CN113890394A - 电力转换器及其控制方法及usb pd充电器 - Google Patents

电力转换器及其控制方法及usb pd充电器 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种电力转换器及其控制方法及USB PD充电器。该电力转换器包括通过变压器绕组连接的初级侧和次级侧，初级侧包括初级侧控制器，次级侧包括次级侧控制器和负载开关，初级侧连接至电源，次级侧通过负载开关连接至负载，次级侧控制器用于对负载开关进行控制以控制是否将电源供应至负载，初级侧控制器具有反馈引脚，次级侧控制器通过反馈元件耦合到初级侧控制器的反馈引脚，次级侧控制器具有控制引脚，控制引脚连接到反馈元件的输入端。在次级侧控制器监控到异常发生时，次级侧控制器的控制引脚发出控制信号，并通过反馈元件发送至初级侧控制器的反馈引脚以控制初级侧控制器停止工作，从而能够为初级侧控制器提供额外的保护功能。

Description

电力转换器及其控制方法及USB PD充电器
技术领域
本发明实施例涉及电力转换技术领域，尤其涉及一种电力转换器及其控制方法及USB PD充电器。
背景技术
如今，USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)是电子设备的主要电力提供者。现在的许多设备通过笔记本电脑、工作站、扩展坞、显示器、汽车、飞机甚至墙上插座中的USB接口充电或供电。USB已成为手机、平板电脑、便携式扬声器和其他手持设备等许多小型设备无处不在的电源插座。
国际法规要求更好的能源管理来满足安全和效率要求。USB PD(UniversalSerial Bus Power Delivery，通用串行总线电力输送)规范作为一种电力输送协议被广泛采用，特别是用于快速充电设计，通过提供更灵活的电力输送以及单根电缆上的数据来实现USB的最大功能。
USB PD控制器是待充电的电子设备与充电适配器之间的接口。PD控制器有一个引脚用来检测母线电压。当母线电压上升到预设电压阈值以上时，则会触发过压保护。现有的PD控制器通常会发出保护信号来断开负载开关。由于充电路径由该负载开关控制，负载开关断开，因此，电源将无法为待充电的电子设备充电。这样母线上的过电压就不会损坏待充电的电子设备。然而，除上述保护之外，PD控制器无法为初级侧的AC/DC(AlternatingCurrent/Direct Current，交流/直流)控制器提供额外的保护功能。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种电力转换器及其控制方法及USB PD充电器，能够为初级侧控制器提供额外的保护功能。
本发明实施例的一个方面提供一种电力转换器。所述电力转换器包括通过变压器绕组连接的初级侧和次级侧，所述初级侧包括初级侧控制器，所述次级侧包括次级侧控制器和负载开关，所述初级侧用于连接至电源，所述次级侧通过负载开关用于连接至负载，所述次级侧控制器用于对所述负载开关进行控制以控制是否将所述电源供应至所述负载，所述初级侧控制器具有反馈引脚，所述次级侧控制器通过反馈元件耦合到所述初级侧控制器的所述反馈引脚，所述次级侧控制器具有控制引脚，所述控制引脚连接到所述反馈元件的输入端，其中，在所述次级侧控制器监控到异常发生时，所述次级侧控制器的所述控制引脚发出控制信号，所述控制信号通过所述反馈元件发送至所述初级侧控制器的所述反馈引脚以控制所述初级侧控制器停止工作。
本发明实施例的另一个方面提供一种USB PD充电器。所述USB PD充电器包括如上所述的电力转换器及与所述电力转换器连接的USB接口。
