CN101800417B

CN101800417B - 用于条件性响应开关电源中的故障状态的方法和装置

Info

Publication number: CN101800417B
Application number: CN2010101510855A
Authority: CN
Inventors: S·鲍尔勒; A·B·詹格里安; K·王
Original assignee: Power Integrations Inc
Current assignee: Power Integrations Inc
Priority date: 2005-07-07
Filing date: 2006-07-07
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2026-07-07
Also published as: US7405954B2; EP1742337A3; US20070242488A1; EP1742337A2; JP2007020392A; JP4987370B2; US7518889B2; US20070008749A1; US7245510B2; JP2012044865A; CN101800417A; US20080259653A1; JP5314111B2; US20090251931A1; US7859865B2; CN1929230B; CN1929230A

Abstract

公开了用于条件性响应开关电源中的故障状态的方法和装置。示例性功率变换器包括耦合在功率变换器的输入和输出端之间的能量转换元件。包括在功率变换器中的开关耦合到能量转换元件的输入端。该功率变换器还包括耦合到该开关上的控制器电路。控制器电路还耦合成接收代表功率变换器输出的反馈信号，并且接收代表功率变换器输入电压的信号。控制器电路耦合成响应反馈信号来控制开关的切换，从而在功率变换器的输出端提供调节的输出参数。控制器电路还耦合成如果功率变换器输入电压高于阈值电平就响应于检测到功率变换器输出参数失调将功率变换器闭锁成关断状态。当功率变换器输出参数处于调节状态时控制器电路对代表功率变换器输入电压的信号不响应。

Description

用于条件性响应开关电源中的故障状态的方法和装置

本申请是申请日为2006年7月7日、申请号为200610126371.X、题为“用于条件性响应开关电源中的故障状态的方法和装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明总的来说涉及电子电路，并且更具体地，本发明涉及响应故障状态的电路。

背景技术

离线式开关电源通常采用调节输出参数的控制环，该输出参数例如输出电压和/或电流。为了安全起见，通常这些电路具有在例如失调或者功率变换器超过温度阈值的故障情况下帮助保护整个系统的方法是必要的。否则，在这种情况下，输出电路或者附加负载将受到伤害，或者更恶劣的情况下在人与输出或者功率变换器外壳接触时将受到损害。

然而，失调或者超过温度阈值在电源中可具有各种原因。首先，失调可以是由于控制环中的故障元件所引起的。一个实施例就是故障光耦合器，该光耦合器典型地用于将隔离屏障两端的反馈信号从电源的输出或者次级侧耦合到输入或者初级侧。

其次，失调可因为输出过载情况或者输出短路状态引起。在输出过载的情形下，一旦电源不能再传送所需求的能量，输出电压就会下降到低于其调节值。在输出短路的情况下，输出电压将下降到接近于零。在两种情况下，所需求的功率超过了电源的容量。因此失调了。

失调同样可出现在正常的功率下降中，例如当电源从线路中拔出时，这是因为一旦移除交流(AC)输入电压时，电源的输入电压最后将下降的很低，以致变换器不能传送输出功率，并且失调。上面的失调原因的另一个例子是AC或者线路输入电压中的暂时下降。在AC电压下降的情况下，功率变换器中各个元件的温度典型地变化到附加热应力之下，这从而可能导致单个元件或者整个变换器超过安全温度阈值。

发明内容

根据本发明一个方面，提供了一种用于功率变换器的控制器电路，该控制器电路包括：温度输入端，将耦合来接收代表所述功率变换器内的元件温度的热信号；反馈输入端，将耦合来接收代表所述功率变换器的输出的反馈信号；所述控制器电路用于生成驱动信号，并耦合来响应所述反馈信号而控制电源开关的切换，以在所述功率变换器的输出端上提供调节输出参数，如果所述热信号指示出所述功率变换器内的元件温度已超过温度阈值，则所述控制器电路响应于检测到输出参数失调而将所述功率变换器闭锁成关断状态，当输出参数处于调节状态时所述控制器电路对所述热信号不响应。

