專利名稱：具有隔離接口和遠(yuǎn)程接通/關(guān)斷的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開一般地涉及電路，具體但非唯一地涉及包括反饋和遠(yuǎn)程接通/關(guān)
斷(remote on/off)功能的隔離電源(isolated power supply)。
背景技術(shù)：
許多電路要求電路的不同區(qū)域之間電隔離(galvanic isolation)。電隔 離發(fā)生在DC電流無法在這些被隔離部分之間流動時。然而，可能仍需要 在電路的被隔離部分之間傳輸反饋信號和其他信息。這種電路的一個示例 是電源(power supply)或電力變換器(power converter)。電源可被包括 在諸如蜂窩電話、個人數(shù)字助理(PDA)、膝上型電腦等等之類的電氣設(shè) 備中。因為電力一般是通過壁裝電源插座以高電壓AC電力的形式輸送 的，所以電源或電力變換器需要將高電壓AC電力變壓成低電壓DC電 力，該低電壓DC電力隨后可用于為電氣設(shè)備供電。
電源中經(jīng)常包括的電子元件之一是變壓器。在操作期間，變換器使得 能量可以在電源的輸入側(cè)(稱為初級側(cè)(primary side))和電源的輸出側(cè) (稱為次級側(cè)(secondary side))之間傳送。電源的輸入側(cè)和輸出側(cè)通常 被電隔離。在此示例中，電隔離發(fā)生在DC電流無法在電源的輸入側(cè)和輸 出側(cè)之間流動時。
在操作中，電源可使用控制器來調(diào)節(jié)被輸送到諸如計算機之類的電氣 設(shè)備的輸出電力，該電氣設(shè)備一般可稱為負(fù)載?？刂破鬟€可耦合到反饋電 路，該反饋電路提供關(guān)于電源的輸出的反饋信息，從而使得控制器可以調(diào) 節(jié)被輸送到負(fù)載的電力的量。
電源中可包括另一個特征是遠(yuǎn)程接通/關(guān)斷特征。遠(yuǎn)程接通/關(guān)斷特征 使得電源的輸出側(cè)的設(shè)備(即，被電源供電的負(fù)載)可以向電源的輸入側(cè) 發(fā)送信號，以關(guān)斷輸入側(cè)的電路，以便節(jié)約能量。例如，在電源的輸出側(cè)
6接收電力的個人計算機可包括接通/關(guān)斷開關(guān)，該接通/關(guān)斷開關(guān)向電源的 輸入側(cè)發(fā)送信號以使其關(guān)斷。
然而，如上所述，電源的輸入側(cè)和輸出側(cè)被電隔離。從而，來自輸出 的反饋信息和遠(yuǎn)程接通/關(guān)斷信號也被與電源的輸入側(cè)隔離開來。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種電路，包括包括在所述電路的 初級側(cè)中的控制器，其中所述控制器被耦合以接收初級側(cè)反饋信號，其中 所述控制器被配置為在所述初級側(cè)反饋信號超過反饋信號閾值時進(jìn)入關(guān)閉 模式；以及隔離接口，該隔離接口被耦合以使所述電路的初級側(cè)與所述電 路的次級側(cè)電隔離，其中所述隔離接口將來自所述次級側(cè)的次級側(cè)反饋信 號轉(zhuǎn)化為所述初級側(cè)的初級側(cè)反饋信號，并且其中所述隔離接口被配置為 響應(yīng)于接通/關(guān)斷信號而將所述初級側(cè)反饋信號調(diào)整為超過所述反饋信號閾 值。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種電源，包括包括在所述電源 的初級側(cè)中的控制器，其中所述控制器被耦合以響應(yīng)于初級側(cè)反饋信號而 調(diào)節(jié)所述電源的輸出，其中所述控制器被配置為在所述初級側(cè)反饋信號超 過反饋信號閾值時進(jìn)入關(guān)閉模式；以及隔離接口，該隔離接口被耦合以使 所述電源的初級側(cè)與所述電源的次級側(cè)電隔離，其中所述隔離接口接收來 自所述次級側(cè)的次級側(cè)反饋信號并將所述初級側(cè)反饋信號提供給所述控制 器，并且其中所述隔離接口被配置為響應(yīng)于接通/關(guān)斷信號而將所述初級側(cè) 反饋信號調(diào)整為超過所述反饋信號閾值。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種方法，包括利用隔離接口使
電路的次級側(cè)與該電路的初級側(cè)電隔離；利用所述隔離接口將來自所述電
路的次級側(cè)的次級側(cè)反饋信號轉(zhuǎn)化成所述電路的初級側(cè)的初級側(cè)反饋信
號；在所述隔離接口處接收接通/關(guān)斷信號；以及響應(yīng)于所述接通/關(guān)斷信 號將所述初級側(cè)反饋信號調(diào)整為超過控制器的反饋信號閾值，其中所述控 制器在所述初級側(cè)反饋信號超過所述反饋信號閾值時進(jìn)入關(guān)閉模式。


