由于來自輔助繞組P2的第一電壓感測信號不足以啟動打嗝模式，通過從比較器Xl輸出的信號來對其進行提升。進而使用第二感測電路120來操作比較器，并在電流感測電路和經由比較器Xl反饋的誤差放大器輸出Vc之間提供另一或第二反饋路徑。結果，可以使得通常僅用次級側反饋工作的控制器的打嗝特征用初級側反饋來可靠地操作。
[0067]電容器C4的目的是給出在比較器的反相輸入端子的測量的輕微的延遲，以濾掉通過啟動引起的進入大輸出電容中的初始浪涌。這允許忽略由于輸出電容充電而導致在啟動時看到的過流事件。該電容器的定時可以基于以下等式:T = -C4*R2*logn(l-VM/Vc)，其中T是以秒為單位的時間，C4是以法拉為單位的電容C4，R2是以歐姆為單位的電阻R2，Vm是以瓦特為單位的C4上的電壓，并且Vc是誤差放大器輸出管腳上的電壓。因此，例如，如果C4 = 47nF，R2 = 100k，VC4 = 2.5V(D2上的基準電壓)并且Vc = 2.8V，則T=-47nF*100k*logn(l-2.5/2.8) = 10.5ms。
[0068]實施例2
[0069]現(xiàn)在將參照圖4描述本發(fā)明的第二實施例。電路的組件和操作與第一實施例的組件和操作相同。然而，在圖4中，用可調節(jié)的精密分路調節(jié)器U2來替換比較器Xl和基準二極管D2以及電阻器R4。分路調節(jié)器具有與它的比較器非反相輸入端子連接的內部2.5V基準。
[0070]分路調節(jié)器的陰極經由二極管D5和電阻器R6與輔助繞組P2連接。分路調節(jié)器U2的反相管腳(ref管腳)通過電阻器R12與Ul的誤差放大器輸出端子Vc連接。如上所述，反相管腳與電阻器R12和電容器C14之間的中間點連接，電容器C4與OV連接。
[0071]內部比較器的輸出(它的陰極管腳)不直接與Ul的電壓反饋管腳Vfb連接，原因在于它僅能夠飽和至2.5V。因此，將附加的電阻器R6添加至輔助反饋分壓器，以限制從輔助繞組P2獲取的電流。因此分路調節(jié)器的輸出管腳連接于電阻器R6和Rll之間。
[0072]分路調節(jié)器執(zhí)行與第二實施例的比較器電路Xl相同的作用。選擇電阻器的值，使得當U2飽和至2.5V時，到Ul的電壓反饋管腳Vfb中的反饋電壓Vf小于它的正常調節(jié)電壓的60%。
[0073]該電容器C9的定時可以基于以下等式:T = -C9*R12*logn(l_Vra/Vc)，其中T是以秒為單位的時間，C9是以法拉為單位的電容C9，R12是以歐姆為單位的電阻R12，VC9是以瓦特為單位的C9上的電壓，并且Vc是誤差放大器輸出管腳上的電壓。例如，當 C4 = 47nF，R12 = 100k，Vc9= 2.5V(U2 上的基準電壓)并且 Vc = 2.8V 時，T=-47nF*100k*logn(l-2.5/2.8) = 10.5ms。
[0074]因此，已經描述了這樣的改進的控制電路，其具有在初級和次級側繞組之間的隔離、通過輔助初級側繞組實現(xiàn)的電壓調節(jié)、以及打嗝模式保護。
[0075]本發(fā)明的實施例提供了一種檢測電源處于過載并使反饋電壓的降低以使控制器啟動打嗝模式的方法。此外，該方法可以在不對輸入至輸出的隔離做出妥協(xié)且不需要光耦合器或光隔離器的情況下實現(xiàn)。
[0076]僅為了說明的目的而非旨在根據(jù)以下權利要求定義的來限制本發(fā)明的范圍，已經描述了本發(fā)明的示例實施例。本領域技術人員將顯而易見在權利要求范圍內的修改和變型。
【主權項】