本发明实施例的又一个方面提供一种用于电力转换器的控制方法。所述电力转换器包括通过变压器绕组连接的初级侧和次级侧，所述初级侧包括初级侧控制器，所述次级侧包括次级侧控制器和负载开关，所述初级侧用于连接至电源，所述次级侧通过负载开关用于连接至负载，所述次级侧控制器用于对所述负载开关进行控制以控制是否将所述电源供应至所述负载。所述控制方法包括：在所述次级侧控制器监控到异常发生时，所述次级侧控制器发送控制信号至所述初级侧控制器以控制所述初级侧控制器停止工作。
本发明一个或多个实施例的电力转换器及其控制方法及USB PD充电器能够满足系统冗余保护的要求，更加安全可靠，并且，所有硬件均已具备，无需增加额外的成本。
本发明一个或多个实施例的电力转换器及其控制方法及USB PD充电器能够根据额定输出电压和额定输出电流级别提供自适应保护，而无需额外的硬件或测试要求。
本发明一个或多个实施例的电力转换器及其控制方法及USB PD充电器在发生异常时，能够通过让初级侧控制器立即停止工作来保护初级侧控制器免受损坏，以达到不同的保护目的。
附图说明
图1为本发明一个实施例的电力转换器的示意性框图；
图2为本发明一个实施例的PD控制器的内部示意性框图；
图3为本发明一个实施例的用于电力转换器的控制方法的流程图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本发明相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。
在本发明实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。除非另作定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
需要说明的是，为了更好地体现本发明的创新之处，在本发明的附图及其说明书中仅仅示出及说明与本发明的创作点密切相关的结构特征，而对于其他不太相关的结构特征或其他现有的结构特征则进行了省略或略述。然而，这并不意味着本发明实施例的电力转换器及PD控制器一定不包括这些其他结构特征，本发明实施例的电力转换器及PD控制器中仍可能包括那些对于实现电力转换等基本功能所必要的结构特征。
本发明实施例提供了一种电力转换器100。图1揭示了本发明一个实施例的电力转换器100的示意性框图。如图1所示，本发明一个实施例的电力转换器100包括通过变压器绕组30连接的初级侧10和次级侧20。电力转换器100的初级侧10包括初级侧控制器11，初级侧10用于连接至电源，例如220V的市电电源。电力转换器100的次级侧20包括次级侧控制器和负载开关22，次级侧20通过负载开关22用于连接至负载，次级侧控制器可以对负载开关22进行控制，从而来控制是否将电源供应至负载。
初级侧控制器11具有反馈引脚FB，次级侧控制器通过反馈元件耦合到初级侧控制器11的反馈引脚FB。
次级侧控制器具有控制引脚Ctrl，次级侧控制器的控制引脚Ctrl连接到反馈元件的输入端。
当次级侧控制器监控到异常发生时，本发明实施例的次级侧控制器的控制引脚Ctrl将会发出控制信号Sc，控制信号Sc可以通过反馈元件发送至初级侧控制器11的反馈引脚FB，从而控制初级侧控制器11停止工作。本发明实施例的次级侧控制器可以对初级侧控制器11提供额外的保护功能。
在一些实施例中，初级侧控制器11包括AC/DC控制器，从而可以将交流电压转换为直流电压。次级侧控制器包括PD控制器21，PD控制器21具有该控制引脚Ctrl。
在一些实施例中，反馈元件例如可以包括光耦合器23，光耦合器23包括输入端和输出端。PD控制器21具有光电引脚Opto，PD控制器21的光电引脚Opto耦合到光耦合器23的输入端，光耦合器23的输出端连接初级侧控制器11的反馈引脚FB。光耦合器23包括发射器元件，例如发光二极管231、以及接收器元件，例如光敏三极管232。发光二极管231的正极通过电阻R连接到负载开关22，发光二极管231的负极连接到PD控制器21的光电引脚Opto，PD控制器21的控制引脚Ctrl连接到发光二极管231的正极。
