CN105720820B - 具有初级侧与次级侧的电压调节之间的选择的集成电路 - Google Patents

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Abstract

具有初级侧与次级侧的电压调节之间的选择的集成电路。集成电路可检测选择器引脚处的引脚电压。该集成电路可将引脚电压与阈值电压相比较。集成电路可基于将引脚电压与阈值电压相比较而选择性地执行初级侧电压调节或次级侧电压调节，以调节供应到被耦合到集成电路的电负载的电压。

Description

具有初级侧与次级侧的电压调节之间的选择的集成电路
背景技术
电源可指的是向电负载供应电能的电子设备。电源可将一个形式的电能转换成另一形式，并且可将其称为电功率转换器。某些电源是离散的独立设备，而其它电源被构建在较大设备中。例如，电源可向台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、移动电话或要求电功率以进行操作的另一类型的设备供应功率。
发明内容
根据某些可能实施方式，一种设备可包括集成电路，其被配置成检测选择器引脚处的引脚电压、将该引脚电压与阈值电压相比较并基于将引脚电压与阈值电压相比较来选择初级侧电压调节或次级侧电压调节中的一个以调节供应到被耦合到集成电路的电负载的电压。
根据某些可能实施方式，一种电源可包括转换器，其被配置成确定选择器引脚处的第一电压、将该第一电压与第二电压相比较并基于将第一电压与第二电压相比较而选择性地执行初级侧电压调节或次级侧电压调节中的一个，以调节供应到电负载的输出电压。
根据某些可能实施方式，一种方法可包括由电源电路来确定引脚处的引脚电压。该方法可包括由电源电路将引脚电压与阈值电压相比较。该方法可包括由电源电路基于将引脚电压与阈值电压相比较来选择性地执行初级侧电压调节与次级侧电压调节中的一个，以调节供应到电负载的输出电压。
根据某些可能实施方式，转换器可包括提供关于用于初级侧电压调节的初级电压的反馈的第一反馈电路。转换器可包括提供关于用于次级侧电压调节的次级电压的反馈的第二反馈电路。转换器可包括模式选择电路，其包括选择器引脚。该模式选择电路可基于选择器引脚处的引脚电压来选择初级侧电压调节模式或次级侧电压调节模式中的一个的选择模式。模式选择电路基于所选模式而可启用第一反馈电路或第二反馈电路中的一个，并且可禁用第一反馈电路或第二反馈电路中的不同的一个。
附图说明
图1A和1B是本文所述的示例性实施方式的概览的图；
图2是其中可实施本文所述的系统和/或方法的示例性环境的图；
图3A和3B是图2中所示的一个或多个设备的示例性部件的图；
图4是用于初级侧电压调节与次级侧电压调节之间的选择的示例性电路的图；
图5A和5B是用于初级侧电压调节与次级侧电压调节之间的选择的示例性电路的附加图；
图6是与执行初级侧电压调节相关联的示例性电路的图；以及
图7是用于初级侧电压调节与次级侧电压调节之间的选择的示例性过程的流程图。
具体实施方式
示例性实施方式的以下详细描述参考附图。不同图中的相同参考数字可识别相同或类似元件。
诸如电池充电器或适配器之类的电源可向诸如膝上型计算机、移动电话等之类的电负载供应电能。电源可包括用以将第一电压的交变电流转换成第二电压的转换器。转换器可包括初级绕组和次级绕组。初级绕组可包括电感器（例如，线圈），其形成电路的一部分，使得改变初级绕组中的电流在次级绕组中感生电流。诸如将被电源充电的设备之类的电负载可被连接到次级绕组。这样，可将电能从第一电压（例如，从功率源接收）转换到第二电压（例如，供应到电负载）。
电源可使用初级侧电压调节或次级侧电压调节来调节供应到电负载的电压。使用初级侧电压调节的某些益处包括与次级侧电压调节相比的较低待机功率消耗和较低材料构造成本。然而，初级侧电压调节在快速负载变化或功率输入变化期间比次级侧电压调节更缓慢地进行响应。此外，初级侧电压调节可以以比次级侧电压调节更低的准确度来控制电压。另外，初级侧电压调节通常被用于低功率应用，而次级侧电压调节通常被用于高功率应用。因此，每个类型的电压调节与其它类型相比具有优点和缺点。
可以设计不同的集成电路以实现初级侧电压调节或次级侧电压调节。例如，集成电路可基于正在利用低功率应用还是高功率应用来实现初级侧电压调节或次级侧电压调节。因此，需要基于不同的输出要求来改变集成电路以实现初级侧电压调节或次级侧电压调节。然而，使用不同的电路来实现不同类型的电压调节可增加成本并降低灵活性。本文所述的实施方式允许在同一集成电路上进行初级侧电压调节与次级侧电压调节之间的选择，从而增加灵活性并降低成本。
图1A和1B是本文所述的示例性实施方式100的概览的图。如图1A中所示，使用初级侧电压调节的电源（例如，电池充电器）可被用来向诸如移动电话之类的具有低功率要求的设备供应功率。如进一步所示，使用次级侧电压调节的电源可被用来向诸如膝上型计算机之类的具有高功率要求的设备供应功率。低功率应用（然而不限于此）可实现具有5—10瓦要求的负载，而高功率应用（然而不限于此）可实现具有10—30瓦要求的负载。因此，这些不同的电源可使用不同的集成电路。然而，如上所述，将不同的集成电路用于初级侧电压调节和次级侧电压调节可增加成本并降低灵活性。
如图1A中进一步所示，具有根据本文所述技术的调节模式选择的电源可包括允许在初级侧电压调节与次级侧电压调节之间进行选择的集成电路。如所示，该集成电路可包括在初级侧电压调节与次级侧电压调节之间进行选择的调节模式选择器引脚（“选择器引脚”）。在某些实施方式中，该集成电路可包括用于直流（DC）至DC转换器的控制器。例如，该集成电路可包括用于DC—DC转换器的脉宽调制（PWM）控制器。
