Diese Offenbarung betrifft Leistungswandler und insbesondere Verfahren zur Steuerung von Leistungssperrwandlern. This disclosure relates to power converters, and more particularly to methods of controlling power blocking converters.
Ein typischer Sperrwandler weist eine primärseitige Schaltung auf, einen Transformator, und eine sekundärseitige Schaltung. Die primärseitige Schaltung ist mit einer Leistungsquelle verbunden und enthält wenigstens ein Schaltelement, das die Energiemenge steuert, die über den Transformator an die Sekundärseite übertragen wird. Der Transformator dient als elektrisch isolierter Kanal, um Energie von der primärseitigen Schaltung an die sekundärseitige Schaltung zu übertragen. Die sekundärseitige Schaltung ist mit einer mit Energie zu versorgenden Last gekoppelt. A typical flyback converter has a primary side circuit, a transformer, and a secondary side circuit. The primary side circuit is connected to a power source and includes at least one switching element that controls the amount of energy that is transferred to the secondary side via the transformer. The transformer serves as an electrically isolated channel to transfer energy from the primary side circuit to the secondary side circuit. The secondary-side circuit is coupled to a load to be supplied with energy.
Bei einem herkömmlichen Sperrwandler ist wenigstens eine Diode enthalten, die in einen Strompfad einer sekundärseitigen Wicklung des Transformators gekoppelt ist, um Strom zu sperren (z.B. davon, dass er von dem Transformator zu der sekundärseitigen Schaltung fließt, wenn der primärseitige Transistor eingeschaltet ist, oder davon, dass er von einem Ausgangskondensator auf der Sekundärseite zu der sekundärseitigen Wicklung und zurück zur Primärseite fließt). Ein Nachteil bei der Verwendung einer Diode in der sekundärseitigen Schaltung besteht darin, dass aufgrund eines Spannungsabfalls (RDS-ON) über der Diode Energie verloren geht, wenn das primärseitige Schaltelement abgeschaltet wird und Energie von dem Transformator an die sekundärseitige Schaltung (und die Last) übertragen wird. Um den Wirkungsgrad zu verbessern, können einige Sperrwandler so ausgelegt sein, dass die traditionelle Diode durch ein aktives Element (z.B. einen oder mehr Transistoren), das als sekundärseitiges Schaltelement bezeichnet werden kann, ersetzt oder zu diesem parallel geschaltet wird. Ein derartiges sekundärseitiges Schaltelement kann so betrieben werden, dass es synchron mit dem Schaltverhalten des primärseitigen Schaltelements schaltet, was den Wirkungsgrad im Vergleich zur Verwendung einer Diode, wie er oben beschrieben wurde, erhöhen kann. Der Betrieb des sekundärseitigen Schaltelements synchron mit dem Schaltverhalten des primärseitigen Schaltelements kann als Synchron-Gleichrichtung bezeichnet werden. Allgemein gibt es zwei Wege, um eine Synchron-Gleichrichtung zu implementieren: Der erste Weg wird als "steuerungsgesteuerte" Synchron-Gleichrichtung bezeichnet, und der zweite Weg ist als "selbstgesteuerte" Synchron-Gleichrichtung bekannt. In a conventional flyback converter, at least one diode is included which is coupled into a current path of a secondary side winding of the transformer to block current (eg, flowing from the transformer to the secondary side circuit when the primary side transistor is turned on) in that it flows from an output capacitor on the secondary side to the secondary side winding and back to the primary side). A disadvantage of using a diode in the secondary side circuit is that energy is lost due to a voltage drop (RDS-ON) across the diode when the primary side switching element is turned off and energy from the transformer to the secondary side circuit (and the load) is transmitted. To improve the efficiency, some flyback converters may be designed so that the traditional diode is replaced or paralleled by an active element (e.g., one or more transistors), which may be referred to as a secondary side switching element. Such a secondary-side switching element may be operated to switch in synchronism with the switching behavior of the primary-side switching element, which may increase the efficiency compared to the use of a diode as described above. The operation of the secondary side switching element in synchronism with the switching behavior of the primary side switching element may be referred to as synchronous rectification. In general, there are two ways to implement synchronous rectification: the first path is referred to as "controlled" synchronous rectification, and the second path is known as "self-controlled" synchronous rectification.
Bei einem steuerungsgesteuerten Entwurf wird das sekundärseitige Schaltelement durch Gatetreibersignale angesteuert, die von dem Gatetreibersignal des primärseitigen Schaltelements abgeleitet werden. Anders ausgedrückt erfordert der steuerungsgesteuerte Entwurf allgemein, dass eine Information über einen oder mehr von dem Transformator verschiedene zusätzliche elektrisch isolierte Signalpfade oder Kommunikationsverbindungen von der primärseitigen Schaltung des Sperrwandlers zur sekundärseitigen Schaltung des Sperrwandlers gelangt. Durch die Verwendung der von der Primärseite gesendeten, über die zusätzlichen elektrisch isolierten Signalpfade empfangenen Information kann ein sekundärseitiger Controller den Zustand des Gatesteuersignals ermitteln, das das primärseitige Schaltelement steuert. Basierend auf dem Zustand der Gatetreibersignale, die das primärseitige Schaltelement steuern, kann er bestimmen, wann er das sekundärseitige Schaltelement dazu veranlasst, synchron zu dem primärseitigen Schaltelement einzuschalten oder abzuschalten. Da ein steuerungsgesteuerter Synchrongleichrichter-Steuerungsentwurf eine zusätzliche Kommunikationsverbindung verwendet, kann eine steuerungsgesteuerte Synchrongleichrichtung die Größe, Kosten und/oder Komplexität des Leistungssperrwandlers erhöhen. In a control-driven design, the secondary side switching element is driven by gate drive signals derived from the gate drive signal of the primary side switching element. In other words, the control-driven design generally requires that information about one or more of the transformer's various additional electrically isolated signal paths or communication links be sourced from the primary side circuit of the flyback converter to the secondary side circuit of the flyback converter. By using the information transmitted from the primary side via the additional electrically isolated signal paths, a secondary side controller may determine the state of the gate control signal that controls the primary side switching element. Based on the state of the gate drive signals controlling the primary side switching element, it may determine when it causes the secondary side switching element to turn on or off in synchronism with the primary side switching element. Since a controller-controlled synchronous rectifier control design uses an additional communication connection, a controller-controlled synchronous rectification can increase the size, cost, and / or complexity of the power trap converter.
Eine selbstgesteuerte Synchrongleichrichtung kann für einige Sperrwandlerapplikationen attraktiver sein, da eine selbstgesteuerte Steuerung einfacher ist und weniger Bauelemente aufweist, als der steuerungsgesteuerte Entwurf. Bei einem selbstgesteuerten Entwurf kann ein sekundärseitiger Controller ohne die Information über den Zustand des das primärseitige Schaltelement steuernden Gatesteuersignals auskommen, das von der primärseitigen Schaltung über die zusätzliche Kommunikationsverbindung empfangen wird, und kann stattdessen einfach die Energie (z.B. einen Strom und/oder eine Spannung einer Energie) überwachen, die über den Transformator an die sekundärseitige Schaltung übertragen wird. Basierend auf der überwachten Energie kann der sekundärseitige Controller das sekundärseitige Schaltelement so steuern, dass es synchron mit den Operationen des primärseitigen Schaltelements schaltet. Auch wenn das Vertrauen auf einen selbstgesteuerten Synchrongleichrichter-Steuerungsentwurf die Größe, Kosten und/oder Komplexität im Vergleich zu einem steuerungsgesteuerten Entwurf verringern kann, kann eine selbstgesteuerte Synchrongleichrichtung die Genauigkeit und Qualität eines Sperrwandlers darangeben, indem sie eine qualitativ niedrigere und weniger wirkungsvolle Leistungsausgabe erzeugt. Self-directed synchronous rectification may be more attractive for some flyback converter applications because self-controlled control is simpler and has fewer components than the controller-driven design. In a self-directed design, a secondary-side controller can do without the information about the state of the primary side switching element controlling gate control signal received from the primary side circuit via the additional communication link, and instead can simply supply the power (eg, current and / or voltage) Energy), which is transmitted via the transformer to the secondary side circuit. Based on the monitored energy, the secondary side controller may control the secondary side switching element to switch in synchronization with the operations of the primary side switching element. Although reliance on a self-controlled synchronous rectifier control design can reduce size, cost, and / or complexity as compared to a control-driven design, self-driven synchronous rectification can sacrifice the accuracy and quality of a flyback converter by producing a lower and less efficient power output.
Allgemein werden Schaltungen und Verfahren beschrieben, die einen Leistungssperrwandler in die Lage versetzen, Energie über einen Transformator (z.B. einen Transformator, der dazu verwendet wird, Energie von der Primärseite des Leistungssperrwandlers an die Sekundärseite des Leistungssperrwandlers zu übertragen, um eine Last mit Energie zu versorgen) von dessen sekundärseitiger Schaltung an dessen primärseitige Schaltung zu übertragen, als eine Möglichkeit, Information von der sekundärseitigen Schaltung zurück zu der primärseitigen Schaltung zu senden, ohne auf irgendwelche zusätzlichen anderen Kommunikationsverbindungen als den Transformator angewiesen zu sein. In anderen Worten, es kann eine Information (z.B. sekundärseitige Spannungspegel, sekundärseitige Strompegel, Steuersignale, die von der Sekundärseite stammen, etc.) durch einen Schaltkreis auf der Sekundärseite des Transformators erzeugt, in Form von Energieübertragungen durch den Transformator übermittelt, und durch einen Schaltkreis auf der Primärseite detektiert und als sekundärseitige Spannungspegel, sekundärseitige Strompegel, von der Sekundärseite herrührende Steuersignale, etc. interpretiert werden. Da die Übermittlung dadurch geschieht, dass Energie unter Verwendung des selben Transformators übertragen wird, der dafür verantwortlich ist, primärseitige Energie an die Sekundärseite zu übertragen, um eine Last mit Energie zu versorgen, wird die elektrische Isolierung zwischen den beiden Seiten des Leistungssperrwandlers beibehalten, ohne auf einen separaten, elektrisch isolierten Übertragungskanal angewiesen zu sein, der die beiden Seiten verbindet. Beispielsweise können die Schaltungen und Verfahren einen Leistungssperrwandler in die Lage versetzen, auf die Verwendung einer Optokopplerschaltung oder einer anderen Art von zusätzlichem, elektrisch isolierten Übertragungskanal zu verzichten, den andere, herkömmliche Leistungswandler benötigen können, um Information zwischen der Sekundärseite und der Primärseite des Transformators auszutauschen. Generally, circuits and methods are described that enable a power blocking converter to transfer energy through a transformer (eg, a transformer used to transfer power from the primary side of the power blocking converter to the secondary side of the power blocking converter to power a load ) of its secondary side circuit to its primary side circuit as a way to send information from the secondary side circuit back to the primary side circuit without relying on any additional communication links other than the transformer. In other words, information (eg secondary-side voltage levels, secondary-side current levels, control signals originating from the secondary side, etc.) may be generated by a circuit on the secondary side of the transformer, transmitted in the form of power transmissions by the transformer, and by a circuit detected on the primary side and as secondary-side voltage level, secondary-side current level, derived from the secondary side control signals, etc. are interpreted. Since the transmission occurs by transmitting energy using the same transformer responsible for transmitting primary side energy to the secondary side to power a load, the electrical isolation between the two sides of the power blocking transformer is maintained without To rely on a separate, electrically isolated transmission channel that connects the two sides. For example, the circuits and methods may enable a power blocking converter to dispense with the use of an optocoupler circuit or other type of additional, electrically isolated transmission channel that other conventional power converters may require to exchange information between the secondary side and the primary side of the transformer ,
Gemäß einem Beispiel ist die Offenbarung auf eine Leistungsschaltung gerichtet, die einen Transformator, eine Primärseite und eine Sekundärseite enthält. Der Transformator weist eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung auf. Die Primärseite ist mit der Primärwicklung gekoppelt und enthält ein primäres Element, das dazu ausgebildet ist, basierend auf einer Primärspannung oder einem Primärstrom an der Primärseite einzuschalten oder abzuschalten, und eine Sekundärseite, die mit der Sekundärwicklung gekoppelt ist. Die Sekundärseite ist mit der Sekundärwicklung gekoppelt und enthält ein sekundäres Element und eine Steuereinheit, die gegenüber der Primärseite isoliert ist. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, das sekundäre Element zu steuern, um sekundärseitige Energie von der Sekundärseite über den Transformator an die Primärseite zu übertragen, um die von der Primärseite über den Transformator an die Sekundärseite übertragenen primärseitigen Energiemenge zu steuern. In one example, the disclosure is directed to a power circuit that includes a transformer, a primary side, and a secondary side. The transformer has a primary winding and a secondary winding. The primary side is coupled to the primary winding and includes a primary element configured to turn on or off based on a primary voltage or current on the primary side and a secondary side coupled to the secondary winding. The secondary side is coupled to the secondary winding and includes a secondary element and a control unit isolated from the primary side. The control unit is designed to control the secondary element in order to transmit secondary-side energy from the secondary side via the transformer to the primary side in order to control the primary-side energy quantity transmitted from the primary side via the transformer to the secondary side.
Gemäß einem weiteren Beispiel ist die Offenbarung auf eine Leistungsschaltung gerichtet, die einen Transformator enthält, der eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung aufweist, eine Sekundärseite, die mit der Sekundärwicklung gekoppelt ist, und eine Primärseite, die mit der Primärwicklung gekoppelt ist. Die Primärseite enthält ein primäres Element und eine primäre Logik. Die primäre Logik ist dazu ausgebildet, das primäre Element dadurch zu steuern, dass sie zumindest sekundärseitige Energie, an der Primärseite, detektiert, die von der Sekundärseite über den Transformator an die Primärseite übertragen wird. In another example, the disclosure is directed to a power circuit including a transformer having a primary winding and a secondary winding, a secondary side coupled to the secondary winding, and a primary side coupled to the primary winding. The primary page contains a primary element and a primary logic. The primary logic is configured to control the primary element by detecting at least secondary side energy, at the primary side, that is transmitted from the secondary side to the primary side via the transformer.
Gemäß einem weiteren Beispiel ist die Offenbarung auf ein Verfahren gerichtet, das das Steuern eines sekundären Elements der Sekundärseite durch eine an der Sekundärseite eines Leistungswandlers positionierte Steuereinheit im Einklang mit Synchrongleichrichtung enthält. Das sekundärseitige Element ist mit einer Sekundärwicklung eines Transformators des Leistungswandlers gekoppelt. Das Verfahren enthält weiterhin das Steuern des sekundären Elements durch die Steuereinheit, um über den Transformator sekundärseitige Energie von der Sekundärseite an die Primärseite des Leistungswandlers zu übertragen, um eine primärseitige Energiemenge, die über den Transformator von der Primärseite an die Sekundärseite übertragen wird, zu steuern. As another example, the disclosure is directed to a method that includes controlling a secondary element of the secondary side by a control unit positioned on the secondary side of a power converter in accordance with synchronous rectification. The secondary-side element is coupled to a secondary winding of a transformer of the power converter. The method further includes controlling the secondary element by the controller to transmit secondary side energy from the secondary side to the primary side of the power converter via the transformer to control a primary side amount of energy transferred from the primary side to the secondary side via the transformer ,
Gemäß einem weiteren Beispiel ist die Offenbarung auf ein Verfahren gerichtet, das das Detektieren sekundärseitiger Energie, die von einer Sekundärseite des Leistungswandlers über einen Transformator des Leistungswandlers an die Primärseite übertragen wird, durch eine Steuerlogik enthält, die an einer Primärseite eines Leistungswandlers positioniert ist. Das Verfahren enthält außerdem das Einschalten des primären Elements durch die Steuerlogik als Reaktion auf die Detektion der sekundärseitigen Energie. As another example, the disclosure is directed to a method that includes detecting secondary side energy transmitted from a secondary side of the power converter to the primary side via a transformer of the power converter through control logic positioned at a primary side of a power converter. The method also includes turning on the primary element by the control logic in response to the detection of the secondary side energy.
Gemäß einem weiteren Beispiel ist die Offenbarung auf eine Leistungsschaltung gerichtet, die einen Transformator enthält, der eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung aufweist, eine Primärseite, die mit der Primärwicklung gekoppelt ist, und eine Sekundärseite, die mit der Sekundärwicklung gekoppelt ist. Die Primärseite enthält ein primäres Element, das dazu ausgebildet ist, zumindest teilweise basierend auf einer Primärspannung oder einem Primärstrom an der Primärseite einzuschalten oder abzuschalten. Die Sekundärseite enthält ein sekundäres Element und eine sekundäre Logik, die von der Primärseite isoliert ist. Die sekundäre Logik ist ausgebildet: Eine Änderung der Größe einer Last zu detektieren, die mit der Leistungsschaltung gekoppelt ist, und als Reaktion auf das Detektieren der Änderung der Größe der Last das sekundäre Element zu steuern, um sekundärseitige Energie über den Transformator von der Sekundärseite an die Primärseite zu übertragen, um eine primärseitige Energiemenge zu steuern, die über den Transformator von der Primärseite an die Sekundärseite übertragen wird. In another example, the disclosure is directed to a power circuit including a transformer having a primary winding and a secondary winding, a primary side coupled to the primary winding, and a secondary side coupled to the secondary winding. The primary side includes a primary element configured to turn on or off at least partially based on a primary voltage or a primary current on the primary side. The secondary contains a secondary element and a secondary logic that is isolated from the primary side. The secondary logic is configured to detect a change in the magnitude of a load coupled to the power circuit and to control secondary power via the transformer from the secondary side in response to detecting the change in magnitude of the load on the secondary element to transmit the primary side to control a primary-side amount of energy transferred from the primary side to the secondary via the transformer.
Gemäß einem weiteren Beispiel ist die Offenbarung auf eine Leistungsschaltung gerichtet, die einen Transformator enthält, der eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung aufweist, eine Sekundärseite, die mit der Sekundärwicklung gekoppelt ist, und eine Primärseite, die mit der Primärwicklung gekoppelt ist. Die Primärseite enthält ein primäres Element und einen primären Controller, der dazu ausgebildet ist, das primäre Element zumindest dadurch zu steuern, dass er an der Primärseite sekundärseitige Energie detektiert, die von der Sekundärseite über den Transformator an die Primärseite als Reaktion darauf übertragen wird, dass die Sekundärseite eine Änderung einer Größe einer mit der Sekundärseite gekoppelten Last detektiert. In another example, the disclosure is directed to a power circuit including a transformer having a primary winding and a secondary winding, a secondary side coupled to the secondary winding, and a primary side coupled to the primary winding. The primary side includes a primary element and a primary controller configured to control the primary element at least by detecting at the primary side secondary side energy transmitted from the secondary side via the transformer to the primary side in response to the secondary side detects a change in magnitude of a load coupled to the secondary side.
Gemäß einem weiteren Beispiel ist die Offenbarung auf ein Verfahren gerichtet, das das Steuern eines sekundären Elements der Sekundärseite in Einklang mit Synchrongleichrichtung durch eine Steuereinheit enthält, die an einer Sekundärseite eines Leistungswandlers positioniert ist, wobei das sekundäre Element mit einer Sekundärwicklung eines Transformators des Leistungswandlers gekoppelt ist. Das Verfahren beinhaltet außerdem das Detektieren einer Änderung einer Größe einer Last, die mit einer Sekundärseite des Leistungswandlers gekoppelt ist, durch eine Steuereinheit, und das Steuern des sekundären Elements durch eine Steuereinheit als Reaktion darauf, dass eine Änderung der Größe der Last detektiert wird, um sekundärseitige Energie über den Transformator von der Sekundärseite an die Primärseite des Leistungswandlers zu übertragen, um eine primärseitiger Energiemenge zu steuern, die über den Transformator von der Primärseite an die Sekundärseite übertragen wird. As another example, the disclosure is directed to a method including controlling a secondary side secondary element in accordance with synchronous rectification by a controller positioned on a secondary side of a power converter, the secondary element coupled to a secondary winding of a transformer of the power converter is. The method further includes detecting a change in a magnitude of a load coupled to a secondary side of the power converter by a controller, and controlling the secondary element by a controller in response to a change in the magnitude of the load being detected secondary side energy to be transmitted through the transformer from the secondary side to the primary side of the power converter to control a primary-side amount of energy that is transmitted via the transformer from the primary side to the secondary side.
Gemäß einem weiteren Beispiel ist die Offenbarung auf ein Verfahren gerichtet, das das Detektieren einer sekundärseitigen Energie durch eine an einer Primärseite eines Leistungswandlers positionierte Steuereinheit beinhaltet, die als Reaktion auf eine Änderung einer Größe einer mit der Sekundärseite gekoppelten Last von einer Sekundärseite des Leistungswandlers über einen Transformator des Leistungswandlers an die Primärseite übertragen wird. In another example, the disclosure is directed to a method that includes detecting a secondary side energy through a control unit positioned on a primary side of a power converter that is responsive to a change in magnitude of a secondary side coupled load from a secondary side of the power converter Transformer of the power converter is transmitted to the primary side.
Die Einzelheiten eines oder mehrerer Beispiele werden in den beigefügten Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt. Andere Merkmale, Gegenstände und Vorteile der Offenbarung gehen aus der Beschreibung und den Zeichnungen sowie den Ansprüchen hervor. The details of one or more examples are set forth in the accompanying drawings and the description below. Other features, objects, and advantages of the disclosure will become apparent from the description and drawings, and from the claims.
1 ist ein konzeptionelles Diagramm, das ein Beispielsystem zur Umwandlung von Leistung von einer Leistungsquelle gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. 1 FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an example system for converting power from a power source in accordance with one or more aspects of the present disclosure. FIG.
2 ist ein konzeptionelles Diagramm, das einen Beispiel-Leistungswandler des in 1 gezeigten Beispielsystems zeigt. 2 is a conceptual diagram that illustrates an example power converter of the 1 shown example system shows.
3 ist ein konzeptionelles Diagramm, das einen weiteren Beispiel-Leistungswandler des in 1 gezeigten Beispielsystems zeigt. 3 is a conceptual diagram illustrating another example power converter of the in 1 shown example system shows.
4A und 4B sind Flussdiagramme, die Beispiel-Betriebsabläufe einer Primärseite beider Beispiel-Leistungswandler gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. 4A and 4B 13 are flowcharts illustrating example operations of a primary side of both example power converters in accordance with one or more aspects of the present disclosure.
5A–5C sind Flussdiagramme, die Beispiel-Betriebsabläufe einer Sekundärseite beider Beispiel-Leistungswandler gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. 5A - 5C 13 are flowcharts illustrating example operations of a secondary side of both example power converters in accordance with one or more aspects of the present disclosure.
6–11 sind Zeitablaufsdiagramme, die Spannungs- und Stromcharakteristika eines jeden der Beispiel-Leistungswandler veranschaulichen, während sie die Betriebsabläufe der 4A, 4B und 5A–5C ausführen, gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung. 6 - 11 FIG. 15 are timing diagrams illustrating voltage and current characteristics of each of the example power converters while monitoring the operations of the power converters 4A . 4B and 5A - 5C according to one or more aspects of the present disclosure.
12 ist ein konzeptionelles Diagramm, das eine ausführlichere Ansicht der Primärseite des in 3 gezeigten, weiteren Beispiel-Leistungswandlers veranschaulicht. 12 is a conceptual diagram that gives a more detailed view of the primary side of the in 3 shown another example power converter illustrated.
13 ist ein konzeptionelles Diagramm, das eine ausführlichere Ansicht der Sekundärseite des in 3 gezeigten, weiteren Beispiel-Leistungswandlers veranschaulicht. 13 is a conceptual diagram that provides a more detailed view of the secondary side of the in 3 shown another example power converter illustrated.
14A und 14B sind Diagramme, die, als Funktion von Spannung, Charakteristika veranschaulichen, die verbunden sind mit jedem der Beispiel-Leistungswandler, die, gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung, ein galliumnitrid-(GaN)-basiertes Schalterbauelement als primäres Element aufweisen, gegenüber einem siliziumbasierten Leistungs-MOSFET. 14A and 14B 12 are graphs illustrating, as a function of voltage, characteristics associated with each of the example power converters that, in accordance with one or more aspects of the present disclosure, include a gallium nitride (GaN) based switch device as a primary element silicon-based power MOSFET.
15 ist ein konzeptionelles Diagramm, das ein weiteres Beispiel eines Leistungswandlers veranschaulicht, der bei dem in 1 gezeigten Beispielsystem eingesetzt werden kann, gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung. 15 FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating another example of a power converter used in the in 1 The example system shown may be employed in accordance with one or more aspects of the present disclosure.
16 ist ein konzeptionelles Diagramm, das ein weiteres Beispiel eines Leistungswandlers veranschaulicht, der bei dem in 1 gezeigten Beispielsystem eingesetzt werden kann, gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung. 16 FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating another example of a power converter used in the in 1 The example system shown may be employed in accordance with one or more aspects of the present disclosure.