图2揭示了本发明一个实施例的PD控制器21的内部示意性框图。如图2所示，本发明一个实施例的PD控制器21包括电流源211及与电流源211连接的控制开关212，控制开关212连接到控制引脚Ctrl。
当PD控制器21监控到异常发生时，PD控制器21可以触发控制开关212闭合，电流源211导通，电流源211提供的有效电流信号提供至控制引脚Ctrl上，从而，控制引脚Ctrl输出有效的电流信号作为控制信号Sc，该有效的电流信号流过光耦合器23的发光二极管231，发光二极管231导通，发光二极管231发射的光信号被光耦合器23的光敏三极管232所接收，光敏三极管232进一步将有效的电流信号发送至初级侧控制器11的反馈引脚FB。此时，初级侧控制器11的反馈引脚FB具有较大的电流流出，并迅速将初级侧控制器11的反馈引脚FB拉低至预先设置的工作阈值之下。因此，初级侧控制器11的驱动引脚DRV无法向初级侧开关管12，例如初级侧MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应管)生成开关信号。从而，控制初级侧控制器11停止工作，进而对初级侧控制器11提供额外的冗余保护作用。
继续参照图2所示，本发明实施例的PD控制器21具有电压感测引脚Vsense和电流感测引脚Isense，电压感测引脚Vsense可以用来感测输出到负载开关22处的输出电压Vo，电压感测引脚Vsense可以用来感测输出到负载开关22处的输出电流Io。
在PD控制器21监控到以下任一异常条件发生时，则触发控制开关212闭合。异常条件例如可以包括：在输出电压Vo高于设定的过压保护(OVP，Over Voltage Protection)电平时；及在输出电流Io高于设定的过流保护(OCP，Over Current Protection)电平时。
在一些实施例中，PD控制器21具有设定的多个不同的过压保护电平及多个不同的过流保护电平。PD控制器21可以基于每个PD(电力输送)命令所请求的额定输出电压Vr提供自适应的过压保护电平及过流保护电平。
随着近年来对快充的需求，因此，出现了对不同的额定输出电压的需求。应对不同额定输出电压的需求，随之发展出了对不同额定输出电压的保护需求。而作为控制芯片的初级侧控制器来说通常只能提供单一限电压保护，并不能很好地解决这个问题。本发明实施例的PD控制器21响应于该需求，实现了将不同的额定输出电压提供给负载，并且，实现了针对不同的额定输出电压提供相应的保护功能。
本发明实施例的PD控制器21提供的多个不同额定输出电压也是快充功能的一种表现。比如20V电压、3A电流可以输出60W的功率，而5V电压、3A电流只能输出15W的功率，充电速度差别很大。
对于任一所请求的额定输出电压Vr，相应的过压保护电平可以设定为该额定输出电压Vr的预定百分比，在一个实施例中，可以将过压保护电平设定为额定输出电压Vr的120％至160％范围内的任一百分比，例如设定为额定输出电压Vr的150％。具体的百分比可以由用户选择。假设额定输出电压Vr为20V，则PD控制器21提供的自适应的过压保护电平为20V×150％＝30V。如果PD控制器21监控到输出到负载开关22处的输出电压大于30V，则PD控制器21将通过光耦合器23发送控制信号Sc至初级侧控制器11的反馈引脚FB，以命令初级侧控制器11停止工作。当额定输出电压Vr为15V时，则PD控制器21提供的自适应的过压保护电平为15V×150％＝22.5V。从而，本发明实施例的PD控制器21可以根据所请求的额定输出电压Vr灵活地作出自适应的过压保护电平的调整。
本发明实施例的PD控制器21使用相同的控制芯片来同时具有多个自适应的过压保护等级，从而可以节省控制芯片的成本，并且，可以提供初级侧控制器11在PD控制器21的多输出电压应用中的安全性。