根据本发明另一个方面，提供了一种功率变换器控制器电路，包括：线路感测输入端，将耦合来接收代表功率变换器的输入电压的信号；反馈输入端，将耦合来接收代表所述功率变换器的输出的反馈信号；所述功率变换器控制器电路用于生成驱动信号，并耦合来响应所述反馈信号而控制开关的切换，以在所述功率变换器的输出端上提供调节输出参数，其中，所述功率变换器控制器电路耦合成接收多个输入，该多个输入包括线路感测输入和反馈输入，其中，如果功率变换器输入电压高于第一阈值电平，则所述功率变换器控制器电路耦合成响应于检测到如由所述多个输入检测到的所述功率变换器中的故障状态而将所述功率变换器闭锁成关断状态，当控制器正在调节所述功率变换器的输出端上的输出参数时，所述功率变换器控制器电路对代表所述功率变换器输入电压的信号不响应。

附图说明

通过例子和非限定性附图详细说明了本发明。

图1A是根据本发明教导的对故障状态进行条件性响应的功率变换器的实施例的示意性例子。

图1B是根据本发明教导的对故障状态进行条件性响应的功率变换器的实施例的另一示意性例子。

图2是根据本发明教导的在功率变换器中对故障状态进行条件性响应的实施例的示例流程图。

图3是根据本发明教导的对故障状态进行条件性响应的功率变换器的实施例的另一示例实施例。

图4是根据本发明教导的包括在对故障状态进行条件性响应的功率变换器中的集成电路的实施例的示例。

具体实施方式

这里公开了根据本发明教导的其中对故障状态进行条件性响应的电源的实施例的实例。在下面的描述中，为了对本发明提供透彻的理解，提出了大量的特定细节。然而，对于本领域的普通技术人员来说，很明显这些特定的细节不是必须应用于实施本发明。为了避免使得本发明不清楚，没有详细描述与实现方式相关的公知方法。

遍及整个说明书对“一个实施例”或者“实施例”的引用表示与该实施例相结合描述的特定部件，结构或者特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各个位置出现的短语“对于一个实施例”或者“一个实施例中”不必全部涉及相同的实施例。此外，根据本发明的教导，下文描述的和/或附图中所示的特定部件，结构，特性，组合和/或子组合可以以任何合适的方式组合在一个或者多个实施例中。

对于一个实施例，根据本发明的教导，提供了在特定应用中对电源中的故障状态的条件性响应。一个示例应用可以是用于打印机的电源。在特定情形下，如果例如检测到失调或者超出温度阈值，电源将切断。这些情形包括输出短路或者输出过载或者控制环由于故障元件而中断，而电源输入电压在正常操作范围内或者换句话说高于在电源的设计中所设定的满足该电源的正常工作规范的阈值。应进行非自动的重新启动。否则，在喷墨式打印机中传送纸张的电动机在卡纸的情况下瞬时损坏。然而，在正常的下电或者丢失线路周期或者低输入电压延长的期间，应避免响应故障状态的闭锁关断。在这种情形下，当输入电压再次返回到电源的正常工作范围内时期望进行自动重启动。

这里披露了解决控制系统不能检测故障状态的起因的性质的方法和装置。随后进行的故障状态的构测，设计者可以选择当输入电压高于阈值电平时进行闭锁关断或者在因为输入电压低于阈值电平导致故障状态时在进行滞后或进行自动重启动之间进行选择。例如，对于一个实施例，当输入电压再次上升到阈值电平以上时，该电源开始重启动尝试。对于一个实施例，电原控制器可区分故障状态的性质，并且依照本发明的教导根据已经检测到故障状态后所接收的附加信息来确定不同的动作。对于一个实施例，其具有使得故障状态检测和输出电压感测可在集成电路控制器电路的单个引脚上实现，同时如果按照故障状态检测输入电压高于阈值就将集成电路闭锁成关断状态的好处。

图1A示出了根据本发明教导的一个功率变换器示例，其中多个输入180的一个或者多个耦合到功率变换器的控制器电路上，从而检测故障状态。包括在多个输入180中的那些信号可表示在功率变换器中出现故障，并且可包括但不局限于代表线路输入电压的信号、电源的调节输出参数和/或热信号中的一个或多个信号。例如，代表电源的调节输出参数的信号可用来指示功率变换器中输出参数失调的故障状态。同样，热信号可代表功率变换器中的元件温度，并且因此用来指示在功率变换器中存在热故障状态。因此根据本发明的教导，多个输入180可用于首先检测故障状态，然后确定故障状态原因，包括例如代表AC输入电压或者DC总线(体)电压的信号。如下面将要讨论的，根据本发明的教导，一个实施例的功率变换器的各种例子被耦合成对所检测到的故障状态具有条件性响应。