參考以下附圖來描述本發(fā)明的非限制性、非窮舉性實施例，除非另有 指明，在附圖中相似的標(biāo)號在各幅圖中指代相似的部件。 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的電路的框圖。 圖2是示出根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的電源的功能電路圖。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的隔離接口的電路圖。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的控制器的反饋特性的示圖。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的隔離接口的電路圖。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的隔離接口和反饋電路的電路圖。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的隔離接口和反饋電路的電路圖。
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的隔離接口和反饋電路的電路圖。
具體實施例方式
這里描述了具有隔離接口和遠(yuǎn)程接通/關(guān)斷的電路的示例。在以下描述 中，闡述了許多具體細(xì)節(jié)，以幫助全面理解實施例。然而，相關(guān)領(lǐng)域的技 術(shù)人員將會認(rèn)識到，沒有這些具體細(xì)節(jié)中的一個或多個，或者利用其他方 法、元件、材料等等，也可以實現(xiàn)這里描述的技術(shù)。在其他情況下，沒有 示出或詳細(xì)描述公知的結(jié)構(gòu)、材料或操作，以避免模糊某些方面。
本說明書中各處提及"一個實施例"、"實施例"、"一個示例"或 "示例"指的是結(jié)合該實施例或示例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括 在本發(fā)明的至少一個實施例中。從而，本說明書中各處出現(xiàn)短語"在一個 實施例中"、"在實施例中"、"一個實施例"或"示例"不一定都指的 是同一個實施例或示例。另外，特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性在一個或多個實 施例或示例中可以通過任何合適的組合和/或子組合而被組合。此外，應(yīng)當(dāng) 明白，這里提供的附圖是用于對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員作出說明的，并且 圖不一定是按比例繪制的。
本發(fā)明的實施例包括這樣一個電路，該電路包括提供至少兩個功能的 隔離接口 1)反饋功能；以及2)遠(yuǎn)程接通/關(guān)斷功能。隔離接口在執(zhí)行 這兩個功能的同時維持電路的初級側(cè)和次級側(cè)之間的電隔離。反饋功能包
8括將來自電路的次級側(cè)的次級側(cè)反饋信號轉(zhuǎn)化成初級側(cè)的初級側(cè)反饋信 號。電路的初級側(cè)中包括的控制器接收初級側(cè)反饋信號。遠(yuǎn)程接通/關(guān)斷功 能包括響應(yīng)于接通/關(guān)斷信號將初級側(cè)反饋信號調(diào)整為超過控制器的反饋信
號閾值，以使得控制器進(jìn)入關(guān)閉(shutdown)模式。這些和其他實施例在 下文中詳細(xì)描述。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的電路100的框圖。圖示的電路100的示 例包括初級側(cè)和次級側(cè)。初級側(cè)被示為包括初級主電路102，該初級主電 路102包括控制器104。電路100的次級側(cè)被示為包括次級主電路106和 反饋電路108。圖1還示出了包括在電路100中的隔離接口 110。
如圖1所示，電路100的初級側(cè)和次級側(cè)相互電隔離。即，DC電流 無法在初級側(cè)和次級側(cè)之間直接流動。在一個示例中，來自隔離接口 110 的第一部分電路耦合到初級側(cè)的電路，并且來自隔離接口 110的第二部分 電路耦合到次級側(cè)的電路。隔離接口 110被包括在電路100中，以在執(zhí)行 至少以下兩個功能的同時維持電隔離1)反饋功能，以及2)遠(yuǎn)程接通/
關(guān)斷功能，這兩個功能都將在下文中更詳細(xì)描述。
圖1所示的控制器104被包括在初級主電路102中。控制器104被耦 合以響應(yīng)于反饋信號117而操作初級主電路102。在一個示例中，控制器 104響應(yīng)于反饋信號117而調(diào)整電源中的電力開關(guān)的占空因數(shù)。更具體而 言，占空因數(shù)可定義為電力開關(guān)被啟用的時間占某個時間段的百分比。
初級主電路102可包括響應(yīng)于初級側(cè)反饋信號117而執(zhí)行多種功能的 電路。例如，電路100可以是電源，其中初級主電路102包括響應(yīng)于初級 側(cè)反饋信號117而調(diào)整電源的輸出的電源電路。
