[发明专利]电力变换器和检测其辅助绕组的开路连接故障的方法

说明书

技术领域

本公开内容一般涉及开关电源，并且更具体地涉及检测开关型电源中的辅助绕组的开路连接故障。

背景技术

包括智能电话、平板计算机和便携式计算机的许多电子设备采用在较宽操作条件上提供受控的且经调节的电力输出的电源。这些电源常常包括用于从电源向跨变压器的负载递送电功率的功率级(power stage)。功率级中的开关将负载电耦合至电源或者将负载与电源解耦，并且耦合至该开关的开关控制器控制开关的导通时间和关断时间。除其他方式之外，可以通过测量输出电流或输出电压并且将其馈送回初级侧开关控制器来实现对电力输出的调节。为了提高成本性能和减小尺寸，许多市场上可获得的隔离电源采用仅初级侧反馈和控制。

在使用初级侧反馈和控制的电源中，辅助绕组向开关控制器提供反馈信号。通过感测初级侧信号，控制器检测次级输出和负载状况，以控制和调节电源的输出。然而，如果辅助绕组故障或从电源断开，则开关控制器接收不到准确的反馈信号。在没有准确的反馈信号的情况下，控制器不能将电源的操作保持在过电压限制内，从而可能导致对电源或由电源驱动的负载的损坏。因此，在使用辅助绕组向开关控制器提供反馈之前检测辅助绕组的开路连接故障是重要的。

发明内容

电力变换器被配置成检测辅助绕组的开路连接故障，例如辅助绕组从电力变换器断开或辅助绕组的制造缺陷。电力变换器包括变压器，该变压器包括耦合至输入电压的初级绕组、耦合至电力变换器的输出的次级绕组、以及辅助绕组。电力变换器的输出电压被反映为跨辅助绕组的反馈。控制器耦合至辅助绕组并且测量跨辅助绕组的电压。在一个实施方式中，控制器接收跨辅助绕组生成的反馈，并且基于所接收到的反馈来调节电力变换器的输出。

电流源耦合至辅助绕组。该电流源在被激活时向辅助绕组提供电流。如果在电流源被激活时控制器检测到跨辅助绕组的电压的增加，则控制器检测到辅助绕组的开路连接故障，并且作为响应禁用电力变换器。

根据一个实施例，提供一种电力变换器，其包括：变压器，其包括耦合至输入电压的初级绕组、耦合至电力变换器的输出的次级绕组、以及辅助绕组，电力变换器的输出电压被反映为跨辅助绕组的反馈；耦合至辅助绕组的电流源，电流源在被激活时向辅助绕组提供电流；以及控制器，其基于跨辅助绕组的反馈来调节电力变换器的输出电压，控制器适于在电流源被激活时测量跨辅助绕组的电压以及响应于在电流源被激活时检测到跨辅助绕组的电压大于阈值电压而禁用电力变换器。

根据另一个实施例，提供一种用于检测电力变换器的辅助绕组的开路连接故障的方法，电力变换器包括控制器和变压器，变压器具有耦合至输入电压的初级绕组、耦合至电力变换器的输出的次级绕组、以及辅助绕组，电力变换器的输出电压被反映为跨辅助绕组的反馈，该方法包括：向辅助绕组提供电流；在电流被提供至辅助绕组时检测指示跨辅助绕组的电压的信号；以及响应于在电流被提供至辅助绕组时所检测到的指示跨辅助绕组的电压大于阈值电压的信号，禁用电力变换器。

在说明书中描述的特征和优点并不是包括全部的，并且具体地，鉴于附图、说明书和权利要求，许多另外的特征和优点对于本领域技术人员来说将是明显的。此外，应当指出的是，说明书中所使用的语言主要是为了易读和指导的目的而选择的，它可能未被选择成描绘或限制发明主题。

附图说明

通过结合附图来考虑以下详细描述，能够容易地理解本发明的实施方式的教导。

附图(图)1示出了根据一个实施方式的电力变换器。

图2是根据一个实施方式的被配置成检测开路连接故障的电力变换器的框图。

图3是根据另一实施方式的被配置成检测开路连接故障的电力变换器的框图。

图4是图解根据一个实施方式的用于检测开路连接故障的过程的流程图。

具体实施方式

附图和以下描述仅通过说明的方式涉及本发明的优选实施方式。应当指出的是，根据以下讨论，将容易认识到本文所公开的结构和方法的替选实施方式为在不背离所要求保护的发明的原理的情况下可以采用的可行替选方案。

现在将详细地参照在附图中示出其示例的若干实施方式。要指出的是，在任何可实行的情况下，可以在附图中使用相似或相同附图标记，并且其可以表示相似或相同的功能。附图仅出于示出的目的描绘了本发明的实施方式。本领域技术人员根据以下描述将容易认识到，在不背离本文所描述的发明的远离的情况下可以采用本文所示的结构和方法的替选实施方式。