如示出的例子所示，将AC线电压V_IN105通过桥式整流器BR1 110进行整流，并且用大电容器C1 115平滑。响应电源开关S1 125的切换通过能量转换元件T1 130将能量传送到负载155上，其中电源开关S1 125耦合到能量转换元件T1 130的输入端上。在图1A的示例中，将能量转换元件T1 130作为变压器示出。该变压器的输出电压由整流器D1 135和电容器C2 140进行整流和平滑。输出参数，例如输出电压Vo 150，输出电流I_o 145或者V_o 150和I_o 145的组合，通过反馈电路165和控制器175进行调节。

一个实施例中，反馈电路165直接耦合到电源的输出端以感测电源的输出。一个实施例中，反馈电路165将输出电压U_o 160的表示与参考电压U_REF 185进行比较，从而产生反馈信号U_FB 170。该反馈信号U_FB 170由控制器175进行处理，用于调节诸如输出电压V_o 150或者输出电流I_o 145的输出参数。一个实施例中，反馈信号U_FB可以是提供给用于检测例如电压V_o 150或输出电流I_o 145的输出参数的失调的装置的多个输入170中的一个。如图所示，控制器175产生驱动信号176，该驱动信号176被耦合以控制电源开关S1 125的切换，从而调节功率变换器的输出参数。一个实施例中，输入线感测电路152的输出151是控制器175的多个输入180中之一。一个实施例中，线路感测电路152的功能是监测AC输入电压V_IN105的幅值。

图1B示出了一个示例性的功率变换器，该功率变换器与图1A的功率变换器具有许多相同之处，但是另外增加了形成能量转换元件197一部分的偏压绕组188。与图1A的电路的共同之处在于，AC线电压V_IN190通过桥式整流器BR1192进行整流并且用大电容器C1 193进行平滑。响应电源开关S1 196的切换将功率通过能量转换元件T1 197传送到负载164上，该电源开关S1 196连接到能量转换元件T1 197的输入端。如示出的例子所示，电源开关S1 196响应从控制器187接收的驱动信号173进行切换。在所示的例子中，控制器197被耦合成接收多个输入181，其包括来自反馈电路183的反馈信号U_FB 182。一个例子中，反馈电路183被耦合成接收参考电压U_REF186。在图1B的例子中，能量转换元件T1 197作为变压器示出。将变压器输出电压通过整流器D1 198和电容器C2 199进行整流和平滑。诸如输出电压V_o 162或者输出电流I_o 163的输出参数通过反馈电路183和控制器187进行调节。然而，图1B的电路具有偏压绕组188，该偏压绕组188用于给电源控制器187提供低压电源和/或给反馈电路183产生代表输出电压162的输出信号。在其中偏压绕组信号189被耦合到反馈电路183的情况下，不再需要信号184，相替代的是控制器187适于切换开关196以调节偏压绕组信号189。依据反馈电路183内部的电路，将要进行调节的偏压绕组信号可以是偏压绕组188两端的电压，或者是从偏压绕组188两端的电压得到的电流。因此，在图1B的电路中，功率变换器输出参数V_o 162的失调可通过感测由偏压绕组产生的偏压绕组输出信号189来进行检测。

图2示出了各种故障状态下的操作流程图。在电源启动时，首先在框210中检测AC输入电压高于启动阈值电平。该框确定电源的输入电压足够的高从而维持所要求的输出参数的调节。

只要输入电压足够的高，就由框220启动切换。为了进行充分的公开，术语切换表示电源开关的动作，并且用于描述传送能量到功率变换器输出负载的动作，电源开关例如图1A的开关S1 125。

一旦电源已经开始切换，框230不断监测控制环，从而检测被调节的输出参数是否仍然在调节状态。注意，根据本发明的教导，在可替换实施例中，框230可转而监测功率变换器电源开关，例如图1A中的开关S1 125，或者能量转换元件或者功率变换器中的其他任何元件中的一个或者多个的温度。然后在框230中确定其温度被监测的元件或者多个元件是否低于温度阈值。