过流保护电平设定为额定输出电压Vr所对应的额定输出电流Io的预定百分比。类似地，在一个实施例中，可以将过流保护电平设定为额定输出电流Io的120％至160％范围内的任一百分比，例如设定为额定输出电流Io的120％。具体的百分比可以由用户选择。假设额定输出电流Io为5A，则PD控制器21提供的自适应的过流保护电平为5A×120％＝6A。如果PD控制器21监控到输出到负载开关22处的输出电流Io大于6A，并且不是启动期间，则PD控制器将命令移除负载一段时间，回到例如5V输出，经过一定的时间，比如100ms，PD命令将播报额定输出电压Vr，输出电压将从5V变为额定输出电压Vr，负载增加到额定负载。如果120％的过载仍然存在，则PD控制器将通过光耦合器23发送控制信号Sc至初级侧控制器11的反馈引脚FB，以命令初级侧控制器11停止工作。
本发明实施例的电力转换器100所提供的过压和/或过流保护可以根据额定输出电压的不同会有自适应的不同的过压和/或过流保护电平。本发明实施例的PD控制器21提供保护的电压电流等级可以根据工作状态进行相应的调整，比如5V和10V的额定输出电压则会有各自相应的过压和过流保护电平，以提供相应的过压和过流保护。这样的保护是作为控制芯片的初级侧控制器11一直以来都希望拥有，但是由于原副边隔离的原因，在现有的电力转换器设计中却是很难实现的。由于涉及到隔离，因此，在现有的技术解决方案中如果要做特殊的设计则需要另外增加一个隔离电路，这无疑需要再加一路光耦合器，这种做法非常冗余，耗费更多的元器件，成本也非常高昂，而且，在电路板上需要占用很大的布局面积。然而，本发明实施例通过对作为协议芯片的PD控制器21的巧妙设计和控制，实现了在各个额定输出电压下均能提供相应的保护，而且，这种保护可以在几乎不增加外部硬件电路的基础上很容易地实现。
以下将结合图2来详细说明本发明实施例的PD控制器21内部是如何提供自适应的过压保护电平和/或过流保护电平的。
参照图2，本发明一个实施例的PD控制器21包括第一比较器213，第一比较器213具有第一输入端、第二输入端及输出端。其中，第一比较器213的第一输入端(例如正端)连接电压感测引脚Vsense，第一比较器213的第二输入端(例如负端)可选择性地连接用于输出多个不同的过压保护电平的多个电压支路217，每个电压支路217包括第一开关K1。
本发明实施例的PD控制器21可以基于每个PD命令所请求的额定输出电压Vr来触发相应电压支路217中的第一开关K1闭合以输出相应的过压保护电平。从而，PD控制器21可以根据每个PD命令所请求的额定输出电压Vr来提供自适应的过压保护电平。
当电压感测引脚Vsense感测到的负载开关22处的输出电压Vo高于相应的过压保护电平时，则第一比较器213的输出为1。反之，则第一比较器213的输出为0。
在另一个实施例中，PD控制器21还可以包括第二比较器214，第二比较器214具有第一输入端、第二输入端及输出端。其中，第二比较器214的第一输入端(例如正端)连接电流感测引脚Isense，第二比较器214的第二输入端(例如负端)可选择性地连接用于输出多个不同的过流保护电平的多个电流支路218，每个电流支路218包括第二开关K2。
本发明实施例的PD控制器21可以基于每个PD命令所请求的额定输出电压Vr所对应的额定输出电流Io来触发相应电流支路218中的第二开关K2闭合以输出相应的过流保护电平。从而，PD控制器21可以根据额定输出电流Io来提供自适应的过流保护电平。
当电流感测引脚Isense感测到的负载开关22处的输出电流Io高于相应的过流保护电平时，则第二比较器214的输出为1。反之，则第二比较器214的输出为0。
本发明实施例的PD控制器21还可以包括或门215及用于触发控制开关212闭合的逻辑触发电路216，或门215的两个输入端分别连接第一比较器213的输出端和第二比较器214的输出端，或门215的输出端连接逻辑触发电路216。因此，在第一比较器213和第二比较器214的任意一个输出为1时，则逻辑触发电路216触发控制开关212闭合，电流源211导通。