圖1還示出了耦合到反饋電路108的次級主電路106。如圖所示，反 饋電路108向隔離接口 110提供次級側(cè)反饋信號113。次級主電路106可 包括結(jié)合初級主電路102執(zhí)行多種功能的電路。例如，電路100可以是電 源，其中次級主電路106包括提供電源的經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出的電源電路。繼續(xù) 此示例，反饋電路108可被配置為響應(yīng)于電源的經(jīng)調(diào)節(jié)輸出而提供次級側(cè) 反饋信號113。
在反饋功能的操作中，隔離接口 110將來自次級側(cè)的次級側(cè)反饋信號113轉(zhuǎn)化為將被控制器104接收的初級側(cè)反饋信號117。在一個示例中， 初級側(cè)反饋信號117基本上代表著次級側(cè)反饋信號113。
隔離接口 110的遠(yuǎn)程接通/關(guān)斷功能包括響應(yīng)于接通/關(guān)斷信號U5而 將初級側(cè)反饋信號117調(diào)整為超過控制器104的反饋信號閾值，以使得控 制器104進(jìn)入關(guān)閉模式。作為示例，控制器104可包括一種反饋特性，該 反饋特性包括在初級側(cè)反饋信號117大于閾值時進(jìn)入關(guān)閉模式。作為另一 個示例，控制器104可在初級側(cè)反饋信號117小于閾值時進(jìn)入關(guān)閉模式。 當(dāng)處于關(guān)閉模式中時，控制器104可將驅(qū)動信號219的占空因數(shù)減小到 零。
仍參考圖1，接通/關(guān)斷信號115被用于向電路IOO指示控制器104是 否應(yīng)當(dāng)進(jìn)入關(guān)閉模式。在一個示例中，接通/關(guān)斷信號115可由電路IOO外 部的電路生成。例如，接通/關(guān)斷信號115可由諸如計算機主板(未示出) 之類的設(shè)備的遠(yuǎn)程接通/關(guān)斷電路生成，以便防止在操作期間不需要電力時 浪費電力。
因此，圖l示出了包括單個隔離接口 110的示例性電路100，該隔離 接口 110用于執(zhí)行反饋功能和遠(yuǎn)程接通/關(guān)斷功能，同時維持電路100的初 級側(cè)和次級側(cè)之間的電隔離。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的電源202的功能電路圖。電源202是圖 1中的電路100的一種可能的實現(xiàn)方式。圖2示出了耦合到計算機204的 電源202。電源202被示為包括控制器104、反饋電路108、隔離接口 110、變壓器206、箝位電路214、整流和濾波電路215、以及電力開關(guān) 216。變壓器206被示為包括初級繞組208和次級繞組210。圖2還示出了 包括接通/關(guān)斷電路222和負(fù)載218的計算機204。
如圖2所示，電源202的初級側(cè)和次級側(cè)相互電隔離。隔離接口 110 被包括在電源202中，以在執(zhí)行至少以下兩個功能的同時維持電隔離 1)反饋功能，以及2)遠(yuǎn)程接通/關(guān)斷功能。更具體而言，在某些電路中 可能由于安全標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)而需要電隔離。
控制器104在圖2中被示為包括在電源202的初級側(cè)?？刂破?04被 耦合以響應(yīng)于初級側(cè)反饋信號117而生成代表占空因數(shù)的驅(qū)動信號219。在圖示示例中，控制器104被耦合以控制電力開關(guān)216的開關(guān)，以調(diào)節(jié)電 源202的輸出(例如，V0、 10,等等)。在一個示例中，控制器104可包 括一種反饋特性，該反饋特性包括在初級側(cè)反饋信號117超過反饋信號閾 值時(例如，太高、太低等等)進(jìn)入關(guān)閉模式。當(dāng)處于關(guān)閉模式中時，控 制器104可通過將驅(qū)動信號219的占空因數(shù)減小到零，來禁用電力開關(guān) 216。雖然圖2將控制器104和電力開關(guān)216示為分開的元件，但在一個 示例中控制器104和電力開關(guān)216被一起集成到單個集成電源控制器電路 中。
圖2的示例示出了電源202向計算機204提供供應(yīng)電壓(例如， Vo)。雖然圖2示出了電源202的單個輸出電壓V0，但是電源202可根 據(jù)計算機204的需要提供任何數(shù)目的輸出電壓，包括一個或多個電壓(例 如，+12V、 -12V、 +5V、 -5V，等等)。
圖2還示出了反饋電路108耦合到電源202的輸出V0。如圖所示，反 饋電路108向隔離接口 110提供次級側(cè)反饋信號113。反饋電路108可基 本上響應(yīng)于電源202的經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出(例如，V0、 10等等)而提供次級側(cè) 反饋信號113。整流和濾波電路215對輸出Vo處的電壓進(jìn)行整流和濾波。
