[发明专利]用于功率转换器故障状态检测的方法和装置

说明书

分案申请说明

本申请是申请日为2008年4月7日、题为“用于功率转换器故障状态检测的方法和装置”的发明专利申请200810100341.0的分案申请。 

对在先申请的引用

本申请要求2007年4月6日提交的题为“用于功率转换器故障状态检测的方法和装置”的美国临时申请No.60/922125的优先权。 

技术领域

本发明通常涉及功率转换器，并且更具体地，本发明涉及调节功率转换器的输出的控制电路。 

背景技术

诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)，膝上型电脑等的许多电气设备是由电压相对较低的直流电源供电的。由于功率一般是作为高压交流功率通过墙上插座进行传送的，需要一种设备将高压交流功率转换为低压直流功率，该设备通常被称为功率转换器。可以由功率转换器直接提供低压直流功率给设备或者可以使用低压直流功率对可再充电的电池进行充电，该电池反过来为设备提供能量，但是一旦存储的能量耗尽需要对该电池充电。典型地，用包括功率转换器的电池充电器为电池充电，该功率转换器符合电池所要求的恒流恒压要求。在工作中，功率转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，控制器可以耦合到传感器，该传感器提供功率转换器的输出的反馈信息，以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闭合和断开调节到负载的功率，以从诸如输电线的输入功率源向输出传输能量脉冲。 

功率转换器控制电路可以用于多种目的和应用。需要可以减少集成控制电路外部的部件数量的电路功能性。减少外部部件数量能够使功率转换器小型化，从而提高便携性，减小最终确定功率转换器设计方案需要的设计周期的数量，并且提高最终产品的可靠性。而且，在功率转换器工作过程中，减少的部件数量可以提供能量效率的提高，以及降低功率转换器的成本。功率转换器提供潜在的部件数量减少的一个方面在于简化或者移除先前所需要的在功率转换器中检测故障状态的外部电路。 

在用于AC/DC功率转换的功率转换器中，一般在电源输出端测量输出电压以经由反馈电路产生反馈信号，该反馈电路耦合到功率转换器的输入侧的控制电路。典型地，功率转换器的控制电路响应于该反馈信号调节输出端的输出功率。更具体地，控制电路响应于该反馈信号以控制耦合的从功率转换器的输入向输出传输能量的功率开关的切换。 

如果控制电路由于故障丢失了反馈信息，例如反馈电路短路或者断路，功率转换器会传送可能导致耦合到功率转换器的电气设备或者功率转换器本身的损坏的未经调节的功率。 

发明内容

根据本发明，提供了一种用于功率转换器的集成电路控制器，所述控制器包括故障检测器，其耦合到功率转换器的反馈电路，其中故障检测器耦合以响应于所述功率转换器的输入电压检测所述功率转换器的故障状态；以及耦合到所述故障检测器的控制，其中所述控制耦合以控制所述功率转换器的功率开关的切换，从而调节所述功率转换器的输出，其中所述控制耦合以响应于故障检测器在功率开关切换期间检测到故障状态，禁止所述功率开关的切换。 

根据本发明，提供了一种用于功率转换器的集成电路控制器，所述控制器包括耦合到所述功率转换器的反馈电路的端子；控制，所述控制耦合以控制所述功率转换器的功率开关的切换，从而调节所述功率转换器的输出；耦合于所述端子的传感器，其中所述传感器耦合以采样所述 端子的电流，其中采样电流表示所述功率转换器的输入电压；以及耦合在所述传感器和所述控制之间的故障检测器，其中所述故障检测器耦合以响应于所述采样电流检测故障状态，其中所述控制响应于所述故障检测器检测到故障状态，降低所述功率转换器的功率输出电平。