本发明实施例的PD控制器21对外的表现仅仅是多了一个控制引脚Ctrl接入到电力转换器100的相应节点处，因此，并不会增加用户的使用负担。并且，通过PD控制器21内部的软硬件配合，实现了对初级侧控制器11的额外保护。本发明实施例在PD控制器21中增加了额外的初级保护功能，可以节省系统成本并提供所需的额外保护功能。
本发明实施例的具有该PD控制器21的电力转换器100能够满足系统冗余保护的要求，更加安全可靠，并且，所有硬件均已具备，无需增加额外的成本。
本发明实施例的具有该PD控制器21的电力转换器100能够根据额定输出电压Vr和额定输出电流Io级别提供自适应保护，而无需额外的硬件或测试要求。
本发明实施例的具有该PD控制器21的电力转换器100在发生异常时，能够通过让初级侧控制器11立即停止工作来保护初级侧控制器11免受损坏，以达到不同的保护目的。
本发明实施例的电力转换器100可以应用于USB PD充电器中，以提供不同的预定输出电压用于向负载供电和/或充电。因此，本发明实施例还提供了一种USB PD充电器(未标号)。如图1所示，本发明一个实施例的USB PD充电器包括电力转换器100及与电力转换器100连接的USB接口40。USB接口40可以用来连接作为负载的待充电的电子设备500，例如手机等。USB接口40例如可以包括但不限于Type-C插座，从而可以支持待充电的电子设备500的正插或反插。
本发明实施例的USB PD充电器具有与上面所述的各个实施例的电力转换器100大体相类似的有益技术效果，故，在此不再赘述。
本发明实施例还提供了一种用于电力转换器的控制方法。电力转换器100包括通过变压器绕组30连接的初级侧10和次级侧20，初级侧10包括初级侧控制器11，次级侧20包括次级侧控制器和负载开关22，初级侧10用于连接至电源，次级侧20通过负载开关22用于连接至负载，次级侧控制器用于对负载开关22进行控制以控制是否将电源供应至负载。图3揭示了本发明一个实施例的用于电力转换器100的控制方法的流程图。如图3所示，本发明一个实施例的用于电力转换器100的控制方法可以包括步骤S11和S12。
在步骤S11中，次级侧控制器监控是否有异常发生？在监控结果为是的情况下，则过程前进到步骤S12。否则不做处理。
在步骤S12中，在次级侧控制器监控到异常发生时，则次级侧控制器可以发送控制信号Sc至初级侧控制器11以控制初级侧控制器11停止工作。
在一些实施例中，次级侧控制器包括PD控制器21。步骤S11可以包括PD控制器21监控是否有过压和/或过流情况发生，相应地，步骤S12的在次级侧控制器监控到异常发生时，次级侧控制器发送控制信号Sc至初级侧控制器11以控制初级侧控制器11停止工作可以进一步包括：在PD控制器21监控到输出到负载开关22处的输出电压高于设定的过压保护电平时，则PD控制器21触发过压保护，PD控制器21发送控制信号Sc至初级侧控制器11以控制初级侧控制器11停止工作；和/或在PD控制器21监控到输出到负载开关22处的输出电流Io高于设定的过流保护电平时，则PD控制器21触发过流保护，PD控制器21发送控制信号Sc至初级侧控制器11以控制初级侧控制器11停止工作。
在一些实施例中，PD控制器21具有设定的多个不同的过压保护电平及多个不同的过流保护电平，本发明实施例的控制方法还可以包括：PD控制器21基于每个PD命令所请求的额定输出电压Vr提供自适应的过压保护电平和/或过流保护电平，其中，过压保护电平设定为额定输出电压Vr的预定百分比，过流保护电平设定为额定输出电压Vr所对应的额定输出电流Io的预定百分比。具体的百分比可以由用户选择。
在一些实施例中，初级侧控制器11具有反馈引脚FB，次级侧控制器通过光耦合器23耦合到初级侧控制器11的反馈引脚FB，PD控制器21发送控制信号Sc至初级侧控制器11可以包括：PD控制器21通过光耦合器23将控制信号Sc发送至初级侧控制器11的反馈引脚FB。
