片。向包括分壓器(R12、R13)在內(nèi)的反饋電路536提供輸出電壓Vout?？梢栽贗C中部分地或者完全地實(shí)施該分壓器。外部電阻器R12允許更大的靈活性。反饋電路536向單片集成電路500提供反饋信號(hào)313。單片集成電路500的端子A將反饋信號(hào)313耦合至調(diào)制器的二極管319(參見圖4的303)。表1示出了單片集成控制器100的管腳1至8的功能。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>因此本文描述的本發(fā)明的各種實(shí)施例為單個(gè)芯片電源單片集成電路提供了集成次級(jí)側(cè)調(diào)壓和熱側(cè)隔離?？梢栽诓槐畴x本發(fā)明的精神或者基本特征的情況下用其它特定形式來體現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論如何應(yīng)將本實(shí)施例看作是說明性的而不是限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是前面的描述來限定。因此，屬于權(quán)利要求的等價(jià)物的含義和范圍的所有改變都意在被涵蓋于其中。權(quán)利要求1、一種電源，包括具有未經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入電源電壓的源，所述輸入電源電壓以第一公共導(dǎo)體電勢(shì)為基準(zhǔn)；可控輸出晶體管，與所述輸入電源電壓源耦合，用于由所述輸入電源電壓生成以第二公共導(dǎo)體電勢(shì)為基準(zhǔn)的輸出電源電壓；調(diào)制器，響應(yīng)于所述輸出電源電壓，用于生成具有第一頻率的反饋信號(hào)，所述反饋信號(hào)包含由所述輸出電源電壓得到的誤差電平信息；以及第一電容，用于將所述反饋信號(hào)容性耦合至所述晶體管，以對(duì)所述輸出電源電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述第一電容在從所述輸出電源電壓延伸至所述晶體管的反饋信號(hào)路徑中形成隔離勢(shì)壘，所述隔離勢(shì)壘在所述第一和第二公共導(dǎo)體電勢(shì)之間進(jìn)行隔離。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的電源，其中，所述第一電容包括分立組件。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的電源，其中，所述第一電容包含在集成電路中，所述集成電路還包括半導(dǎo)體。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的電源，其中，所述隔離勢(shì)壘是針對(duì)具有比所述第一頻率更低的頻率的信號(hào)形成的。5、根據(jù)權(quán)利要求l所述的電源，還包括第二電容，其中，所述調(diào)制器還生成第二交流反饋信號(hào)，所述第二交流反饋信號(hào)經(jīng)由所述第二電容容性耦合至所述晶體管，以在所述反饋信號(hào)路徑中提供差動(dòng)驅(qū)動(dòng)，所述反饋信號(hào)路徑提供所述隔離勢(shì)壘。6、根據(jù)權(quán)利要求l所述的電源，其中，所述調(diào)制器包括起止振蕩器。7、根據(jù)權(quán)利要求l所述的電源，其中，所述晶體管被耦合至隔離變壓器，以在生成所述輸入電源電壓的端子和生成所述輸出電源電壓的端子之間形成隔離勢(shì)壘，所述隔離勢(shì)壘將所述第一公共導(dǎo)體電勢(shì)與所述第二公共導(dǎo)體電勢(shì)隔離。8、一種電源，包括具有未經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入電源電壓的源，所述輸入電源電壓以第一公共導(dǎo)體電勢(shì)為基準(zhǔn)；可控輸出晶體管，與所述輸入電源電壓源耦合，用于由所述輸入電源電壓生成以第二公共導(dǎo)體電勢(shì)為基準(zhǔn)的輸出電源電壓；以及開關(guān)調(diào)壓器，響應(yīng)于所述輸出電源電壓，并且與所述輸出晶體管耦合，用于以負(fù)反饋方式對(duì)所述輸出電源電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且在所述開關(guān)調(diào)壓器的第一部分中包括用于將所述第一公共導(dǎo)體電勢(shì)與所述第二公共導(dǎo)體電勢(shì)進(jìn)行隔離以避免電擊危險(xiǎn)的隔離電路，使得在公共單片集成電路中同時(shí)實(shí)施包括所述隔離電路在內(nèi)的所述開關(guān)調(diào)壓器的所述第一部分和所述開關(guān)調(diào)壓器的第二部分。全文摘要本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種離線直流-直流轉(zhuǎn)換器，包括與單片集成電路(405)耦合的變壓器(180)。所述變壓器將輸入電源直流電壓(Vin)施加于所述變壓器的初級(jí)繞組(181)，以產(chǎn)生從次級(jí)繞組(182)提供的輸出電源直流電壓(Vout)。所述單片集成電路(400)包括開關(guān)調(diào)壓器，所述開關(guān)調(diào)壓器包括在所述單片集成電路的第一部分上的開關(guān)(151)和開關(guān)控制器(100)。在所述單片集成電路的第二部分上提供電容性隔離器(201)。所述單片集成電路對(duì)所述輸出電源直流電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且將所述輸出電源直流電壓與所述輸入電源直流電壓進(jìn)行隔離以避免電擊危險(xiǎn)。文檔編號(hào)H02M3/335GK101641857SQ200780052277公開日2010年2月3日申請(qǐng)日期2007年3月22日優(yōu)先權(quán)日2007年3月22日發(fā)明者安東·韋爾納·凱勒申請(qǐng)人:湯姆森許可貿(mào)易公司