如图1B中所示，可将选择器引脚配置成选择初级侧电压调节或次级侧电压调节。例如，选择器引脚可检测引脚电压（例如，在选择器引脚处），可将引脚电压与阈值电压相比较，并且可基于该比较来选择电压调节模式，如在本文中的其它地方更详细地描述的。作为示例，选择器引脚可在引脚电压满足阈值电压时选择初级侧电压调节，并且可在引脚电压不满足阈值电压时选择次级侧电压调节。替换地，选择器引脚可在引脚电压满足阈值电压时选择次级侧电压调节，并且可在引脚电压不满足阈值电压时选择初级侧电压调节。可将外围电路耦合到包括在电源中的集成电路，以确定选择器引脚选择了初级侧电压调节还是次级侧电压调节（例如，通过在选择器引脚处包括或不包括电阻以改变引脚电压）。这样，可使用单个集成电路来基于被与之耦合的外围电路而控制电源使用初级侧电压调节还是次级侧电压调节，从而降低成本并增加灵活性。
图2是其中可实现本文所述的系统和/或方法的示例性环境200的图。如图2中所示，环境200可包括电源210、转换器220以及电负载230。环境200的设备可经由有线连接、无线连接或有线和无线连接的组合而互连。
电源210可包括用于向电负载230供应电能的一个或多个设备。例如，电源210可包括电池充电器、功率转换器、功率适配器（例如，交变电流（AC）适配器）等。电源210可经由功率输入从能量源接收能量。在某些实施方式中，电源210可将能量从一个形式转换到另一个（例如，从第一电压至第二电压），并且可经由功率输出将已转换能量输送到电负载230。如所示，电源210可包括转换器220。
转换器220可包括用于从电源210向电负载230接收、转换和/或输送能量的一个或多个集成电路。在某些实施方式中，转换器220可包括初级绕组和次级绕组。转换器220可使用初级侧电压调节或次级侧电压调节来调节被输送到电负载230的电压。对于初级侧电压调节而言，转换器220可基于从被耦合到初级绕组（和/或辅助绕组）的一个或多个电路接收到的反馈来调节所输送电压。对于次级侧电压调节而言，转换器220可基于从被耦合到次级绕组的一个或多个电路接收到的反馈来调节所输送电压。另外地或替换地，转换器220可在初级侧电压调节与次级侧电压调节之间进行选择，如在本文中其它地方更详细地描述的。例如，转换器220可包括被配置成在初级侧电压调节与次级侧电压调节之间进行选择并基于该选择来控制转换器220的操作模式的控制器。
电负载230可包括从电源210接收电能的一个或多个设备。例如，电负载230可包括电气设备，诸如台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、移动电话、游戏设备等。电负载230在输送到电负载230的电压被电源210保持恒定或几乎恒定（例如，在公差范围内）时可以表现更好。例如，电负载230可受到突然电压尖峰或突然电压降的负面影响。因此，电源210可调节供应到电负载230的电压以改善电负载230的性能和/或减少或消除对电负载230的负面影响。
图2中所示的设备的数目和布置被提供为示例。实际上，与图2中所示的那些相比可存在附加设备、较少设备、不同设备或不同布置的设备。此外，可在单个设备内实现图2中所示的两个或更多设备，或者可将图2中所示的单个设备实现为多个分布式设备。例如，可将电源210实现为电负载230的一部分。另外或者替换地，环境200的一组设备（例如，一个或多个设备）可执行被描述为由环境200的另一组设备执行的一个或多个功能。
图3A和3B是允许在初级侧电压调节和次级侧电压调节之间进行选择的示例性转换器220的图。如图3A中所示，转换器220可包括初级侧电路310、次级侧电路320、辅助电路330、选择电路340、初级侧电压调节（PSVR）反馈电路350、次级侧电压调节（SSVR）反馈电路360、PSVR外围电路370、SSVR外围电路380以及电压调节电路390。转换器220的部件可经由有线连接、无线连接等互连。
初级侧电路310可包括用以从能量源（例如，交变电流能量源、干线电源系统、壁上插座等）接收能量并在次级电路320中感生要供应到电负载230的电压的一个或多个电路。另外或替换地，初级侧电路310可在辅助电路330中感生电压，其可在转换器220的初始启动之后被用来在辅助电路320中感生电压。如所示，初级侧电路310可包括与磁芯相互作用的初级绕组（例如，初级线圈、初级电感器等）。
次级侧电路320可包括在其中经由与磁芯的相互作用来感生电压且向电负载230供应电压的一个或多个电路。例如，初级侧电路310的初级绕组（或辅助电路330的辅助绕组）中的变化电流可在磁芯中生成变化的磁通量。变化的磁通量可生成被施加到次级侧电路320的次级绕组（例如，次级线圈、次级电感器等）的变化磁场。此变化磁场可在次级侧电路320中感生电压。次级侧电路320可将此电压供应到电负载230。
辅助电路330可包括用以从能量源接收能量并在次级电路320中感生电压（例如，在转换器220的初始启动之后）的一个或多个电路。如所示，辅助电路330可包括与磁芯相互作用以在磁芯中生成变化磁通量的辅助绕组（例如，辅助线圈、辅助电感器等）。变化磁通量可生成被施加到次级侧电路320的次级绕组的变化磁场。此变化磁场可在次级侧电路320中感生电压，其可被供应到电负载230。