在一些实施例中，PD控制器21包括电流源211及与电流源211连接的控制开关212，控制开关212连接至光耦合器23的输入端，PD控制器21通过光耦合器23将控制信号Sc发送至初级侧控制器11可以包括：PD控制器21触发控制开关212闭合，电流源211提供的有效电流信号流过光耦合器23，光耦合器23导通，有效电流信号流至初级侧控制器11的反馈引脚FB，其中，有效电流信号作为控制信号Sc。从而，控制初级侧控制器11停止工作。
本发明实施例的用于电力转换器100的控制方法能够为初级侧控制器11提供额外的保护功能，满足系统安全要求。
以上对本发明实施例所提供的电力转换器及其控制方法及USB PD充电器进行了详细的介绍。本文中应用了具体个例对本发明实施例的电力转换器及其控制方法及USB PD充电器进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想，并不用以限制本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也均应落入本发明所附权利要求书的保护范围内。

Claims (18)

1.一种电力转换器，其特征在于：其包括通过变压器绕组连接的初级侧和次级侧，所述初级侧包括初级侧控制器，所述次级侧包括次级侧控制器和负载开关，所述初级侧用于连接至电源，所述次级侧通过负载开关用于连接至负载，所述次级侧控制器用于对所述负载开关进行控制以控制是否将所述电源供应至所述负载，所述初级侧控制器具有反馈引脚，所述次级侧控制器通过反馈元件耦合到所述初级侧控制器的所述反馈引脚，所述次级侧控制器具有控制引脚，所述控制引脚连接到所述反馈元件的输入端，其中，在所述次级侧控制器监控到异常发生时，所述次级侧控制器的所述控制引脚发出控制信号，所述控制信号通过所述反馈元件发送至所述初级侧控制器的所述反馈引脚以控制所述初级侧控制器停止工作。
2.如权利要求1所述的电力转换器，其特征在于：所述初级侧控制器包括AC/DC控制器，所述次级侧控制器包括PD控制器，所述PD控制器具有所述控制引脚。
3.如权利要求2所述的电力转换器，其特征在于：所述反馈元件包括光耦合器，所述PD控制器具有光电引脚，所述光电引脚耦合到所述光耦合器的输入端。
4.如权利要求3所述的电力转换器，其特征在于：所述光耦合器包括发光二极管和光敏三极管，所述发光二极管的正极通过电阻连接到所述负载开关，所述发光二极管的负极连接到所述PD控制器的所述光电引脚，所述PD控制器的所述控制引脚连接到所述发光二极管的正极。
5.如权利要求4所述的电力转换器，其特征在于：所述PD控制器包括电流源及与所述电流源连接的控制开关，所述控制开关连接到所述控制引脚，在所述PD控制器监控到异常发生时，所述PD控制器触发所述控制开关闭合，所述控制引脚输出有效的电流信号作为所述控制信号。
6.如权利要求5所述的电力转换器，其特征在于：所述PD控制器具有电压感测引脚和电流感测引脚，所述电压感测引脚用于感测输出到所述负载开关处的输出电压，所述电压感测引脚用于感测输出到所述负载开关处的输出电流，其中，在所述PD控制器监控到以下任一异常条件发生时，则触发所述控制开关闭合：
在所述输出电压高于设定的过压保护电平时；及
在所述输出电流高于设定的过流保护电平时。
7.如权利要求6所述的电力转换器，其特征在于：所述PD控制器具有设定的多个不同的所述过压保护电平及多个不同的所述过流保护电平，所述PD控制器基于每个电力输送命令所请求的额定输出电压提供自适应的所述过压保护电平及所述过流保护电平。
8.如权利要求7所述的电力转换器，其特征在于：所述过压保护电平设定为所述额定输出电压的预定百分比，所述过流保护电平设定为所述额定输出电压所对应的额定输出电流的预定百分比。