17 ist ein Flussdiagramm, das Beispiel-Betriebsabläufe des in 16 gezeigten Beispiel-Leistungswandlers veranschaulicht, gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung. 17 is a flowchart illustrating example operations of the in 16 1, illustrated in accordance with one or more aspects of the present disclosure.
18 ist ein Zeitablaufdiagramm, das Spannungs- und Stromcharakteristika des in 16 gezeigten Leistungswandlers veranschaulicht. 18 is a timing diagram showing the voltage and current characteristics of the in 16 illustrated power converter illustrated.
19 ist ein konzeptionelles Diagramm, das ein Beispiel eines herkömmlichen Leistungswandlers veranschaulicht, der auf einen separaten, elektrisch isolierten Übertragungskanal angewiesen ist, welcher die Primär- und Sekundärseiten des herkömmlichen Leistungswandlers verbindet. 19 Fig. 12 is a conceptual diagram illustrating an example of a conventional power converter relying on a separate, electrically isolated transmission channel connecting the primary and secondary sides of the conventional power converter.
Ein typischer Sperrwandler enthält eine primärseitige Schaltung, einen Transformator, und eine sekundärseitige Schaltung. Die primärseitige Schaltung ist mit einer Leistungsquelle wie beispielsweise einem Stromnetz, einer Batterie oder einer anderen Leistungsquelle verbunden, und sie enthält wenigstens ein Schaltelement, das die Energiemenge steuert, die über den Transformator an die Sekundärseite übertragen wird. Ein Transformator dient als elektrisch isolierter Kanal zur Übertragung von Energie von der primärseitigen Schaltung an die sekundärseitige Schaltung. Die sekundärseitige Schaltung ist mit einer mit Energie zu versorgenden Last gekoppelt, bei einigen Fällen über einen Ausgangskondensator. A typical flyback converter includes a primary side circuit, a transformer, and a secondary side circuit. The primary side circuit is connected to a power source such as a power grid, a battery, or other power source, and includes at least one switching element that controls the amount of energy that is transferred to the secondary side via the transformer. A transformer serves as an electrically isolated channel for transmitting energy from the primary side circuit to the secondary side circuit. The secondary side circuit is coupled to a load to be powered, in some cases via an output capacitor.
Die primärseitige Schaltung enthält weiterhin eine Treiberschaltung, die das primärseitige Schaltelement ansteuert. Die Treiberschaltung schaltet das primärseitige Schaltelement ein und aus, um Energie von der Leistungsquelle über den Transformator an die sekundärseitige Schaltung zu übertragen. Während des Betriebs kann die Treiberschaltung das primärseitige Schaltelement einschalten, um Energie an den Transformator zu übertragen. Diese Energie kann als magnetischer Fluss in einem Luftspalt des Transformators zwischen primären und sekundären Wicklungen des Transformators gespeichert werden. Die Treiberschaltung kann dann das primärseitige Schaltelement abschalten, was dazu führen kann, dass die in dem Transformator gespeicherte Energie an die sekundärseitige Schaltung und die Last übertragen wird. The primary-side circuit further includes a driver circuit that drives the primary-side switching element. The driver circuit turns on and off the primary side switching element to transfer power from the power source to the secondary side circuit via the transformer. During operation, the driver circuit may turn on the primary side switching element to transfer power to the transformer. This energy can be stored as a magnetic flux in an air gap of the transformer between primary and secondary windings of the transformer. The driver circuit may then turn off the primary side switching element, which may result in the energy stored in the transformer being transmitted to the secondary side circuit and the load.
Einige Systeme können einen Sperrwandler erfordern, um einen bestimmten Wirkungsgrad mit bestimmten Niveau zu erzielen. Um beim Wirkungsgrad zu unterstützen, enthält ein herkömmlicher Sperrwandler einen primärseitigen Controller, sowie wenigstens eine Diode, die in einen Strompfad einer sekundärseitigen Wicklung des Transformators integriert ist. Eine derartige Diode kann dazu verwendet werden, einen Strom daran zu hindern, dass er von dem Transformator an die sekundärseitige Schaltung fließt, wenn der primärseitige Transistor durch die Treiberschaltung eingeschaltet wird, so dass Energie in dem Transformator gespeichert wird. Weiterhin verhindert die Diode einen Stromfluss von dem Ausgangskondensator auf der Sekundärseite zur Sekundärwicklung und zurück zur Primärseite. Some systems may require a flyback converter to achieve a certain level of efficiency with certain levels. To aid in efficiency, a conventional flyback converter includes a primary side controller, as well as at least one diode integrated into a current path of a secondary side winding of the transformer. Such a diode may be used to prevent a current from flowing from the transformer to the secondary side circuit when the primary side transistor is turned on by the driver circuit, so that energy is stored in the transformer. Furthermore, the diode prevents a current flow from the output capacitor on the secondary side to the secondary winding and back to the primary side.
Ein Nachteil bei der Verwendung einer Diode in der sekundärseitigen Schaltung, wie sie oben beschrieben wurde, besteht darin, dass wenn das primärseitige Schaltelement ausgeschaltet wird und Energie von dem Transformator an die sekundärseitige Schaltung (und die Last) übertragen wird, aufgrund eines Spannungsabfalls (Rds-on) über der Diode Energie verloren geht. Bei einigen Beispielen kann ein Sperrwandler so ausgelegt sein, dass er eine Diode mit einem verringerten Spannungsabfall enthält, was den Wirkungsgrad im Vergleich zu einer Diode mit einem höheren Spannungsabfall verbessern kann; allerdings kann immer noch Energie verloren gehen, was bei einigen Anwendungen unerwünscht sein kann. Um den Wirkungsgrad weiter zu verbessern, können einige Sperrwandler so ausgelegt sein, dass die herkömmliche Diode durch ein aktives Element (z.B. eine oder mehr Transistoren) ersetzt oder dazu parallel geschaltet wird, das als sekundärseitiges Schaltelement bezeichnet werden kann. Ein derartiges sekundärseitiges Schaltelement kann so betrieben werden, dass synchron zum Schaltverhalten des primärseitigen Schaltelements schaltet, was den Wirkungsgrad im Vergleich zur Verwendung einer Diode, wie sie oben beschrieben wurde, erhöhen kann. Beispielsweise kann ein sekundärseitiges Schaltelement so betrieben werden, dass es ausschaltet, wenn das primärseitige Schaltelement eingeschaltet wird, so dass es als offene Schaltung arbeitet und Energie (d.h. Strom) daran hindert, aus dem Transformator auszutreten, während Energie an den Transformator übertragen wird. Das sekundärseitige Schaltelement kann auch eingeschaltet werden, wenn das primärseitige Schaltelement ausgeschaltet wird, so dass es als Kurzschluss wirkt und zulässt, dass Energie von dem Transformator an die sekundärseitige Schaltung und die Last übertragen wird, ohne einen Spannungsabfall, der einen Energieverlust bewirkt, oder mit einem geringen Spannungsabfall, der einen relativ geringen Energieverlust bewirkt. Der Betrieb des sekundärseitigen Schaltelements synchron mit dem Schaltverhalten des primärseitigen Schaltelements, wie er oben beschrieben wurde, kann auch als Synchron-Gleichrichtung bezeichnet werden. A disadvantage of using a diode in the secondary side circuit as described above is that when the primary side switching element is turned off and power is transferred from the transformer to the secondary side circuit (and the load) due to a voltage drop (Rds -on) energy is lost across the diode. In some examples, a flyback converter may be configured to include a diode having a reduced voltage drop, which may improve efficiency compared to a diode having a higher voltage drop; however, energy can still be lost, which can be undesirable in some applications. To further improve efficiency, some flyback converters may be designed to replace or parallel the conventional diode with an active element (e.g., one or more transistors), which may be referred to as a secondary side switching element. Such a secondary-side switching element can be operated to switch synchronously with the switching behavior of the primary-side switching element, which can increase the efficiency compared to the use of a diode as described above. For example, a secondary side switching element may be operated to turn off when the primary side switching element is turned on, so that it operates as an open circuit and prevents energy (i.e., current) from leaking out of the transformer while transferring energy to the transformer. The secondary side switching element may also be turned on when the primary side switching element is turned off to act as a short circuit, allowing energy to be transferred from the transformer to the secondary side circuit and the load without a voltage drop causing energy loss or a small voltage drop, which causes a relatively low energy loss. The operation of the secondary-side switching element in synchronism with the switching behavior of the primary-side switching element as described above may also be referred to as synchronous rectification.
Typischerweise gibt es zwei Möglichkeiten, Synchron-Gleichrichtung zu implementieren: Die erste Möglichkeit wird als "steuerungsgesteuerte" Synchron-Gleichrichtung bezeichnet, und die zweite Möglichkeit ist als "selbstgesteuerte" Synchron-Gleichrichtung bekannt. Bei einem steuerungsgesteuerten System wird das sekundärseitige Schaltelement durch Gatetreibersignale angesteuert, die von einem Gatetreibersignal des primärseitigen Schaltelements abgeleitet werden. Anders ausgedrückt erfordert das steuerungsgesteuerte System gemeinhin, dass Information von der primärseitigen Schaltung des Sperrwandlers über einen oder mehr zusätzliche, von dem Transformator verschiedene, elektrisch isolierte Signalpfade an die sekundärseitige Schaltung des Sperrwandlers gelangt. Durch die Verwendung der Information von der Primärseite kann ein sekundärseitiger Controller basierend auf den Gatesteuersignalen, die das primärseitige Schaltelement steuern, bestimmen, wann er das sekundärseitige Schaltelement dazu veranlasst, synchron zu dem primärseitigen Schaltelement einzuschalten oder auszuschalten. Bei einem selbstgesteuerten Entwurf hingegen kann ein sekundärseitiger Controller Energie (z.B. einen Strom und/oder eine Spannung einer Energie) überwachen, die an die Sekundärseite über den Transformator übertragen wird, und das sekundärseitige Schaltelement so steuern, dass es synchron zum Betrieb des primärseitigen Schaltelements schaltet. Typically, there are two ways to implement synchronous rectification: the first option is called "control-driven" synchronous rectification, and the second option is known as "self-controlled" synchronous rectification. In a control-driven system, the secondary-side switching element is driven by gate drive signals, the derived from a gate drive signal of the primary-side switching element. In other words, the control-driven system commonly requires that information from the primary side circuit of the flyback converter reach the secondary side circuit of the flyback converter via one or more additional electrically isolated signal paths other than the transformer. By using the information from the primary side, a secondary side controller based on the gate control signals that control the primary side switching element may determine when to cause the secondary side switching element to turn on or off in synchronism with the primary side switching element. On the other hand, in a self-directed design, a secondary side controller may monitor energy (eg, a current and / or voltage of energy) transmitted to the secondary side via the transformer and control the secondary side switching element to switch synchronously with the operation of the primary side switching element ,
Selbstgesteuerte Synchrongleichrichtung kann für einige Sperrwandleranwendungen attraktiver sein, da eine selbstgesteuerte Steuerung weniger Bauelemente erfordert, als das steuerungsgesteuerte System. Allerdings hängt die Performance von selbstgesteuerter Synchrongleichrichtung ab von der Genauigkeit des Schaltens (z.B. wie bald das sekundärseitige Schaltelement einschaltet, unmittelbar nachdem das primäre Element ausschaltet, und wie zeitnah das vor dem Einschalten des primären Elements das sekundärseitige Schaltelement ausschaltet), es kann weniger effizient sein, als das steuerungsgesteuerte System. Self-directed synchronous rectification may be more attractive for some flyback converter applications because self-controlled control requires fewer components than the control-driven system. However, self-controlled synchronous rectification performance depends on the accuracy of the switching (eg, how soon the secondary side switching element turns on immediately after the primary element turns off and how soon before the primary element turns off the secondary side switching element), it may be less efficient , as the control-driven system.
Wie oben beschrieben kann bei einem selbstgesteuerten System ein sekundärseitiger Controller Energie (z.B. einen Strom und/oder eine Spannung einer Energie) überwachen, die über den Transformator an die Sekundärseite übertragen wird, und das sekundärseitige Schaltelement so ansteuern, dass es synchron zum Betrieb des primärseitigen Schaltelements schaltet. Gemäß diesen Beispielen kann ein sekundärseitiger Controller bei einem selbstgesteuerten System basierend auf einer Überwachung eines Stroms der Sekundärseite (z.B. ein Strom durch die sekundärseitige Wicklung des Transformators, den Ausgangskondensator, die Last, oder ein anderer repräsentativer Strom), oder einer mit dem Strom assoziierte Änderungsrate bestimmen, wann auszuschalten ist. Gemäß einem typischen Synchrongleichrichter-Sperrwandler beispielsweise schaltet ein sekundärseitiger Controller, wenn das primärseitige Schaltelement ausgeschaltet wird, das sekundärseitige Schaltelement ab, wenn der überwachte Strom einen Wert von im Wesentlichen Null Ampere erreicht hat. Gemäß diesen typischen Beispielen stellt das Abschalten des sekundärseitigen Schalters, wenn der sekundärseitige Strom Null Ampere erreicht, sicher, dass das sekundärseitige Schaltelement ausgeschaltet ist, wenn das primärseitige Schaltelement eingeschaltet wird. As described above, in a self-controlled system, a secondary side controller may monitor energy (eg, a current and / or voltage of energy) transmitted to the secondary via the transformer and drive the secondary side switching element to be synchronous with the operation of the primary side Switching element switches. According to these examples, a secondary side controller in a self-controlled system may be based on monitoring a secondary side current (eg, a current through the secondary side winding of the transformer, the output capacitor, the load, or another representative current), or a rate of change associated with the current determine when to turn off. For example, according to a typical synchronous rectifier flyback converter, when the primary side switching element is turned off, a secondary side switching element shuts off the secondary side switching element when the monitored current has reached a value of substantially zero amps. According to these typical examples, if the secondary side current reaches zero amperes, turning off the secondary side switch ensures that the secondary side switching element is turned off when the primary side switching element is turned on.
Einige Systeme können voraussetzen, dass ein Sperrwandler dazu in der Lage ist, eine Ausgangsspannung innerhalb eines bestimmten Toleranzfensters zu halten. Beispielsweise kann das System im Fall eines Lastsprungs (z.B. das Anschließen oder Einstecken einer Last an den Ausgang des Sperrwandlers) es erfordern, dass der Sperrwandler die Ausgangsspannungsschwellenwerte selbst bei einer plötzlichen Änderung der Größe der an den Ausgang angeschlossenen Last nicht übertritt. Und einige Systeme können es erfordern, dass ein Sperrwandler eine sehr geringe Menge an Leistung benötigt, wenn er keine Last versorgt. Beispielsweise können es einige Industrie- oder Regierungs-Vorschriften (z.B. EnergyStar®, etc.) erforderlich machen, dass Systeme Sperrwandler betreiben, die eine sehr geringe Menge an Leistung benötigen, wenn sie im "Stand-By"-Modus und/oder im Zustand mit keiner Last oder bei sehr "leichten" Lastbedingungen betrieben werden. Um die Ausgangsspannung, selbst während die Last springt und/oder im unbelasteten Zustand, erfolgreich in einem engen Regelungsfenster zu halten, kann ein typischer Sperrwandler auf eine Hilfswicklung an der Primärseite des Transformators bauen, um die gegenwärtige Ausgangsspannung zu detektieren, und/oder auf einen zusätzlichen, elektrisch isolierten Kanal, um ein Signal von der sekundärseitigen Schaltung an die primärseitige Schaltung zu übertragen, um zu signalisieren, wenn ein Lastsprung auftritt. Some systems may require that a flyback converter be able to hold an output voltage within a certain tolerance window. For example, in the event of a load jump (eg, the connection or insertion of a load to the output of the flyback converter), the system may require that the flyback converter not exceed the output voltage threshold even with a sudden change in the magnitude of the load connected to the output. And some systems may require a flyback converter to consume a very small amount of power when it is not supplying power. For example, some industrial or governmental regulations (eg Energy Star ®, etc.) require that systems operate flyback converters that require a very small amount of power when in "standby" mode and / or in the state be operated with no load or under very "light" load conditions. In order to successfully maintain the output voltage in a tight closed loop even while the load is skipping and / or unloaded, a typical flyback converter may rely on an auxiliary winding on the primary side of the transformer to detect and / or detect the current output voltage additional, electrically isolated channel to transmit a signal from the secondary side circuit to the primary side circuit to signal when a load step occurs.
Um beispielsweise zu bestimmen, ob eine Last plötzlich erfordert, dass der Sperrwandler Leistung bereitstellt, kann ein Feedback-Signal automatisch von der Sekundärseite über einen zusätzlichen, elektrisch isolierten Kanal an die Primärseite gesandt werden, um jedes Mal, wenn ein Lastsprung auftritt, darauf hinzuweisen. Typischerweise wird der zusätzliche, elektrisch isolierte Kanal durch Verwendung eines Optokopplers und etwas zusätzlicher Rückkopplungsschaltung auf der Sekundärseite erreicht. Allerdings kann es bei einigen Arten von Anwendungen wünschenswert sein, die Verwendung von Optokopplern oder anderen speziellen Kommunikationselementen zu vermeiden. Beispielsweise können Optokoppler oder andere Bauelemente, die einen zusätzlichen, elektrisch isolierten Kanal zur Verfügung stellen, für einige Anwendungen kostspielig sein. For example, to determine if a load suddenly requires the flyback converter to provide power, a feedback signal can be automatically sent from the secondary side to the primary via an additional, electrically isolated channel to alert each time a load jump occurs , Typically, the additional, electrically isolated channel is achieved by using an optocoupler and some additional feedback circuitry on the secondary side. However, in some types of applications, it may be desirable to avoid the use of optocouplers or other specialized communication elements. For example, optocouplers or other devices that provide an additional, electrically isolated channel may be costly for some applications.
Bei anderen Beispielen kann der primäre Controller, um zu bestimmen, ob eine Last plötzlich fordert, dass der Sperrwandler Leistung bereitstellt, für einen Moment einschalten, um die Ausgangsspannung zu messen. Durch das Einschalten kann der primäre Controller verursachen, dass eine geringere Energiemenge über den Transformator an die Sekundärseite übertragen wird. Der geringe Energieübertrag kann an einer Hilfswicklung des Transformators eine "reflektive Spannung" (engl.: „reflective voltage“) induzieren, die der primäre Controller verwenden kann, um zu bestimmen, ob eine Last an den Ausgang angeschlossen ist. Diese Messung erfordert es, dass der Sperrwandler zumindest einen Schaltzyklus auf der Primärseite ausführt, um eine Messung der reflektierten Spannung (engl.: „reflected voltage“) während der Phase zulässt, in der die Energie von dem Transformator an die Sekundärseite übertragen wird. Typischerweise wird der Sperrwandler im Burst-Modus betrieben, um diese Messungen zu ermöglichen. Allerdings gebietet der Betrieb im Burst-Modus relativ kurze Intervalle zwischen dem Burst, um (z.B. im Fall eines Lastsprungs) sicherzugehen, dass die Ausgangsspannung innerhalb ihrer Spannungsgrenzen bleibt. Ein relativ hohes Aufkommen an Burst-Modus-Aktivität kann dazu führen, dass der Sperrwandler mehr Energie verbraucht und mit den Erfordernissen des Systems, unter lastfreien oder Niedriglast-Bedingungen wenig oder keine Leistung zu benötigen, im Widerspruch steht. In other examples, to determine whether a load suddenly requires the flyback converter to provide power, the primary controller may momentarily turn on to measure the output voltage. By turning on the primary controller can cause a smaller amount of energy is transmitted via the transformer to the secondary side. The low energy transfer may induce on an auxiliary winding of the transformer a "reflective voltage" which the primary controller may use to determine if a load is connected to the output. This measurement requires that the flyback converter perform at least one switching cycle on the primary side to permit a measurement of the reflected voltage during the phase in which the energy is transferred from the transformer to the secondary side. Typically, the flyback converter is operated in burst mode to allow these measurements. However, burst mode operation requires relatively short intervals between the burst to ensure (eg, in the case of a burst in load) that the output voltage remains within its voltage limits. A relatively high level of burst mode activity may cause the flyback converter to consume more power and conflict with the system's requirements for little or no power under no-load or low-load conditions.
Diese Offenbarung ist auf Schaltungen und Verfahren gerichtet, die es ermöglichen, dass ein Sperrwandler basierend auf Signalen gesteuert wird, die die primärseitige Schaltung von der sekundärseitigen Schaltung über den selben Transformator empfängt, den der Sperrwandler verwendet, um Energie von der primärseitigen Schaltung an die sekundärseitige Schaltung zu übertragen, um eine Last mit Energie zu versorgen. Die von der Sekundärseite empfangenen Signale können einer Vielzahl von Zwecken dienen, um die Steuerung des Sperrwandlers zu unterstützen. Bei einigen Beispielen können die von der Sekundärseite empfangenen Signale den Sperrwandler dazu in die Lage versetzen, ein sekundärseitiges Synchrongleichrichterelement genauer zu steuern, den Ausgangsspannungspegel genauer zu bestimmen, und/oder einen Lastzustand genauer zu bestimmen, und das alles ohne die Verwendung zusätzlicher, elektrisch isolierter Isolationskanäle oder unnötigen Pulsierens oder Burst-Mode-Betriebs, um eine reflektive Spannung an einer Hilfswicklung zu induzieren. This disclosure is directed to circuits and methods that enable a flyback converter to be controlled based on signals that the primary side circuit receives from the secondary side circuit via the same transformer that the flyback converter uses to supply power from the primary side circuit to the secondary side Transfer circuit to power a load. The signals received from the secondary side may serve a variety of purposes to assist in the control of the flyback converter. In some examples, signals received from the secondary side may enable the flyback converter to more accurately control a secondary side synchronous rectifier element, more accurately determine the output voltage level, and / or determine a load condition more accurately, without the use of additional electrically isolated ones Isolation channels or unnecessary pulsing or burst mode operation to induce a reflective voltage on an auxiliary winding.
Gemäß den Schaltungen und Verfahren dieser Offenbarung ist ein Controller, der in der primärseitigen Schaltung lokalisiert ist, dazu ausgebildet, Energie zu überwachen, die über den Transformator von der sekundärseitigen Schaltung an die primärseitige Schaltung übertragen wird. Der primärseitige Controller ist dazu ausgebildet, den Betrieb des primärseitigen Schaltelements basierend auf der überwachten, von der sekundärseitigen Schaltung übertragenen Energie zu steuern. Der Transformator, der dazu verwendet wird, Energie von der Sekundärseite an die Primärseite zu übertragen, ist der selbe Transformator, der verwendet wird, um Energie von der Energiequelle, die mit der primärseitigen Schaltung gekoppelt ist, an die Last zu übertragen, die mit der sekundärseitigen Schaltung gekoppelt ist. In accordance with the circuits and methods of this disclosure, a controller located in the primary side circuit is configured to monitor power that is transferred through the transformer from the secondary side circuit to the primary side circuit. The primary-side controller is configured to control the operation of the primary-side switching element based on the monitored energy transmitted by the secondary-side circuit. The transformer used to transfer energy from the secondary to the primary is the same transformer used to transfer energy from the power source coupled to the primary side circuit to the load connected to the load secondary side circuit is coupled.
Beispielsweise kann der primärseitige Controller dazu ausgebildet sein, eine Spannung über einer primärseitigen Wicklung des Transformators, einem Strom durch die primärseitige Wicklung des Transformators und eine Spannung über dem primärseitigen Schaltelement (z.B. eine Drain-Source-Spannung des primärseitigen Schaltelements) zu überwachen oder zu "messen" (engl.: "sense"). Wenn der primärseitige Controller eine Änderung der Energie erkennt, die von der sekundärseitigen Schaltung über den Transformator an die primärseitige Schaltung übertragen wird (d.h. basierend auf einem oder mehr von den Spannungen und/oder Strömen, die wie oben beschrieben überwacht werden können), kann der primärseitige Controller das primärseitige Schaltelement dazu veranlassen, den Leitungszustand zu ändern (ein- oder auszuschalten). For example, the primary-side controller may be configured to monitor or to detect a voltage across a primary-side winding of the transformer, a current through the primary-side winding of the transformer, and a voltage across the primary-side switching element (eg, a drain-source voltage of the primary-side switching element). measure "(" sense "). If the primary side controller detects a change in the energy transmitted from the secondary side circuit via the transformer to the primary side circuit (ie, based on one or more of the voltages and / or currents that can be monitored as described above), the Primary-side controllers cause the primary-side switching element to change the line state (on or off).