如圖2所示，電源202包括單個隔離接口 110，用于如上所述執(zhí)行反 饋功能和遠(yuǎn)程接通/關(guān)斷功能，同時維持電源202的初級側(cè)和次級側(cè)之間的 電隔離。
接通/關(guān)斷信號115可用于向電源202指示出控制器104是否應(yīng)當(dāng)進(jìn)入 關(guān)閉模式。在圖示示例中，接通/關(guān)斷信號115由計算機204中的接通/關(guān) 斷電路222生成。例如，接通/關(guān)斷電路222可被包括在計算機204的備用 電路中。圖2示出了計算機204的負(fù)載218由電源202的經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電 壓Vo來供電。然而，在一個示例中，計算機204包括備用電壓VsB。備用 電壓Vw可以是不論計算機204是被接通還是關(guān)斷都始終保持有效的電 壓。備用電壓Vsb可保持有效，以便計算機204即使在被關(guān)斷時也可以執(zhí) 行某些功能。例如，接通/關(guān)斷電路222可由備用電壓V犯供電，從而即使 在計算機204被關(guān)斷時電路也有電力可用，從而使得接通/關(guān)斷信號115仍 可被發(fā)送到電源202，以表明應(yīng)當(dāng)向計算機204恢復(fù)供應(yīng)電壓V0。計算機204可以是個人計算機、個人數(shù)字助理或者任何其他合適的能夠運行軟件的計算等同物。如上所述，電源202被耦合以向計算機204的元件(由負(fù)載218表示)提供經(jīng)調(diào)節(jié)的供應(yīng)電壓。在一個示例中，負(fù)載218包括耦合到總線的處理器。在一個示例中，負(fù)載218還包括以下各項中的一個或多個存儲器、存儲裝置、顯示控制器、通信接口、輸入/輸出控制器、以及音頻控制器。在另一個示例中，計算機204可被替換為任何需要一個或多個經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出來用于負(fù)載218的電氣設(shè)備。
在一個示例中，負(fù)載218中包括的、由電源202供電的處理器可以是傳統(tǒng)的微處理器，例如個人家用計算機中通常包括的那種。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的隔離接口 300的電路圖。圖示的隔離接口 300的示例包括光耦合器(optocoupler) 302和開關(guān)304，用于提供反饋功能和遠(yuǎn)程接通/關(guān)斷功能。隔離接口 300是圖l和2中的隔離接口 110的一種可能的實現(xiàn)方式。
圖3將初級側(cè)反饋信號117示為初級反饋電流IFB PRIMARY o 如圖中還示出的，初級反饋電流 1FB PRIMARY 可以是通過反饋引腳FB流出控制器104的電流。這里使用的"負(fù)"初級反饋電流 丄FB PRIMARY 指的是流出控制器104并通過反饋引腳FB流到輸入回路(i叩ut return) 306的傳統(tǒng)電流。圖3還將次級側(cè)反饋信號113示為次級反饋電流
lFB SECONDARY o "正"次級反饋電流 丄FB SECONDARY 指的是通過光電二極管303流出反饋電路108的傳統(tǒng)電流。
如圖3的示例中所示，光耦合器302在光耦合器302的光電二極管
303處接收次級反饋電流IFB SECONDARY 并且將該電流轉(zhuǎn)化成初級反饋電流IFB_PRIMARY。如圖中還示出的，開關(guān)304被耦合以響應(yīng)于接通/關(guān)斷信號115而防止(例如，阻止)次級反饋電流 lFB SECONDARY 流經(jīng)光電二極管。當(dāng)開
關(guān)304被禁用(即，斷開)時，次級反饋電流 印B SECONDARY 被防止流經(jīng)光電二極管，從而初級反饋電流 丄FB PRIMARY 被相應(yīng)地防止流經(jīng)光耦合器302
的光電晶體管。即，接通/關(guān)斷信號115可以啟用和禁用開關(guān)304，以調(diào)整
初級反饋電流Ira PRIMARY o
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的控制器104的反饋特性400的示圖。圖4的示例性反饋特性400示出了作為初級反饋電流lFBPRMARY的函數(shù)的驅(qū)
動信號219的占空因數(shù)。如圖4所示，反饋特性400包括反饋信號閾值404。對于反饋信號閾值404和閾值408之間的初級反饋電流，占空因數(shù)是最大占空因數(shù)(即，Dmax)。在圖示示例中，當(dāng)初級反饋電流IFB—primary在閾值408和閾值410之間時，占空因數(shù)響應(yīng)于初級反饋電流Ifb_priMARY。如上所述，在一個示例中，占空因數(shù)可以是驅(qū)動信號219使電力開關(guān)216能夠?qū)ǖ臅r間占某個時間段的百分比，從而可以發(fā)生對電源202的輸出的調(diào)節(jié)。當(dāng)占空因數(shù)為零時，控制器104防止電力開關(guān)216導(dǎo)通，從而電源202被關(guān)斷。對于大于反饋信號閾值404 (即，與反饋信號閾值404相比更偏正)的初級反饋電流，驅(qū)動信號219的占空因數(shù)為零。如圖4中還示出的，當(dāng)初級反饋電流大于反饋信號閾值404時，控制器104被認(rèn)為處于關(guān)閉模式406中(即，關(guān)斷)。在另一個示例中，當(dāng)初級反饋電流 印B PRIMARY 的大小減小到低于反饋信號閾值404時，控制器104可響應(yīng)于初級反饋電流IFB—primary的大小而執(zhí)行除調(diào)整占空因數(shù)外的多種其他功能。