如果超过了温度阈值，这将使得功率变换器的切换停止，如框240所示。而为了进行剩余的描述，将失调用作故障状的一种指示。

当失调时，如框240所示结束切换并且设置闭锁。可以在失调后立即结束切换，或者从失调点开始的一段时间之后结束切换，以便允许功率变换器的正常操作过程中短时间失调的各种状态，例如非常高的暂态负载状态。

在已经失调之后，框250接着检测是否失调是由于AC线电压低于阈值所引起的，该阈值这里称作重启动阈值电平。如果AC线电压高于该重启动阈值电平，那么假定失调的原因是控制环中断或者输出过载或者短路。在所有的这些情况中，电源被闭锁关断。

在AC输入不是足够高的情况下，例如低于重启动阈值电平，那么将锁存器进行复位，如框260所示。在这种情况下，正常的功率下降或者AC线下跌可能是失调的原因，并且允许进行重启动尝试。

在该实施例中，框270确定关断时间周期，在该时间之后当AC输入电压再次升高到启动阈值以上时(如框280所确定)功率变换器将进行重启动尝试。在一个实施例中，关断时间周期可以是零，如果如框280所示输入电压电平高于启动阈值，那么电源操作立即进行重启动。框250的存在确保在停止切换之后持续监测AC线。在一个实施例中，输入电压启动和重启动阈值电平基本相等。根据本发明的教导，在一个实施例中，应用框210和280的电路是相同的，在这种情况下框270之后的处理继续使用框210而不是框280。根据本发明的教导，在上述实施例中，当功率变换器对应于框230的NO输出而处于调节状态时，操作对功率变换器输入电压不响应。只有在失调后在框250中再次感测到输入电压。

图3是根据本发明教导的用于一个实施例的变换器300的示意图。如示出的例子所示，反馈信号和AC线电压感测信号在控制器340的一个反馈端EN 390上进行组合，从而减小控制器U1340的输入数量，因此减少系统成本。在另一个实施例中，反馈和AC线电压感测可施加到控制器U1 340的分立端子上。

在图3所示的例子中，控制器U1 340包括耦合在D和S端之间的开关。通过在控制器U1 340中包括开关，可减小系统成本。根据本发明的教导，在另一个实施例中，开关还可以在控制器U1 340的外部。将AC线电压V_IN305通过桥式整流器BR1 310和DC大电容器C1 335进行整流和平滑。能量转换元件T1350与集成在控制器U1 340中的开关耦合，以便调节能量到负载375的传送。将变压器T1 350的输出电压通过整流器D1 355和电容器C2 360进行整流和平滑。

在所示的例子中，调节输出参数是输出电压V_o365。输出电压调节阈值由齐纳二极管D4 380和光耦合器U2 385LED的正向压降进行设定。光耦合器U2385将隔离屏蔽两端的反馈信号耦合到集成电路U1 340的反馈端EN 390上。在该实施例中，通过反馈端EN 390的反馈信号的丢失来指示输出参数的失调。如前所述，这种失调可以例如是由于功率变换器输出端上的输出短路或者过载状态所导致的。此外，图3示出了可产生失调的电路395。一个实施例中，感测和消弧电路395包括电流感测电路，其中电流感测电路感测输出电流I_o 370的幅值并且触发消弧电路，如果I_o370超过阈值或者超过阈值一段时间消弧电路就在功率变换器的输出端之间实质上进行短路。因此电路395产生了基于输出负载状况的失调。这种类型的电路可用于例如打印机的功率变换器中，从而检测负载状况，该负载状况自身中不能产生失调，但由于其超过由打印机的制造者所设定的最大功率传送规格而是不希望的。当该负载状况存在一段时间时，期望功率变换器闭锁关断，其中该时间段可以基本为零。感测和消弧电路395提供了这种功能并且允许功率变换器设计者设定产生该故障状态的阈值。

电容器C4 345用作控制器U1 340的内部电源的旁路。在图3的例子中，控制器U1 340用于响应流出反馈端EN390的反馈电流信号。根据本发明的教导，在其它的实施例中，控制器340可以用于响应端EN390上的反馈电压。在又一实施例中，控制器340可用于响应流进反馈端EN 390处的反馈电流信号。控制器340检测何时该反馈电流信号超过由控制器340的内部电路所确定的阈值。控制器340用于控制通过能量转换元件350的能量传送，以便调节反馈端EN390的反馈电流信号。一个实施例中，控制器340采用导通/关断控制机制来实现这种调节。根据本发明的教导，在其它的实施例中，控制器340可采用脉宽调制器(PWM)电压模式或者PWM电流模式或者谐振模式或者准谐振模式控制来实现这种调节。