选择电路340可包括用以在初级侧电压调节与次级侧电压调节之间进行选择的一个或多个电路。例如，可将选择电路340耦合到PSVR反馈电路350（例如，以执行初级侧电压调节）和/或SSVR反馈电路360（例如，以执行次级侧电压调节）。选择电路340可取决于将被用来调节供应到电负载230的电压的电压调节的期望类型而从PSVR反馈电路350或SSVR反馈电路360接收反馈。在某些实施方式中，选择电路340可在PSVR外围电路370被耦合到选择电路340时从PSVR反馈电路350接收反馈。另外或替换地，选择电路340可在SSVR外围电路380被耦合到选择电路340时从SSVR反馈电路360接收反馈。这样，选择电路340允许转换器220取决于PSVR外围电路370还是SSVR外围电路380被耦合到转换器220而执行初级侧电压调节或次级侧电压调节。这允许使用转换器220方面的灵活性，并消除了对取决于期望初级侧还是次级侧电压调节而具有用于转换器220的不同设计的需要。
PSVR反馈电路350可包括用以提供被用来执行初级侧电压调节的反馈的一个或多个电路。例如，PSVR反馈电路350可检测初级侧电路310（和/或辅助电路330）中的初级电压，并且可向电压调节电路390提供关于检测到的初级电压的反馈以用于执行初级侧电压调节。作为示例，PSVR反馈电路350可将初级电压与参考电压比较，并且可基于该比较来向电压调节电路390提供误差信号。
SSVR反馈电路360可包括用以提供被用来执行次级侧电压调节的反馈的一个或多个电路。例如，SSVR反馈电路360可检测次级侧电路320中的次级电压，并且可向电压调节电路390提供关于检测到的次级电压的反馈以用于执行次级侧电压调节。作为示例，SSVR反馈电路360可从SSVR外围电路380接收关于次级电压的反馈。另外或替换地，SSVR反馈电路360可向电压调节电路390提供关于次级电压的反馈。
PSVR外围电路370可包括一个或多个电路，其在被耦合到选择电路340时引起转换器220执行初级侧电压调节以控制被供应到电负载230的电压。换言之，当PSVR外围电路370被耦合到选择电路340时，选择电路340可将外围电路检测为PSVR外围电路，并且可选择PSVR反馈电路350以提供关于初级电压的反馈以调节初级电压（并间接地调节次级电压），如在本文中的其它地方更详细地描述的。因此，选择电路340可基于检测到被耦合到选择电路340的PSVR外围电路而选择初级侧电压调节模式。
SSVR外围电路380可包括一个或多个电路，其在被耦合到选择电路340时引起转换器220执行次级侧电压调节以控制被供应到电负载230的电压。换言之，当SSVR外围电路380被耦合到选择电路340时，选择电路340可将外围电路检测为SSVR外围电路，并且可选择SSVR反馈电路360以提供关于初级电压的反馈以调节初级电压（并间接地调节次级电压），如在本文中的其它地方更详细地描述的。在某些实施方式中，SSVR外围电路380可包括光耦合器（例如，光隔离器、光耦合器等），其可使用光来提供两个被隔离电路之间（例如，从SSVR外围电路380至SSVR反馈电路360）的指示次级电压的反馈。因此，选择电路340可基于检测到被耦合到选择电路340的SSVR外围电路而选择次级侧电压调节模式。
电压调节电路390可包括用以直接地调节初级侧电路310（和/或辅助电路330）中的初级电压、以从而在次级侧电路320中间接地调节被供应到电负载230的次级电压的一个或多个电路。电压调节电路390可基于从PSVR反馈电路350或SSVR反馈电路360接收到的反馈来调整初级电压。通过调整初级侧电路310中的初级电压，电压调节电路390可间接地调整次级侧电路320中的次级电压，因为次级电压是基于初级电压（例如，由于电磁感应）。
图3B示出了包括在转换器220中的允许在初级侧电压调节与次级侧电压调节之间进行选择的部件（例如，（多个）电路、（多个）电感器、（多个）绕组、（多个）电阻器、（多个）电容器、（多个）引脚、（多个）门、（多个）光耦合器、（多个）导线等）的示例性布置。这些部件可执行在本文中其它地方所述的一个或多个功能。虽然图3B示出了用于转换器220的电路的示例性布置和配置（例如，初级侧电路310、次级侧电路320、辅助电路330、选择电路340、PSVR反馈电路350、SSVR反馈电路360、PSVR外围电路370、SSVR外围电路380、电压调节电路390等），但在某些实施方式中，转换器220可包括电路的不同布置和/或配置。在本文中的其它地方更详细地描述了其它示例性布置和配置。
图3A和3B中所示的部件的数目和布置是作为示例而提供的。实际上，转换器220可包括与图3A和3B中所示的那些相比的附加的部件、较少部件、不同部件或不同布置的部件。另外地或替换地，转换器220的一组部件（例如，一个或多个部件）可执行被描述为由转换器220的另一组部件执行的一个或多个功能。
图4是用于初级侧电压调节与次级侧电压调节之间的选择的示例性电路400的图。电路400可被包括在转换器220中。如所示，电路400可包括选择电路340、PSVR反馈电路350、SSVR反馈电路360、和/或电压调节电路390的部件中的一个或多个。
如图4中所示，选择电路340可包括第一开关402（被示为“开关A”）、第二开关404（被示为“开关B”）、第三开关406（被示为“开关C”）、电流源408（被示为“ISelect”）、选择器引脚410（被示为“MFIO”或多功能输入/输出引脚）、比较器412（被示为“Comp A”）以及触发器电路414。可使用开关A 402来将次级侧电压调节接通或关断。可使用开关B 404来将初级侧电压调节接通或关断。可使用开关C 406来将调节模式选择接通或关断。
例如，当电路400上电时，可将开关A 402和开关B 404设定为关，使得初级侧电压调节和次级侧电压调节都不被选择（例如，PSVR反馈电路350和SSVR反馈电路360被从电压调节电路390解耦）。这时（例如，在电路400的最初上电下和/或在转换器220的软启动阶段下），可将开关C 406设定成开，允许来自电流源408的电流流到选择器引脚410。在某些实施方式中，可由检测信号（被示为“VDETECTION”）来控制开关402—406。