Gemäß einem konkreten Beispiel kann der primärseitige Controller dazu ausgebildet sein, zu überwachen, ob eine Spannung, die mit dem primärseitigen Schaltelement assoziiert ist (d.h. eine Drain-Source-Spannung), unter einen Schwellenwert abgefallen ist, was darauf hindeutet, dass Energie von der sekundärseitigen Schaltung an die primärseitige Schaltung übertragen wird (z.B. einen Schwellenwert von 0 Volt oder irgendeinem anderen Wert, je nachdem, wie die Schaltung ausgebildet ist) und das primärseitige Schaltelement so zu steuern, dass es als Reaktion auf das Erkennen der negativen Spannung schaltet (z.B. einschaltet). Gemäß diesem Beispiel kann der primärseitige Controller dazu ausgebildet sein, das primärseitige Schaltelement basierend auf einem oder mehr der folgenden Kriterien auszuschalten: Eine Zeit, die abgelaufen ist, seit das primärseitige Schaltelement eingeschaltet wurde (z.B. basierend auf einem Zähler oder einem Takt) oder das Überwachen eines Stroms durch die primärseitige Wicklung des Transformators. According to one specific example, the primary-side controller may be configured to monitor whether a voltage associated with the primary-side switching element (ie, a drain-source voltage) has dropped below a threshold, indicating that energy is being dissipated secondary side circuit is transmitted to the primary side circuit (eg, a threshold of 0 volts or any other value, depending on how the circuit is formed) and the primary side switching element so that it switches in response to the detection of the negative voltage (eg turns). According to this example, the primary-side controller may be configured to turn off the primary-side switching element based on one or more of the following criteria: A time that has elapsed since the primary-side switching element was turned on (eg, based on a counter or a clock) or monitoring a current through the primary-side winding of the transformer.
Auf diese Weise kann die sekundärseitige Schaltung der primärseitigen Schaltung, ohne einen zusätzlich zu einem Transformator vorhandenen, elektrisch isolierten Signalpfad (d.h. einen Optokoppler, einen zusätzlichen Transformator, ein Riesenmagnetowiderstands-(GMR)-Element, oder dergleichen), eine Information übermitteln (z.B. um das Schalten des primärseitigen Schaltelements zu steuern), um eine Energiemenge, die von der primärseitigen Schaltung an die sekundärseitige Schaltung übertragen wird, zu steuern (z.B. den Schaltbetrieb des primärseitigen Schaltelements zu steuern). Deshalb können die primärseitigen Schaltelemente im Vergleich zu anderen, oben beschriebenen Verfahren mit einer größeren Genauigkeit, geringeren Kosten und geringerer Komplexität gesteuert werden. Die auf diese Weise von der Sekundärseite übertragene Information kann einer Vielzahl von Zwecken dienen, die die Steuerung des Sperrwandlers unterstützen (z.B. ein sekundärseitiges Synchrongleichrichterelement genauer zu steuern, den Ausgangsspannungspegel zu bestimmen, einen Lastzustand zu bestimmen, und dergleichen). In this way, the secondary side circuit of the primary side circuit, without an additionally present in addition to a transformer electrically isolated signal path (ie, an optocoupler, an additional transformer, a giant magnetoresistance (GMR) element, or the like), an information (eg controlling the switching of the primary-side switching element) to control an amount of energy transmitted from the primary-side circuit to the secondary-side circuit (eg, controlling the switching operation of the primary-side switching element). Therefore, the primary-side switching elements can lower with a greater accuracy, compared to other methods described above Costs and lesser complexity are controlled. The information transmitted from the secondary side in this manner may serve a variety of purposes that assist control of the flyback converter (eg, more accurately control a secondary-side synchronous rectifier element, determine the output voltage level, determine a load condition, and the like).
Um der primärseitigen Schaltung eine Information zu übermitteln, kann ein sekundärseitiger Controller gemäß den hierin beschriebenen Schaltungen und Verfahren dazu ausgebildet sein, das sekundärseitige Schaltelement, anders als gemäß der oben beschriebenen, typischen Synchrongleichrichtung auf eine Weise zu betreiben, um zu veranlassen, dass Energie von der sekundärseitigen Schaltung an die primärseitige Schaltung in einer Weise übertragen wird, die von dem primärseitigen Controller erkannt werden kann. Wie oben dargelegt kann ein typisches sekundärseitiges Schaltelement synchron zum Schalten des primärseitigen Schaltelements gesteuert werden, so dass das sekundäre Element und das primäre Element sich zur selben Zeit nicht in demselben Zustand (ein oder aus) befinden. Für einen typischen Synchrongleichrichtersperrwandler, wie er ebenso oben dargelegt wurde, schaltet der sekundärseitige Controller das sekundärseitige Schaltelement aus, wenn ein Strom, der mit der Sekundärseite verbunden ist, im Wesentlichen Null erreicht, um sicherzustellen, dass von dem primär- und dem sekundärseitigen Schaltelement nicht beide zur selben Zeit eingeschaltet sind. In order to convey information to the primary-side circuit, a secondary-side controller according to the circuits and methods described herein may be configured to operate the secondary-side switching element in a manner other than the typical synchronous rectification described above to cause power to be dissipated the secondary side circuit is transmitted to the primary side circuit in a manner that can be recognized by the primary side controller. As set forth above, a typical secondary-side switching element can be controlled in synchronization with switching of the primary-side switching element so that the secondary element and the primary element are not in the same state (on or off) at the same time. For a typical synchronous rectifier flyback converter, as also set forth above, the secondary side controller turns off the secondary side switching element when a current connected to the secondary side reaches substantially zero to ensure that the primary and secondary side switching elements are not both are turned on at the same time.
Im Gegensatz zu einem typischen Synchrongleichrichtersperrwandler, wie er oben beschrieben wurde, der das sekundärseitige Schaltelement immer dann ausschaltet, wenn der sekundärseitige Strom Null erreicht (z.B. während er im diskontinuierlichen oder kritischen Leitungsmodus arbeitet), oder wenn eine Änderung des sekundärseitigen Stroms einem Änderungsschwellenwert oder einem anderen Signal genügt, oder wenn die primärseitigen Gatesignale auf andere Weise von einer Spannung oder einem Strom an der Sekundärseite abgeleitet wurden, muss gemäß den hierin beschriebenen Schaltungen und Verfahren der hierin beschriebene Sperrwandler in einigen Fällen das sekundärseitige Schaltelement nicht dazu veranlassen, jedes Mal dann abzuschalten, wenn eine der vorangehend erwähnten Bedingungen zutrifft. Indem das sekundärseitige Schaltelement unter einer der Bedingungen, während der das sekundärseitige Schaltelement normalerweise ausgeschaltet würde, nicht ausgeschaltet wird, kann der Sperrwandler gemäß den Schaltungen und Verfahren absichtlich herbeiführen, dass Energie von der Sekundärseite an die Primärseite übertragen wird. Anders ausgedrückt kann der Sperrwandler, indem er ein Steuersignal von der Sekundärseite über den Transformator an die Primärseite sendet, bewirken, dass Energie von der Sekundärseite gesendet wird, die von dem primärseitigen Controller detektiert und von dem primärseitigen Controller dazu verwendet wird, wie oben beschrieben, einen Schaltbetrieb der Primärseite zu initiieren. In contrast to a typical synchronous rectifier flyback converter as described above, the secondary side switching element always turns off when the secondary side current reaches zero (eg while operating in the discontinuous or critical line mode), or when a change in the secondary side current meets a change threshold or other signal, or if the primary-side gate signals were otherwise derived from a voltage or current at the secondary side, according to the circuits and methods described herein, the flyback converter described herein in some cases does not have to cause the secondary-side switching element to turn off each time if any of the above conditions apply. By not shutting off the secondary side switching element under any of the conditions during which the secondary side switching element would normally be turned off, the flyback converter may intentionally cause energy to be transferred from the secondary side to the primary side according to the circuits and methods. In other words, by sending a control signal from the secondary side via the transformer to the primary side, the flyback converter can cause energy to be sent from the secondary side detected by the primary side controller and used by the primary side controller as described above. to initiate a switching operation of the primary side.
Diese Offenbarung beschreibt verschiedene Verfahren zur Steuerung eines sekundärseitigen Schaltelements (d.h. eines Synchrongleichrichtungsschaltelements), um zu bewirken, dass Energie über den Transformator auf eine Weise übertragen wird, die durch die primärseitige Schaltung interpretiert werden kann. Beispielsweise kann das sekundärseitige Schaltelement ausgeschaltet werden und im ausgeschalteten Zustand gehalten werden, wenn der überwachte sekundärseitige Strom Null erreicht und die Spannung am Ausgang des Sperrwandlers einem Spannungsschwellenwert genügt. Wenn sich beispielsweise die Spannung am Ausgang des Sperrwandlers bei einer ausreichenden, von einer Last geforderten Spannung befindet (z.B. größer oder gleich einem Spannungsschwellenwert), wenn der überwachte sekundärseitige Strom Null erreicht, schaltet ein sekundärseitiger Controller das sekundärseitige Schaltelement ab. This disclosure describes various methods of controlling a secondary side switching element (i.e., a synchronous rectification switching element) to cause energy to be transferred across the transformer in a manner that can be interpreted by the primary side circuit. For example, the secondary-side switching element can be turned off and held in the off state when the monitored secondary side current reaches zero and the voltage at the output of the flyback converter meets a voltage threshold. For example, if the voltage at the output of the flyback converter is at a sufficient voltage required by a load (e.g., greater than or equal to a voltage threshold) when the monitored secondary side current reaches zero, a secondary side controller shuts off the secondary side switching element.
Bei einigen Beispielen kann das sekundärseitige Schaltelement gemäß den hierin beschriebenen Schaltungen und Verfahren, nachdem es ausgeschaltet wurde und die Spannung am Ausgang des Sperrwandlers unter einen Spannungsschwellenwert abgefallen ist, erneut eingeschaltet werden. Beispielsweise, wenn der sekundärseitige Controller, nachdem das sekundärseitige Schaltelement abgeschaltet wird, später feststellt, dass erst die Spannung am Ausgang des Sperrwandlers auf oder unter eine von der Last benötigte Spannung abgefallen ist (z.B. auf kleiner oder gleich den Spannungsschwellenwert), schaltet der sekundärseitige Controller das sekundärseitige Schaltelement für eine ausreichende Zeit (d.h. ein vorgegebenes Zeitintervall) erneut ein, um zu bewirken, dass Energie von der sekundärseitigen Schaltung an die primärseitige Schaltung übertragen wird (z.B. um der Primärseite den Bedarf der Sekundärseite nach mehr Energie mitzuteilen, um die Spannung am Ausgang zu erhöhen). In some examples, according to the circuits and methods described herein, after the secondary side switching element has been turned off and the voltage at the output of the flyback converter has dropped below a voltage threshold, the secondary side switching element may be turned on again. For example, if the secondary side controller later detects that the voltage at the output of the flyback converter has dropped to or below a voltage required by the load (eg, less than or equal to the voltage threshold) after the secondary side switching element is turned off, the secondary side controller will switch the secondary side switching element again for a sufficient time (ie, a predetermined time interval) to cause energy to be transferred from the secondary side circuit to the primary side circuit (eg, to notify the primary side of the secondary side demand for more energy to increase the voltage on the primary side) Increase output).
Gemäß den hierin beschriebenen Schaltungen und Verfahren kann das sekundärseitige Schaltelement bei einigen Beispielen eingeschaltet gehalten und nicht ausgeschaltet werden, wenn der überwachte sekundärseitige Strom Null erreicht, falls, wenn der sekundärseitige Strom Null erreicht, die Spannung am Ausgang des Sperrwandlers dem Spannungsschwellenwert nicht genügt (z.B. kleiner oder gleich dem Spannungsschwellenwert ist). Beispielsweise kann der sekundärseitige Controller, nachdem der sekundärseitige Strom Null erreicht hat und bevor das primäre Element einschaltet, einige Zeit (d.h. ein vorgegebenes Zeitintervall), nachdem der überwachte sekundärseitige Strom Null erreicht hat, abwarten, bis er das sekundärseitige Schaltelement abschaltet. Die zusätzliche Zeit, die das sekundärseitige Schaltelement abwartet, um abzuschalten, während der sekundärseitige Strom kleiner oder gleich ist als ein niedrigerer Stromschwellenwert (z.B. Null Ampere), bewirkt, dass Energie von der sekundärseitigen Schaltung an die primärseitige Schaltung übertragen wird (z.B. um der Primärseite den Bedarf der Sekundärseite an Energie zu signalisieren, um die Spannung am Ausgang zu erhöhen). According to the circuits and methods described herein, in some examples, the secondary side switching element may be kept on and not turned off when the monitored secondary side current reaches zero if, when the secondary side current reaches zero, the voltage at the output of the flyback converter does not meet the voltage threshold (eg, less than or equal to the voltage threshold). For example, after the secondary side current has reached zero and before the primary element turns on, the secondary side controller may wait some time (ie, a predetermined time interval) for the monitored secondary side current to reach zero until it shuts off the secondary side switching element. The extra time that the secondary side switching element waits to turn off while the secondary side current is less than or equal to a lower current threshold (eg, zero amperes) causes energy to be transferred from the secondary side circuit to the primary side circuit (eg, the primary side to signal the demand of the secondary side for energy to increase the voltage at the output).
Auf diese Weise kann der Sperrwandler die sekundärseitige Schaltung so konfigurieren, dass Energie von der Sekundärseite durch den Transformator und zu der Primärseite übertragen wird. Auf diese Weise kann der Sperrwandler eine Steuerungsinformation von der sekundärseitigen Schaltung an die primärseitige Schaltung unter Verwendung eines sekundärseitigen Schaltelements und eines Transformators übertragen, und ohne auf eine zusätzliche, elektrisch isolierte Kommunikationsverbindung angewiesen zu sein, wie sie normalerweise bei anderen Sperrwandlern verwendet wird, um Information zwischen der primärseitigen Schaltung und der sekundärseitigen Schaltung zu übertragen. In this way, the flyback converter can configure the secondary side circuit to transfer energy from the secondary side through the transformer and to the primary side. In this way, the flyback converter can transmit control information from the secondary side circuit to the primary side circuit using a secondary side switching element and a transformer, and without relying on an additional, electrically isolated communication link normally used in other flyback converters for information between the primary-side circuit and the secondary-side circuit.
1 ist ein konzeptionelles Diagramm, das ein System 1 zur Umwandlung von Leistung von einer Leistungsquelle 2 veranschaulicht, gemäß einem oder mehr Aspekten der vorliegenden Offenbarung. 1 zeigt das System 1, das vier separate und verschiedene Komponenten aufweist, die als Energiequelle 2, Leistungswandler 6 und Last 4 gezeigt sind, allerdings kann das System 1 zusätzliche oder weniger Komponenten aufweisen. Beispielsweise kann es sich bei der Energiequelle 2, dem Leistungswandler 6 und der Last 4 um vier unterschiedliche Komponenten handeln, oder sie können eine Kombination von einer oder mehreren Komponenten repräsentieren, die die Funktionalität des hierin beschriebenen Systems 1 bereitstellen. 1 is a conceptual diagram that is a system 1 for converting power from a power source 2 illustrated in accordance with one or more aspects of the present disclosure. 1 shows the system 1 which has four separate and distinct components that serve as the source of energy 2 , Power converter 6 and load 4 However, the system can 1 have additional or fewer components. For example, the energy source may be 2 , the power converter 6 and the load 4 may be four different components, or they may represent a combination of one or more components having the functionality of the system described herein 1 provide.
Das System 1 enthält eine Energiequelle 2, die das System 1 mit elektrischer Energie versorgt. Es existieren verschiedene Beispiele von Energiequellen und sie können, ohne hierauf beschränkt zu sein, Stromnetze, Generatoren, Transformatoren, Batterien, Solarpanels, Windräder, regenerative Bremssysteme, hydroelektrische oder windgetriebene Generatoren umfassen, oder jede andere Form von Geräten, die dazu in der Lage sind, dem System 1 elektrische Energie zuzuführen. The system 1 contains an energy source 2 that the system 1 supplied with electrical energy. There are various examples of power sources and may include, but are not limited to, power grids, generators, transformers, batteries, solar panels, wind turbines, regenerative braking systems, hydroelectric or wind driven generators, or any other form of equipment capable of doing so , the system 1 to supply electrical energy.
Das System 1 enthält einen Leistungswandler 6, der als Sperrwandler arbeitet, welcher eine Form von elektrischer Leistung, die durch die Leistungsquelle 2 bereitgestellt wird, in eine andere und verwendbare Form von elektrischer Leistung konvertiert, um die Last 4 mit Leistung zu versorgen. Der Leistungswandler 6 ist mit einer Primärseite 7 gezeigt, die durch einen Transformator 22 von der Sekundärseite 5 separiert ist. Bei einigen Beispielen kann der Transformator 22 mehr als einen Transformator oder Sets von Transformatorwicklungen aufweisen, die dazu ausgebildet sind, Energie von einer Quelle 2 an die Last 4 zu übertragen. Durch die Verwendung des Transformators 22 und der Bauelemente der Primärseite 7 und der Sekundärseite 5 kann der Leistungswandler 6 die an einer Verbindung 8 zugeführte Leistung in eine Ausgangsleistung an der Verbindung 10 wandeln. The system 1 contains a power converter 6 acting as a flyback converter, which transmits a form of electrical power through the power source 2 is converted into another and usable form of electrical power to the load 4 to provide power. The power converter 6 is with a primary page 7 shown by a transformer 22 from the secondary side 5 is separated. In some examples, the transformer can 22 comprise more than one transformer or sets of transformer windings adapted to receive energy from a source 2 to the load 4 transferred to. By using the transformer 22 and the components of the primary side 7 and the secondary side 5 can the power converter 6 the at a connection 8th supplied power into an output power at the connection 10 convert.
Die Last 4 (hierin manchmal auch als Gerät 4 bezeichnet) empfängt die durch den Leistungswandler 6 gewandelte elektrische Leistung. Bei einigen Beispielen kann die Last 4 elektrische Leistung von dem Leistungswandler 6 dazu verwenden, eine Funktion auszuführen. Weight 4 (sometimes referred to herein as a device 4 designated) receives by the power converter 6 converted electrical power. In some examples, the load may be 4 electrical power from the power converter 6 to use a function.
Die Leistungsquelle 2 kann elektrische Leistung mit einem ersten Spannungspegel und Strompegel über die Verbindung 8 bereitstellen. Die Last 4 kann über die Verbindung 10 eine durch den Leistungswandler 6 gewandelte elektrische Leistung empfangen, die einen zweiten Spannungs- und Strompegel besitzt. Die Verbindungen 8 und 10 repräsentieren ein beliebiges Mittel, das in der Lage ist, elektrische Leistung von einer Stelle an eine andere zu leiten. Beispiele von Verbindungen 8 und 10 enthalten, ohne hierauf beschränkt zu sein, physikalische und/oder drahtlose elektrische Übertragungsmittel wie beispielsweise elektrische Drähte, elektrische Leiterbahnen, leitende Gasröhren, verdrillte Drahtpaare und dergleichen. Eine jede der Verbindungen 8 und 10 stellt eine elektrische Kopplung zwischen der Leistungsquelle 2 und dem Leistungswandler 6 bzw. dem Leistungswandler 6 und der Last 4 bereit. The power source 2 can provide electrical power with a first voltage level and current level across the connection 8th provide. Weight 4 can over the connection 10 one through the power converter 6 receive converted electric power having a second voltage and current level. The connections 8th and 10 represent any means capable of directing electrical power from one location to another. Examples of compounds 8th and 10 include, but are not limited to, physical and / or wireless electrical transmission means such as electrical wires, electrical traces, conductive gas tubes, twisted wire pairs, and the like. One of each connections 8th and 10 provides an electrical coupling between the power source 2 and the power converter 6 or the power converter 6 and the load 4 ready.
Bei dem Beispiel des Systems 1 kann elektrische Leistung, die von der Leistungsquelle 2 zugeführt wird, durch den Wandler 6 in eine Leistung gewandelt werden, die einen geregelten Spannungs- und/oder Strompegel besitzt, der den Leistungsanforderungen der Last 4 genügt. Beispielsweise kann die Leistungsquelle 2 eine Leistung, die an der Verbindung 8 einen ersten Spannungspegel aufweist, ausgeben, und der Leistungswandler 6 kann sie empfangen. Der Leistungswandler 6 kann die Leistung, die den ersten Spannungspegel besitzt, in eine Leistung wandeln, die einen zweiten Spannungspegel besitzt, den die Last 4 benötigt. Der Leistungswandler 6 kann die Leistung, die den zweiten Spannungspegel aufweist, an der Verbindung 10 ausgeben. Die Last 4 kann die gewandelte Leistung, die an der Verbindung 10 den zweiten Spannungspegel aufweist, empfangen, und die Last 4 kann die gewandelte Leistung, die den zweiten Spannungspegel aufweist, verwenden, um eine Funktion auszuführen (z.B. einen Mikroprozessor mit Energie zu versorgen, eine Batterie zu laden, etc.). In the example of the system 1 can electrical power coming from the power source 2 is fed through the transducer 6 be converted into a power having a regulated voltage and / or current level, which meets the power requirements of the load 4 enough. For example, the power source 2 a performance connected to the connection 8th output a first voltage level, and the power converter 6 can receive it. The power converter 6 For example, the power having the first voltage level may convert to a power having a second voltage level that the load 4 needed. The power converter 6 The power having the second voltage level may be at the connection 10 output. Weight 4 can be the converted power connected to the connection 10 having the second voltage level, and the load 4 may use the converted power having the second voltage level to perform a function (eg, a Power the microprocessor, charge a battery, etc.).
Während des Betriebs kann der Leistungswandler 6, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf die zusätzlichen Figuren ausführlicher beschrieben, den Pegel von Strom und Spannung an der Verbindung 10 durch den Austausch von Information zwischen der Sekundärseite 5 und der Primärseite 7 über den Transformator 22 steuern. Wie hierin beschrieben ist, ist der Wandler 6 dazu ausgebildet, Information von der Sekundärseite 5 über den Transformator 22 an die Primärseite 7 weiter zu geben. In anderen Worten, der Wandler 6 ist, anstelle eine zusätzliche, elektrisch isolierte Kommunikationsverbindung aufzuweisen, wie sie normalerweise von anderen Sperrwandlern verwendet wird, um Information zwischen zwei Seiten eines Sperrwandlers zu übertragen, gemäß einer Möglichkeit, eine Information von der Sekundärseite 5 an die Primärseite 7 zu senden, dazu ausgebildet, Energie über den Transformator 22 zu übertragen, beispielsweise um der Primärseite 7 mitzuteilen, dass die Last 4 zusätzliche Energie von der Quelle 2 benötigt. During operation, the power converter can 6 , as described in more detail below with reference to the additional figures, the level of current and voltage at the connection 10 by exchanging information between the secondary side 5 and the primary side 7 over the transformer 22 Taxes. As described herein, the transducer is 6 designed to receive information from the secondary side 5 over the transformer 22 to the primary side 7 to pass on. In other words, the converter 6 instead of having an additional, electrically isolated communication link, as is normally used by other flyback converters to transmit information between two sides of a flyback converter, according to one way, information from the secondary side 5 to the primary side 7 to send, trained to energy through the transformer 22 to transfer, for example, to the primary side 7 notify that the load 4 additional energy from the source 2 needed.
2 ist ein konzeptionelles Diagramm, das als ein Beispiel eines Leistungswandlers 6 des in 1 gezeigten Systems 1 einen Leistungswandler 6A veranschaulicht. Beispielsweise repräsentiert der Leistungswandler 6A gemäß 2 eine ausführlichere beispielhafte Ansicht eines Leistungswandlers 6 des Systems 1 von 1 und der durch die Verbindungen 8 bzw. 10 bereitgestellten elektrischen Verbindungen zu der Leistungsquelle 2 und der Last 4. 2 is a conceptual diagram that serves as an example of a power converter 6 of in 1 shown system 1 a power converter 6A illustrated. For example, the power converter represents 6A according to 2 a more detailed exemplary view of a power converter 6 of the system 1 from 1 and by the connections 8th respectively. 10 provided electrical connections to the power source 2 and the load 4 ,
Der Leistungswandler 6A kann zwei elektrische Bauelemente aufweisen, zum Beispiel eine Steuereinheit 12 und eine Wandlereinheit 14, die der Leistungswandler 6A dazu verwendet, über die Verbindung 8 empfangene elektrische Leistung zu wandeln und an der Verbindung 10 auszugeben. Der Leistungswandler 6A kann mehr oder weniger elektrische Bauelemente aufweisen. Beispielsweise sind bei einigen Beispielen die Steuereinheit 12 und die Wandlereinheit 14 ein einziges elektrisches Bauelement oder eine einzige Schaltung, wohingegen bei anderen Beispielen mehr als zwei Bauelemente und/oder Schaltungen den Leistungswandler 6A mit der Funktionalität der Steuereinheit 12 und der Wandlereinheit 14 bereitstellen. Bei einigen Beispielen ist die Steuereinheit 12 in dem Leistungswandler 6A enthalten, und bei einigen Beispielen repräsentiert die Steuereinheit 12 ein externes Bauteil, das mit dem Leistungswandler 6A assoziiert ist. In jedem Fall kann die Steuereinheit 12, ob als internes Bauelement oder als externes Bauelement, mit der Wandlereinheit 14 kommunizieren, um den Leistungswandler 6A zu veranlassen, die hierin beschriebenen Verfahren zur Wandlung von Leistung von der Quelle 2 und die Ausgabe der Wandlerleistung an die Last 4 auszuführen. The power converter 6A may comprise two electrical components, for example a control unit 12 and a transducer unit 14 that the power converter 6A used about the connection 8th to receive received electrical power and at the connection 10 issue. The power converter 6A can have more or less electrical components. For example, in some examples, the controller is 12 and the transducer unit 14 a single electrical device or circuit, whereas in other examples more than two devices and / or circuits comprise the power converter 6A with the functionality of the control unit 12 and the transducer unit 14 provide. In some examples, the control unit is 12 in the power converter 6A included, and in some examples, the control unit represents 12 an external component connected to the power converter 6A is associated. In any case, the control unit 12 whether as an internal component or as an external component, with the converter unit 14 communicate to the power converter 6A to initiate the methods of transforming power from the source described herein 2 and the output of the converter power to the load 4 perform.