現(xiàn)在參考圖3和4來描述具有隔離接口 300的控制器104的操作。當(dāng)開關(guān)304被啟用(即，閉合)時，次級反饋電流 丄FB SECONDARY 被允許流經(jīng)光耦合器302的光電二極管，因此控制器104被啟用。光耦合器302隨后
將次級反饋電流IFB SECONDARY 轉(zhuǎn)化為初級反饋電流Ira PRIMARY o 若初級反饋
電流IFB—primary小于反饋信號閾值404 (即，與反饋信號閾值404相比更
偏負(fù))，控制器104則會輸出具有響應(yīng)于初級反饋電流IFB—p畫ary的占空
因數(shù)的驅(qū)動信號219。在隔離接口 300接收到指示電力關(guān)閉的接通/關(guān)斷信號115后，開關(guān)304被禁用，這防止了次級反饋電流IFB SECONDARY 流經(jīng)光
電二極管。從而，初級反饋電流 丄FB PRIMARY 將變得更加偏正，直到其超過
反饋信號閾值404為止，此時控制器104進(jìn)入關(guān)閉模式406，并且將驅(qū)動信號219的占空因數(shù)減小到零。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的隔離接口 500的電路圖。圖示的隔離接口 500的示例包括光耦合器502和開關(guān)504，用于提供反饋功能和遠(yuǎn)程接通/關(guān)斷功能。隔離接口 500是圖l和2中的隔離接口 110的一種可能的實現(xiàn)方式。
如圖5的示例中所示，光耦合器502在光耦合器502的光電二極管處
接收次級反饋電流 lFB SECONDARY賃 并且將該電流轉(zhuǎn)化成初級反饋電流IFB_PRIMARY。如圖中還示出的，開關(guān)504被耦合以響應(yīng)于接通/關(guān)斷信號115而使次級反饋電流 lFB SECONDARY 繞開光電二極管(即，分路)。當(dāng)開關(guān)504被啟用(即，閉合)時，使次級反饋電流 丄FB SECONDARY 繞開光電二極管，從而相應(yīng)地防止了初級反饋電流IFB—p畫ary流經(jīng)光耦合器502的光電晶體管。即，接通/關(guān)斷信號115可以啟用和禁用開關(guān)504，以調(diào)整初級反
PRIMARY o
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的隔離接口 600和反饋電路602的電路圖。隔離接口 600是圖3中的隔離接口 300以及圖1和2中的隔離接口110的一種可能的實現(xiàn)方式。反饋電路602是圖l-3中的反饋電路108的一種可能的實現(xiàn)方式。圖示的隔離接口 600的示例包括光耦合器OPT、開關(guān)SW、遠(yuǎn)程電阻器RREM、以及電阻器RoPT。反饋電路602被示為包括電容器C、分路調(diào)節(jié)器(shuntregulator) SR、以及電阻器R,、 RjnR3。
如圖6所示，反饋電路602通過電阻器112和R3耦合到經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓Vo。電阻器R2和R3形成電阻分壓器，該電阻分壓器被耦合以向分路調(diào)節(jié)器SR的基準(zhǔn)端提供基準(zhǔn)電壓。在一個示例中，分路調(diào)節(jié)器SR響應(yīng)于由112和R3的電阻分壓器提供的基準(zhǔn)電壓而調(diào)節(jié)分路調(diào)節(jié)器SR的陽極和陰極之間的電流。在一個示例中，分路調(diào)節(jié)器SR是可編程或可調(diào)整的分路調(diào)節(jié)器(例如，LM431、 TL431，等等)。
在正常操作期間，隨著負(fù)載要求變化，經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓Vo可改
變，這可能導(dǎo)致由電阻分壓器R2和R3提供的基準(zhǔn)電壓相應(yīng)地改變。響應(yīng)
于其基準(zhǔn)端處基準(zhǔn)電壓的改變，分路調(diào)節(jié)器SR將改變其陽極和陰極之間的經(jīng)調(diào)節(jié)電流。從而，次級反饋電流IFB SECONDARY 也將相應(yīng)地改變，從而響應(yīng)于輸出電壓Vo的變化而為控制器104提供反饋信息。然而，在經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓Vo中可能發(fā)生某些瞬態(tài)狀況(即，負(fù)載改變)，這可能導(dǎo)