检测信号416可指示是否执行调节模式选择（例如，在电路400的最初上电下和/或在转换器220的软启动阶段下）。例如，检测信号416可在电源引脚（在图3B中被示为VCC）被充电至阈值电压（例如，指示辅助电路330和/或转换器220的另一部件已经上电）时启用调节模式选择（例如，通过启用开关C 406并禁用开关A 402和开关B 404两者）。在某些实施方式中，检测信号416可启用调节模式选择达阈值时间量（例如，一毫秒、三毫秒等），在该时间之后可将开关C 406关断。当调节模式选择被启用时，选择电路340可执行调节模式选择以选择初级侧电压调节或次级侧电压调节。
在调节模式选择期间，来自电流源408的电流可流到选择器引脚410，并且选择器引脚410可检测到选择器引脚410处的引脚电压418。在某些实施方式中，来自电流源408的电流可以是固定的。因此，随着来自电流源408的电流从选择器引脚410流出到外围电路，引脚电压418可取决于被耦合到选择器引脚410的外围电路。例如，当初级侧外围电路370被耦合到选择器引脚410时，引脚电压418可比在次级侧外围电路380被耦合到选择器引脚410时更高（例如，由于在次级侧外围电路380中将选择器引脚410直接地连接到地的电阻器）。当不存在将选择器引脚410直接地连接到地的电阻器（例如，如在初级侧外围电路370中那样）时，到地的阻抗被认为是无穷大的。例如，初级侧外围电路370可包括滤波器或其它类型的阻断电路，如图5A中所示，其具有高阻抗。因此，引脚电压418在初级侧外围电路370被耦合到选择器引脚410时比在具有被直接地连接至地的电阻器的次级侧外围电路380（即，到地的阻抗未被认为是无穷大的）被耦合到选择器引脚410时更高。
在某些实施方式中，可使用除实现从选择器引脚410到地的直接连接的单个电阻器之外的配置来将具有较高阻抗的初级侧外围电路370与具有较低阻抗的次级侧外围电路380区别开。例如，可使用串联的多个电阻器，或者可使用部件的其它组合来建立不同（例如，较低）水平的阻抗和/或电压阈值水平，其可以被用来将次级侧外围电路380与初级侧外围电路370区别开。作为另一示例，可使用选择器引脚410的充电时间来将初级侧外围电路370与次级侧外围电路380区别开。在这种情况下，可将电容器连接到选择器引脚410，并且可在启动期间或之后将选择器引脚410充电达固定时间段。在该固定时间已经过去之后，可在选择器引脚410处测量引脚电压410以确定是要选择初级侧电压调节还是次级侧电压调节（例如，基于引脚电压410是满足还是不满足阈值电压，如在本文中的其它地方所描述的）。结合图5A和5B来更详细地描述不同外围电路的示例。
如在图4中进一步所示，选择器引脚410可向比较器412提供引脚电压418。如进一步所示，可向选择电路340输入阈值电压420（被示为“VMODEThres”）。可将阈值电压420设定成预定值，诸如约4.5伏、约5伏等。在某些实施方式中，阈值电压420可在约4.5伏至约5伏之间的范围内（包括）。在某些实施方式中，阈值电压420可大于5伏或小于4.5伏。如所示，可向比较器412输入引脚电压418和阈值电压420。比较器412可比较引脚电压418和阈值电压420。基于该比较，比较器412可输出比较信号，其指示引脚电压418是否满足阈值电压420（例如，引脚电压418是否大于阈值电压420、大于或等于阈值电压420、小于阈值电压420、小于或等于阈值电压420等）。
如在图4中进一步示出的，可向选择电路340输入欠压锁定信号422（被示为“VUVLO”）。可在转换器220的电源下降到特定值（例如，转换器220所使用的操作值和/或电压）以下时使用欠压锁定信号422来关断到转换器220的功率，由此保护电负载230。欠压锁定信号422和来自比较器412的比较信号可以控制触发器电路414。例如，触发器电路414可基于比较信号和欠压锁定信号422而输出模式选择信号424（被示为“VMODESEL”）。模式选择信号424可以控制开关A 402和/或开关B 404。另外或替换地，模式选择信号424可以控制一个或多个其它开关以将与初级侧电压调节或次级侧电压调节相关联的电路接通或关断。例如，可使用模式选择信号424来配置电路的设置，诸如增益电路442的增益、保护电路的电压阈值等（例如，基于选择PSVR还是SSVR）。作为另一示例，可使用模式选择信号424来关断一个或多个冗余电路（例如，基于选择PSVR还是SSVR）。这样，选择电路340可通过将未被用来执行初级侧电压调节或次级侧电压调节（例如，取决于选择了哪个电压调节模式）的一个或多个电路断电来节省功率。
作为示例，当引脚电压418大于阈值电压420时，模式选择信号424可引起开关B404接通（例如，激活）和/或可引起开关A 402保持关闭（例如，解激活）。这样，当引脚电压418大于阈值电压420（例如，指示初级侧外围电路370被耦合到选择器引脚410）时，选择电路340可激活初级侧电压调节（例如，通过接通将PSVR反馈电路350连接到电压调节电路390的开关）。
作为另一示例，当引脚电压418小于阈值电压420时，模式选择信号424可引起开关A 402接通（例如，激活）和/或可引起开关B 404保持关闭（例如，解激活）。这样，当引脚电压418小于阈值电压420（例如，指示次级侧外围电路380被耦合到选择器引脚410）时，选择电路340可激活次级侧电压调节（例如，通过接通将SSVR反馈电路360连接到电压调节电路390的开关）。