Die Wandlereinheit 14 kann als Sperrwandler bezeichnet werden und wird nachfolgend ausführlicher beschrieben. Allgemein enthält die Wandlereinheit 14 einen Transformator 22 zur Bereitstellung elektrisch isolierter Energieübertragungen zwischen einem Eingangsport, der mit der Verbindung 8 gekoppelt ist, und einen oder Ausgangsport, die mit der Verbindung 10 gekoppelt sind. Der Transformator 22 besitzt primärseitige Wicklungen 24A und sekundärseitige Wicklungen 24B. Obwohl er nur mit zwei Wicklungen 24A und 24B gezeigt ist, kann der Transformator 22 zusätzliche Wicklungen oder Sets von Wicklungen aufweisen. Beispielsweise kann der Transformator 22 auf der Primärseite 7A oder auf der Sekundärseite 5A eine Hilfswicklung aufweisen, um einer primären Logik 30 oder der Steuereinheit 12 eine Spannung oder einen Strom zuzuführen. The converter unit 14 may be referred to as a flyback converter and will be described in more detail below. Generally contains the converter unit 14 a transformer 22 to provide electrically isolated energy transfers between an input port connected to the connection 8th is coupled, and one or output port connected to the connection 10 are coupled. The transformer 22 has primary-side windings 24A and secondary windings 24B , Although he only has two windings 24A and 24B shown is the transformer 22 have additional windings or sets of windings. For example, the transformer 22 on the primary side 7A or on the secondary side 5A having an auxiliary winding to a primary logic 30 or the control unit 12 to supply a voltage or a current.
Die Wandlereinheit 14 ist in zwei Bereiche gegabelt, eine Primärseite 7A und eine Sekundärseite 5A. Der Teil der Wandlereinheit 14, der mit den primärseitigen Wicklungen 24A gekoppelt ist (z.B. ein Vollbrückengleichrichter 32, ein Entkopplungskondensator 34A, eine Primärlogik 30, ein primäres Element 25, Knoten 16A–16C, etc.), bildet die Primärseite 7A der Wandlereinheit 14. Der Teil der Wandlereinheit 14, der mit den sekundärseitigen Wicklungen 24B gekoppelt ist (z.B. ein sekundäres Element 26, ein Ausgangskondensator 34B, Knoten 16D–16F, etc.), bildet die Sekundärseite 5A der Wandlereinheit 14. The converter unit 14 is forked into two sections, a primary side 7A and a secondary side 5A , The part of the converter unit 14 that with the primary-side windings 24A is coupled (eg a full-bridge rectifier 32 , a decoupling capacitor 34A , a primary logic 30 , a primary element 25 , Knots 16A - 16C , etc.), forms the primary side 7A the transducer unit 14 , The part of the converter unit 14 that with the secondary-side windings 24B is coupled (eg a secondary element 26 , an output capacitor 34B , Knots 16D - 16F , etc.), forms the secondary side 5A the transducer unit 14 ,
Die Wandlereinheit 14 enthält einen Transformator 22, ein primäres Element 25, ein sekundäres Element 26, eine Primärlogik 30, Kondensatoren 34A und 34B, und einen Gleichrichter 32. Von dem primären Element 25 und dem sekundären Element 26 repräsentiert ein jedes eine geeignete Kombination von einem oder mehr diskreten Leistungsschaltern, Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs), lateralen Leistungstransistoren, Galliumnitrid-(GaN)-High Electron Mobility-Transistoren (HEMT), lateralen Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (IGBTs), anderen Arten von Transistoren, oder Schaltelementen zur Verwendung in einem Sperrwandler. Beispielsweise kann es sich bei dem primären Element 25 und dem sekundären Element 26 jeweils um galliumnitrid-(GaN)- oder siliziumkarbid-basierte Leistungs-HEMTs handeln. Bei einigen Beispielen kann es sich bei dem primären Element 25 und dem sekundären Element 26 jeweils um transistorbasierte Schaltbauelemente handeln, die auf Materialien mit großer Bandlücke (engl.: "wide band gap materials") basieren (z.B. GaN-HEMTs, SiC-MOSFETs oder -JFETs, etc.). Die Wandlereinheit 14 kann zusätzliche Schalter, Kondensatoren, Widerstände, Dioden, Transformatoren und/oder andere elektrische Bauelemente, Elemente oder Schaltungen enthalten, die innerhalb der Wandlereinheit 14 angeordnet sind, um basierend auf einer Eingangsspannung an der Verbindung 8 eine Ausgangsspannung an der Verbindung 10 bereitzustellen. The converter unit 14 contains a transformer 22 , a primary element 25 , a secondary element 26 , a primary logic 30 , Capacitors 34A and 34B , and a rectifier 32 , From the primary element 25 and the secondary element 26 Each represents an appropriate combination of one or more discrete circuit breakers, metal oxide semiconductor field effect transistors (MOSFETs), lateral power transistors, gallium nitride (GaN) High Electron Mobility Transistors (HEMT), lateral insulated gate bipolar transistors (IGBTs), other types of Transistors, or switching elements for use in a flyback converter. For example, the primary element 25 and the secondary element 26 each are gallium nitride (GaN) or silicon carbide based power HEMTs. In some examples, the primary element may be 25 and the secondary element 26 each dealing with transistor-based switching devices based on wide band gap materials (eg, GaN-HEMTs, SiC-MOSFETs or -JFETs, etc.). The converter unit 14 can be additional switches, capacitors, resistors, diodes, transformers and / or other electrical Components, elements or circuits included within the transducer unit 14 are arranged to be based on an input voltage at the connection 8th an output voltage at the connection 10 provide.
Bei einigen Beispielen kann von den Elementen 25 und/oder 26 ein jedes einen einzelnen diskreten Schalter repräsentieren (z.B. einen planaren Hochspannungs-MOSFET, ein vertikales Bauelement wie beispielsweise ein Superjunction-Bauelement, einen lateralen Leistungstransistor, einen GaN-HEMT, einen lateralen IGBT, etc.). Bei einigen Beispielen kann es sich bei den Elementen 25 und/oder 26 jeweils um ein SIP-Schaltelement handeln (SIP = System-in-Package), das einen diskreten Schalter und einen Treiber innerhalb eines einzigen Gehäuses enthält, oder eine integrierte Schaltung, die Leistungsschalter und Treiber auf einem einzigen Chip enthält (manchmal als "System-on-Chip" oder einfach "SoC" bezeichnet). Bei einigen Beispielen kann es sich bei den Elementen 25 und/oder 26 jeweils um einen GaN-basierten Schalter in Kombination mit einem IC handeln, das eine Einschaltzelle (engl.: "start-up cell") enthält, einen Gatetreiber, eine Strom- und/oder Spannungsmessschaltung, etc. Ein derartiges IC könnte ein monolithisch integrierter Schaltkreis sein und/oder könnte hergestellt sein unter Verwendung eines Hochspannungs-Leistungs-IC-(HV Power IC)-Verfahrens und Technik oder anderen geeigneten Herstellungsprozessen und Verfahren. In some examples, of the elements 25 and or 26 each representing a single discrete switch (eg, a planar high voltage MOSFET, a vertical device such as a superjunction device, a lateral power transistor, a GaN-HEMT, a lateral IGBT, etc.). In some examples, the elements may be 25 and or 26 each a SIP (System In-Package) switching element containing a discrete switch and driver within a single package, or an integrated circuit containing circuit breakers and drivers on a single chip (sometimes referred to as "system"). on-chip "or simply" SoC "). In some examples, the elements may be 25 and or 26 each a GaN-based switch in combination with an IC containing a start-up cell, a gate driver, a current and / or voltage measuring circuit, etc. Such an IC could be a monolithically integrated Circuit and / or could be fabricated using a high voltage power (HV) power IC (IC) process and technique or other suitable manufacturing process and method.
Die Steuereinheit 12 des Leistungswandlers 6A kann der Wandlereinheit 14 Kommando- und Steuersignale zuführen, um zu steuern, zu welcher Zeit und in welcher Form oder in welchem Ausmaß die Ausgangsspannung diese Wandlereinheit 14 an der Verbindung 10 bereitstellt. Die Steuereinheit 12 kann basierend auf Spannungs- und/oder Strompegeln, die an der Verbindung 10 und einem oder mehreren der Knoten 16D–16F der Sekundärseite 5A der Wandlereinheit 14 detektiert wurden, Treibersignale zur Steuerung des sekundären Elements 26 erzeugen. In anderen Worten, die Steuereinheit 12 kann das sekundäre Element 26 basierend auf den Spannungs- und Strompegeln steuern, die an verschiedenen Teilen der Sekundärseite 5A der Wandlereinheit 14 detektiert wurden. The control unit 12 of the power converter 6A can the converter unit 14 Command and control signals to control, at what time and in what form or to what extent the output voltage of this converter unit 14 at the connection 10 provides. The control unit 12 can be based on voltage and / or current levels connected to the connection 10 and one or more of the nodes 16D - 16F the secondary side 5A the transducer unit 14 were detected, drive signals to control the secondary element 26 produce. In other words, the control unit 12 can be the secondary element 26 control based on the voltage and current levels applied to different parts of the secondary side 5A the transducer unit 14 were detected.
Die Steuereinheit 12 kann jede geeignete Anordnung von Hardware, Software, Firmware oder eine beliebige Kombination hiervon aufweisen, um die der Steuereinheit 12 hierin zugeschriebenen Verfahren auszuführen. Beispielsweise kann die Steuereinheit 12 einen beliebigen oder mehr Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren (DSPs), anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbare Gatteranordnungen (FPGAs) oder einen beliebigen anderen äquivalenten integrierten oder diskreten Logikschaltkreis ebenso wie beliebige Kombinationen derartiger Bauelemente enthalten. Wenn die Steuereinheit 12 Software oder Firmware enthält, enthält die Steuereinheit 12 außerdem eine beliebige erforderliche Hardware zur Speicherung und Ausführung der Software oder Firmware, wie beispielsweise einen oder mehr Prozessoren oder Recheneinheiten. Allgemein kann eine Recheneinheit einen oder mehr Mikroprozessoren, DSPs, ASICs, FPGAs oder irgendeinen beliebigen anderen äquivalenten integrierten oder diskreten Logikschaltkreis enthalten, ebenso wie Kombinationen derartiger Bauelemente. Auch wenn dies in 2 nicht gezeigt ist, kann die Steuereinheit 12 einen Speicher enthalten, der dazu ausgebildet ist, Daten zu speichern. Der Speicher kann ein beliebiges flüchtiges oder nicht-flüchtiges Medium wie beispielsweise Speicher mit beliebigem Zugriff (RAM = random access memory), einen ausschließlich lesbaren Speicher (ROM = read only memory), und nicht-flüchtiges RAM (NVRAM), ein elektrisch löschbares, programmierbares ROM (EEPROM), Flashspeicher, und dergleichen enthalten. Bei einigen Beispielen kann sich der Speicher außerhalb der Steuereinheit 12 und/oder des Leistungswandlers 6A befinden, er kann sich z.B. außerhalb eines Gehäuses befinden, in dem die Steuereinheit 12 und/oder der Leistungswandler 6A gehäust ist. The control unit 12 may be any suitable arrangement of hardware, software, firmware, or any combination thereof, that of the controller 12 To carry out procedures attributed herein. For example, the control unit 12 include any one or more microprocessors, digital signal processors (DSPs), application specific integrated circuits (ASICs), field programmable gate arrays (FPGAs), or any other equivalent integrated or discrete logic circuit, as well as any combination of such devices. If the control unit 12 Software or firmware contains the control unit 12 and any hardware required to store and run the software or firmware, such as one or more processors or computational units. In general, a computing unit may include one or more microprocessors, DSPs, ASICs, FPGAs, or any other equivalent integrated or discrete logic circuitry, as well as combinations of such devices. Even if this is in 2 not shown, the control unit 12 include a memory configured to store data. The memory may be any volatile or nonvolatile medium, such as random access memory (RAM), read only memory (ROM), and nonvolatile RAM (NVRAM), an electrically erasable memory. programmable ROM (EEPROM), flash memory, and the like. In some examples, the memory may be external to the controller 12 and / or the power converter 6A For example, it may be located outside of a housing in which the control unit is located 12 and / or the power converter 6A is housed.
Die primäre Logik 30 repräsentiert einen Logikblock zur Steuerung des primären Elements 25, indem sie zumindest Energieübertragungen von der Sekundärseite 7 detektiert und das primäre Element 25 als Reaktion auf die detektierten Energieübertragungen steuert. Die Primärlogik 30 kann das primäre Element 25 basierend auf einer Spannung oder einem Strom, der an dem primären Element 25 und/oder den Knoten 16A–16C detektiert wird, aktivieren (engl.: "enable") oder deaktivieren (engl.: "disable"), die/der sich infolge von Energie, die von dem Ausgangskondensator 34B über den Transformator 22 an die Primärseite 7A übertragen wird, ändern kann. The primary logic 30 represents a logic block for controlling the primary element 25 by making at least energy transfers from the secondary side 7 detected and the primary element 25 in response to the detected energy transfers. The primary logic 30 can be the primary element 25 based on a voltage or current applied to the primary element 25 and / or the node 16A - 16C is detected, "enable" or "disable", due to energy dissipating from the output capacitor 34B over the transformer 22 to the primary side 7A is transferred, can change.
Die primäre Logik kann eine oder mehr Zustandsmaschinen (engl.: "state machines"), diskrete Elemente, Treiber oder andere analoge und/oder digitale Logik zur Messung einer Spannung und/oder eines Stroms an irgendeinem der Knoten 16A–16C enthalten, und dazu, das primäre Element 25 zu veranlassen, basierend auf der gemessenen Spannung und/oder den gemessenen Strömen einzuschalten oder auszuschalten. Beispielsweise kann die Sekundärseite 5A der Wandlereinheit 14 Energie durch den Transformator 22 und zur der Primärseite 7A der Wandlereinheit 14 übertragen, woraus eine Spannungs- und/oder Stromänderung an der Primärseite 7A resultiert, was zu einer feststellbaren Änderung in dem primären Element 25 führt. Die primäre Logik 30 kann die Spannungs- und/oder Stromänderung an den Knoten 16A–16C messen, und die Spannungs- und/oder Stromänderung kann die primäre Logik 30 dazu veranlassen, das primäre Element 25 in einen eingeschalteten oder ausgeschalteten Zustand zu steuern. The primary logic may be one or more state machines, discrete elements, drivers, or other analog and / or digital logic for measuring voltage and / or current at any of the nodes 16A - 16C contain, and to, the primary element 25 to turn on or turn off based on the measured voltage and / or the measured currents. For example, the secondary side 5A the transducer unit 14 Energy through the transformer 22 and to the primary side 7A the transducer unit 14 transferred, resulting in a voltage and / or current change on the primary side 7A resulting in a detectable change in the primary element 25 leads. The primary logic 30 can change the voltage and / or current at the node 16A - 16C measure, and the Voltage and / or current change may be the primary logic 30 to induce the primary element 25 to control in a switched on or off state.
Wenn über diese gesamte Offenbarung hinweg Bezug genommen wird auf ein Schaltelement (z.B. einen Leistungsschalter, MOSFET, IGBT, etc.), werden die Begriffe "schließen", "aktivieren", "einschalten" und dergleichen verwendet, um zu beschreiben, wenn ein Schaltelement Übergänge vom Betrieb in einem ersten Zustand, in dem das Schaltelement in einer Vorwärtsrichtung nicht leitet (beispielsweise einer Vorwärtsrichtung über Drain- und Source-Anschlüsse eines MOSFETs oder auf andere Weise Strom sperrt, übergeht zum Betrieb in einem zweiten Zustand, in dem das Schaltelement leitet und Strom in der Vorwärtsrichtung nicht sperrt. Wenn umgekehrt, wie über diese gesamte Offenbarung hinweg verwendet, Bezug genommen wird auf ein Schaltelement, werden die Ausdrücke "öffnen", "deaktivieren", "ausschalten", "abschalten" und dergleichen verwendet, um zu beschreiben, wenn ein Schaltelement von einem Betrieb in einen zweiten Zustand, in dem das Schaltelement nicht leitet und keinen Strom sperrt, in einem Betrieb in einen ersten Zustand übergeht, in dem das Schaltelement nicht leitet oder auf andere Weise Strom sperrt. When referring to a switching element (eg, a power switch, MOSFET, IGBT, etc.) throughout this disclosure, the terms "close," "enable," "turn on," and the like are used to describe when a switching element Transitions from operating in a first state in which the switching element does not conduct in a forward direction (eg, a forward direction across drain and source terminals of a MOSFET or otherwise blocks current, transitions to operation in a second state in which the switching element conducts On the other hand, as used throughout this disclosure, when reference is made to a switching element, the terms "open", "disable", "turn off", "turn off" and the like are used to refer to describe when a switching element from an operation to a second state in which the switching element does not conduct and no current sper rt, in an operation in a first state, in which the switching element does not conduct or otherwise blocks power.
Der Ausdruck "cyclen" wird über die ganze Offenbarung hinweg dazu verwendet, um auf Vorgänge zu verweisen, bei denen ein Schaltelement vom Betrieb in einem ersten Betriebszustand zum Betrieb in einem zweiten Betriebszustand und dann wieder zum Betrieb zurück in den ersten Betriebszustand übergeht. Beispielsweise kann ein Schaltelement dadurch anfangen, dass es in einem geschalteten Zustand arbeitet. Das Schaltelement kann cyclen, indem es nach dem Betrieb im eingeschalteten Zustand ausschaltet und dann erneut einschaltet, um den Zyklus zu vervollständigen. Umgekehrt kann ein Schaltelement starten, indem es in einem ausgeschalteten Zustand arbeitet. Das Schaltelement kann cyclen, indem es nach dem Betrieb in dem ausgeschalteten Zustand einschaltet und dann erneut ausschaltet, um den Zyklus zu vervollständigen. The term "cyclic" is used throughout the disclosure to refer to operations in which a switching element transitions from operating in a first operating state to operating in a second operating state and then back to operation back to the first operating state. For example, a switching element may begin by operating in a switched state. The switching element may cycle by turning off after operation in the on state and then turning it on again to complete the cycle. Conversely, a switching element can start by operating in an off state. The switching element may cycle by turning it on after operation in the off state and then turning it off again to complete the cycle.
Gemäß den Verfahren und Schaltungen dieser Offenbarung kann der Leistungswandler 6A die von der Versorgung 2 empfangene Leistung umwandeln oder anpassen und die umgewandelte oder angepasste Leistung der Last 4 zuführen. Der Leistungswandler 6A kann an der Verbindung 8 eine Spannung empfangen oder einen Strom ziehen und die Spannung oder den Strom an der Verbindung 8 in eine geeignete Spannung oder einen geeigneten Strom der Verbindung 10 wandeln, um die Last 4 mit Energie zu versorgen. According to the methods and circuits of this disclosure, the power converter 6A the supply 2 convert or adjust the received power and the converted or adapted power of the load 4 respectively. The power converter 6A can at the connection 8th receive a voltage or draw a current and the voltage or current at the connection 8th in a suitable voltage or current of the connection 10 walk to the load 4 to provide energy.
Gemäß einer Möglichkeit, das primäre Element 25 zu steuern, um die von der Versorgung 2 empfangene Leistung in eine geeignete Form von Leistung zu wandeln, die von der Last 4 verwendet wird, kann die Steuereinheit 12 den Leistungswandler 6A von der Sekundärseite 5A durch die Übertragung von Energie von der Sekundärseite 5A über den Transformator 22 an die Primärseite 7A steuern. Anders ausgedrückt kann die Steuereinheit 12, trotzdem sie gegenüber der Primärseite 7A isoliert ist, dazu ausgebildet sein, den Leistungswandler 6A von der Sekundärseite 5A aus zu steuern, um beispielsweise die Steuerung des Leistungswandlers 6A von der Sekundärseite 5A aus zu veranlassen. According to a possibility, the primary element 25 to control the supply 2 to convert received power into a suitable form of power, that of the load 4 is used, the control unit 12 the power converter 6A from the secondary side 5A by the transmission of energy from the secondary side 5A over the transformer 22 to the primary side 7A Taxes. In other words, the control unit 12 , despite being opposite the primary side 7A is isolated, be adapted to the power converter 6A from the secondary side 5A to control, for example, the control of the power converter 6A from the secondary side 5A to arrange.
Die Steuereinheit 12 kann das sekundäre Element 26 steuern, so dass dieses zumindest zwei Funktionen ausführt. Die erste Funktion des sekundären Elements 26 besteht darin, eine Synchrongleichrichtung auszuführen. Die zweite Funktion, die mit der Steuereinheit unter Verwendung des sekundären Elements 26 ausgeführt wird, besteht gemäß einem Weg zum Austausch von Information darin, Energie von der Sekundärseite 5A an die Primärseite 7A zu übertragen. Die Arten von Information, die von der Sekundärseite 5A ausgetauscht werden, können einem beliebigen von einer Vielzahl von Zwecken dienen, um die Steuerung des Leistungswandlers 6A zu unterstützen. Beispielsweise kann der Leistungswandler 6A in einigen Fällen auf die Information von der Sekundärseite 5A bauen, um ein sekundärseitiges Synchrongleichrichterelement, das an der Sekundärseite 5A lokalisiert ist, genauer zu steuern. Bei einigen Beispielen kann der Leistungswandler 6A auf die Information von der Sekundärseite 5A bauen, um den Ausgangsspannungspegel an der Verbindung 10 zu bestimmen, um festzulegen, ob er veranlassen soll, dass mehr Energie von der Primärseite 7A an die Sekundärseite 5A übertragen wird. Weiterhin kann der Leistungswandler 6A Bei einigen Beispielen auf die Information von der Sekundärseite 5A bauen, um einen Lastzustand an der Verbindung 10 zu bestimmen, beispielsweise um von einem "Stand-by-Modus", während dem der Leistungswandler 6A eine minimale Leistung benötigt, zu einem Betriebsmodus zu wechseln, während dem der Leistungswandler 6A der Last 4 Leistung zuführt. The control unit 12 can be the secondary element 26 control so that it performs at least two functions. The first function of the secondary element 26 is to perform a synchronous rectification. The second function, with the control unit using the secondary element 26 is executed, according to a way to exchange information therein, energy from the secondary side 5A to the primary side 7A transferred to. The types of information coming from the secondary side 5A can be used any of a variety of purposes to control the power converter 6A to support. For example, the power converter 6A in some cases, the information from the secondary side 5A to build a secondary-side synchronous rectifier element on the secondary side 5A localized, to control more precisely. In some examples, the power converter may 6A on the information from the secondary side 5A build to the output voltage level at the connection 10 to determine if he should induce more energy from the primary side 7A to the secondary side 5A is transmitted. Furthermore, the power converter 6A In some examples, the information from the secondary side 5A Build to a load condition at the connection 10 to determine, for example, a "standby mode" during which the power converter 6A a minimum power needed to switch to an operating mode during which the power converter 6A the load 4 Supplies power.