如图3示出的例子中所示，组件315，320，330以及325构成线路感测电路，该线路感测电路例如图1A所示的线路感测块152的例子。将AC输入电压V_IN 305通过整流器D3 315和电容器C3 325进行整流和平滑。电容器325充电到AC输入的峰值，并且随着时间的过去由电阻器330和320进行放电。电容器325，电阻器330和电阻器320的相对值确定电容器325在二极管315不导通的时间上的电压值。

例如，在一个例子中，电容器325的值为33nF，电阻器330的值为6.8兆欧，电阻器320的值为10兆欧。那么这种组合值的时间常数大约是132毫秒。这样选择该时间常数，使得其比AC电压波形的周期长的多，其中当AC线电压频率是60赫兹时AC电压波形的周期典型地为约16.6毫秒。因此132毫秒的时间常数的选择确保了325两端的电压在AC线周期之间保持，但是如果AC输入电压断开或者下降，其能相对快速地进行放电。从本发明的教导中还可以得到的好处是，电容器325，电阻器330以及电阻器320的值可以全部增加或者减小，从而增加或者减小电容器325的放电时间。

在另一个实施例中，不需要电阻器330，这是因为流进电阻器320的电流足以提供二极管315不导通时325两端电压的期望值。从本发明的教导中获益的应用通常要求电源用户能通过去掉AC输入电压来复位电源，并且这种复位发生在通常为1到10秒之间的一小段时间内。

因此，当移除C输入电压时电容器325的相对快速放电成为了不能通过检测电容器335两端的电压来实现线电压感测的原因，其中电容器335两端的电压值通常非常大，并且因此需要非常长的时间段来放电。然而，在一个实施例的可替换实施例中，如果容许一长段时间来复位电源的话，那么可以从电容器C1 335两端的电压得到输入电压信息。在这种实施例中，二极管D3 315和电容器C3 325可以取消，并且电阻器320耦合在反馈端EN 390和电容器C1 335的正极端的输入DC之间。在那种情况下，诸如R2 330的电阻器可以连接在电容器C1 335的两端，从而影响电容器C1 335两端的电压的时间常数，因此影响当移除输入电压时用于复位电源的时间。其中可使这种类型的实施例的情况的实施例比如是给电源馈送的是DC而不是AC时。

电容器C3 325两端的电压使得电流流过电阻器320。在图3的例子中，控制器U1 340用于在输出参数失调之后感测流过电阻器320的电流幅值。控制器340的内部电路设定这里称作线路感测阈值电流的该电流的阈值。根据本发明的教导，一个实施例中，小于该阈值的流进电阻器320的电流被解释为表示AC输入电压不是足够高，无法使功率变换器传送所要求的能量到功率变换器输出负载并且使输出参数处于调节状态。

在由于输出过载或者短路而导致失调的情况下，控制器U1 340检测由光耦合器385耦合到反馈端EN 390的反馈信号的丢失，并且停止切换，如图2所述。然而，根据本发明教导所得的好处，控制器340能确定这种失调的原因。

例如，如果，在检测到反馈信号的丢失之后，通过电阻器320流进控制器340的反馈端EN390的电流高于由控制器340的内部电路所设定的线路感测阈值，那么控制器340启动闭锁关断状态。通过移除或者减小AC输入电压直到流过电阻器320的电流低于控制器340的线路感测阈值电流为止，复位该闭锁关断状态。注意，控制器340的线路感测阈值电流典型地设定为具有例如50到100伏特峰值电压的AC电压所对应的值。因此，为了复位闭锁关断状态，不必将C1 335两端的电压减小到相当低的电平，从而，对控制器340的BP脚上的电源电压进行放电，以便迫使控制器通过内部启动程序进行复位。相反，可以快速复位闭锁关断状态而电容器C1 335仍然具有高电压。随后的闭锁关断状态的复位如上所述，当AC输入电压接着增加使得流进反馈端EN 390的电流再次高于线路感测阈值时，功率变换器同控制器340重启动。该功能如图2所述。因此，结合图2所述，图3的例子是其中启动和重启动阈值基本相等的实施例。根据本发明的教导，在上述实施例中，失调前，并不感测流过电阻器320的电流，因此在正常操作过程中，控制器操作对代表功率变换器输入电压的这种信号不响应。