致次級反饋電流 lFB SECONDARY 變得非常小，這種情況可能無意間導(dǎo)致控制
器104進(jìn)入關(guān)閉模式。從而，隔離接口 600包括電阻器Ropt，該電阻器ROTT被耦合以在正常操作期間(例如，在電源202的調(diào)節(jié)期間)提供最小
電流。在一個示例中，電阻器ROPT提供的最小電流與等于或小于反饋信號
閾值404 (即，與反饋信號閾值404相比更偏負(fù))的初級側(cè)反饋電流 丄fb primary (參見圖4)相對應(yīng)，從而使得控制器104保持接通。從而電阻 器RoPT被耦合以防止控制器104響應(yīng)于電路的次級側(cè)的瞬態(tài)狀況而無意間 進(jìn)入關(guān)閉模式。
如圖6所示，開關(guān)SW可以是NPN雙極結(jié)晶體管。隔離接口 600中還 包括遠(yuǎn)程電阻器RREM。在另一個示例中，開關(guān)SW可以是任何類型的啟用 光電二極管303的晶體管或開關(guān)機構(gòu)。遠(yuǎn)程電阻器Rrem可被包括在隔寓接 口 600中以充當(dāng)上拉或下拉電阻器，以控制開關(guān)SW的基極。例如，為了 接通開關(guān)SW，接通/關(guān)斷電路222可提供高阻抗輸出，該高阻抗輸出使得 遠(yuǎn)程電阻器RREM將開關(guān)SW的基極拉高，從而啟用開關(guān)SW。類似地，接 通/關(guān)斷電路222可通過提供低阻抗輸出來關(guān)斷開關(guān)SW，該低阻抗輸出將 開關(guān)SW的基極強制為低，從而禁用開關(guān)SW。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的隔離接口 700和反饋電路702的電路 圖。隔離接口 700是圖5中的隔離接口 500以及圖1和2中的隔離接口 110的一種可能的實現(xiàn)方式。反饋電路702是圖1、 2和5中的反饋電路 108的一種可能的實現(xiàn)方式。圖示的隔離接口 700的示例包括光耦合器 OPT、開關(guān)SW、遠(yuǎn)程電阻器RREM、以及電阻器RoPT。反饋電路702被示 為包括電容器C、分路調(diào)節(jié)器SR、以及電阻器R" R2和Rs。從而，對隔 離接口 700中的開關(guān)SW的啟用將使得控制器104進(jìn)入關(guān)閉模式。
如圖7所示，開關(guān)SW被耦合以使次級反饋電流 丄fb secondary 繞開光 耦合器OPT的光電二極管(即，分路)。隔離接口 700中還包括遠(yuǎn)程電阻 器Rrem。遠(yuǎn)程電阻器Rrem可被包括在隔寓接口 700中以充當(dāng)上拉或下拉 電阻器，以控制開關(guān)SW的基極。例如，為了接通開關(guān)SW，接通/關(guān)斷電 路222可提供高阻抗輸出，該高阻抗輸出使得遠(yuǎn)程電阻器RREM將開關(guān)SW 的基極拉高，從而啟用開關(guān)SW。類似地，接通/關(guān)斷電路222可通過提供 低阻抗輸出來關(guān)斷開關(guān)SW，該低阻抗輸出將開關(guān)SW的基極強制為低， 從而禁用開關(guān)SW。因此，與圖6的實施例不同，隔離接口 700中的開關(guān)SW的啟用將使得控制器104進(jìn)入關(guān)閉模式。
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的隔離接口 800和反饋電路802的電路 圖。隔離接口 800是圖3中的隔離接口 300以及圖1和2中的隔離接口 IIO的一種可能的實現(xiàn)方式。反饋電路802是圖l-3中的反饋電路108的一 種可能的實現(xiàn)方式。圖示的隔離接口 800的示例包括光耦合器OPT、開關(guān) SW、遠(yuǎn)程電阻器RREM、以及電阻器RoPT。反饋電路802被示為包括電容 器C、分路調(diào)節(jié)器SR、以及電阻器R,、 R2和R3。
如圖8所示，開關(guān)SW可以是PNP雙極結(jié)晶體管。隔離接口 800中還 包括遠(yuǎn)程電阻器Rrem。遠(yuǎn)程電阻器Rrem可被包括在隔寓接口 800中以充 當(dāng)上拉或下拉電阻器，以控制開關(guān)SW的基極。例如，為了關(guān)斷開關(guān) SW，接通/關(guān)斷電路222可提供高阻抗輸出，該高阻抗輸出使得遠(yuǎn)程電阻 器RREM將開關(guān)SW的基極拉高，從而禁用開關(guān)SW。類似地，接通/關(guān)斷 電路222可通過提供低阻抗輸出來接通開關(guān)SW，該低阻抗輸出將開關(guān) SW的基極強制為低，從而啟用開關(guān)SW。從而，隔離接口 800中的開關(guān) SW的禁用將使得控制器104進(jìn)入關(guān)閉模式。