Um beispielsweise Synchrongleichrichtung von der Sekundärseite 5A aus durchzuführen, kann die Steuereinheit 12 den Betriebszustand des primären Elements 25 basierend auf der Spannung und/oder dem Strom an der Sekundärwicklung 24B bestimmen. Die Steuereinheit 12 kann das sekundäre Element 26 dazu veranlassen, synchron zu arbeiten, und die Betriebszustände abhängig von dem Zustand des primären Elements 25 zu ändern. Die Steuereinheit 12 kann basierend auf der Spannung an der Sekundärwicklung 24B feststellen, wann das primäre Element 25 ausschaltet, und als Reaktion hierauf das sekundäre Element 26 dazu veranlassen, einzuschalten. Die Steuereinheit 12 kann, basierend auf dem Strom an der sekundärseitigen Wicklung 24B bestimmen, wann es das sekundäre Element 26 dazu veranlasst, auszuschalten, bevor das primäre Element 25 erneut einschaltet, so dass sich die Leitungsdauern des sekundären Elements 26 und des primären Elements 25 nicht überlappen. For example, synchronous rectification from the secondary side 5A The control unit can perform 12 the operating status of the primary element 25 based on the voltage and / or the current at the secondary winding 24B determine. The control unit 12 can the secondary element 26 cause it to operate synchronously, and the operating states depend on the state of the primary element 25 to change. The control unit 12 can be based on the voltage at the secondary winding 24B determine when the primary element 25 turns off, and in response, the secondary element 26 to turn on. The control unit 12 can, based on the current at the secondary side winding 24B determine when it's the secondary element 26 caused to turn off before the primary element 25 again turns on, so that the conduction time of the secondary element 26 and the primary element 25 do not overlap.
In anderen Worten, die Steuereinheit 12 kann das Einschalten des primären Elements 25 veranlassen. Die Zeit, zu der die primäre Logik 30 an dem primären Element 25 eine Spannung detektiert, die auf oder unter einen Spannungsschwellenwert fällt, kann in Abhängigkeit von der Spannung über dem primären Element 25 variieren, wenn die sekundärseitige Energie an der Primärseite 7A empfangen wird (z.B. kann die Spannung über dem primären Element 25 aufgrund von Spannungsoszillationen höher oder niedriger sein, wenn die sekundärseitige Energie empfangen wird, wobei die Spannung an dem primären Element 25 zwischen 250 V und 550 V oszilliert). Daher kann die Dauer, von dann, wann das sekundäre Element 26 ausgeschaltet wird, um sekundärseitige Energie an die Primärseite 7A zu übertragen, bis wann das primäre Element 25 eingeschaltet wird, variieren. Daher kann der Zeitpunkt, zu dem das sekundäre Element 26 ausschaltet, von einem Schaltzyklus zu einem anderen variieren, selbst wenn das primärseitige Tastverhältnis (engl.: „duty cycle") weitestgehend konstant sein kann. Bei einigen Beispielen kann das Produkt aus Eingangsspannung und Tastverhältnis konstant sein, während das Tastverhältnis selbst variieren kann. Daher kann die Steuereinheit 12 basierend auf dem Strompegel an der Sekundärseite 5A steuern, wann das primäre Element 25 einschaltet. In other words, the control unit 12 can turn on the primary element 25 cause. The time to which the primary logic 30 at the primary element 25 detects a voltage that falls on or below a voltage threshold, may be a function of the voltage across the primary element 25 vary when the secondary side energy on the primary side 7A is received (eg, the voltage across the primary element 25 due to voltage oscillations, be higher or lower when the secondary side energy is received, the voltage at the primary element 25 between 250 V and 550 V oscillates). Therefore, the duration, from then, when the secondary element 26 is turned off to secondary side energy to the primary side 7A to transfer until when the primary element 25 is switched on, vary. Therefore, the timing at which the secondary element 26 Although the primary duty cycle may be largely constant, in some examples, the product of input voltage and duty cycle may be constant while the duty cycle itself may vary can the control unit 12 based on the current level on the secondary side 5A control when the primary element 25 turns.
Beispielsweise kann die Steuereinheit 12, nachdem sie das sekundäre Element 26 veranlasst hat, einzuschalten, den Strom an der Sekundärseite 5A überwachen, um zu bestimmen, wann der sekundärseitige Strom einen niedrigen Stromschwellenwert erreicht (z.B. Null Ampere). Als Reaktion auf die Feststellung, dass der sekundärseitige Strom kleiner oder gleich dem geringen Stromschwellenwert ist (z.B. Null Ampere), kann die Steuereinheit 12 das sekundäre Element 26 dazu veranlassen, auszuschalten. Auf diese Weise veranlasst die Steuereinheit 12 das sekundäre Element 26 dazu, auszuschalten, bevor das primäre Element 25 erneut einschaltet. For example, the control unit 12 after having the secondary element 26 has caused to turn on the power on the secondary side 5A monitor to determine when the secondary side current reaches a low current threshold (eg zero amps). In response to determining that the secondary side current is less than or equal to the low current threshold (eg, zero amps), the control unit may 12 the secondary element 26 cause to turn off. In this way, the control unit causes 12 the secondary element 26 to turn off before the primary element 25 turns on again.
Als zweite Funktion kann die Steuereinheit 12 gemäß einer Möglichkeit, Information auszutauschen, das sekundäre Schaltelement 26 dazu veranlassen, Energie von der Sekundärseite 5A an die Primärseite 7A übertragen. Die Steuereinheit 12 kann die zweite Funktion mit dem zweiten Element 26, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird, auf eine von zwei Arten ausführen. In jedem Fall überwacht die Steuereinheit 12 die Ausgangsspannung (z.B. die Spannung an dem Ausgangskondensator 34B), um zu bestimmen, wie das sekundäre Element 26 anzusteuern ist. As a second function, the control unit 12 according to a way to exchange information, the secondary switching element 26 to induce energy from the secondary side 5A to the primary side 7A transfer. The control unit 12 can be the second function with the second element 26 as will be described in more detail below, in one of two ways. In any case, the control unit monitors 12 the output voltage (eg the voltage at the output capacitor 34B ) to determine how the secondary element 26 is to be controlled.
Die Steuereinheit 12 kann Energie auf die erste Art übertragen, wenn das sekundäre Element 26 bereits eingeschaltet ist. Wenn beispielsweise die Steuereinheit 12 das sekundäre Element 26 auf eine Weise steuert, die konsistent ist mit Synchrongleichrichtung, kann das sekundäre Element 26 eingeschaltet werden (z.B. bevor die Steuereinheit 12 das sekundäre Element 26 als Reaktion auf die Ermittlung eines Stroms mit Pegel Null an der Sekundärseite 5A veranlasst, auszuschalten). Während das sekundäre Element eingeschaltet ist, überwacht die Steuereinheit 12 die Ausgangsspannung (z.B. die Spannung über dem Ausgangskondensator 34B), um zu bestimmen, ob die Energie der Sekundärwicklung 24B oder des Ausgangskondensator 34B knapp wird. Wenn die Ausgangsspannung beispielsweise kleiner als ein von der Last 4 geforderter Spannungsschwellenwert ist, bestimmt die Steuereinheit 12, dass mehr Energie von der Primärseite 7A erforderlich ist. Nach dem Bestimmen, dass mehr Energie von der Primärseite 7A erforderlich ist, sowie als Reaktion auf die Feststellung, dass sich der sekundärseitige Strom bei einem geringen Stromschwellenwert (z.B. Null Ampere) befindet, veranlasst die Steuereinheit 12 das sekundäre Element 26 dazu, für eine vorgegebene Dauer, nachdem der sekundärseitige Strom unter den geringen Stromschwellenwert (z.B. Null Ampere) abfällt, eingeschaltet zu bleiben, anstatt das sekundäre Element 26 dazu zu veranlassen, im Einklang mit einem normalen Synchrongleichrichtersteuerungsentwurf zu veranlassen, auszuschalten. Die Tatsache, dass das sekundäre Element 26, nachdem der sekundärseitige Strom unter Null abgefallen ist, für eine vorgegebene Dauer eingeschaltet gehalten wird, führt dazu, dass Energie von der Sekundärseite 5A an die Primärseite 7A übertragen wird. Die primäre Logik 30 kann den Energieübertrag als Änderung des Spannungspegels an der Primärseite 7A detektieren, und als Reaktion hierauf unverzüglich einen Schaltvorgang mit dem primären Element 25 veranlassen. The control unit 12 can transfer energy in the first way, if the secondary element 26 already turned on. For example, if the control unit 12 the secondary element 26 controls in a way that is consistent with synchronous rectification, can be the secondary element 26 be turned on (eg before the control unit 12 the secondary element 26 in response to detection of a zero-level current at the secondary side 5A causes to turn off). While the secondary element is on, the control unit monitors 12 the output voltage (eg the voltage across the output capacitor 34B ) to determine if the energy of the secondary winding 24B or the output capacitor 34B becomes scarce. For example, if the output voltage is less than one of the load 4 required voltage threshold is determined by the control unit 12 that more energy from the primary side 7A is required. After determining that more energy from the primary side 7A is required, as well as in response to determining that the secondary-side current is at a low current threshold (eg, zero amperes), causes the controller 12 the secondary element 26 to remain on for a given duration after the secondary side current drops below the low current threshold (eg, zero amperes) rather than the secondary element 26 to cause it to turn off in accordance with a normal synchronous rectifier control design. The fact that the secondary element 26 After the secondary side current has dropped below zero, kept turned on for a given duration, this causes energy from the secondary side 5A to the primary side 7A is transmitted. The primary logic 30 can the energy transfer as a change of the voltage level on the primary side 7A detect, and in response, a switching operation with the primary element immediately 25 cause.
Die Steuereinheit 12 kann Energie auf die zweite Art übertragen, wenn das sekundäre Element 26 bereits ausgeschaltet ist (z.B. nachdem die Steuereinheit 12 das sekundäre Element 26 als Reaktion auf die Ermittlung eines Strompegels von Null an der Sekundärseite 5A, aber bevor das primäre Element während eines nachfolgenden Schaltzyklus erneut einschaltet, veranlasst, auszuschalten). Während das sekundäre Element 26 ausgeschaltet ist, überwacht die Steuereinheit die Ausgangsspannung (z.B. die Spannung über dem Ausgangskondensator 34B), um zu bestimmen, ob die Energie der Sekundärwicklung 24B oder des Ausgangskondensators 34B knapp wird. Wenn die Ausgangsspannung geringer ist, als ein von der Last 4 geforderter Spannungsschwellenwert, stellt die Steuereinheit 12 fest, dass mehr Energie von der Primärseite 7A erforderlich ist. Nach der Feststellung, dass mehr Energie von der Primärseite 7A erforderlich ist und anstatt das sekundäre Element 26 dazu zu veranlassen, ausgeschaltet zu bleiben (z.B. weil der sekundärseitige Strom kleiner oder gleich dem geringen Stromschwellenwert (z.B. Null Ampere), wie dies die Steuereinheit 12 bei einem normalen Synchrongleichrichter-Entwurf tun würde), veranlasst die Steuereinheit 12 das sekundäre Element 26 dazu, (z.B. für eine vorgegebene Dauer) einzuschalten und dann erneut auszuschalten. Das Ein- und Aus-Cyclen (engl.: "cycling on and off") des sekundären Elements 26 für eine vorgegebene Dauer, während sich der sekundärseitige Strom auf unter einem geringen Stromschwellenwert (z.B. Null Ampere) befindet, bewirkt, dass Energie von der Sekundärseite 5 an die Primärseite 7A übertragen wird. Die primäre Logik 30 kann den Energieübertrag als Änderung des Spannungspegels an der Primärseite 7A detektieren und als Reaktion hierauf unverzüglich einen Schaltvorgang mit dem primären Element 25 veranlassen. The control unit 12 can transfer energy in the second way, if the secondary element 26 already turned off (eg after the control unit 12 the secondary element 26 in response to the determination of a current level of zero on the secondary side 5A but before the primary element turns on again during a subsequent switching cycle, causes it to turn off). While the secondary element 26 is switched off, the control unit monitors the output voltage (eg the voltage across the output capacitor 34B ) to determine if the energy of the secondary winding 24B or the output capacitor 34B becomes scarce. When the output voltage less than one of the load 4 Requested voltage threshold, provides the control unit 12 notice that more energy from the primary side 7A is required. After finding that more energy from the primary side 7A is required and instead of the secondary element 26 to cause it to remain off (eg, because the secondary side current is less than or equal to the low current threshold (eg, zero amps), as is the control unit 12 in a normal synchronous rectifier design) causes the control unit 12 the secondary element 26 to turn it on (eg for a given duration) and then turn it off again. The cycling on and off of the secondary element 26 for a given duration, while the secondary side current is below a low current threshold (eg, zero amperes), it causes energy from the secondary side 5 to the primary side 7A is transmitted. The primary logic 30 can the energy transfer as a change of the voltage level on the primary side 7A detect and in response to this a switching operation with the primary element immediately 25 cause.
Auch auf diese Weise kann die Steuereinheit 12, anstelle das sekundäre Element 26 lediglich als Reaktion darauf, dass der sekundärseitige Strom einen weniger als oder gleich einem geringen Stromschwellenwert (z.B. Null Ampere) erreicht hat, auszuschalten, wie dies bei anderen Sperrwandlern der Fall ist, das sekundäre Element eingeschaltet lassen oder das sekundäre Element 26 ein und aus zu cyclen, während der sekundäre Strom kleiner oder gleich einem geringen Stromschwellenwert (z.B. Null Ampere) ist, um zu bewirken, dass eine Information als Energieübertrag über den Transformator 22 von der Sekundärseite 5A an die Primärseite 7A gesendet wird. Die übertragene Information kann, wenn sie durch die primäre Logik 30 an der Primärseite 7A detektiert wird, von der Sekundärseite 5A aus ein Signal zum Initiieren von Leistungswandlungsvorgängen (z.B. während eines Start-up-Zyklus) und/oder zum Veranlassen eines mit dem primären Element 25 verbundenen Schaltvorgangs (z.B. eines Nullspannungsschaltvorgangs) repräsentieren. Also in this way, the control unit 12 , instead of the secondary element 26 just in response to the secondary side current reaching less than or equal to a low current threshold (eg, zero amperes), as in other flyback converters, leaving the secondary element on or the secondary element 26 to cycle on and off while the secondary current is less than or equal to a low current threshold (eg, zero amperes) to cause information to be transferred through the transformer as energy transfer 22 from the secondary side 5A to the primary side 7A is sent. The transmitted information may, if passed through the primary logic 30 on the primary side 7A is detected from the secondary side 5A from a signal to initiate power conversion operations (eg, during a start-up cycle) and / or to initiate one with the primary element 25 associated switching operation (eg, a zero voltage switching operation).
Die primäre Logik 30 kann das primäre Element 25 von der Sekundärseite 5A aus steuern, indem es zumindest Übertragungen von Energie von der Sekundärseite 5A über den Transformator detektiert. Die primäre Logik 30 kann eine Energieübertragung von der Sekundärseite 5A erkennen, indem sie eine Änderung des Spannungs- und/oder Strompegels an Knoten 16A–16C detektiert. The primary logic 30 can be the primary element 25 from the secondary side 5A out by controlling at least transfers of energy from the secondary side 5A detected via the transformer. The primary logic 30 can be an energy transfer from the secondary side 5A detect by changing a voltage and / or current level at nodes 16A - 16C detected.
Beispielsweise kann die primäre Logik 30 ein oder mehr Spannungs- oder Strommesselemente enthalten (z.B. einen Differentialverstärker oder eine andere Art von Komparator, einen Messwiderstand oder einen Mess-FET, oder ein anderes Strommesselement), die mit Knoten 16A, 16B und 16C gekoppelt sind, die dazu ausgebildet sind, die Spannung und/oder den Strom über dem primären Element 25 und an den Knoten 16A, 16B und 16C zu detektieren. Die primäre Logik 30 kann die gemessenen Spannungs- und/oder Strompegel an den Knoten 16A–16C mit einem oder mehreren Spannungs- oder Stromschwellenwerten vergleichen. Wenn beispielsweise eine Spannung über dem primären Element 25 zwischen Knoten 16C und 16B unter einen vorgegebenen Spannungsschwellenwert abfällt, der dazu verwendet wird, Abläufe zu initiieren (z.B. als Reaktion auf das Ein- und Aus-Cyclen des sekundären Elements 26, wenn die Energie an der Sekundärseite 5A gering ist), kann die primäre Logik 30 das primäre Element dazu veranlassen, "ein" zu schalten, oder anfangen, Strom zu leiten. Wenn nach dem Einschalten des primären Elements 25 der Strom durch das primäre Element 25 (z.B. an dem Knoten 16C oder 16B) einen gegebenen Stromschwellenwert überschreitet (z.B. als Hinweis darauf, dass ausreichend Energie von der Primärseite 7A übertragen wurde), kann die primäre Logik das primäre Element 25 dazu veranlassen, "auszuschalten", oder auf andere Weise das Leiten von Strom zu unterlassen. For example, the primary logic 30 contain one or more voltage or current measuring elements (eg a differential amplifier or other type of comparator, a measuring resistor or a measuring FET, or another current measuring element) connected to nodes 16A . 16B and 16C coupled, which are adapted to the voltage and / or the current across the primary element 25 and at the nodes 16A . 16B and 16C to detect. The primary logic 30 can measure the measured voltage and / or current levels at the node 16A - 16C compare with one or more voltage or current thresholds. For example, if a voltage across the primary element 25 between nodes 16C and 16B falls below a predetermined voltage threshold used to initiate processes (eg, in response to the on and off cycling of the secondary element 26 if the energy is on the secondary side 5A is low), the primary logic 30 cause the primary element to turn "on" or begin to conduct power. If after turning on the primary element 25 the current through the primary element 25 (eg at the node 16C or 16B ) exceeds a given current threshold (eg, as an indication that there is sufficient energy from the primary side 7A transferred), the primary logic may be the primary element 25 cause it to "turn off" or otherwise refrain from passing power.
Entsprechend kann die primäre Logik 30 dazu ausgebildet sein, das primäre Element 25 unter Verwendung eines "festen Tastverhältnisses" zu betreiben, indem es das primäre Element 25 einschaltet, wenn die primäre Logik 30 einen ausreichenden Spannungsabfall an dem primären Element 25 detektiert, und bis der Strom einen maximalen Stromschwellenwert überschreitet, der darauf schließen lässt, dass für diesen Zyklus eine ausreichende Energiemenge bei dem Transformator 22 gespeichert ist. In anderen Betriebsmodi (z.B. unter Niedriglastbedingungen) kann ein anderes festes Tastverhältnis verwendet werden, allerdings mit einer kleineren Einschaltzeit. Dies bedeutet jedoch nicht, dass die primäre Logik 30 notwendigerweise das primäre Element 25 dazu veranlasst, mit einer festen Schaltfrequenz ein- und auszuschalten. Anders ausgedrückt kann nur die Einschaltzeit des primären Elements 25 zwischen Tastverhältnissen konstant bleiben, während die Ausschaltzeit variieren kann. Wenn beispielsweise die Eingangsspannung an der Primärseite 7A variiert, dann kann auch der Primärstrom am Ende des Tastverhältnisses variieren und dementsprechend kann auch die Zeit variieren, die erforderlich ist, um auf der Sekundärseite 5A einen Strom von Null zu erreichen. Daher kann die Ausschaltdauer des primärseitigen Schaltelements 25 variieren. Accordingly, the primary logic 30 be designed to be the primary element 25 operate using a "fixed duty cycle" by being the primary element 25 turns on when the primary logic 30 a sufficient voltage drop across the primary element 25 detected, and until the current exceeds a maximum current threshold, which suggests that for this cycle a sufficient amount of energy in the transformer 22 is stored. In other operating modes (eg under low load conditions) another fixed duty cycle may be used, but with a smaller turn-on time. However, this does not mean that the primary logic 30 necessarily the primary element 25 caused to turn on and off with a fixed switching frequency. In other words, only the turn-on time of the primary element 25 between duty cycles while the turn-off time can vary. If, for example, the input voltage on the primary side 7A varies, then the primary current at the end of the duty cycle may also vary and, accordingly, the time required to reach the secondary side may also vary 5A to reach a current of zero. Therefore, the turn-off of the primary-side switching element 25 vary.
Auf diese Weise ermöglicht es die Steuereinheit 12 dem sekundären Element 26, über seinen herkömmlichen Zweck als Synchrongleichrichterschaltelement hinaus eine Doppelrolle oder einen Doppelzweck anzunehmen. Die Steuereinheit 12 kann nicht nur das sekundäre Element 26 dazu veranlassen, das sekundäre Element 26 im Einklang mit Synchrongleichrichtung einzuschalten, nachdem das primäre Element 25 ausschaltet, die Steuereinheit 12 kann auch das sekundäre Element 26 eingeschaltet halten, oder sie kann das sekundäre Element 26 ein und aus cyclen, wenn der sekundärseitige Strom kleiner oder gleich Null Volt ist, während das primäre Element 25 ausgeschaltet ist, um zu veranlassen, dass Energie von der Sekundärseite 5A über den Transformator 22 an die Primärseite 7A übertragen wird, was von der primären Logik 30 als von der Steuereinheit 12 gesendeter Befehl interpretiert wird, einen Schaltbetrieb des primären Elements 25 zu initiieren. In this way it allows the control unit 12 the secondary element 26 to assume a dual role or a dual purpose beyond its conventional purpose as a synchronous rectifier switching element. The control unit 12 can not only the secondary element 26 to induce the secondary element 26 to turn in accordance with synchronous rectification after the primary element 25 turns off, the control unit 12 can also be the secondary element 26 keep it on, or it may be the secondary element 26 on and off when the secondary side current is less than or equal to zero volts, while the primary element 25 is turned off to cause energy from the secondary side 5A over the transformer 22 to the primary side 7A what is transferred from the primary logic 30 as from the control unit 12 sent command is interpreted, a switching operation of the primary element 25 to initiate.
Bei einigen Beispielen kann die Steuereinheit 12 dazu ausgebildet sein, die Menge an Leistung, die pro Zeiteinheit von der Primärseite 7A an die Sekundärseite 5A gewandelt wird, von der Sekundärseite 5A aus zu variieren. Beispielsweise kann die Steuereinheit 12 festlegen, ob sie das sekundäre Element 26, nachdem der sekundärseitige Strom auf oder unter Null Ampere abgefallen ist, für eine Dauer eingeschaltet lässt. Indem die Steuereinheit 12 die Dauer variiert, für die die Steuereinheit 12 das sekundäre Element 26 veranlasst, eingeschaltet zu bleiben, bewirkt sie die Anzahl der Schaltzyklen des primären Elements 25 pro Zeiteinheit. In some examples, the control unit may 12 be adapted to the amount of power, per unit time from the primary side 7A to the secondary side 5A is converted from the secondary side 5A to vary. For example, the control unit 12 determine if they are the secondary element 26 After the secondary-side current has dropped to or below zero amperes, it will remain on for a duration. By the control unit 12 the duration varies for which the control unit 12 the secondary element 26 causes it to remain on, it causes the number of switching cycles of the primary element 25 per time unit.
Bei einigen Beispielen kann das primäre Element 25 mit einer hohen Schaltfrequenz (z.B. größer oder gleich ein MHz) ein- und ausgeschaltet werden, und zwar zur selben Zeit, in der die mit dem zweiten Schaltelement 26 verbundene Schaltfrequenz (z.B. die Frequenz, mit der das sekundäre Element ein- und ausgeschaltet wird) niedrig ist (z.B. kleiner oder gleich ein MHz). Bei einigen Beispielen kann die primäre Logik 30 das primäre Element 25 dazu veranlassen, gemäß einem durch das primäre Element 25 detektierten Strompegel und/oder nach einer festen Dauer auszuschalten. Beispielsweise kann die primäre Logik 30 den Strompegel an den Knoten 16B und/oder 16C detektieren. Wenn der Strompegel einem Stromschwellenwert genügt, kann die primäre Logik das primäre Element 25 ausschalten. Wenn der Strompegel anderenfalls den Stromschwellenwert nicht erfüllt, kann die primäre Logik 30 es unterlassen, das primäre Element 25 auszuschalten, und dem primären Element 25 gestatten, eingeschaltet zu bleiben. In some examples, the primary element 25 with a high switching frequency (eg, greater than or equal to one MHz) are switched on and off, at the same time, in which with the second switching element 26 connected switching frequency (eg the frequency at which the secondary element is switched on and off) is low (eg less than or equal to one MHz). In some examples, the primary logic may be 30 the primary element 25 to do so, as directed by the primary element 25 to turn off the detected current level and / or after a fixed duration. For example, the primary logic 30 the current level at the node 16B and or 16C detect. If the current level meets a current threshold, the primary logic may be the primary element 25 turn off. Otherwise, if the current level does not meet the current threshold, the primary logic may be 30 refrain from the primary element 25 turn off and the primary element 25 allow you to stay on.
Bei einigen Beispielen kann die primäre Logik 30, nachdem sie das primäre Element 25 eingeschaltet hat, auf einen Zähler oder ein anderes Zeiterfassungsverfahren bauen, um die Menge an Zeit nachzuvollziehen, die abgelaufen ist, seitdem das primäre Element 25 zuletzt eingeschaltet war. Basierend auf einem vorgegebenen Wert, einem programmierbaren und/oder einem berechneten Wert, kann die primäre Logik 30 ermitteln, ob das primäre Element 25 für eine gewisse Dauer, die größer oder gleich einem Zeitschwellenwert ist, der gleich dem vorgegebenen Wert ist, dem programmierbaren Wert und/oder dem berechneten Wert, eingeschaltet wurde (z.B. basierend auf einer Messung der Spannung über dem Kondensator 34A, die der maximalen Spitzenspannung einer AC-Eingangsspannung mit etwas Abweichung gegenüber der Phase des AC-Eingangs nahe kommen kann). In some examples, the primary logic may be 30 after being the primary element 25 has turned on, rely on a counter or another time recording method to track the amount of time that has elapsed since the primary element 25 was last turned on. Based on a predetermined value, a programmable and / or a calculated value, the primary logic 30 determine if the primary element 25 for a certain duration greater than or equal to a time threshold equal to the predetermined value, the programmable value and / or the calculated value (eg based on a measurement of the voltage across the capacitor 34A which can approach the maximum peak voltage of an AC input voltage with some deviation from the phase of the AC input).