一个实施例中，可将一定程度的滞后应用于该线路感测阈值电流电平上。在流过电阻器320的电流低于线路感测阈值电流的情况下，在已经检测出失调之后，控制器340设定关断时间周期，如果在关断时间周期结束时，流过电阻器320的电流高于感测阈值电流电平，那么在关断时间周期之后控制器将要尝试重启动功率变换器。这又与图2的流程图一致。在其它的实施例中，该线路感测阈值可以是电压阈值而不是电流阈值，此时仍能从本发明教导获益。

如图所示，图3的电路例子应用了控制器340，其使用存储在旁路电容器345上的电荷来提供电源电流到内部电路上，该电源电流从耦合在控制器U1 340的D端和BP端之间的控制器U1 340的内部稳压器电路中得到。在其它的例子中，应注意到，控制器U1 340工作的电源电流可从形成能量转换元件350一部分的低压偏压绕组中得到。在采用偏压绕组的示例性实施例中，该偏压绕组输出的代表电源输出的信号可以耦合成由控制器U1340接收。根据本发明的教导，在各种例子中，代表电源输出的由偏压绕组输出并由控制器U1 340接收的信号可以是偏压绕组的电压或者从偏压绕组得到的电流。因此该偏压绕组还可用于检测变换器300的输出上的失调。在设计合理的变换器中，出现在偏压绕组两端的电压与变换器的输出电压基本成正比。这样，功率变换器输出上的输出过载或者短路故障可通过偏压绕组电压下降到低于阈值而感测到。这种操作与图1B的描述一致。可替换地，开环控制环状态，例如如果光耦合器385故障成开路，那么随后的输出过压状态又可以通过偏压绕组电压升高到高于阈值而感测到。根据本发明的教导，在其中不使用偏压绕组的又一实施例中，功率变换器输出过压状态可直接在功率变换器的输出端上感测到，并且通过特别使用的第二光耦合器将指示故障状态的信号提供给电源控制器。

图4示出了根据本发明教导的对故障状态提供条件性响应的电路的一个实施例的框图400。根据本发明的教导，图4所示的示例性电路例如可以形成图3中控制器U1 340的内部控制电路的一部分，或者图1A的控制器175以及开关S1 125，和/或形成图2的流程图所示的一些操作。

如示出的例子所示，与门415具有三个输入信号。在正常操作过程中，在电源开关418的每个开关周期的开始，振荡器419产生时钟脉冲421。如示出的例子所示，振荡器419的输入端422被耦合成通过MOSFET 411和/或MOSFET425从电流源412接收电流。当用来自电流源412的电流给振荡器419供电时，启动振荡器419的振荡。假定不存在故障状态，在内部表现为使能信号413的反馈信号为高，那么与门415的输出在时钟信号421的持续时间中为高，这样置位锁存器或者导通电源开关418的触发器417。如图所示，触发器417产生驱动信号476，驱动信号476耦合成由开关418接收，从而控制电源开关418的切换。电源开关418维持导通的时间由电流极限值的条状信号414和DCMAX信号420决定。这些信号中的任意一个为低将复位触发器417，并结束电源开关418的导通时间。

在正常操作过程中，每次使能信号413变为低时，计数器401置位。然而，在使能信号413丢失的故障状态下，该状态表示例如图3的电路中的输出失调，并且在图2中这种情况对应于框230的是输出，计数器401继续计数，而不由使能信号413置位。计数器401利用来自振荡器419的信号407在振荡器频率进行时钟计数。

一个实施例中，计数器是降值计数器，因此从其中信号Q₁₂，Q₁₃和Q₁₄开始为高到它们为低的状态向下计数。一个实施例中，也包括计数位Q₁到Q₁₁，但不示于图4中。因此，在正常操作情况下，其中计数器401的Q₁₄输出为高，反相器门409的输出为低，将p沟道MOSFET 425维持为导通状态，这样使得振荡器由电流源412供电并且正常工作。在同样的情况下，锁存器410的S输入并且因此锁存器410的Q输出为高，这样确保了p沟道MOSFET 411保持关断，并且在振荡器的工作中不起任何作用，而不管线路UV信号408的极性。因此根据本发明的教导，在正常操作过程中，同时调节功率的控制器操作对代表功率变换器输入电压的信号的状态不响应。