以上對本發(fā)明的圖示實施例的描述(包括摘要部分的描述)并不意圖 為窮舉性的或者將本發(fā)明限制到所公開的確切形式。雖然這里出于說明目 的描述了本發(fā)明的具體實施例和示例，但正如相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將會認(rèn) 識到的，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種修改。
可根據(jù)上述詳細(xì)描述來對本發(fā)明進(jìn)行這些修改。所附權(quán)利要求中使用 的術(shù)語不應(yīng)當(dāng)被解釋為將本發(fā)明限制到說明書中公開的具體實施例。更準(zhǔn) 確地說，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)完全由所附權(quán)利要求來限定，這些權(quán)利要求應(yīng) 當(dāng)根據(jù)所確立的權(quán)利要求解釋原則來解釋。
1權(quán)利要求
1.一種電路，包括包括在所述電路的初級側(cè)中的控制器，其中所述控制器被耦合以接收初級側(cè)反饋信號，其中所述控制器被配置為在所述初級側(cè)反饋信號超過反饋信號閾值時進(jìn)入關(guān)閉模式；以及隔離接口，該隔離接口被耦合以使所述電路的初級側(cè)與所述電路的次級側(cè)電隔離，其中所述隔離接口將來自所述次級側(cè)的次級側(cè)反饋信號轉(zhuǎn)化為所述初級側(cè)的初級側(cè)反饋信號，并且其中所述隔離接口被配置為響應(yīng)于接通/關(guān)斷信號而將所述初級側(cè)反饋信號調(diào)整為超過所述反饋信號閾值。
2. 如權(quán)利要求1所述的電路，還包括反饋電路，該反饋電路被包括在 所述電路的次級側(cè)中并且被耦合以響應(yīng)于所述電路的輸出而生成所述次級 側(cè)反饋信號。
3. 如權(quán)利要求1所述的電路，其中所述控制器被耦合以生成具有響應(yīng) 于所述初級側(cè)反饋信號的占空因數(shù)的驅(qū)動信號。
4. 如權(quán)利要求3所述的電路，其中所述反饋信號閾值是第一反饋信號 閾值，其中當(dāng)所述初級側(cè)反饋信號在所述第一反饋信號閾值和第二反饋信 號閾值之間時所述占空因數(shù)為最大占空因數(shù)。
5. 如權(quán)利要求4所述的電路，其中當(dāng)所述初級側(cè)反饋信號在所述第二 反饋信號閾值和第三反饋信號閾值之間時所述占空因數(shù)與所述初級側(cè)反饋 信號成比例。
6. 如權(quán)利要求3所述的電路，其中所述控制器還被配置為在處于所述 關(guān)閉模式中時將所述驅(qū)動信號的占空因數(shù)減小到零。
7. 如權(quán)利要求1所述的電路，其中所述初級側(cè)反饋信號是流出所述控 制器的反饋引腳的電流。
8. 如權(quán)利要求7所述的電路，其中所述反饋信號閾值是負(fù)電流值。
9. 如權(quán)利要求1所述的電路，其中所述反饋信號閾值是非零反饋信號
10.如權(quán)利要求1所述的電路，其中所述隔離接口包括使所述電路的初級側(cè)與所述電路的次級側(cè)電隔離的光耦合器。
11. 如權(quán)利要求IO所述的電路，其中所述次級側(cè)反饋信號是流入所述 光耦合器的光電二極管中的電流，所述隔離接口還包括開關(guān)，該開關(guān)被耦 合以響應(yīng)于所述接通/關(guān)斷信號而減小流入所述光耦合器的光電二極管中的 電流。
12. 如權(quán)利要求11所述的電路，其中所述開關(guān)被耦合以使所述電流基 本上繞開所述光耦合器的光電二極管。
13. 如權(quán)利要求11所述的電路，其中所述開關(guān)是雙極結(jié)晶體管。
14. 如權(quán)利要求11所述的電路，其中所述開關(guān)被耦合以基本上阻止所 述電流流經(jīng)所述光電二極管。
15. 如權(quán)利要求1所述的電路，其中所述電路的次級側(cè)將被耦合到包 括用于生成接通/關(guān)斷信號的接通/關(guān)斷電路的計算機。
16. 如權(quán)利要求1所述的電路，其中所述接通/關(guān)斷信號包括高阻抗?fàn)?態(tài)和低阻抗?fàn)顟B(tài)，其中所述隔離接口還包括電阻器，該電阻器被耦合以在 所述高阻抗?fàn)顟B(tài)期間將所述接通/關(guān)斷信號上拉到一電壓。
17. —種電源，包括包括在所述電源的初級側(cè)中的控制器，其中所述控制器被耦合以響應(yīng) 于初級側(cè)反饋信號而調(diào)節(jié)所述電源的輸出，其中所述控制器被配置為在所 述初級側(cè)反饋信號超過反饋信號閾值時進(jìn)入關(guān)閉模式；以及隔離接口，該隔離接口被耦合以使所述電源的初級側(cè)與所述電源的次 級側(cè)電隔離，其中所述隔離接口接收來自所述次級側(cè)的次級側(cè)反饋信號并 將所述初級側(cè)反饋信號提供給所述控制器，并且其中所述隔離接口被配置 為響應(yīng)于接通/關(guān)斷信號而將所述初級側(cè)反饋信號調(diào)整為超過所述反饋信號 閾值。