Die primäre Logik 30 kann das primäre Element ausschalten, wenn die primäre Logik 30 bestimmt, dass das primäre Element 25 für eine Dauer eingeschaltet war, die größer oder gleich einem Zeitschwellenwert ist. Das Variieren der Einschaltdauer des primären Elements 25 als Funktion der AC-Eingangsspannung kann sicherstellen, dass der Energiegehalt pro Puls im Wesentlichen konstant bleibt. Oder anders ausgedrückt, wenn das Produkt aus der Spannung über dem Kondensator 34A und dem Tastverhältnis des primären Elements 25 konstant ist, kann dies sicherstellen, dass der Energiegehalt pro Puls des primären Elements 25 im Wesentlichen konstant bleibt. The primary logic 30 can turn off the primary element if the primary logic 30 determines that the primary element 25 was turned on for a duration greater than or equal to a time threshold. Varying the duty cycle of the primary element 25 as a function of the AC input voltage can ensure that the energy content per pulse remains substantially constant. In other words, if the product is the voltage across the capacitor 34A and the duty cycle of the primary element 25 is constant, this can ensure that the energy content per pulse of the primary element 25 remains essentially constant.
Bei einigen Beispielen kann die Steuereinheit 12, wenn die Steuereinheit 12 feststellt, dass die Ausgangsspannung an der Verbindung 10 der gewünschten Ausgangsspannung der Last 4 genügt, bestimmen, dass die Sekundärseite 5A keine zusätzliche Energie von der Primärseite 7A anfordern muss, um die gewünschte Ausgangsspannung aufrecht zu erhalten. In diesem Fall kann die Steuereinheit 12 das sekundäre Element 26 dazu veranlassen, auszuschalten, wenn der Strompegel durch das sekundäre Element 26 den Wert eines minimalen Stromschwellenwerts (z.B. Null Ampere) erreicht, und es unterlassen, bis zu oder nach einem nachfolgenden Schaltzyklus des primären Elements 25 erneut einzuschalten. In some examples, the control unit may 12 when the control unit 12 determines that the output voltage at the connection 10 the desired output voltage of the load 4 suffice, determine that the secondary side 5A no additional energy from the primary side 7A request to maintain the desired output voltage. In this case, the control unit 12 the secondary element 26 cause it to turn off when the current level through the secondary element 26 reaches the value of a minimum current threshold (eg, zero amperes), and refrain, until or after a subsequent switching cycle of the primary element 25 turn on again.
Bei einigen Beispielen kann eine primäre Aufgabe einer Steuereinheit darin bestehen, darauf zu warten, das sekundäre Element 26 im letztmöglichen Moment auszuschalten, bevor der Strom durch den Kanal des sekundären Elements 26 auf den minimalen Stromschwellenwert (z.B. Null Ampere) abfällt. Das Abwarten bis zum letzten möglichen Zeitpunkt, bevor der Strom den minimalen Stromschwellenwert (z.B. Null Ampere) erreicht, um das sekundäre Element 26 abzuschalten, kann die Steuereinheit 12 dazu in die Lage versetzen, Synchrongleichrichtung mit dem höchsten Wirkungsgrad auszuführen. In some examples, a primary function of a controller may be to wait for the secondary item 26 Turn off at the last possible moment before the current through the channel of the secondary element 26 drops to the minimum current threshold (eg zero amperes). Waiting until the last possible time before the current reaches the minimum current threshold (eg, zero amps) to the secondary element 26 can turn off the control unit 12 to be able to perform synchronous rectification with the highest efficiency.
Dementsprechend stellt der Sperrwandler gemäß den hierin beschriebenen Schaltungen und Verfahren einem sekundärseitigen Controller eine Möglichkeit zur Verfügung, Information mit der Primärseite auszutauschen, ohne auf einen Kommunikationskanal zu bauen, der mit einem oder mehreren Optokopplern oder anderen Arten von isolierten Datenkopplern, die die Isolierung zwischen der Primär- und Sekundärseite des Sperrwandlers erhalten, ausgestattet ist. Stattdessen baut der Sperrwandler einfach auf ein sekundäres oder Synchrongleichrichter-("SR")-Schaltelement und die inhärente elektrische Charakteristik der Sperrwandlertopologie, um den Sperrwandler vollständig von der Sekundärseite aus zu steuern. Accordingly, in accordance with the circuits and methods described herein, the flyback converter provides a secondary-side controller with a means for exchanging information with the primary without relying on a communication channel coupled to one or more optocouplers or other types of isolated ones Data couplers, which receive the isolation between the primary and secondary side of the flyback converter is equipped. Instead, the flyback converter simply relies on a secondary or synchronous rectifier ("SR") switching element and the inherent electrical characteristic of the flyback topology to fully control the flyback converter from the secondary side.
3 ist ein konzeptionelles Diagramm, das einen Leistungswandler 6B als zusätzliches Beispiel eines Leistungswandlers 6 des in 1 gezeigten Systems veranschaulicht. Beispielsweise repräsentiert der Leistungswandler 6B gemäß 3 eine detaillierte beispielhafte Ansicht des Leistungswandlers 6 des Systems 1 von 1 und die durch die Verbindungen 8 bzw. 10 bereitgestellten, elektrischen Verbindungen zu der Leistungsquelle 2 und der Last 4. 3 is a conceptual diagram that is a power converter 6B as an additional example of a power converter 6 of in 1 illustrated system illustrates. For example, the power converter represents 6B according to 3 a detailed exemplary view of the power converter 6 of the system 1 from 1 and by the connections 8th respectively. 10 provided electrical connections to the power source 2 and the load 4 ,
Die Primärseite 7B des Leistungswandlers 6B ist mit der Versorgung 2 an der Verbindung 8 gekoppelt, sowie mit der Primärwicklung 24 des Transformators 24, und sie enthält einen Gleichrichter 32, einen Kondensator 34A, eine primäre Logik 30A, und ein primäres Element 25. Die Sekundärseite 5B des Leistungswandlers 6B ist an die Last 4 bei einer Verbindung 10 gekoppelt, und an die Sekundärwicklung 24B des Transformators, und sie enthält einen Ausgangskondensator 34B, eine Steuereinheit 12A, und ein sekundäres Element 26. The primary side 7B of the power converter 6B is with the supply 2 at the connection 8th coupled, as well as with the primary winding 24 of the transformer 24 , and it contains a rectifier 32 , a capacitor 34A, a primary logic 30A , and a primary element 25 , The secondary side 5B of the power converter 6B is to the load 4 at a connection 10 coupled, and to the secondary winding 24B of the transformer, and it contains an output capacitor 34B , a control unit 12A , and a secondary element 26 ,
In 3 ist die primäre Logik 30A ein Beispiel der primären Logik 30 gemäß 2. Die primäre Logik 30A enthält eine Start-up-Zelle und einen Verarmungs-MOS 40 ("MOS" 40), eine Zustandsmaschine 44, eine Unterspannungsaussperreinheit (UVLO) (engl.: „under voltage lock-out unit“) 42A (z.B. eine elektronische Schaltung, die dazu verwendet wird, die Leistung der Zustandsmaschine 44 in dem Fall abzuschalten, in dem die Spannung über UVLO 42A unter einen Betriebsschwellenwert abfällt), einen Treiber 46A, und eine Strommesseinheit 48A. Bei einigen Beispielen kann die primäre Logik 30A einen optionalen Komparator 56 aufweisen. Allgemein kann die primäre Logik 30A (einschließlich der Elemente 40, 42A, 46A, 48A und dem optionalen Element 56) dazu ausgebildet sein, die Funktionalität der primären Logik 30 gemäß 2 auszuführen (z.B. einen Spannungs- oder Strompegel an einem oder mehreren Knoten 16A–16C zu detektieren und basierend auf dem detektierten Spannungs- oder Strompegel das primäre Element 25 dazu zu veranlassen, einzuschalten oder auszuschalten). In 3 is the primary logic 30A an example of primary logic 30 according to 2 , The primary logic 30A contains a start-up cell and a depletion MOS 40 ( "MOS" 40 ), a state machine 44 , an under voltage lock-out unit (UVLO) 42A (Eg, an electronic circuit used to control the performance of the state machine 44 in the case switch off, in which the voltage over UVLO 42A falls below an operating threshold), a driver 46A , and a current measuring unit 48A , In some examples, the primary logic may be 30A an optional comparator 56 exhibit. Generally, the primary logic 30A (including the elements 40 . 42A . 46A . 48A and the optional element 56 ) to be the functionality of the primary logic 30 according to 2 (for example, a voltage or current level at one or more nodes 16A - 16C and detect the primary element based on the detected voltage or current level 25 cause it to turn on or turn off).
Die Zustandsmaschine 44 der primären Logik 30A kann ein Treibersignal an dem Treiber 46A ausgeben, um zu bewirken, dass das primäre Element 25 zu verschiedenen Zeiten einschaltet oder ausschaltet. Obwohl sie als Zustandsmaschine beschrieben wurde, repräsentiert die Zustandsmaschine 44 jede geeignete Kombination von Hardware, Firmware und/oder Software zur Bereitstellung eines Treibersignals an dem Treiber 46A gemäß den hierin beschriebenen Verfahren. The state machine 44 the primary logic 30A may be a driver signal to the driver 46A spend to cause the primary element 25 turns on or off at different times. Although described as a state machine, the state machine represents 44 any suitable combination of hardware, firmware and / or software for providing a driver signal to the driver 46A according to the methods described herein.
Die Zustandsmaschine 44 kann basierend auf Spannungs- und/oder Strommessungen, die über dem primären Element 25 und anderen Teilen der Primärseite 7B des Leistungswandlers 6B genommen wurden, von einem Betriebszustand in den nächsten übergehen. Das Treibersignal, das die Zustandsmaschine 44 an den Treiber 46A ausgibt, hängt ab von dem gegenwärtigen Betriebszustand der Zustandsmaschine 44. Beispielsweise kann die Zustandsmaschine 44 ein Strommesssignal von der Strommesseinheit 48A enthalten, das eine Änderung der Polarität und/oder der Stärke des durch das primäre Element 25 übertragenen Stroms repräsentiert. Die Änderung der Polarität und/oder der Stärke des Stroms kann die Zustandsmaschine 44 dazu veranlassen, einen Leistungswandlungsbetrieb der Primärseite 7B des Wandlers 6B zu initiieren und den Betrieb in einem anfänglichen Zustand aufzunehmen. In diesem anfänglichen Zustand kann die Zustandsmaschine 44 ein Treibersignal an den Treiber 46A ausgeben, das den Treiber 46A veranlasst, das primäre Element 25 auszuschalten. The state machine 44 can be based on voltage and / or current measurements that are above the primary element 25 and other parts of the primary page 7B of the power converter 6B move from one operating state to the next. The driver signal, which is the state machine 44 to the driver 46A depends on the current operating state of the state machine 44 , For example, the state machine 44 a current measuring signal from the current measuring unit 48A contain a change in polarity and / or strength of the primary element 25 represents transmitted electricity. The change of polarity and / or magnitude of the current may be the state machine 44 cause a power conversion operation of the primary side 7B of the converter 6B initiate and begin operation in an initial state. In this initial state, the state machine can 44 a driver signal to the driver 46A spend that driver 46A causes the primary element 25 off.
Die Steuereinheit 12A ist ein Beispiel einer Steuereinheit 12 gemäß 2. Die Steuereinheit 12A enthält eine Zustandsmaschine 50, eine Unterspannungsaussperreinheit (UVLO) 42B (z.B. eine elektronische Schaltung, die dazu verwendet wird, die Leistung der Zustandsmaschine 50 in dem Fall abzuschalten, in dem die Spannung über UVLO 42B unterhalb einen Betriebsschwellenwert abfällt), einen Treiber 46B, und eine Strommesseinheit 48B. Bei einigen Beispielen kann die Steuereinheit 12A optionale Komparatoren 52A–52C (gemeinschaftlich "Komparatoren 52") enthalten. Allgemein kann die Steuereinheit 12A gemäß 3, die die Elemente 42B, 46B, 48B, 50 und 52A–52C enthält, dazu ausgebildet sein, das sekundäre Element 26 zu steuern, um zwei Funktionen auszuführen. Erstens kann die Steuereinheit 12A das sekundäre Element 26 von der Sekundärseite 5B aus im Einklang mit Synchrongleichrichterverfahren steuern. Zweitens kann die Steuereinheit 12A, gemäß einer Möglichkeit, der Primärseite 7B eine Information zusenden, die die Primärlogik 30A triggert, um das primäre Element 25 einzuschalten, und das sekundäre Element 26 so ansteuern, dass es dieses veranlasst, Energie von der Sekundärseite 5B über den Transformator an die Primärseite 7B zu übertragen. The control unit 12A is an example of a control unit 12 according to 2 , The control unit 12A contains a state machine 50 , an undervoltage protection unit (UVLO) 42B (Eg, an electronic circuit used to control the performance of the state machine 50 in the case switch off, in which the voltage over UVLO 42B falls below an operating threshold), a driver 46B , and a current measuring unit 48B , In some examples, the control unit may 12A optional comparators 52A - 52C (collectively "comparators 52 In general, the control unit 12A according to 3 that the elements 42B . 46B . 48B . 50 and 52A - 52C contains, be adapted to the secondary element 26 to control to perform two functions. First, the control unit 12A the secondary element 26 from the secondary side 5B control in accordance with synchronous rectification. Second, the control unit 12A , according to a possibility, the primary side 7B send information containing the primary logic 30A triggers to the primary element 25 turn on, and the secondary element 26 so that it causes this energy from the secondary side 5B via the transformer to the primary side 7B transferred to.
Die Zustandsmaschine 50 der Steuereinheit 12 kann ein Treibersignal an den Treiber 46B ausgeben, um das sekundäre Element 26 dazu zu veranlassen, zu verschiedenen Zeiten einzuschalten oder auszuschalten. Auch wenn sie als Zustandsmaschine beschrieben wurde, repräsentiert die Zustandsmaschine 50 jede geeignete Kombination von Hardware, Firmware und/oder Software, um das Treibersignal gemäß den hierin beschriebenen Verfahren dem Treiber 46B zuzuführen. The state machine 50 the control unit 12 can send a driver signal to the driver 46B spend to the secondary element 26 to turn on or turn off at different times. Even if she as State machine is described represents the state machine 50 any suitable combination of hardware, firmware and / or software to drive the driver signal according to the methods described herein 46B supply.
Die Zustandsmaschine 50 kann von einem Betriebszustand in den nächsten übergehen basierend auf Spannungs- und/oder Strommessungen, die über dem zweiten Element 26 und anderen Teilen der Sekundärseite 5B genommen wurden (z.B. der Last 4, der Sekundärwicklung 24B, etc.). Das Treibersignal, das die Zustandsmaschine 50 an den Treiber 46 ausgibt, hängt ab von dem gegenwärtigen Betriebszustand der Zustandsmaschine 50. Beispielsweise kann die Zustandsmaschine 50 einen Spannungspegel der Verbindung 10 und über der Last 4 basierend auf verschiedenen Spannungskomparatorsignalen ableiten, die von den Komparatoren 52 empfangen wurden. Wenn der Spannungspegel an der Verbindung 10 unter einen gegebenen Schwellenwert absinkt, kann die Zustandsmaschine 50 starten und beginnen, in einem anfänglichen Zustand zu arbeiten. Während sie in dem anfänglichen Zustand arbeitet und wenn der sekundärseitige Strom kleiner oder gleich einem Stromschwellenwert ist (z.B. Null Ampere), kann die Zustandsmaschine 50 ein Treibersignal an den Treiber 46B ausgeben, was den Treiber 46B dazu veranlasst, das sekundäre Element 26 für eine vorgegebene Dauer einzuschalten und das sekundäre Element 26 wieder auszuschalten, um Energie als Information an die Primärseite 7B des Wandlers 6B zu übertragen, um einen Schaltvorgang von der Sekundärseite 5B aus zu initiieren. The state machine 50 may transition from one operating state to the next based on voltage and / or current measurements taken across the second element 26 and other parts of the secondary side 5B were taken (eg the load 4 , the secondary winding 24B , Etc.). The driver signal, which is the state machine 50 to the driver 46 depends on the current operating state of the state machine 50 , For example, the state machine 50 a voltage level of the connection 10 and over the load 4 based on different voltage comparator signals derived from the comparators 52 were received. When the voltage level at the connection 10 falls below a given threshold, the state machine can 50 start and start working in an initial state. While operating in the initial state and when the secondary side current is less than or equal to a current threshold (eg, zero amps), the state machine may 50 a driver signal to the driver 46B spend what the driver 46B causes the secondary element 26 turn on for a given duration and the secondary element 26 turn off again to energy as information to the primary side 7B of the converter 6B to transfer to a switching operation from the secondary side 5B to initiate.
Strommesseinheiten 48A und 48B repräsentieren Module (z.B. und eine Kombination von Hardware, Firmware und/oder Software) zur Messung eines Strompegels an dem Ausgang (z.B. dem Drainterminal) des primären Elements 25 bzw. des sekundären Elements 26. Die Komparatoren 52 und 56 können eine Differenz zwischen den betreffenden Spannungs- und/oder Stromeingangswerten (engl.: "inputs") messen und ein Ausgangssignal erzeugen, das die Differenz zwischen den beiden Eingangswerten repräsentiert. Die Zustandsmaschinen 44 und 50 können von den Komparatoren 52 und 56 und/oder den Strommesseinheiten 48A und 48B Ausgaben (z.B. Signale) empfangen, um zu bestimmen, ob an die Treiber 46A bzw. 46B ein Treibersignal ausgegeben wird oder nicht. Current measurement units 48A and 48B represent modules (eg, and a combination of hardware, firmware, and / or software) for measuring a current level at the output (eg, drain terminal) of the primary element 25 or the secondary element 26 , The comparators 52 and 56 may measure a difference between the respective voltage and / or current input values and produce an output signal representing the difference between the two input values. The state machines 44 and 50 can from the comparators 52 and 56 and / or the current metering units 48A and 48B Receive outputs (eg signals) to determine whether to the drivers 46A respectively. 46B a driver signal is output or not.
Es sind Referenzpfeile gezeigt, die die Richtung eines positiven Stromflusses an der Primär- und Sekundärseite des Leistungswandlers 6B anzeigen. Beispielsweise zeigt die Bezeichnung IPRI die Richtung des positiven Stromflusses aus der Primärwicklung 24A an der Primärseite 7B des Leistungswandlers 6B an. Die Bezeichnung ISIC zeigt die Richtung des positiven Stromflusses in die und aus der Primärwicklung 24B an der Sekundärseite 5B des Leistungswandlers 6B an. Reference arrows are shown indicating the direction of positive current flow on the primary and secondary sides of the power converter 6B Show. For example, the term IPRI indicates the direction of the positive current flow from the primary winding 24A on the primary side 7B of the power converter 6B at. The designation ISIC shows the direction of positive current flow into and out of the primary winding 24B on the secondary side 5B of the power converter 6B at.
Bei einigen Beispielen können die Zustandsmaschine 50 und die Zustandsmaschine 44 gemäß Verfahren dieser Offenbarung dazu ausgebildet sein, gemäß einem "Master-/Slave-"-Verhältnis und -Steuerungsentwurf zu arbeiten, um den Leistungswandler 6B dazu zu veranlassen, Leistung auszugeben, die einen Spannungs- oder Strompegel aufweist, der auf einem Spannungs- oder Strompegel der Leistungszufuhr von der Versorgung 2 basiert. Beispielsweise kann die Zustandsmaschine 50 der Steuereinheit 12 bestimmen, wann die Sekundärseite 5B mehr Energie von der Primärseite 7B benötigt. Auf die Feststellung, dass die Sekundärseite 5B zusätzliche Energie benötigt, kann die Zustandsmaschine 50 das sekundäre Element 26 in einer solchen Weise steuern, dass dies eine Übertragung von Energie von dem Ausgangskondensator 34B über den Transformator 22 an die Primärseite 7B bewirkt. Die Übertragung der Energie kann durch die Zustandsmaschine 44 als eine Form von Kommunikation mit der Zustandsmaschine 50 interpretiert werden, die nicht auf irgendeine zusätzliche Form von externem Kommunikationskanal (z.B. einem externen Kommunikationskanal, der mit einem Optokoppler etc. ausgestattet ist) baut. Als Reaktion auf die Energieübertragung von der Sekundärseite 5B und der resultierenden Änderung der Spannung über dem primären Element 25 kann die Zustandsmaschine 44 Leistungswandleroperationen des Wandlers 6B initiieren. Von daher kann die Zustandsmaschine 44 als "Slave" wirken, der auf die von der "Master"-Zustandsmaschine 50 empfangene Information antwortet. In some examples, the state machine 50 and the state machine 44 According to methods of this disclosure, it may be configured to operate in accordance with a "master / slave" ratio and control design to the power converter 6B cause power to be output that has a voltage or current level that is at a voltage or current level of the power supply from the supply 2 based. For example, the state machine 50 the control unit 12 determine when the secondary side 5B more energy from the primary side 7B needed. On the finding that the secondary side 5B Additional energy may be needed, the state machine 50 the secondary element 26 control in such a way that this is a transfer of energy from the output capacitor 34B over the transformer 22 to the primary side 7B causes. The transmission of energy can be through the state machine 44 as a form of communication with the state machine 50 which does not rely on any additional form of external communication channel (eg, an external communication channel equipped with an opto-coupler, etc.). In response to energy transfer from the secondary side 5B and the resulting change in voltage across the primary element 25 can the state machine 44 Power converter operations of the converter 6B initiate. Therefore, the state machine can 44 act as a "slave" to that of the "master" state machine 50 received information answers.
Bei einigen Beispielen können die Zustandsmaschine 50 und die Zustandsmaschine 40 gemäß den Verfahren dieser Offenbarung dazu ausgebildet sein, gemäß einem asynchronen Steuerungsentwurf zu arbeiten, um den Leistungswandler 6B zu veranlassen, Leistung auszugeben, die einen Spannungs- oder Strompegel aufweist, der von der Last 4 verwendbar ist und der auf einem Spannungs- oder Strompegel einer Leistungszufuhr von der Versorgung 2 basiert. In anderen Worten, die Sekundärseite 5B des Leistungswandlers 6B kann irgendeine sekundärseitige Steuerung und primärseitige Steuerung ausführen. Die Primärseite 7B des Leistungswandlers 6B kann auf die von der Sekundärseite 5B ausgeführte Steuerung der Primärseite reagieren. In some examples, the state machine 50 and the state machine 40 According to the methods of this disclosure, be configured to operate according to an asynchronous control design to the power converter 6B cause to output power having a voltage or current level different from the load 4 is usable and at a voltage or current level of a power supply from the supply 2 based. In other words, the secondary side 5B of the power converter 6B can perform any secondary side control and primary side control. The primary side 7B of the power converter 6B can on the from the secondary side 5B executed control of the primary side respond.
Die 4A und 4B zeigen Flussdiagramme, die Beispieloperationen von Primärseiten 7A oder 7B eines der Leistungswandler 6A oder 6B gemäß einem oder mehr Aspekten der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. Die 5A–5C sind Flussdiagramme, die Beispieloperationen von Sekundärseiten 5A oder 5B von einem der Leistungswandler 6A oder 6B gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen. Zur Vereinfachung der Darstellung sind die 4A, 4B und 5–5C nachfolgend im Kontext des Leistungswandlers 6B gemäß 3 und des Systems 1 von 1 beschrieben. Beispielsweise zeigen die 4A und 4B Operationen 102–130, die durch die primäre Logik 30A des Leistungswandlers 6B ausgeführt werden können. Die 5A–5C veranschaulichen Operationen 202–242, die durch die Steuereinheit 12A des Leistungswandlers 6B ausgeführt werden. The 4A and 4B show flowcharts, the example operations of primary pages 7A or 7B one of the power converters 6A or 6B according to one or more Aspects of the present disclosure illustrate. The 5A - 5C are flowcharts, the example operations of secondary pages 5A or 5B from one of the power converters 6A or 6B in accordance with one or more aspects of the present disclosure. To simplify the presentation, the 4A . 4B and 5 - 5C below in the context of the power converter 6B according to 3 and the system 1 from 1 described. For example, the show 4A and 4B operations 102 - 130 that through the primary logic 30A of the power converter 6B can be executed. The 5A - 5C illustrate operations 202 - 242 passing through the control unit 12A of the power converter 6B be executed.