1.一種具有電力輸入端子和電力輸出端子的DC到DC轉換器，所述轉換器包括: 變壓器，所述變壓器具有與電力輸入端子連接的初級變壓器線圈和與所述電力輸出端子連接的次級變壓器線圈； 開關電路，所述開關電路具有開關和開關控制器，所述開關控制器控制所述開關的占空比，以提供為所述初級變壓器線圈提供能量的周期性信號； 所述開關電路具有第一感測電路和第二感測電路，所述第一感測電路用于檢測變壓器的電壓狀況，在第一感測電路處接收到的電壓用于在第一感測電路處檢測到的電壓狀況指示所述變壓器過載時調節(jié)所述開關的占空比并啟動打嗝模式，所述打嗝模式用于在初級繞組和/或次級繞組中消散電力；所述第二感測電路用于檢測開關和/或初級繞組處的過流狀況； 輔助繞組，所述輔助繞組與變壓器的初級變壓器線圈和/或次級變壓器線圈電磁耦合，以經由第一反饋路徑將指示所述變壓器處的電壓狀況的第一信號反饋至第一感測電路； 另一反饋路徑，所述另一反饋路徑在所述第二感測電路和所述第一感測電路之間連接，用于向第一感測電路提供第二信號，以在檢測到過載時提升所述第一信號，并啟動所述打嗝模式。2.根據(jù)權利要求1所述的轉換器，其中所述第一感測電路包括:具有用于接收第一信號的反饋端子的電壓感測電路，以及差分放大器電路。3.根據(jù)權利要求1或2所述的轉換器，其中指示所述變壓器過載的電壓狀況是:通過所述差分放大器電路檢測到所述第一感測電路所感測到的電壓下降到低于第一閾值。4.根據(jù)權利要求3所述的轉換器，所述輔助繞組經由串聯(lián)布置的二極管和電阻器與所述開關控制器的反饋輸入端子電耦合。5.根據(jù)權利要求2所述的轉換器，其中所述比較器是基于在所述第一感測電路處接收到的第一信號來提供輸出信號以調節(jié)開關的占空比的誤差放大器， 所述誤差放大器提供指示應當增大占空比還是減小占空比的誤差放大器輸出信號； 所述開關控制器具有誤差放大器輸出管腳，在所述放大器輸出管腳處輸出所述誤差放大器輸出信號。6.根據(jù)權利要求5所述的轉換器，其中當所述第二感測電路檢測到過載電流時，所述開關控制器被配置為減小所述開關的占空比，使所述誤差信號輸出飽和。7.根據(jù)權利要求5或6所述的轉換器，其中將來自所述開關控制器的誤差輸出管腳的誤差信號輸出作為第二信號反饋至所述第一感測電路。8.根據(jù)權利要求7所述的轉換器，其中將所述誤差信號輸出經由比較器電路反饋至所述第一感測電路，所述比較器電路比較所述誤差信號與基準電壓，并在檢測到所述誤差信號與所述基準電壓相比足夠更大時向所述第一感測電路輸出所述第二信號。9.根據(jù)權利要求8所述的轉換器，其中所述比較器電路包括運算放大器。10.根據(jù)權利要求9所述的比較器，其中誤差輸出信號在所述運算放大器的反相管腳處輸入，使得當在所述第二感測電路處檢測到過載時所述運算放大器飽和至一個低值。11.根據(jù)權利要求8所述的轉換器，其中所述比較器電路包括二極管調節(jié)器，并且誤差輸出信號在所述二極管調節(jié)器的輸入管腳處輸入，使得當在所述第二感測電路處檢測到過載時所述調節(jié)器飽和至一個低值。12.根據(jù)權利要求8、9或10所述的轉換器，包括在地與運算放大器的反相管腳或調節(jié)器二極管之間連接的電容器。
【專利摘要】本申請涉及具有電力輸入端子和電力輸出端子的DC到DC轉換器，包括：變壓器；具有開關和開關控制器的開關電路；開關電路具有第一感測電路和第二感測電路，在第一感測電路處接收到的電壓被用于調節(jié)開關的占空比并啟動用于在第一感測電路處檢測到的電壓狀況指示變壓器的過載時在初級繞組和/或次級繞組中消散電力的打嗝模式；與變壓器的初級變壓器線圈和/或次級變壓器線圈電磁耦合的輔助繞組，以將指示變壓器處的電壓狀況的第一信號反饋至第一感測電路；在第二感測電路和第一感測電路之間連接用于向第一感測電路提供第二信號的另一反饋路徑，以當檢測到過載時提升第一信號并啟動打嗝模式。
【IPC分類】H02M1/32, H02M3/335
【公開號】CN105450005
【申請?zhí)枴緾N201510600396
【發(fā)明人】弗蘭克·沃恩斯
【申請人】株式會社村田制作所
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年9月18日
【公告號】US20160087542