[发明专利]针对反激转换器的电压读出布置

说明书

技术领域

本发明涉及借助于与电路中的磁性组件相互作用的读出绕组来读出电路中的变量。在此电路中，所述磁性组件可存储从电路供应的能量，或当移除对所述组件的供应时，其自身将之前存储的能量供应到所述电路。在供应相位期间，当驱动所述组件时，所述读出绕组的电压输出由所供应的驱动确定，且所述读出绕组可用于测量此驱动。在所谓的反激相位期间，当所存储的能量返回到电路时，所述组件中的磁化电流将随着能量转移的发生而下降。此发生的速度取决于电路负载等，在此时间期间，读出绕组的输出可用于测量电路行为。

在许多应用中，这些经读出的电压将用于控制或调节由磁性组件形成部分的系统。读出布置的优势在于可借助于单连接件来读出即使在不同时间处的两者电压。其中控制器包括集成电路装置，这意指到装置的单连接引脚，这是重要的成本节约思路。然而，在实践中，在此系统的实施方案中存在待解决的一些并发症。

由于反激的本性，将被测量的电压将具有相反极性的性质。而且，有可能在反激相位期间待测量的电压的量级将实质上小于在驱动相位期间待测量的电压的量级。其中磁性组件是在初级侧上驱动的变压器，且在次级侧上产生输出，因为反激相位电压可除以变压器的匝比，所以此情况可加重。因此，可在两个测量值的动态范围中存在显著不一致。此动态范围造成减损单引脚读出的固有优势的结果，且为实现在两个测量值中相当的准确度，可要求单独的读出布置。当控制集成电路装置在低单端供应电压下操作，且所读出的电压偏压到给定单极性测量值时，此问题变得尤为严重且可能难以运转。此处一旦调节输入的全电势范围(90-260V，例如)即可读出输出电压(5V，例如，可能以10∶1逐渐减低)的不良分辨率可为不能接受地低。

背景技术

使用磁性读出绕组有吸引力的一个领域中是在功率转换器中。功率转换器设计经常基于在从主导出的未经调节的dc电源馈送的初级驱动电路与次级输出电路之间的磁性耦合，次级输出电路由于在初级侧与次级侧之间的电隔离而供应负载。读出绕组的引人注目的地方在于其允许在不损害隔离的情况下读出在次级侧上的输出(例如，为了调节目的)。确实，读出绕组通常已用在功率转换器中，尤其用于输出过电压检测。无论如何，在转换器内对于偏压的产生，几乎总是需要此绕组。

不幸地是，由于动态范围不一致引起的在驱动和反激两者期间使用单读出绕组中的困难排除了其在许多应用中的用途。为了实现成功调节，可被读出的输出电压的不良分辨率可为不能接受地低。由于这个原因，正在使用如下设计：其使用提供输出电压的更精确测量值的单独次级侧读出方案。此些方案不具有读出绕组的隔离优势，且信号通常通过光耦合器而反馈给初级侧控制器，所述布置显著增加转换器的成本。

本发明已作为学习此些额外组件是否有可能从支持读出绕组的转换器设计消除的结果而制造。

发明内容

本发明提供如在权利要求中所述的设备和方法，且具体来说提供用于包括磁性组件的电路的读出布置，所述电路经布置使得在供应周期期间驱动所述组件，且当不供应所述组件时，在反激周期期间提供输出，所述布置包含：

读出绕组，其耦合到所述磁性组件；

接口网络，其耦合到所述读出绕组，且经布置以提供电路节点，可测量在所述电路节点处的电压，作为指示跨越所述读出绕组的电压；以及

上拉电阻器，其经布置以对经测量的所述电压施加偏压，其特征在于：

在供应周期期间所述上拉是到第一电平，且在反激周期期间所述上拉是到第二值；

所述第一和第二电平经选定使得在所述供应周期和所述反激周期期间不同地按比例调整跨越读出绕组的所述电压。

优选地，所述按比例调整是使得在供应周期期间测量的值和在反激周期期间测量的值比假如所述上拉恒定的情况下更接近在一起。所述布置可适于测量在供应周期和反激周期两者期间跨越读出绕组的电压。具有其上连接有上拉电阻器的驱动输出的控制电路可经布置以在供应周期期间将所述驱动输出驱动到第一电平并在反激周期期间驱动到第二电平。此外，在所述周期中的一者期间，上拉电阻器可优选地通过变为反向偏压的二极管而与接口网络隔离。有利地是，在所述供应周期期间提供隔离。

本发明可易于被并入于包含AC-DC及DC-DC两者适配器及转换器的功率转换器或功率适配器中。

附图说明

为了可进一步理解本发明的特征和优势，现在将仅通过实例且参考所附示意图来描述一些实施例，其中：

图1是并入有读出绕组和控制集成电路装置的已知功率转换器的实例；

图2表示典型的控制集成电路；

图3描绘本发明的实施例；