Ein jedes der Flussdiagramme der 4A, 4B und 5A–5C repräsentiert lediglich ein Beispielset von Operationen, die durch den Leistungswandler 6B ausgeführt werden, und es können zusätzliche Operationen verwendet werden. Beispielsweise können diverse Zeitverzögerungsoperationen, die nicht gezeigt sind, eingeführt und an der Primärseite 7B oder der Sekundärseite des Leistungswandlers 6B ausgeführt werden, um die Wirtschaftlichkeit, die Robustheit oder die Zuverlässigkeit der Leistungswandlung zu verbessern. Each of the flowcharts of the 4A . 4B and 5A - 5C represents only an example set of operations performed by the power converter 6B and additional operations may be used. For example, various time delay operations, not shown, may be introduced and on the primary side 7B or the secondary side of the power converter 6B to improve the economy, ruggedness or reliability of the power conversion.
Eine jede der 4A, 4B und 5A–5C enthält einen oder mehrere schwarze Kreise, die weißen Text (z.B. "pS1", "p2", "sS1", "sS2", "s2", etc.) enthalten. Jeder dieser schwarzen Kreise identifiziert eine Stelle eines in den 4A, 4B und 5A–5C gezeigten Flussdiagramms mit einem Namen, der durch den weißen Text angegeben ist. Zur Vereinfachung der Beschreibung werden diese Stellen in der nachfolgenden Beschreibung der Betrachtung der verschiedenen, in den 6–11 gezeigten Zeitablaufsdiagramme in Bezug genommen. One of each 4A . 4B and 5A - 5C contains one or more black circles containing white text (eg "pS1", "p2", "sS1", "sS2", "s2", etc.). Each of these black circles identifies a place in the 4A . 4B and 5A - 5C shown flowchart with a name that is indicated by the white text. For ease of description, these points will be described in the following description of the consideration of the various, in the 6 - 11 Referring to shown timing diagrams.
Wie in 4A gezeigt ist, enthalten die Operationen der Primärseite 7B des Leistungswandlers 6B eine "primäre Start-up-Sequenz", die Operationen 102–108 enthält. 4A zeigt, dass die primäre Logik 30A einschließlich des primären Treibers 46A einschalten kann (104), sobald die Leistungsquelle 2 dem Wandler 6B Leistung zuführt (102). In anderen Worten, die primäre Logik 30A einschließlich des Treibers 46A startet, um dem Treiber zu gestatten, dass er mit dem Steuern des primären Elements 25 gemäß der von der Zustandsmaschine 44 übertragenen Information zu steuern beginnen kann. Beispielsweise kann eine Start-up-Schaltung einschließlich des Elements 40 den Treiber 46A laden, sobald die Leistung von der Versorgung 2 den Kondensator 34A lädt. Wenn die Spannung an dem Treiber 46A einen Spannungsschwellenwert erreicht, kann die Zustandsmaschine 40 zumindest einen ersten, einen zweiten und einen dritten Timer zurücksetzen, der mit der Primärseite 7B des Leistungswandlers 6B assoziiert ist (108). Beispielsweise kann die Zustandsmaschine 44 die dem Treiber 46 von einem Pufferkondensator des Elements 40 zugeführten Spannung als Teil der Start-up-Schaltung messen und bestimmen, ob die Spannung einem Spannungsschwellenwert genügt. Wenn die Spannung dem Spannungsschwellenwert nicht genügt (106), kann die Zustandsmaschine 44 warten, bis der Treiber 46A bereit ist, das primäre Element 25 zu steuern. Wenn jedoch die Spannung dem Spannungsschwellenwert genügt (108), kann die Zustandsmaschine 44 das Ausführen der primären Start-up-Sequenz beenden, indem sie den mit der Primärseite 7B assoziierten ersten, zweiten und dritten Timer auf jeweilige vorgegebene Werte zurücksetzt. As in 4A is shown contain the operations of the primary side 7B of the power converter 6B a "primary start-up sequence," the operations 102 - 108 contains. 4A shows that the primary logic 30A including the primary driver 46A can turn on ( 104 ) as soon as the power source 2 the converter 6B Supplying power ( 102 ). In other words, the primary logic 30A including the driver 46A starts to allow the driver to start controlling the primary item 25 according to the state machine 44 can begin to control transmitted information. For example, a start-up circuit including the element 40 the driver 46A charge as soon as the power from the supply 2 the capacitor 34A invites. When the voltage on the driver 46A reaches a voltage threshold, the state machine 40 reset at least a first, a second and a third timer, with the primary side 7B of the power converter 6B is associated ( 108 ). For example, the state machine 44 the driver 46 from a buffer capacitor of the element 40 measure supplied voltage as part of the start-up circuit and determine if the voltage meets a voltage threshold. If the voltage does not meet the voltage threshold ( 106 ), the state machine can 44 wait for the driver 46A is ready, the primary element 25 to control. However, if the voltage meets the voltage threshold ( 108 ), the state machine can 44 Stop running the primary start-up sequence by connecting it to the primary page 7B resets associated first, second and third timers to respective predetermined values.
Bei einigen Beispielen kann von den ersten, zweiten und dritten Timern ein jeder abhängig davon, ob der Leistungswandler 6B einen "Start-up"-Zyklus durchläuft oder sich in einem normalen Betrieb befindet, auf einen anderen vorgegebenen Wert einstellen. Beispielsweise kann der dritte Timer während des Start-ups auf einen vorgegebenen Wert zurückgesetzt werden, und während des normalen Betriebs auf einen anderen vorgegebenen Wert eingestellt werden. Wann die Zustandsmaschine die Ausführung der primären Start-up-Sequenz vervollständigt, ist in 4A als Stelle "pS1" gekennzeichnet. In some examples, each of the first, second and third timers may each depend on the power converter 6B goes through a "start-up" cycle or is in normal operation, set to another predetermined value. For example, the third timer may be reset to a predetermined value during start-up and set to a different predetermined value during normal operation. When the state machine completes the execution of the primary start-up sequence is in 4A marked as position "pS1".
Von den ersten, zweiten und dritten Timern kann ein jeder Verfahren zur Einführung jeweiliger Zeitverzögerungen in die Durchführung der Operationen durch die Primärseite 7B des Leistungswandlers 6B repräsentieren. Beispielsweise kann der erste Timer mit einer Maximaldauer korrespondieren, für die die Zustandsmaschine 44 das primäre Element 45 veranlasst, eingeschaltet zu bleiben, um den Transformator 22 mit Energie von der Versorgung 2 zu versorgen. Die zweiten und dritten Timer können einer Minimaldauer bzw. einer Maximaldauer entsprechen, für die die Zustandsmaschine 44 das primäre Element 25 dazu veranlasst, ausgeschaltet zu bleiben (z.B. während die Steuereinheit 12 der Sekundärseite 5B das sekundäre Element 26 dazu verwendet, Synchrongleichrichtung auszuführen, oder die Steuereinheit 12 das sekundäre Element 26 nach der Feststellung, dass die Spannung über dem Ausgangskondensator 34B hoch genug ist, um die Anforderungen der Last 4 an der Verbindung 10 zu erfüllen, veranlasst, auszuschalten). Of the first, second and third timers, each method may be for introducing respective time delays into the execution of the operations by the primary side 7B of the power converter 6B represent. For example, the first timer may correspond to a maximum duration for which the state machine 44 the primary element 45 causes to stay turned on to the transformer 22 with energy from the supply 2 to supply. The second and third timers may correspond to a minimum duration and a maximum duration, respectively, for which the state machine 44 the primary element 25 caused to remain off (eg while the control unit 12 the secondary side 5B the secondary element 26 used to perform synchronous rectification, or the control unit 12 the secondary element 26 after finding that the voltage across the output capacitor 34B high enough to meet the requirements of the load 4 at the connection 10 to fulfill, causes to turn off).
Die Operationen der Primärseite 7B können außerdem eine "Regelschleife" enthalten, die Operationen 110–120 enthält. Nach der Vervollständigung der primären Start-up-Sequenz kann die Zustandsmaschine 44 das primäre Element 25 einschalten und den ersten Timer inkrementieren (110). Beispielsweise kann die Zustandsmaschine 44 ein Treibersignal an den Treiber 46A ausgeben, das bewirkt, dass der Treiber 46A das primäre Element 25 einschaltet. Durch das Einschalten des primären Elements 25 kann die primäre Wicklung 24A an dem Knoten 16C einen Primärstrom ("IPRI") ausgeben, und der Transformator 22 kann anfangen, Energie zu speichern. The operations of the primary side 7B may also contain a "loop" of operations 110 - 120 contains. After completing the primary start-up sequence, the state machine 44 the primary element 25 switch on and increment the first timer ( 110 ). For example, the state machine 44 a driver signal to the driver 46A output that causes the driver 46A the primary element 25 turns. By switching on the primary element 25 can be the primary winding 24A at the node 16C output a primary current ("IPRI"), and the transformer 22 can start to save energy.
Die Zustandsmaschine 44 kann periodisch überprüfen, ob der erste Timer abgelaufen ist (z.B. ob der mit dem ersten Timer verbundene Timerwert einem Timerschwellenwert entspricht oder diesen übersteigt), oder ob der Strom an dem primären Element 25 einem Stromschwellenwert genügt (112), um zu bestimmen, ob ausreichend Zeit verstrichen ist, um der Energie von der Versorgung 2 zu erlauben, dass sie bei dem Transformator 22 gespeichert wird. Wenn die Zustandsmaschine 44 feststellt, dass der erste Timer nicht abgelaufen ist und dass der Strom nicht größer oder gleich einem maximalen Stromschwellenwert ist, kann die Zustandsmaschine 44 damit weitermachen, den Treiber 46 zu veranlassen, das primäre Element 25 einzuschalten und fortsetzen, den ersten Timer periodisch zu inkrementieren (110). Wenn die Zustandsmaschine 44 feststellt, dass der erste Timer abgelaufen ist oder dass der Strom größer oder gleich einem maximalen Stromschwellenwert ist, kann die Zustandsmaschine 44 den Treiber 46A dazu veranlassen, das primäre Element 25 abzuschalten (114). In anderen Worten, die Zustandsmaschine 44 kann Bei einigen Beispielen die Primärseite 7B dazu veranlassen, das Laden des Transformators 22 zu beenden und das primäre Element 25 auszuschalten, wenn die Zustandsmaschine 44 feststellt, dass ein Timer abgelaufen ist, was anzeigt, dass ausreichend Energie von der Leistungsversorgung 2 übertragen worden ist. Bei einigen Beispielen kann die Zustandsmaschine 44 die Primärseite 7B dazu veranlassen, das Laden des Transformators 22 zu beenden und das primäre Element 25 abzuschalten, wenn die Zustandsmaschine 44 feststellt, dass der Primärstrom durch das primäre Element 25 einen Pegel aufweist, der anzeigt, dass der Transformator wahrscheinlich vollständig mit ausreichend Energie versorgt werden muss. Wann die Zustandsmaschine 44 bestimmt, dass entweder der erste Timer abgelaufen ist, oder dass der Primärstrom bei oder gleich einem maximalen Stormschwellenwert ist, ist in 4A als Stelle "p2" bezeichnet. The state machine 44 can periodically check whether the first timer has expired (eg, whether the timer value associated with the timer exceeds or exceeds a timer threshold) or whether the current is on the primary element 25 a current threshold is sufficient ( 112 ) to determine if sufficient time has passed to supply the energy 2 to allow them at the transformer 22 is stored. If the state machine 44 determines that the first timer has not expired and that the current is not greater than or equal to a maximum current threshold, the state machine may 44 Keep going, the driver 46 to induce the primary element 25 turn on and continue to periodically increment the first timer ( 110 ). If the state machine 44 determines that the first timer has expired, or that the current is greater than or equal to a maximum current threshold, the state machine may 44 the driver 46A to induce the primary element 25 to switch off 114 ). In other words, the state machine 44 In some examples, may be the primary page 7B induce the charging of the transformer 22 to finish and the primary element 25 turn off when the state machine 44 determines that a timer has expired, indicating that sufficient energy is available from the power supply 2 has been transferred. In some examples, the state machine 44 the primary side 7B induce the charging of the transformer 22 to finish and the primary element 25 turn off when the state machine 44 determines that the primary flow through the primary element 25 has a level indicating that the transformer is likely to be fully supplied with sufficient power. When the state machine 44 determines that either the first timer has expired or that the primary current is equal to or greater than a maximum threshold current is in 4A designated as "p2".
Nach dem Energetisieren des Transformators 22 kann die Zustandsmaschine 44 den zweiten und dritten Timer inkrementieren (116), bis der zweite Timer abläuft. Wenn der zweite Timer abläuft, kann die Zustandsmaschine 44 bestimmen, dass die minimale Dauer verstrichen ist, die die Sekundärseite 5B für die zuvor von der Primärseite 7B über den Transformator 22 übertragene Energie benötigt. In anderen Worten, die Zustandsmaschine 44 kann das primäre Element 25 dazu veranlassen, für eine minimale Dauer (entsprechend dem zweiten Timer) ausgeschaltet zu bleiben, um der Steuereinheit 12 ausreichend Zeit zu geben, um das sekundäre Element zu steuern, um eine Synchrongleichrichtung durchzuführen und die von dem Transformator 22 empfangene Energie zu verbrauchen. Wenn der mit der Primärseite 7B assoziierte zweite Timer abläuft, kann die Zustandsmaschine 44 Operationen 120 durchführen, um die Hauptregelschleife zum Betrieb der Primärseite 7B des Leistungswandlers 6B zu verlassen (118). After energizing the transformer 22 can the state machine 44 increment the second and third timers ( 116 ) until the second timer expires. When the second timer expires, the state machine can 44 determine that the minimum duration has elapsed, which is the secondary side 5B for the previously from the primary side 7B over the transformer 22 transmitted energy needed. In other words, the state machine 44 can be the primary element 25 cause it to remain off for a minimum amount of time (corresponding to the second timer) to the control unit 12 allow sufficient time to control the secondary element to perform synchronous rectification and that of the transformer 22 consume received energy. If the one with the primary side 7B associated second timer expires, the state machine 44 operations 120 perform the main control loop to operate the primary side 7B of the power converter 6B to leave ( 118 ).
Wie in 4B gezeigt ist, enthalten die Operationen 120 Unteroperationen 122–130, die die Primärseite 7B des Leistungswandlers 6B ausführen kann, nachdem der mit der Primärseite 7B assoziierte zweite Timer abläuft. Die Zustandsmaschine 44 kann bestimmen, ob die Primärseite 7B basierend auf der primären Spannung oder dem primären Strom an dem primären Element 25, ein Signal (z.B. in Form von Energie, die über den Transformatorkern übertragen wurde?) von der Sekundärseite 5B empfangen hat, das anzeigt, dass die Sekundärseite 5B zusätzliche Energie von der Versorgung 2 anfordert. Eine derartige Anforderung nach Energie kann ein Steuersignal enthalten, das anzeigt, dass das primäre Element eingeschaltet werden sollte. As in 4B shown include the operations 120 From operations 122 - 130 that the primary side 7B of the power converter 6B can run after having the primary side 7B associated second timer expires. The state machine 44 can determine if the primary side 7B based on the primary voltage or current on the primary element 25 , a signal (eg in the form of energy transmitted through the transformer core?) from the secondary side 5B has received, indicating that the secondary side 5B additional energy from the supply 2 requests. Such a request for energy may include a control signal indicating that the primary element should be turned on.
Beispielsweise kann die Zustandsmaschine 44 die Primärspannung (z.B. detektiert durch den Komparator 56) messen, und/oder den Primärstrom (z.B. detektiert durch die Strommesseinheit 48A) an dem primären Element 25, und feststellen, ob der Primärstrom kleiner oder gleich ist einem minimalen Stromschwellenwert (z.B. Null Ampere), oder ob die Primärspannung kleiner oder gleich einem minimalen Spannungsschwellenwert (z.B. Null Volt) ist (122). Die Zustandsmaschine 44 kann einen Primärspannungsabfall unter den minimalen Spannungsschwellenwert und/oder einen Primärstromabfall unter den minimalen Stromschwellenwert als Übertragung von Energie interpretieren, die eine Information repräsentiert, die von der Sekundärseite 5B des Leistungswandlers 6B durch den Transformator 22 und zu der Primärseite 7B des Leistungswandlers 6B ausgetauscht wird. Die Zustandsmaschine 44 kann einen derartigen Spannungs- oder Stromabfall als Anfrage von der Sekundärseite 5B (z.B. der Steuereinheit 12) interpretieren, zusätzliche Energie von der Versorgung 2 zu senden. For example, the state machine 44 the primary voltage (eg detected by the comparator 56 ), and / or the primary current (eg detected by the current measuring unit 48A ) on the primary element 25 , and determine if the primary current is less than or equal to a minimum current threshold (eg, zero amps), or if the primary voltage is less than or equal to a minimum voltage threshold (eg, zero volts) ( 122 ). The state machine 44 may interpret a primary voltage drop below the minimum voltage threshold and / or a primary current drop below the minimum current threshold as transfer of energy representing information from the secondary side 5B of the power converter 6B through the transformer 22 and to the primary page 7B of the power converter 6B is exchanged. The state machine 44 can such a voltage or current drop as a request from the secondary side 5B (eg the control unit 12 ) interpret extra energy from the supply 2 to send.
Auf das Detektieren einer derartigen Primärspannung unterhalb des minimalen Schwellenwerts und/oder eines Primärstroms unterhalb des minimalen Stromschwellenwerts kann die Zustandsmaschine 44 den mit der Primärseite 7B assoziierten ersten, zweiten und dritten Timer zurücksetzen (124), und die Ausführung der mit der Primärseite 7B assoziierten Regelschleifenoperationen vervollständigen. Wann die Zustandsmaschine 44 die Anfrage von der Sekundärseite 5B detektiert, mehr Energie von der Versorgung 2 zu senden, ist in 4B mit Stellen "p1" und "p4" gekennzeichnet. Upon detection of such a primary voltage below the minimum threshold and / or a primary current below the minimum current threshold, the state machine may 44 the one with the primary side 7B Reset associated first, second and third timers ( 124 ), and the execution of the primary side 7B complete associated control loop operations. When the state machine 44 the request from the secondary side 5B detects more energy from the supply 2 to send is in 4B marked with "p1" and "p4".
Wenn die Zustandsmaschine 44 keine Anfrage (z.B. als Energieübertragung) von der Sekundärseite 5B nach zusätzlicher Energie von der Versorgung 2 empfängt, kann die Zustandsmaschine 44 feststellen, ob der dritte Timer abgelaufen ist (126). In anderen Worten, die Zustandsmaschine 44 kann feststellen, ob die maximale Dauer, die die Sekundärseite 5B benötigt, um die an die Sekundärseite 5B übertragene Energie zu aufzubrauchen, abgelaufen ist, seit das primäre Element 25 zuletzt ausgeschaltet war. Die maximale Dauer kann verwendet werden, wenn der Leistungswandler 6B im Burst-Modus arbeitet (z.B. wenn der Wandler 6B "schläft" und keine Schaltoperationen durchführt, um den Bezug von der Versorgung 2 zu minimieren) und/oder als Möglichkeit, den Wandler 6B daran zu hindern, dass er nach dem Abschalten des primären Elements 25 nie neu startet. If the state machine 44 no request (eg as energy transfer) from the secondary side 5B for additional energy from the supply 2 receives, the state machine can 44 determine if the third timer has expired ( 126 ). In other words, the state machine 44 can determine if the maximum duration that the secondary side 5B needed to go to the secondary side 5B to use up transmitted energy has expired, since the primary element 25 last was turned off. The maximum duration can be used when the power converter 6B works in burst mode (eg if the converter 6B "sleeps" and does no switching operations to the reference from the supply 2 minimize) and / or as a possibility the converter 6B prevent him from turning off the primary element 25 never restarts.
Auf die Feststellung, dass das primäre Element 25 für die maximale Dauer abgeschaltet wurde, kann die Zustandsmaschine 44 die mit der Primärseite 7B assoziierten ersten, zweiten und dritten Timer zurücksetzen (128). Anderenfalls kann die Zustandsmaschine 44 den dritten Timer (130) inkrementieren und damit weiter machen, das primäre Element 25 zu veranlassen, ausgeschaltet zu bleiben, bis entweder die Spannung oder der Strom an dem primären Element 25 unter den entsprechenden minimalen Schwellenwert abfällt, oder die maximale Ausschaltdauer abgelaufen ist. Wann die Zustandsmaschine 44 feststellt, dass das primäre Element 25 für eine maximale Dauer abgeschaltet wurde, ist in 4B mit Stellen "p3" und "p5" gekennzeichnet. On the finding that the primary element 25 for the maximum duration has been turned off, the state machine 44 the one with the primary side 7B Reset associated first, second and third timers ( 128 ). Otherwise, the state machine 44 the third timer ( 130 ) and thus continue, the primary element 25 to keep it off until either the voltage or the current on the primary element 25 falls below the corresponding minimum threshold, or the maximum off period has expired. When the state machine 44 determines that the primary element 25 has been turned off for a maximum duration is in 4B marked with "p3" and "p5".
Wie in 5A gezeigt ist, können die Operationen der Sekundärseite 5B des Leistungswandlers 6B eine "sekundäre Start-up-Sequenz" enthalten, die Operationen 202–206 enthält. 5A zeigt, dass die Zustandsmaschine 50 der Steuereinheit 12 dem Treiber 46B, nachdem die Leistungsversorgung 2 dem Leistungswandler 6B Leistung zuführt (z.B. durch Übertragen einer Spannung und/oder eines Stroms über die Verbindungen 8 und an die Eingänge des Leistungswandlers 6B) (202), befehlen kann, das sekundäre Element 26 abzuschalten. Die Zustandsmaschine 50 kann zumindest einen mit der Sekundärseite 5B des Leistungswandlers 6B assoziierten ersten und zweiten Timer zurücksetzen (204). In anderen Worten, die Zustandsmaschine 50 kann den ersten und zweiten Timer auf vorgegebene Werte zurücksetzen. As in 5A shown can be the operations of the secondary side 5B of the power converter 6B a "secondary start-up sequence" containing the operations 202 - 206 contains. 5A shows that the state machine 50 the control unit 12 the driver 46B after the power supply 2 the power converter 6B Power (eg by transmitting a voltage and / or a current across the connections 8th and to the inputs of the power converter 6B ) ( 202 ), can command the secondary element 26 off. The state machine 50 can be at least one with the secondary side 5B of the power converter 6B reset associated first and second timers ( 204 ). In other words, the state machine 50 can reset the first and second timers to default values.
Von den mit der Sekundärseite 5B des Leistungswandlers 6B assoziierten ersten und zweiten Timern kann ein jeder Verfahren zur Einführung jeweiliger Zeitverzögerungen in die Ausführungen der Operationen durch die Sekundärseite 5B des Leistungswandlers 6B repräsentieren. Beispielsweise kann der mit der Sekundärseite 5B assoziierte erste Timer der maximalen Dauer entsprechen, für die die Steuereinheit 12A, das sekundäre Element 26 veranlasst, eingeschaltet zu sein. Der mit der Sekundärseite 5B des Leistungswandlers 6B assoziierte zweite Timer kann der maximalen Dauer entsprechen, für die die Steuereinheit 12A das sekundäre Element 26 veranlasst, ausgeschaltet zu sein. Of those with the secondary side 5B of the power converter 6B Associated first and second timers may be any method of introducing respective time delays into the execution of the operations by the secondary side 5B of the power converter 6B represent. For example, the one with the secondary side 5B Associated first timers correspond to the maximum duration for which the control unit 12A , the secondary element 26 causes to be on. The one with the secondary side 5B of the power converter 6B associated second timer may correspond to the maximum duration for which the control unit 12A the secondary element 26 causes to be off.
