[发明专利]从功率变换器控制器的单端子感测多电压值的方法和装置

说明书

本申请是申请日为2008年4月3日、申请号为200810100387.2且发明名称为“从功率变换器控制器的单端子感测多电压值的方法和装置”的发明专利申请的分案申请。

对在先申请的引用

本申请要求于2007年4月6日提交的、题为“METHOD AND APPARATUS FOR SENSING MULTIPLE VOLTAGE VALUES FROM A SINGLE TERMINAL OF A POWER CONVERTER CONTROLLER”的美国临时申请No.60/922133的优先权。

该申请与共同未决的题为“METHOD AND APPARATUS FOR POWER CONVERTER FAULT CONDITION DETECTION”的美国非临时申请相关。

技术领域

本发明通常涉及功率变换器，并且更具体地本发明涉及感测功率变换器的输入电压和输出电压。

背景技术

诸如手机、个人数字助理（PDA）、便携式电脑等的很多电子装置都由相对低压的DC电源供电。因为功率一般作为高压交流功率通过墙壁插座传送，所以需要一种通常称之为功率变换器的设备以将高压交流功率转换成低压直流功率。低压直流功率可以由功率变换器直接提供给设备，或者其可以被用于对可再充电电池充电，再由该电池提供能量给设备，但是一旦储存的能量耗尽就需要充电。典型地，用包括功率变换器的电池充电器为电池充电，该功率变换器符合电池所要求的恒流恒压要求。在工作中，功率变换器可以使用控制器调节传送给诸如电池之类的电气设备的输出功率，该电气设备通常被称为负载。更具体地，控制器可以与传感器耦合，该传感器可以提供功率变换器的输出的反馈信息，以便调节传送给负载的功率。控制器响应于来自传感器的反馈信息，通过控制功率开关的导通和关断调节给负载的功率，以从诸如输电线的输入功率源向输出传输能量脉冲。

功率变换器控制电路可以用于多种目的和应用。对控制电路功能性有这样的需求，其可以提供应用所需要的所有特征同时减少集成控制电路外部元件的数量。这种外部元件数量的减少实现了功率变换器的小型化，提高了便携性，简化了需要最终确定功率变换器设计的设计周期的数量并提高了最终产品的可靠性。此外，减少的元件数量可以在功率变换器运行过程中提供能量效率的改进，而且能够降低功率变换器的成本。改进调节并且检测功率变换器中其他故障状态的一些示范附加特征依赖于感测输入线电压。在一些情况下，为了满足客户需求有必要感测输入线电压。然而，已知的感测输入线电压的电路增加了控制器外部的元件。集成的解决方案会消除感测输入线电压所需要的分立元件，但是在一些情况下，集成感测输入线电压的电路会造成需要附加的端子，这可能增加尺寸、成本和集成控制器的复杂性。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于功率变换器的控制器，其包括切换功率开关以调节功率变换器的输出的切换控制；以及传感器，其耦合以接收来自控制器的单个端子的信号，在功率开关的至少部分导通时间内，来自该单个端子的该信号代表功率变换器的线输入电压，在功率开关的至少部分关断时间内，来自该单个端子的该信号代表功率变换器的输出电压，其中切换控制响应于传感器。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于功率变换器的控制器，包括端子；切换功率开关以调节功率变换器的输出的切换控制；耦合在该端子和切换控制之间的传感器，该传感器耦合以感测集成控制器的该端子处的电压，其中感测的电压表示功率变换器的输出电压，并且其中传感器还被耦合以感测集成控制器的该端子处的电流，其中感测的电流表示功率变换器的输入电压，并且其中切换控制响应于传感器切换功率开关。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于功率变换器的控制器，包括切换功率开关以调节功率变换器的输出的切换控制；传感器，其耦合以接收来自控制器的端子的信号，来自该端子的该信号在功率开关的至少部分导通时间内表示功率变换器的线输入电压，来自该端子的该信号在功率开关的至少部分关断时间内表示功率变换器的输出电压，传感器被耦合以在功率开关的该部分关断时间内采样来自该端子的该信号并产生采样输出电压信号，并且传感器被耦合以在功率开关的该部分导通时间内采样来自该端子的该信号并产生采样输入线电压信号；以及耦合在传感器和切换控制之间的输出调节器，该输出调节器被耦合以向切换控制输出输出调节信号，其中切换控制响应于输出调节信号切换功率开关以调节功率变换器的输出电压。