9.如权利要求7所述的电力转换器，其特征在于：所述PD控制器包括第一比较器，所述第一比较器的第一输入端连接所述电压感测引脚，所述第一比较器的第二输入端可选择性地连接用于输出多个不同的所述过压保护电平的多个电压支路，每个所述电压支路包括第一开关，所述PD控制器基于每个电力输送命令所请求的额定输出电压来触发相应电压支路中的第一开关闭合以输出相应的所述过压保护电平。
10.如权利要求9所述的电力转换器，其特征在于：所述PD控制器还包括第二比较器，所述第二比较器的第一输入端连接所述电流感测引脚，所述第二比较器的第二输入端可选择性地连接用于输出多个不同的所述过流保护电平的多个电流支路，每个所述电流支路包括第二开关，所述PD控制器基于每个电力输送命令所请求的额定输出电压所对应的额定输出电流来触发相应电流支路中的第二开关闭合以输出相应的所述过流保护电平。
11.如权利要求10所述的电力转换器，其特征在于：所述PD控制器还包括或门及用于触发所述控制开关闭合的逻辑触发电路，所述或门的两个输入端分别连接所述第一比较器的输出端和所述第二比较器的输出端，所述或门的输出端连接所述逻辑触发电路。
12.一种USB PD充电器，其特征在于：其包括如权利要求1至11中任一项所述的电力转换器及与所述电力转换器连接的USB接口。
13.如权利要求12所述的USB PD充电器，其特征在于：所述USB接口包括type-C插座。
14.一种用于电力转换器的控制方法，所述电力转换器包括通过变压器绕组连接的初级侧和次级侧，所述初级侧包括初级侧控制器，所述次级侧包括次级侧控制器和负载开关，所述初级侧用于连接至电源，所述次级侧通过负载开关用于连接至负载，所述次级侧控制器用于对所述负载开关进行控制以控制是否将所述电源供应至所述负载，其特征在于：所述控制方法包括：
在所述次级侧控制器监控到异常发生时，所述次级侧控制器发送控制信号至所述初级侧控制器以控制所述初级侧控制器停止工作。
15.如权利要求14所述的控制方法，其特征在于：所述次级侧控制器包括PD控制器，所述在所述次级侧控制器监控到异常发生时，所述次级侧控制器发送控制信号至所述初级侧控制器以控制所述初级侧控制器停止工作包括：
在所述PD控制器监控到输出到所述负载开关处的输出电压高于设定的过压保护电平时，则所述PD控制器触发过压保护，所述PD控制器发送控制信号至所述初级侧控制器以控制所述初级侧控制器停止工作；和/或
在所述PD控制器监控到输出到所述负载开关处的输出电流高于设定的过流保护电平时，则所述PD控制器触发过流保护，所述PD控制器发送控制信号至所述初级侧控制器以控制所述初级侧控制器停止工作。
16.如权利要求15所述的控制方法，其特征在于：所述PD控制器具有设定的多个不同的所述过压保护电平及多个不同的所述过流保护电平，所述控制方法还包括：
所述PD控制器基于每个电力输送命令所请求的额定输出电压提供自适应的所述过压保护电平和/或所述过流保护电平，其中，所述过压保护电平设定为所述额定输出电压的预定百分比，所述过流保护电平设定为所述额定输出电压所对应的额定输出电流的预定百分比。
17.如权利要求15所述的控制方法，其特征在于：所述初级侧控制器具有反馈引脚，所述次级侧控制器通过光耦合器耦合到所述初级侧控制器的所述反馈引脚，所述PD控制器发送控制信号至所述初级侧控制器包括：
所述PD控制器通过所述光耦合器将所述控制信号发送至所述初级侧控制器的所述反馈引脚。
18.如权利要求17所述的控制方法，其特征在于：所述PD控制器包括电流源及与所述电流源连接的控制开关，所述控制开关连接至所述光耦合器的输入端，所述PD控制器通过所述光耦合器将所述控制信号发送至所述初级侧控制器包括：
所述PD控制器触发所述控制开关闭合，所述电流源提供的有效电流信号流过所述光耦合器，所述光耦合器导通，所述有效电流信号流至所述初级侧控制器的所述反馈引脚，其中，所述有效电流信号作为所述控制信号。
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