18. 如權(quán)利要求17所述的電源，還包括電力開關(guān)，該電力開關(guān)被包括 在所述電源的初級側(cè)中，其中所述控制器還被配置為控制所述電力開關(guān)的 開關(guān)以調(diào)節(jié)所述電源的輸出并且在處于所述關(guān)閉模式中時禁用所述電力開 關(guān)。
19. 如權(quán)利要求17所述的電源，其中所述電力開關(guān)和所述控制器被一起集成到單個集成電源控制器電路中。
20. 如權(quán)利要求n所述的電源，其中所述初級側(cè)反饋信號是流出所述 控制器的反饋引腳的電流。
21. 如權(quán)利要求17所述的電源，其中所述反饋信號閾值是非零反饋信 號閾值。
22. 如權(quán)利要求17所述的電源，其中所述隔離接口包括使所述電源的 初級側(cè)與所述電源的次級側(cè)電隔離的光耦合器。
23. 如權(quán)利要求22所述的電源，其中所述次級側(cè)反饋信號是流入所述 光耦合器的光電二極管中的電流，所述隔離接口還包括開關(guān)，該開關(guān)被耦 合以響應(yīng)于所述接通/關(guān)斷信號而減小流入所述光耦合器的光電二極管中的 電流。
24. 如權(quán)利要求23所述的電源，其中所述開關(guān)被耦合以使所述電流基 本上繞開所述光耦合器的光電二極管。
25. 如權(quán)利要求23所述的電源，還包括反饋電路，該反饋電路被包括 在所述電源的次級側(cè)中并且被耦合以響應(yīng)于所述電路的輸出而生成所述次 級側(cè)反饋信號。
26. 如權(quán)利要求25所述的電源，其中所述反饋電路包括分路調(diào)節(jié)器， 該分路調(diào)節(jié)器被耦合以響應(yīng)于所述電源的輸出而調(diào)整流經(jīng)所述光電二極管 的電流，并且其中所述隔離接口包括旁路電阻器，該旁路電阻器被耦合到 所述分路調(diào)節(jié)器以在所述電源的調(diào)節(jié)期間提供流經(jīng)所述光電二極管的最小 電流。
27. 如權(quán)利要求26所述的電源，其中流經(jīng)所述光電二極管的最小電流 對應(yīng)于超過所述反饋信號閾值的初級側(cè)反饋信號。
28. 如權(quán)利要求27所述的電源，其中超過所述反饋信號閾值的初級側(cè) 反饋信號包括增大到比所述反饋信號閾值更偏正的值的初級側(cè)反饋信號。
29. 如權(quán)利要求17所述的電源，其中所述電源的次級側(cè)將被耦合到包 括用于生成所述接通/關(guān)斷信號的接通/關(guān)斷電路的計算機。
30. —種方法，包括利用隔離接口使電路的次級側(cè)與該電路的初級側(cè)電隔離；利用所述隔離接口將來自所述電路的次級側(cè)的次級側(cè)反饋信號轉(zhuǎn)化成所述電路的初級側(cè)的初級側(cè)反饋信號；在所述隔離接口處接收接通/關(guān)斷信號；以及響應(yīng)于所述接通/關(guān)斷信號將所述初級側(cè)反饋信號調(diào)整為超過控制器的 反饋信號閾值，其中所述控制器在所述初級側(cè)反饋信號超過所述反饋信號 閾值時進(jìn)入關(guān)閉模式。
31. 如權(quán)利要求30所述的方法，還包括響應(yīng)于所述初級側(cè)反饋信號利 用所述控制器來調(diào)節(jié)電源的輸出。
32. 如權(quán)利要求31所述的方法，其中響應(yīng)于所述初級側(cè)反饋信號利用 所述控制器來調(diào)節(jié)電源的輸出的步驟包括生成具有響應(yīng)于所述初級側(cè)反饋 信號的占空因數(shù)的驅(qū)動信號，其中所述反饋信號閾值是第一反饋信號閾值 并且其中所述控制器包括所述第一反饋信號閾值、第二反饋信號閾值和第 三反饋信號閾值，所述方法還包括當(dāng)所述初級側(cè)反饋信號超過所述反饋信號閾值時將所述驅(qū)動信號的占 空因數(shù)減小到零；當(dāng)所述初級側(cè)反饋信號在所述第一反饋信號閾值和所述第二反饋信號 閾值之間時將所述驅(qū)動信號的占空因數(shù)增大到最大占空因數(shù)；以及當(dāng)所述初級側(cè)反饋信號在所述第二反饋信號閾值和所述第三反饋信號 閾值之間時與所述初級側(cè)反饋信號成比例地調(diào)整所述占空因數(shù)。
全文摘要
公開了具有隔離接口和遠(yuǎn)程接通/關(guān)斷的電路。該電路包括控制器，該控制器被包括在電路的初級側(cè)中?？刂破鞅获詈弦越邮粘跫墏?cè)反饋信號，并且控制器被配置為在初級側(cè)反饋信號超過反饋信號閾值時進(jìn)入關(guān)閉模式。該電路還包括隔離接口，該隔離接口被耦合以使電路的初級側(cè)與電路的次級側(cè)電隔離。隔離接口將來自次級側(cè)的次級側(cè)反饋信號轉(zhuǎn)化為初級側(cè)的初級側(cè)反饋信號。隔離接口被配置為響應(yīng)于接通/關(guān)斷信號而將初級側(cè)反饋信號調(diào)整為超過反饋信號閾值。
文檔編號H02J13/00GK101677193SQ20091016909
公開日2010年3月24日 申請日期2009年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日
發(fā)明者羅伯特·J·馬耶爾 申請人:電力集成公司