[发明专利]具有输出电压保护的隔离式功率转换器

说明书

本发明提供一种用于将电源递送到负载的设备，所述设备包括将初级侧上的输入功率转换为次级侧上的节点处的输出功率和供应电压的隔离式功率转换器。在所述次级侧上，负载开关位于到所述负载的电流路径上。次级侧控制电路系统控制所述负载开关以在电流被提供到所述负载的接通模式中操作，且响应于与所述供应电压的有效突然断接对应的故障条件而将所述负载开关切换成到所述负载的所述电流路径被阻断的关闭模式。

技术领域

本公开的方面涉及AC/DC电源是跨越电流性隔离而转换为DC电源的隔离式功率转换电路(例如，例如反激式转换器的隔离式功率转换器)。

背景技术

在各种实例中，针对由转换器递送到电路系统的电源的量的需求正日益增加。举例来说，移动电话具有针对较快充电的消费者需求。高电压可用以针对电池组递送快速充电。递送到电路系统的电压对于转换器(例如移动电话的充电器)来说还必须兼容。许多充电器起始于5伏特(V)而操作且将电压协商到较高电压，例如，9V、12V或20V。不同标准用以协商电压，例如通用串行总线电源递送(USB-PD)和/或快速充电，以及其它标准。在发生故障条件时，需要保护已连接的电路系统。

对于多种应用，这些和其它事项已向转换器和电压保护实施方案的效率呈现挑战。

发明内容

各种例子实施例涉及例如上文所处理的问题和/或其它问题的问题，所述问题可从以下关于隔离式功率转换器和用于由此类转换器供电的负载电路系统的输出电压保护的公开变得显而易见。

在某些例子实施例中，本公开的方面涉及隔离式功率转换器的次级侧上的负载开关，且响应于到次级侧控制电路系统的供应的断接，使用负载开关以阻断到负载的电流路径。

在更具体的例子实施例中，一种设备将电源递送到负载，所述负载具有从所述设备汲取电源的电路系统。所述设备包括隔离式功率转换器，所述隔离式功率转换器通过在所述隔离式功率转换器的次级侧上的节点处提供供应电压而对所述隔离式功率转换器的初级侧上的输入功率作出响应。所述初级侧包括限制所述隔离式功率转换器能够供应电源以用于提供所述供应电压的程度的初级侧控制电路系统。在由供应电压供电的次级侧存在且从所述供应电压断接时，所述初级侧控制电路系统可限制所述供应电源。在各种具体方面中，所述电源受到控制回路限制，但在从所述供应电压突然断接的状况下，所述负载开关断开。在所述控制回路(例如，光电反馈)因从供应电压断接而不良好地工作时，所述初级侧可触发过电压保护(例如，初级过电压保护)且由此限制电源。所述次级侧包括负载开关、次级侧控制电路系统，和在所述供应电压存在时汲取电源的电路系统。所述负载开关被配置成沿着所述节点与所述负载之间的电流路径。所述次级侧控制电路系统接收所述供应电压(例如，Vcc)且控制所述负载开关。举例来说，所述次级侧控制电路系统控制所述负载开关以在所述电流路径用以将电流提供到所述负载的接通模式中操作。响应于与所述供应电压的有效突然断接对应的故障条件，所述次级侧控制电路系统将所述负载开关切换成到所述负载的所述电流路径被阻断的关闭模式(例如，使用所述次级侧上的额外供应电压)。

在各种具体实施例中，所述次级侧上的电路系统在所述供应电压存在时(例如在所述负载开关的接通模式和/或关闭模式期间)从所述供应电压汲取电源。响应于从所述供应电压的所述突然断接而使用所述经汲取电源作为额外供应电压(例如，在所述接通模式和/或关闭模式期间充电的附加电压源，所述附加电压源可供在任何时间使用且在所述供应电压断接时使用)，以致使所述负载开关在关闭模式中操作。另外，在从所述供应电压的所述突然断接期间在所述关闭模式中操作的所述负载开关致使所述初级侧控制电路系统响应于所述故障条件且使用所述经汲取电源而限制所述隔离式功率转换器能够供应电源的程度。举例来说，所述次级侧上(例如，在所述负载开关之前的节点处)的所述供应电压增加直到所述初级侧控制电路系统触发初级过电压保护为止。