如在图4中进一步示出的，PSVR反馈电路350可包括零交叉引脚（zero-crossingpin）426（被示为“ZC”）、采样和保持电路428以及误差放大器电路430。当PSVR外围电路370被连接到选择器引脚410时，零交叉引脚426可在零交叉引脚426处检测零交叉电压。在某些实施方式中，零交叉引脚426可在刚好在辅助绕组（未示出）上的电压开始振荡之前的时间点处（例如，在次级绕组上的电流下降至零时的时间点处）对零交叉电压进行采样。零交叉引脚426可向采样和保持电路428提供零交叉电压。采样和保持电路428可随时间推移而接收多个零交叉电压样本，并且可处理零交叉电压样本以生成已处理电压信号432（被示为“VOUTSEN”）。另外或替换地，采样和保持电路428可保持基于第一电脉冲确定的样本以将该样本施加到第二电脉冲（例如，在稍后的时间）。在某些实施方式中，零交叉电压可表示辅助绕组电压的拐点（knee point）。
如所示，采样和保持电路428可向误差放大器电路430（例如，比例积分（PI）控制器、比例积分微分（PID）控制器等）提供已处理电压信号432。如进一步所示，误差放大器电路430可接收电压参考信号434（被示为“VREF”）。可将电压参考信号434设定成预定值以帮助调整初级电压和/或辅助电压。误差放大器电路430可将已处理电压信号432与电压参考信号434相比较以生成误差信号（例如，电压调整信号），并且可将该误差信号提供到电压调节电路390。另外或替换地，选择器引脚410可为误差放大器电路430提供环路补偿。在本文中结合图5A来描述初级侧电压调节的更多细节。
如在图4中进一步所示，SSVR反馈电路360可包括电源引脚436（被示为“VDD”）和反馈电阻器438（被示为“RFeedback”）。当SSVR外围电路380被连接到选择器引脚410时，SSVR外围电路380可经由光耦合器检测由次级绕组输出的次级电压，并且可基于次级电压向选择器引脚410提供电流。可使用可基于从电源引脚436接收到的功率来生成电阻的反馈电阻器438（例如，在选择器引脚410提供用于次级侧电压调节的反馈情况下）将电流转换成误差信号（例如，误差电压）。误差信号可被提供到电压调节电路390。这样，选择器引脚410可从光耦合器向电压调节电路390提供反馈。在本文中结合图5B来描述次级侧电压调节的更多细节。
如图4中进一步示出，电压调节电路390可包括电流传感器引脚440（被示为“CS”）、增益电路442、比较器444（被示为“Comp B”）、零交叉检测器446以及触发器电路448。电流传感器引脚440可确定初级绕组（和/或辅助绕组）的电压，并且可向比较器444提供电压信号。在某些实施方式中，电压信号可在被提供到比较器444之前被增益电路442放大。另外或替换地，增益电路442的放大可取决于选择了初级侧电压调节还是次级侧电压调节。比较器444可将误差信号（例如，从PSVR反馈电路350接收到）或反馈信号（例如，从SSVR反馈电路360和/或SSVR外围电路380接收到）与从增益电路442接收到的电压信号相比较以生成比较信号，其可被提供到触发器电路448。作为示例，在初级侧电压调节期间，比较器444可将来自误差放大器电路430的误差信号与电流传感器引脚440处（或增益电路442的输出处）的电压相比较以确定电压调节电路390的开关的接通时间。可基于感测通过零交叉引脚426的零交叉而执行该接通。零交叉检测器446可检测辅助绕组的零交叉（例如，基于从零交叉引脚426接收到的信号），并且可向触发器电路448提供零交叉信号。
触发器电路448可使用来自比较器444的比较信号和来自零交叉引脚426的零交叉信号来生成门控制信号450（被示为“VGATE”）。可向门（例如，MOSFET门）提供门控制信号450，其可控制初级绕组和/或辅助绕组的电压。例如，门可被基于门控制信号450而接通或关断，其可控制初级绕组和/或辅助绕组的电压。作为示例，当门被接通时，初级侧电路310中的初级电流可增加直至满足电流阈值为止。电流传感器引脚440可检测到初级电流和/或取决于初级电流的初级电压。当初级电流和/或初级电压达到阈值时，门可被关断，这可建立辅助电路330中的辅助电压和/或次级侧电路320中的次级电流。次级电流（和/或与次级电流相关联的次级电压）可随时间推移而减小。当次级电流满足阈值（例如，零或在公差内基本上为零）时，零交叉引脚426可对辅助电压进行采样。可对采样电压进行采样和保持以控制门（例如，通过基于辅助电压来调整误差信号）。
这样，电压调节电路390可控制初级侧电路310中的初级电压和/或辅助电路330中的辅助电压。通过控制初级电压和/或辅助电压，电压调节电路390还可控制次级侧电路320中的次级电压，其取决于初级电压和/或辅助电压。通过控制次级电压，电压调节电路390可确保电负载230的适当性能和/或可防止对电负载230的损坏。
图4中所示的部件的数目和布置是作为示例而提供的。实际上，电路400可包括与图4中所示的那些相比的附加部件、较少部件、不同部件或不同布置的部件。另外或替换地，结合图4所描述的一组部件可执行被描述为由结合图4所述的另一组部件执行的一个或多个功能。
图5A和5B是用于初级侧电压调节与次级侧电压调节之间的选择的示例性电路500的图。图5A示出了可被耦合到选择器引脚410以激活初级侧电压调节的PSVR外围电路370的示例。图5B示出了可被耦合到选择器引脚410以激活次级侧电压调节的SSVR外围电路380的示例。一般地，SSVR外围电路380可引起在选择器引脚410处发生比由PSVR外围电路370引起的电压更低的电压，例如由于可存在于SSVR外围电路380中的将选择器引脚410直接地连接到地的附加电阻元件。