然而，在故障状态下，当计数器401已经对Q₁₄为低的时间段进行计数时，电路识别出该故障状态。Q₁₄输出信号402变为低，防止功率MOSFET 418进行切换，这是因为不管与门415的其他输入信号与门415的输出保持为低。这对应于图2中的框240。

一旦Q₁₄变为低，反相器409输出变为高，关断p沟道MOSFET 425。锁存器410对Q₁₄变为低的响应取决于线路UV信号408的状态。

在第一种情况下，如果线路UV信号408为高，则发信号通知例如图3中的电源输入电压305低于阈值，然后，锁存器410的Q输出变为低，p沟道MOSFET411导通，使得振荡器继续工作或者振荡。时钟输入407因此继续提供时钟输入信号423到计数器401，计数器继续降值计数，直到Q₁₃和Q₁₂与Q₁₄(Q₁₄从上面时已经为低)共同变为低。此时，计数结束信号405变为高。由于在这第一种情况下，线路UV信号同样为高，NAND门404的输出变为低，阻止NAND门406的时钟输入407影响计数器401的输入CLK信号423。

计数器401因此保持为这种状态直到线路UV信号408变为低，其表示例如图3中的电源输入电压308已经升高到高于阈值。这种情况下，NAND门404的输出变为高，NAND门406的时钟输入407能再次以振荡器419的频率对计数器401的输入CLK信号423进行计时。然后，计数器401进行计数到下一个状态，在此Q₁到Q₁₄再次变为高，并且计数器再次启动。由于Q₁₄现在为高，因此再次使得功率MOSFET 418依据使能413和与门415的时钟421输入的状态进行切换。这一系列事件对应于图2中框280的是输出以及框220。

在第二种情况下，线路UV信号408为低，发信号通知例如图3中的电源输入电压305高于阈值，然后，锁存器410的Q输出保持为高，p沟道MOSFET 411关断，阻止电流源412对振荡器419供电。因此振荡器419停止振荡，时钟输入407因此不产生计数器401的时钟输入信号423。计数器401接着保持为当前状态，有效地闭锁了这种状态。因此，在这种故障状态下，功率变换器闭锁为关断状态。在图2中，这对应于将系统闭锁在这种关断状态的框250的否输出。这种状态继续存在直到线路UV信号408变为高，其对应于图2中框250的是输出。

锁存器410的Q输出接着复位为低，这对应于图2中的框260，p沟道MOSFET411再次导通，使得振荡器419工作。这接下来使得计数器401继续降值计数直到Q₁₃和Q₁₂变的与Q₁₄一样为低为止。降值计数到这种状态的时间对应于图2中的框270。在该时间段的末尾，计数结束信号405变为高。如果线路UV信号为高，NAND门404的输出变为低，阻止NAND门406的时钟输入407影响计数器401的输入CLK信号423。因此该计数器保持在这种状态。这对应于图2中框280的否输出。

当线路UV信号408变为低，这表示例如图3中的电源输入电压308已经升高到高于阈值，NAND门404的输出变为高，NAND门406的时钟输入407能再次以振荡器419的频率对计数器401的输入CLK信号423计时。然后，计数器401计数到其中Q₁到Q₁₄再次变为高的下一个状态，并且再次启动计数。由于Q₁₄现在为高，再次使得功率MOSFET 418依据使能413和与门415的时钟421输入的状态进行切换。这一系列事件对应于图2中框280的是输出和框220。

在上述描述中，已经参考其特定的代表性实施例描述了本发明的方法和装置。然而，很明显不脱离本发明较宽的精神和范围可进行各种变形和改变。因此本说明书和附图被认为是示意性的，而不是限制性的。

Claims

1.一种用于功率变换器的控制器电路，该控制器电路包括：

温度输入端，将耦合来接收代表所述功率变换器内的元件温度的热信号；

反馈输入端，将耦合来接收代表所述功率变换器的输出的反馈信号；

所述控制器电路用于生成驱动信号，该驱动信号被耦合来响应所述反馈信号而控制电源开关的切换，以在所述功率变换器的输出端上提供调节输出参数，如果所述热信号指示出所述功率变换器内的元件温度已超过温度阈值，则所述控制器电路响应于检测到输出参数失调而将所述功率变换器闭锁成关断状态，当输出参数处于调节状态时所述控制器电路对所述热信号不响应。