如图5A中所示，在某些实施方式中，可将PSVR外围电路370耦合到选择器引脚410。例如，当电负载230具有低功率要求（例如，在阈值以下）时，诸如具有约5瓦至约10瓦、小于10瓦、小于或等于10瓦等的功率要求的移动电话，可将PSVR外围电路370耦合到选择器引脚410。PSVR外围电路370可包括如所示的滤波器或其它类型的阻断电路，其具有高阻抗并引起选择器引脚410处的电压是高的（例如，在阈值以上）。PSVR外围电路370可不包括将选择器引脚410（例如，串联地）耦合到地的电阻元件，例如电阻器，使得在选择器引脚410处不存在额外增益或衰减，因为选择器引脚410可被用于初级侧电压调节中的环路补偿。当不存在提供从选择器引脚410到地的直接连接的电阻器时，仅存在高或较高阻抗路径。因此，在这种情况下，引脚电压418可以比当存在提供从选择器引脚410到地的直接连接的电阻器时更高。因此，引脚电压418可高于阈值电压420，引起选择电路340在PSVR外围电路370被耦合到选择器引脚410时（例如，选择电路340可将开关B 404接通）选择初级侧电压调节。这样，选择电路340可基于由选择器引脚410检测到的电阻来选择电压调节模式。例如，如果选择器引脚410处的到地的电阻是高的（例如，在阈值以上）和/或如果选择器引脚410是浮置的（例如，未使用），则选择电路410可选择初级侧电压调节。
如图5B中所示，在某些实施方式中，可将SSVR外围电路380耦合到选择器引脚410。例如，当电负载230具有高功率要求（例如，在阈值以上）时，诸如具有约10瓦至约30瓦、大于10瓦、大于或等于10瓦等的功率要求的膝上型计算机，可将SSVR外围电路380耦合到选择器引脚410。SSVR外围电路380可包括将选择器引脚410（例如，串联地）直接地耦合到地的检测电阻器（例如，被示为“RDETECTION”）。例如，SSVR外围电路380可包括在一端上被直接地耦合到选择器引脚410并在另一端上被直接地耦合到地的电阻元件，例如检测电阻器RDETECTION。在某些实施方式中，检测电阻器RDETECTION可具有约330千欧的电阻，但不限于此。在某些实施方式中，检测电阻器RDETECTION的电阻可基于电流源408的值。检测电阻器RDETECTION可被直接地连接到地，并且可提供从选择器引脚410到地的直接连接。当电阻器（例如，RDETECTION）提供从选择器引脚410到地的直接连接时，电阻器提供低或较低阻抗路径。因此，在这种情况下，引脚电压418可以比当不存在提供从选择器引脚410到地的直接连接的电阻器时更低。因此，引脚电压418可低于阈值电压420，引起选择电路340在SSVR外围电路380被耦合到选择器引脚410时（例如，选择电路340可将开关A 402接通）选择次级侧电压调节。换言之，检测电阻器RDETECTION提供从选择器引脚410直接地到地的连接，其引起引脚电压418较低。
在某些实施方式中，可使用除实现从选择器引脚410到地的直接连接的单个电阻器之外的配置来将具有较高阻抗的初级侧外围电路370与具有较低阻抗的次级侧外围电路380区别开。例如，可使用串联的多个电阻器，或者可使用部件的其它组合来建立不同（例如，较低）水平的阻抗和/或电压阈值水平，其可以被用来将次级侧外围电路380与初级侧外围电路370区别开。作为另一示例，可使用选择器引脚410的充电时间来将初级侧外围电路370与次级侧外围电路380区别开。在这种情况下，可将电容器连接到选择器引脚410，并且可在启动期间或之后将选择器引脚410充电达固定时间段。在该固定时间已经过去之后，可在选择器引脚410处测量引脚电压410以确定是要选择初级侧电压调节还是次级侧电压调节（例如，基于引脚电压410是满足还是不满足阈值电压，如在本文中其它地方所述）。
这样，被选择电路340检测到并分析的外围电路到选择器引脚410的耦合可引起与初级侧电压调节或次级侧电压调节相关联的选择电路340的操作。例如，PSVR外围电路370的耦合可引起选择电路340提供用于从PSVR反馈电路350接收到的误差信号的环路补偿。该环路补偿可减小或消除被用于初级侧电压调节的控制反馈环路中的不期望振荡（例如，在选择器引脚是控制反馈环路的一部分的情况下）。作为另一示例，SSVR外围电路380的耦合可引起选择电路340提供用于次级侧电压调节的反馈（例如，将被供应到电压调节电路390的电压）。
如上文所指示的，图5A和5B仅仅是作为示例而被提供的。其它示例是可能的，并且可不同于关于图5A和5B所描述的内容。
图6是与被用来执行初级侧电压调节的误差放大器电路430相关联的示例性电路600的图。如所示，电路600可包括误差放大器电路430、选择器引脚410以及PSVR外围电路370。
如所示，从采样和保持电路428输出的已处理电压信号432（被示为“VOUTSEN”）可被放大器电路610接收到，可被放大，并且可被提供到比较器电路620。比较器电路620可将此输入与电压参考信号434（被示为“VREF”）相比较，并且可基于该比较来生成误差信号。如所示，可将误差信号提供到选择器引脚410（例如，经由图4中的开关B 404）。另外或替换地，可将误差信号提供到电压调节电路390，如在本文中其它地方所描述的。如所示，PSVR外围电路370可不包括将选择器引脚410（例如，经由电阻器）直接地连接到地的低阻抗路径。在某些实施方式中，SSVR外围电路380可包括将选择器引脚410（例如，经由电阻器）直接地连接到地的低阻抗路径。这些配置帮助生成高压信号或低压信号（例如，引脚电压418），以与阈值电压420相比较以控制电压调节模式选择。
如上文所指示的，图6仅仅是作为示例而提供的。其它示例是可能的，并且其可不同于关于图6所描述的内容。
图7是用于初级侧电压调节与次级侧电压调节之间的选择的示例性过程700的流程图。在某些实施方式中，图7的一个或多个过程块可由电源210和/或转换器220执行。在某些实施方式中，图4的一个或多个过程块可由另一设备或一组设备执行，其与电源210和/或转换器220分离或包括电源210和/或转换器220，诸如电负载230。
如图7中所示，过程700可包括检测发起电压调节模式选择的电路启动（块710），并检测选择器引脚处的引脚电压以用于执行电压调节模式选择（块720）。例如，转换器220可检测到转换器220何时已被上电（例如，基于检测到转换器220中的电压满足阈值）。基于检测到转换器220已经上电，选择电路340可开始调节模式选择。调节模式选择可包括检测选择器引脚410处的引脚电压418，如在本文中的其它地方更详细地描述的。
如在图7中进一步示出的，过程700可包括将引脚电压与阈值电压相比较（块730），并确定引脚电压是否满足阈值电压（块740）。例如，转换器220可比较引脚电压418和阈值电压420以确定引脚电压418是否满足阈值电压420，如在本文中其它地方更详细地描述的。
如在图7中进一步示出的，如果引脚电压满足阈值电压（块740—是），则过程700可包括使用初级侧电压调节来调节输出电压（块750）。例如，如果引脚电压418满足阈值电压420（例如，大于阈值电压420、大于或等于阈值电压420等），则转换器220可使用初级侧电压调节来调节供应到电负载230的输出电压，如在本文中其它地方更详细地描述的。
如在图7中进一步示出的，如果引脚电压不满足阈值电压（块740—否），则过程700可包括使用次级侧电压调节来调节输出电压（块760）。例如，如果引脚电压418不满足阈值电压420（例如，小于阈值电压420、小于或等于阈值电压420等），则转换器220可使用次级侧电压调节来调节供应到电负载230的输出电压，如在本文中其它地方更详细地描述的。
作为另一示例，如果引脚电压418满足阈值电压420（例如，大于阈值电压420、大于或等于阈值电压420等），则转换器220可使用次级侧电压调节来调节供应到电负载230的输出电压，如在本文中其它地方更详细地描述的。作为另一示例，如果引脚电压418不满足阈值电压420（例如，小于阈值电压420、小于或等于阈值电压420等），则转换器220可使用初级侧电压调节来调节供应到电负载230的输出电压，如在本文中其它地方更详细地描述的。
这样，可使用转换器220内的单个集成电路来在初级侧电压调节与次级电压调节之间进行选择。在可以在不同情况中使用的更灵活的集成电路的情况下，取决于初级侧电压调节还是次级侧电压调节更有益，可以通过避免用于不同情况的多个集成电路的开发和制造来降低成本。
虽然图7示出了过程700的示例性块，但在某些实施方式中，过程700可包括与图7中所描绘的那些相比的附加块、较少块、不同块或不同布置的块。另外或替换地，可并行地执行过程700的两个或更多的块。
前面的公开提供了举例说明和描述，但并不意图是穷举的或将实施方式限制到公开的精确形式。根据上面公开的修改和变更是可能的，或者可从实施方式的实施中获得修改和变更。
在本文中结合阈值描述了某些实施方式。如本文所使用的，满足阈值可指的是值大于阈值、超过阈值、高于阈值、大于或等于阈值、小于阈值、少于阈值、低于阈值、小于或等于阈值、等于阈值等。
即使在权利要求中记载和/或在本说明书中公开了特征的特定组合，这些组合也并不意图限制可能实施方式的公开。事实上，可以用并未特定地在权利要求中记载和/或在本说明书中公开的方式来将这些特征中的许多组合。虽然下面列出的每个从属权利要求可直接地从属于仅一个权利要求，但可能实施方式的公开包括与权利要求集合中的每个其它权利要求组合的每个从属权利要求。
不应将在本文中使用的元件、动作或指令解释为是关键或必需的，除非明确地照此描述。并且，如本文所使用的，冠词“一”和“一个”意图包括一个或多个项目，并且可与“一个或多个”可互换地使用。此外，如本文所使用的，术语“集合”意图包括一个或多个项目，并且可与“一个或多个”可互换地使用。在仅意图一个项目的情况下，使用术语“一个”或类似语言。并且，如本文所使用的，术语“有”，“带有”，“具有”等意图是开放式术语。此外，短语“基于”意图意指“至少部分地基于”，除非另外明确地说明。

Claims (22)

1.一种用于供应电能到电负载的设备，包括：
集成电路，其被配置成：
检测选择器引脚处的引脚电压；
将该引脚电压与阈值电压相比较；以及
基于将引脚电压与阈值电压相比较，选择初级侧电压调节或次级侧电压调节中的一个，以调节供应到被耦合到集成电路的电负载的电压，其中所述集成电路被配置成：
检测集成电路的启动；
基于检测到启动而向选择器引脚供应电流；以及
基于被供应到选择器引脚的电流来检测引脚电压。
2.根据权利要求1的设备，其中，所述集成电路被配置成：
当引脚电压满足阈值电压时执行初级侧电压调节，以及
当引脚电压不满足阈值电压时执行次级侧电压调节，
其中，所述初级侧电压调节以与所述次级侧电压调节不同的方式调节供应到电负载的电压。
3.根据权利要求1的设备，其中，所述集成电路被配置成当选择了初级侧电压调节时执行初级侧电压调节；以及
其中，所述集成电路基于选择了初级侧电压调节而激活开关，该开关将提供关于初级电压的反馈的第一电路耦合到控制初级电压的第二电路，
初级电压是与集成电路的初级绕组或辅助绕组中的一个相关联的电压。
4.根据权利要求1的设备，其中，所述集成电路被配置成当选择了次级侧电压调节时执行次级侧电压调节；以及
其中，所述集成电路基于选择了次级侧电压调节而激活开关，该开关将提供关于次级电压的反馈的第一电路耦合到控制初级电压的第二电路，