2.权利要求1的控制器电路，其中所述调节输出参数包括所述功率变换器输出端上的电压。

3.权利要求1的控制器电路，其中所述调节输出参数包括所述功率变换器输出端上的电流。

4.权利要求1的控制器电路，其中所述调节输出参数包括所述功率变换器输出端上电压和电流的组合。

5.权利要求1的控制器电路，还包括振荡器，该振荡器耦合到触发器，以产生控制所述电源开关的切换的驱动信号。

6.权利要求5的控制器电路，包括一锁存器，该锁存器耦合成当所述热信号指示出所述功率变换器内的元件温度下降到低于重启动阈值电平时进行复位。

7.权利要求1的控制器电路，其中，所述热信号代表所述电源开关的温度。

8.权利要求1的控制器电路，其中，所述热信号代表所述功率变换器中包括的能量转换元件的温度。

9.权利要求1的控制器电路，其中，通过由所述反馈输入端接收的反馈信号的丢失来检测所述功率变换器输出参数的失调。

10.权利要求1的控制器电路，其中，响应所述功率变换器输出端上的电压超出过电压阈值而检测出所述功率变换器输出参数的失调。

11.权利要求10的控制器电路，其中，所述功率变换器输出端上的电压超出过电压阈值是直接在所述功率变换器的输出端上检测到的。

12.权利要求1的控制器电路，其中，所述反馈信号被耦合成从所述功率变换器的能量转换元件的偏压绕组接收，其中通过感测由所述偏压绕组产生的输出信号来检测所述功率变换器输出端上的电压超出过压阈值。

13.一种功率变换器控制器电路，包括：

线路感测输入端，将耦合来接收代表功率变换器的输入电压的信号；

所述功率变换器控制器电路用于生成驱动信号，该驱动信号被耦合来响应所述反馈信号而控制开关的切换，以在所述功率变换器的输出端上提供调节输出参数，其中，所述功率变换器控制器电路耦合成接收多个输入，该多个输入包括线路感测输入和反馈输入，其中，如果功率变换器输入电压高于第一阈值电平，则所述功率变换器控制器电路耦合成响应于检测到由所述多个输入检测到的所述功率变换器中的故障状态而将所述功率变换器闭锁成关断状态，当控制器正在调节所述功率变换器的输出端上的输出参数时，所述功率变换器控制器电路对代表所述功率变换器输入电压的信号不响应。

14.权利要求13的功率变换器控制器电路，其中所述功率变换器控制器电路耦合成当所述功率变换器输入电压下降到低于第二阈值并且随后上升为高于第一阈值时重启动所述功率变换器。

15.权利要求14的功率变换器控制器电路，其中第一阈值和第二阈值基本相等。

16.权利要求13的功率变换器控制器电路，其中所述多个输入还包括指示出在所述功率变换器的输出端上的输出参数失调的信号。

17.权利要求13的功率变换器控制器电路，其中所述多个输入包括代表所述功率变换器中的元件温度的信号。

18.权利要求13的功率变换器控制器电路，其中，所述功率变换器的输出端上的调节输出参数包括所述功率变换器的输出端上的电压。

19.权利要求13的功率变换器控制器电路，其中，所述功率变换器的输出端上的调节输出参数包括所述功率变换器的输出端上的电流。

20.权利要求13的功率变换器控制器电路，其中，所述功率变换器的输出端上的调节输出参数包括所述功率变换器的输出端上的电压和电流的组合。

21.权利要求13的功率变换器控制器电路，还包括振荡器，该振荡器耦合到触发器，以产生控制所述开关的切换的驱动信号。

22.权利要求21的功率变换器控制器电路，包括一锁存器，该锁存器耦合成当代表所述功率变换器输入电压的信号下降到低于重启动阈值电平时进行复位。

23.权利要求13的功率变换器控制器电路，其中，所述反馈信号被耦合成接收自所述功率变换器的输出端。

24.权利要求13的功率变换器控制器电路，其中，所述反馈信号被耦合成接收自所述功率变换器的能量转换元件的偏压绕组。