初级电压是与集成电路的初级绕组或辅助绕组中的一个相关联的电压，以及
次级电压是与集成电路的次级绕组相关联的电压。
5.根据权利要求1的设备，其中，所述集成电路被配置成：
基于检测到启动而激活引起电流被供应到选择器引脚的开关，其中，所述开关被激活达阈值时间段且所述集成电路被配置成当已经过去所述阈值时间段时将开关解激活。
6.根据权利要求1的设备，其中，所述集成电路被配置成：
基于被耦合到选择器引脚的外围电路来检测引脚电压；
基于将引脚电压与阈值电压相比较，评估被耦合到选择器引脚的外围电路的类型；以及
基于被耦合到选择器引脚的外围电路的类型来选择初级侧电压调节或次级侧电压调节中的一个。
7.根据权利要求6的设备，其中，所述集成电路被配置成通过选择器引脚向外围电路供应电流，使得在选择器引脚处生成引脚电压，其中，由电流生成的引脚电压是基于被耦合到选择器引脚的外围电路的类型。
8.根据权利要求1的设备，其中，所述集成电路被配置成当选择了初级侧电压调节时提供来自误差放大器的反馈以控制初级电压，该初级电压是与集成电路的初级绕组或辅助绕组中的一个相关联的电压；以及
其中，所述集成电路被配置成当选择了次级侧电压调节时提供来自光耦合器的反馈以控制初级电压。
9.一种电源，包括：
转换器，被配置成：
确定选择器引脚处的第一电压；
将该第一电压与第二电压相比较；以及
基于将第一电压与第二电压相比较，选择性地执行初级侧电压调节或次级侧电压调节中的一个，以调节被供应到电负载的输出电压，
其中所述转换器被配置成供应电流到被耦合到选择器引脚的外围电路，以在选择器引脚处生成第一电压，其中由电流生成的第一电压是基于所述外围电路的类型。
10.根据权利要求9的电源，其中，所述转换器被配置成：
当第一电压满足第二电压时执行初级侧电压调节，以及
当第一电压不满足第二电压时执行次级侧电压调节，
其中，所述初级侧电压调节以与所述次级侧电压调节不同的方式调节输出电压。
11.根据权利要求9的电源，其中，所述转换器被配置成：
选择初级侧电压调节；
基于选择初级侧电压调节，检测与转换器的初级绕组或辅助绕组中的一个相关联的信号；以及
基于与初级绕组或辅助绕组中的一个相关联的信号来调节输出电压。
12.根据权利要求11的电源，其中，所述转换器被配置成：
确定第一电压满足第二电压；以及
基于确定第一电压满足第二电压，激活开关，其允许使用信号来调节输出电压。
13.根据权利要求9的电源，其中，所述转换器被配置成：
选择次级侧电压调节；
基于选择了次级侧电压调节，检测与转换器的次级绕组相关联的信号；以及
基于与次级绕组相关联的信号来调节输出电压。
14.根据权利要求13的电源，其中，所述转换器被配置成：
确定第一电压不满足第二电压；以及
基于确定第一电压不满足第二电压，激活开关，其允许使用信号来调节输出电压。
15.根据权利要求9的电源，其中，所述外围电路的类型包括以下各项中的一个：
第一类型的电路，其用以在执行初级侧电压调节时提供环路补偿，或者
第二类型的电路，其提供用于执行次级侧电压调节的反馈。
16.一种用于供应电能到电负载的方法，包括：
由电源电路确定引脚处的引脚电压；
由电源电路将引脚电压与阈值电压相比较；以及
由电源电路基于将引脚电压与阈值电压相比较来选择性地执行初级侧电压调节或次级侧电压调节中的一个，以调节供应到电负载的输出电压，
还包括：
检测电源电路的启动；
基于检测到电源电路的启动，激活开关，其引起电流被供应到引脚；以及
基于该电流来确定引脚电压。
17.根据权利要求16的方法，还包括：
当引脚电压满足阈值电压时执行初级侧电压调节，以及
当引脚电压不满足阈值电压时执行次级侧电压调节，
其中，所述初级侧电压调节以与所述次级侧电压调节不同的方式调节输出电压。
18.根据权利要求16的方法，还包括：
确定引脚电压是否大于阈值电压；以及
基于确定引脚电压是否大于阈值电压而执行初级侧电压调节。
19.根据权利要求16的方法，还包括：
确定引脚电压是否小于阈值电压；以及
基于确定引脚电压是否小于阈值电压而执行次级侧电压调节。
20.根据权利要求16的方法，还包括：
选择初级侧电压调节；以及
基于选择了初级侧电压调节而激活开关，该开关将提供关于初级电压的反馈的第一电路耦合到控制初级电压的第二电路，
其中，初级电压是与初级绕组或辅助绕组中的一个相关联的电压，
其中，所述开关、所述第一电路以及所述第二电路被包括在所述电源电路中。
21.根据权利要求16的方法，还包括：
选择次级侧电压调节；以及
基于选择了次级侧电压调节而激活开关，该开关将提供关于次级电压的反馈的第一电路耦合到控制初级电压的第二电路，
其中，初级电压是与初级绕组或辅助绕组中的一个相关联的电压，
其中，次级电压是与次级绕组相关联的电压，
其中，所述开关、所述第一电路以及所述第二电路被包括在所述电源电路中。
22.一种转换器，包括：
第一反馈电路，其提供关于用于初级侧电压调节的初级电压的反馈；
第二反馈电路，其提供关于用于次级侧电压调节的次级电压的反馈；
模式选择电路，其包括选择器引脚，
其中，所述模式选择电路基于选择器引脚处的引脚电压来选择初级侧电压调节模式或次级侧电压调节模式中的一个的选择模式，以及
其中，所述模式选择电路基于所选模式而启用第一反馈电路或第二反馈电路中的一个并禁用第一反馈电路或第二反馈电路中的不同的一个，
其中所述模式选择电路被配置成基于被耦合到选择器引脚的外围电路来检测引脚电压，以及
其中所述模式选择电路被配置成通过选择器引脚向外围电路供应电流，使得在选择器引脚处生成引脚电压。
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