Die Zustandsmaschine 50 kann Eingangssignale von der Strommesseinheit 48B, den Komparatoren 52A–52B, etc. empfangen. Die Zustandsmaschine 50 der Steuereinheit 12 kann bestimmen, ob der Strom an dem sekundären Element 26 ("ISEC") größer ist, als ein minimaler Stromschwellenwert (z.B. Null Ampere), und die Spannung an dem sekundären Element 26 kleiner oder gleich einem minimalen Spannungsschwellenwert (z.B. Null Volt) ist (206). Falls nicht, kann die Zustandsmaschine 50 damit weitermachen, in der sekundären Start-up-Sequenz zu arbeiten und periodisch überprüfen, ob der Strom an dem sekundären Element 26 größer ist, als der minimale Stromschwellenwert, und ob die Spannung an dem sekundären Element 26 kleiner oder gleich dem minimalen Spannungsschwellenwert ist. Beispielsweise kann die Zustandsmaschine 50 der Steuereinheit 12A den Sekundärstrom basierend auf einem Ausgangssignal von dem Strommesser 48B messen. Die Zustandsmaschine 50 kann die Spannung über dem sekundären Element 26 basierend auf dem Ausgangssignal von einem oder mehreren der Komparatoren 52A–52C bestimmen. Die Periode der fortgesetzten Ausführung durch die Steuereinheit 12A der sekundären Start-up-Sequenz ist in 5A als Stelle "sS1" gekennzeichnet. The state machine 50 can input signals from the current measuring unit 48B , the comparators 52A - 52B , etc. received. The state machine 50 the control unit 12 can determine if the current is at the secondary element 26 ("ISEC") is greater than a minimum current threshold (eg, zero amperes) and the voltage on the secondary element 26 is less than or equal to a minimum voltage threshold (eg, zero volts) ( 206 ). If not, the state machine can 50 Keep going to work in the secondary start-up sequence and periodically check to see if the current is flowing to the secondary element 26 is greater than the minimum current threshold, and whether the voltage on the secondary element 26 is less than or equal to the minimum voltage threshold. For example, the state machine 50 the control unit 12A the secondary current based on an output signal from the ammeter 48B measure up. The state machine 50 can the voltage across the secondary element 26 based on the output of one or more of the comparators 52A - 52C determine. The period of continued execution by the control unit 12A the secondary start-up sequence is in 5A marked as position "sS1".
Wenn jedoch die Zustandsmaschine 50 feststellt, dass der Strom an dem sekundären Element 26 größer ist, als der minimale Stromschwellenwert und die Spannung an dem sekundären Element 26 kleiner oder gleich dem minimalen Spannungsschwellenwert ist (206), kann die Zustandsmaschine 50 die Ausführung der sekundären Start-up-Sequenz vervollständigen. Wann die Zustandsmaschine 50 die Ausführung der sekundären Start-up-Sequenz vervollständigt, ist in 5A als Stelle "sS2" bezeichnet. Es ist auch die Stelle "sS2", wann die Zustandsmaschine 50 feststellt, dass das primäre Element 25 ausgeschaltet hat. However, if the state machine 50 determines that the current is at the secondary element 26 is greater than the minimum current threshold and the voltage at the secondary element 26 is less than or equal to the minimum voltage threshold ( 206 ), the state machine can 50 complete the execution of the secondary start-up sequence. When the state machine 50 completing the execution of the secondary start-up sequence is in 5A referred to as "sS2". It is also the location "sS2" when the state machine 50 determines that the primary element 25 has turned off.
Die mit der Sekundärseite 5B des Leistungswandlers 6B assoziierten Operationen können eine Regelschleife enthalten, die Operationen 208–216 enthält. Auf die Vervollständigung der mit der Sekundärseite 5B assoziierten Start-up-Sequenz und nachdem das primäre Element 25 ausgeschaltet hat, kann die Zustandsmaschine 50 das sekundäre Element 26 im Einklang mit Synchrongleichrichtung einschalten (208). Beispielsweise kann die Zustandsmaschine 50 ein Treibersignal an den Treiber 46B ausgeben, das bewirkt, dass der Treiber 46B das sekundäre Element 26 einschaltet. Während das sekundäre Element 26 eingeschaltet ist, kann die Zustandsmaschine 50 den sekundärseitigen Strom ISEC und die Spannung über dem Ausgangskondensator 34B überwachen, um erstens zu bestimmen, ob sie das sekundäre Element 26 im Einklang mit Synchrongleichrichtung ausschaltet, und zweitens, ob und wann sie der Primärseite 7B den Bedarf nach mehr Energie an der Sekundärseite 5B signalisiert. Das heißt, ob sie den Bedarf nach mehr Energie entweder dadurch signalisiert, dass sie das sekundäre Element 26 für eine vorgegebene Dauer, nachdem der Sekundärstrom auf oder unter einen Stromschwellenwert (z.B. Null Ampere) fällt, eingeschaltet hält, oder ob sie das sekundäre Element 26 erneut ein- und aus-cycled, nachdem sie das sekundäre Element 26 bereits abgeschaltet hat, nachdem der Sekundärstrom auf oder unter den Stromschwellenwert abgefallen war, um eine Energieübertragung an die Primärseite 7B zu bewirken, um den Bedarf nach mehr Energie an der Sekundärseite 5B zu signalisieren. The with the secondary side 5B of the power converter 6B Associated operations may include a control loop that performs operations 208 - 216 contains. At the completion of the secondary page 5B associated start-up sequence and after the primary element 25 has turned off, can the state machine 50 the secondary element 26 in accordance with synchronous rectification ( 208 ). For example, the state machine 50 a driver signal to the driver 46B output that causes the driver 46B the secondary element 26 turns. While the secondary element 26 is turned on, the state machine 50 the secondary side current ISEC and the voltage across the output capacitor 34B First, to determine if they are the secondary element 26 in accordance with synchronous rectification, and secondly, if and when they are the primary side 7B the need for more energy on the secondary side 5B signaled. That is, whether it signals the need for more energy either by being the secondary element 26 for a predetermined period of time after the secondary current drops to or below a current threshold (eg, zero amperes), turns on, or if it is the secondary element 26 again on and off-cycled after being the secondary element 26 already switched off, after the secondary current had dropped to or below the current threshold, to transfer energy to the primary side 7B to effect the need for more energy on the secondary side 5B to signal.
Die Zustandsmaschine 50 der Steuereinheit 12A kann von der Strommesseinheit 48B eine Information empfangen, die die Stärke des durch das sekundäre Element 26 fließenden Stroms angibt, wenn das sekundäre Element 26 eingeschaltet ist. Die Zustandsmaschine 50 kann periodisch bestimmen, ob der Strom an dem sekundären Element 26 kleiner oder gleich dem minimalen Stromschwellenwert (z.B. Null Ampere) ist (210). Wann die Zustandsmaschine 50 feststellt, ob der Sekundärstrom kleiner oder gleich dem minimalen Stromschwellenwert ist, ist in 5A mit der Stelle s6 angegeben. The state machine 50 the control unit 12A can from the current measuring unit 48B receive information indicating the strength of the secondary element 26 flowing current indicates when the secondary element 26 is turned on. The state machine 50 can periodically determine if the current is at the secondary element 26 is less than or equal to the minimum current threshold (eg zero amps) ( 210 ). When the state machine 50 determines whether the secondary current is less than or equal to the minimum current threshold, is in 5A indicated with the position s6.
Im Einklang mit Synchrongleichrichtung kann die Zustandsmaschine 50, wenn der Strom nicht kleiner oder gleich dem minimalen Stromschwellenwert ist, damit weitermachen, das sekundäre Element einzuschalten. Wenn allerdings der sekundäre Strom an dem sekundären Element kleiner oder gleich dem minimalen Stromschwellenwert ist, kann die Zustandsmaschine 50 bestimmen, ob von der Primärseite 7B zusätzliche Energie angefordert werden soll, indem sie ermittelt, ob die Ausgangsspannung kleiner oder gleich einer gewünschten Ausgangsspannung (z.B. fünf Volt) ist (212). In accordance with synchronous rectification, the state machine 50 if the current is not less than or equal to the minimum current threshold, continue to turn on the secondary element. However, if the secondary current at the secondary element is less than or equal to the minimum current threshold, the state machine may 50 determine whether from the primary side 7B additional energy is to be requested by determining whether the output voltage is less than or equal to a desired output voltage (eg five volts) ( 212 ).
Wenn die Ausgangsspannung größer ist, als die gewünschte Ausgangsspannung, kann die Zustandsmaschine 50 darauf schließen, dass die Sekundärseite 5B über ausreichend Energie verfügt, um die Anforderungen der Last 4 zu erfüllen, und sie kann die Ausführung der Operationen der Regelschleife vervollständigen, indem sie die Operationen 214 (im Einklang mit Synchrongleichrichtung) durchführt, ohne zusätzliche Energie von der Primärseite 7B anzufordern. Wenn jedoch die Ausgangsspannung kleiner oder gleich der gewünschten Ausgangsspannung ist, kann die Zustandsmaschine 50 darauf schließen, dass die Sekundärseite 5B nicht über ausreichend Energie verfügt, um die Anforderungen der Last 4 zu erfüllen, und sie kann die Ausführung der mit der Sekundärseite 5B assoziierten Regelungsschleife vervollständigen, indem sie Operationen 216 ausführt, um zusätzliche Energie von der Primärseite 7B anzufordern. Wann die Zustandsmaschine 50 bestimmt, dass die Ausgangsspannung kleiner oder gleich der gewünschten Ausgangsspannung ist, ist in 5A mit der Stelle s3 angegeben, und wann die Zustandsmaschine 50 bestimmt, dass die Ausgangsspannung nicht kleiner oder gleich der gewünschten Ausgangsspannung ist, ist in 5A mit der Stelle s7 angegeben. If the output voltage is greater than the desired output voltage, the state machine can 50 conclude that the secondary side 5B has enough energy to meet the requirements of the load 4 and it can complete the execution of the rule loop operations by performing the operations 214 (in accordance with synchronous rectification), without additional energy from the primary side 7B to request. However, if the output voltage is less than or equal to the desired output voltage, the state machine may 50 conclude that the secondary side 5B does not have enough energy to meet the requirements of the load 4 to fulfill, and she can do the execution of with the secondary side 5B complete associated control loop by performing operations 216 performs extra energy from the primary side 7B to request. When the state machine 50 determines that the output voltage is less than or equal to the desired output voltage is in 5A indicated with the position s3, and when the state machine 50 determines that the output voltage is not less than or equal to the desired output voltage is in 5A indicated with the position s7.
5B zeigt Operationen 218–226, die die in 5A gezeigten Operationen 216 bilden. Die Zustandsmaschine 50 kann den mit der Sekundärseite 5B des Leistungswandlers 6B assoziierten ersten Timer zurücksetzen (218) und das sekundäre Element 26 im Einklang mit Synchrongleichrichtung von der Sekundärseite 5B aus ausschalten (220). Die Zustandsmaschine 50 kann von den Komparatoren 52A–52C Informationen empfangen, um zu festzustellen, ob die Ausgangsspannung (z.B. die Spannung über dem Kondensator 34B) kleiner oder gleich der gewünschten Spannung ist, und weiterhin festzustellen, ob die Sekundärspannung an dem sekundären Element 26 kleiner oder gleich der Ausgangsspannung ist (222). Wenn das Erfordernis der Operation 222 zutrifft, kann die Zustandsmaschine 50 die Steuerung des sekundären Elements 26 initiieren, um Informationen über den Transformator 22 an die Primärseite 7B des Leistungswandlers 6B zu übertragen, um die Primärseite 7B zu veranlassen, über den Transformator 22 mehr Energie von der Quelle 2 zu senden. Um Energie von der Sekundärseite 5B über den Transformator 22 an die Primärseite 7B zu übertragen, kann die Zustandsmaschine 50 das sekundäre Element 26 einschalten (224) und Operationen 214 gemäß 5A ausführen. Wann die Zustandsmaschine 50 das ein- und aus-cyclen des sekundären Elements 26 initiiert, ist in 5B mit der Stelle s7 angegeben. 5B shows operations 218 - 226 that the in 5A shown operations 216 form. The state machine 50 can do that with the secondary side 5B of the power converter 6B reset the associated first timer ( 218 ) and the secondary element 26 in accordance with synchronous rectification from the secondary side 5B off turn off ( 220 ). The state machine 50 can from the comparators 52A - 52C Receive information to determine if the output voltage (eg the voltage across the capacitor 34B ) is less than or equal to the desired voltage, and further determine if the secondary voltage on the secondary element 26 is less than or equal to the output voltage ( 222 ). If the requirement of the operation 222 is true, the state machine can 50 the control of the secondary element 26 initiate information about the transformer 22 to the primary side 7B of the power converter 6B to transfer to the primary side 7B to induce over the transformer 22 more energy from the source 2 to send. To get energy from the secondary side 5B over the transformer 22 to the primary side 7B The state machine can transmit 50 the secondary element 26 turn on ( 224 ) and operations 214 according to 5A To run. When the state machine 50 the on and off cyclic of the secondary element 26 is initiated in 5B indicated with the position s7.
Wenn das Erfordernis der Operation 222 nicht zutrifft (z.B. die Ausgangsspannung nicht kleiner oder gleich der gewünschten Spannung und die Sekundärspannung an dem sekundären Element 26 nicht kleiner oder gleich der Ausgangsspannung ist), kann die Zustandsmaschine 50 feststellen, dass keine zusätzliche Energie von der Primärseite 7B des Leistungswandlers 6B erforderlich ist, um die gewünschte Ausgangsspannung aufrecht zu erhalten, und sie kann festlegen, ob sie die Ausführung der mit der Sekundärseite 5B assoziierten Regelschleifenoperationen vervollständigt. Die Zustandsmaschine 50 kann feststellen, ob der Sekundärstrom an dem sekundären Element 26 größer ist, als ein minimaler Stromschwellenwert (z.B. Null Ampere), und ob die Sekundärspannung an dem sekundären Element 26 kleiner oder gleich einem minimalen Spannungsschwellenwert ist (z.B. Null Volt) (226). Wenn das Erfordernis der Operation 226 wahr ist, kann die Zustandsmaschine 50 die Ausführung der mit der Sekundärseite 5B des Wandlers 6B assoziierten Regelschleifenoperationen vervollständigen. Anderenfalls kann die Zustandsmaschine 50 damit weitermachen, das sekundäre Element 26 auszuschalten (220), und erneut auswerten, ob die Ausgangsspannung kleiner oder gleich der gewünschten Ausgangsspannung ist, und ob die Sekundärspannung kleiner oder gleich der Ausgangsspannung ist (222). Wann die Zustandsmaschine 50 feststellt, dass der Sekundärstrom an dem sekundären Element 26 größer ist, als der minimale Stromschwellenwert, und dass die Sekundärspannung an dem sekundären Element 26 kleiner oder gleich dem minimalen Spannungsschwellenwert ist, ist in 5B mit der Stelle s8 gekennzeichnet. If the requirement of the operation 222 does not apply (eg the output voltage is not less than or equal to the desired voltage and the secondary voltage at the secondary element 26 is not less than or equal to the output voltage), the state machine can 50 notice that no extra energy from the primary side 7B of the power converter 6B is required to maintain the desired output voltage, and it can determine whether it is the execution of the secondary side 5B completed associated loopback operations. The state machine 50 can determine if the secondary current to the secondary element 26 is greater than a minimum current threshold (eg, zero amps), and whether the secondary voltage at the secondary element 26 less than or equal to a minimum Voltage threshold is (eg zero volts) ( 226 ). If the requirement of the operation 226 is true, the state machine can 50 the execution of the secondary side 5B of the converter 6B complete associated control loop operations. Otherwise, the state machine 50 keep going, the secondary element 26 turn off ( 220 ), and re-evaluate whether the output voltage is less than or equal to the desired output voltage, and whether the secondary voltage is less than or equal to the output voltage ( 222 ). When the state machine 50 determines that the secondary flow to the secondary element 26 is greater than the minimum current threshold, and that the secondary voltage at the secondary element 26 is less than or equal to the minimum voltage threshold, is in 5B marked with the position s8.
5C zeigt Unteroperationen 228–242, die die in 5A gezeigten Operationen 214 bilden. Die Unteroperationen 228–232 repräsentieren die Vervollständigung des Ein- und Áus-Cyclens des sekundären Elements 26, um zu bewirken, dass eine Information (z.B. Energie) von der Sekundärseite 5B des Leistungswandlers 6B an die Primärseite 7B übertragen wird, um der Primärseite 7B zu signalisieren, dass die Sekundärseite 5B mehr Energie benötigt. 5C shows suboperations 228 - 242 that the in 5A shown operations 214 form. The sub-operations 228 - 232 represent the completion of the on and off cycling of the secondary element 26 to cause an information (eg energy) from the secondary side 5B of the power converter 6B to the primary side 7B is transferred to the primary side 7B to signal that the secondary side 5B more energy needed.
Nach dem Inkrementieren des mit der Sekundärseite 5B des Leistungswandlers 6B assoziierten ersten Timers (228) kann die Zustandsmaschine 50 feststellen, ob der erste Timer abgelaufen ist oder ob der Sekundärstrom an dem sekundären Element 26 kleiner oder gleich einem maximalen negativen Stromschwellenwert ist (230). Der maximale negative Stromschwellenwert korrespondiert mit einem negativen Strompegel, wie er typischerweise von der Zustandsmaschine 50 wahrgenommen wird, wenn Strom durch die Bodydiode des sekundären Elements 26 fließt und die Spannung über dem sekundären Element 26 näherungsweise gleich dem Vorwärtsspannungsabfall der Bodydiode (z.B. –0,7 V) ist. In anderen Worten, die Zustandsmaschine 50 kann feststellen, ob der Strom durch die Bodydiode des sekundären Elements 26 und der Vorwärtsspannungsabfall der Bodydiode dergestalt sind, dass das sekundäre Element 26 wieder ausschalten kann, um den Energietransfer von der Sekundärseite 5B über den Transformator 22 an die Primärseite 7B zu vervollständigen. Wenn die Zustandsmaschine 50 feststellt, dass ein Erfordernis der Operation 230 nicht erfüllt ist, kann die Zustandsmaschine 50 den ersten Timer periodisch inkrementieren, bis eines der Erfordernisse erfüllt ist. After incrementing with the secondary side 5B of the power converter 6B associated first timer ( 228 ) can the state machine 50 determine if the first timer has timed out or if the secondary current is on the secondary element 26 is less than or equal to a maximum negative current threshold ( 230 ). The maximum negative current threshold corresponds to a negative current level, as is typically the case with the state machine 50 is perceived when passing current through the body diode of the secondary element 26 flows and the voltage across the secondary element 26 is approximately equal to the forward voltage drop of the body diode (eg -0.7V). In other words, the state machine 50 can determine if the current through the body diode of the secondary element 26 and the forward voltage drop of the body diode are such that the secondary element 26 can switch off again to the energy transfer from the secondary side 5B over the transformer 22 to the primary side 7B to complete. If the state machine 50 determines that a requirement of the operation 230 is not satisfied, the state machine can 50 Periodically increment the first timer until one of the requirements is met.
Sobald ein Erfordernis erfüllt ist, kann die Zustandsmaschine 50 das Ein- und Aus-Cyclen des sekundären Elements 26 vervollständigen, und sie kann die Übertragung von Energie von der Sekundärseite an die Primärseite 7B vervollständigen, indem sie den ersten Timer zurücksetzt und das sekundäre Element 26 ausschaltet (232). Wann die Zustandsmaschine 50 das Ein- und Aus-Cyclen des sekundären Elements 26 vervollständigt, um die Übertragung von Energie von der Sekundärseite 5B über den Transformator 22 an die Primärseite 7B zu beenden, ist in 5C mit der Stelle s5 gekennzeichnet. Once a requirement is met, the state machine can 50 the on and off cycles of the secondary element 26 complete, and it can transfer energy from the secondary side to the primary side 7B complete by resetting the first timer and the secondary element 26 turns off ( 232 ). When the state machine 50 the on and off cycles of the secondary element 26 completes the transfer of energy from the secondary side 5B over the transformer 22 to the primary side 7B to finish is in 5C marked with the position s5.
Die Zustandsmaschine 50 kann den mit der Sekundärseite 5B des Leistungswandlers 6B assoziierten zweiten Timer inkrementieren (234). Um festzustellen, wann das primäre Element 25 die Übertragung von Energie von der Quelle über den Transformator 2 beendet hat, kann die Zustandsmaschine 50 auswerten, ob der Sekundärstrom an dem sekundären Element 26 eine positive Polarität besitzt (z.B. größer als ein minimaler Stromschwellenwert von Null Ampere), oder ob die Sekundärspannung an dem sekundären Element 26 eine negative Polarität besitzt (z.B. kleiner oder gleich einem minimalen Spannungsschwellenwert von Null Volt) (236). The state machine 50 can do that with the secondary side 5B of the power converter 6B increment the associated second timer ( 234 ). To determine when the primary element 25 the transmission of energy from the source via the transformer 2 has finished, the state machine can 50 Evaluate whether the secondary flow is at the secondary element 26 has a positive polarity (eg greater than a minimum current threshold of zero amps), or the secondary voltage at the secondary element 26 has a negative polarity (eg less than or equal to a minimum voltage threshold of zero volts) ( 236 ).
Wenn die Bedingung der Operation 236 zutrifft, kann die Zustandsmaschine 50 die Ausführung der mit der Sekundärseite 5B des Wandlers 6B assoziierten Regelschleifenoperationen vervollständigen. Die Zustandsmaschine 50 kann darauf schließen, dass wenn ein Sekundärstrom positiv ist oder anderweitig einen minimalen Stromschwellenwert übersteigt, wenn die Sekundärspannung negativ oder anderweitig kleiner oder gleich einem minimalen Spannungsschwellenwert ist, dass sich ausreichend Energie von der Primärseite 7B an dem Transformator 22 aufgebaut hat und bereit ist, an der Sekundärseite 5B freigegeben zu werden. Wann die Zustandsmaschine 50 feststellt, dass der Sekundärstrom an dem sekundären Element 26 positiv oder auf andere Weise größer oder gleich dem minimalen Stromschwellenwert ist und dass die Sekundärspannung an dem sekundären Element 26 negativ oder auf andere Weise kleiner oder gleich dem minimalen Spannungsschwellenwert ist, ist in 5B mit der Stelle s2 gekennzeichnet. If the condition of the operation 236 is true, the state machine can 50 the execution of the secondary side 5B of the converter 6B complete associated control loop operations. The state machine 50 may suggest that if a secondary current is positive or otherwise exceeds a minimum current threshold, if the secondary voltage is negative or otherwise less than or equal to a minimum voltage threshold, then there is sufficient energy from the primary side 7B on the transformer 22 has built up and is ready on the secondary side 5B to be released. When the state machine 50 determines that the secondary flow to the secondary element 26 is positive or otherwise greater than or equal to the minimum current threshold and that the secondary voltage at the secondary element 26 is negative or otherwise less than or equal to the minimum voltage threshold, is in 5B marked with the point s2.
Wenn jedoch die Bedingung der Operation 236 nicht zutrifft, kann die Zustandsmaschine 50 feststellen, ob die Ausgangsspannung kleiner oder gleich der gewünschten Ausgangspannung (z.B. Fünf Volt) ist, ob die Sekundärspannung an dem sekundären Element 26 kleiner oder gleich der Ausgangsspannung ist, und ob der mit der Sekundärseite 5B des Leistungswandlers 6B assoziierte zweite Timer abgelaufen ist (240). Wenn zumindest eine der Bedingungen der Operation 240 nicht zutrifft, kann die Zustandsmaschine 50 den zweiten Timer inkrementieren und eine Operation 236 ausführen, um zu bestimmen, ob sie die Ausführung der Regelschleifenoperationen der Sekundärseite 5B vervollständigt. Wenn jede der Bedingungen der Operation 240 zutrifft, kann die Zustandsmaschine 50 den zweiten Timer zurücksetzen und das sekundäre Element 26 einschalten (242), und Operationen 228 bis 230 auszuführen (gemäß 5C), um zu bestimmen, ob sie die Ausführung der Regelschleifenoperationen der Sekundärseite 5B vervollständigt. Die Stelle s1 gemäß 5C zeigt, wann eine oder mehrere der Bedingungen der Operationen 240 nicht zutrifft, und die Stelle s9 veranschaulicht, wann jede der Bedingungen der Operation 240 zutrifft. However, if the condition of the operation 236 not true, the state machine can 50 determine whether the output voltage is less than or equal to the desired output voltage (eg, five volts), whether the secondary voltage on the secondary element 26 is less than or equal to the output voltage, and whether with the secondary side 5B of the power converter 6B associated second timer has expired ( 240 ). If at least one of the conditions of the operation 240 not true, the state machine can 50 increment the second timer and do an operation 236 to determine if it is executing the secondary side control loop operations 5B completed. If any of the conditions of the operation 240 is true, the state machine can 50 the second timer reset and the secondary element 26 turn on ( 242 ), and operations 228 to 230 to execute (according to 5C ) to determine if it is executing the secondary side loopback operations 5B completed. The location s1 according to 5C shows when one or more of the conditions of the operations 240 does not apply, and the point s9 illustrates when each of the conditions of the operation 240 true.
Bei einigen Beispielen kann die Zustandsmaschine 50 den mit der Sekundärseite 5B assoziierten ersten Timer variieren, um die Energiemenge zu variieren, die von der Sekundärseite 5B an die Primärseite 7B übertragen wird. Bei einigen Beispielen kann die Zustandsmaschine 50 zwei oder mehr simultane Energieübertragungen ausführen, um eine weitere Veränderung der an die Primärseite 7B übertragenen Energiemenge anzuzeigen. In jedem Fall kann die von der Sekundärseite 5B über den Transformator 22 an die Primärseite 7B des Leistungswandlers 6B übertragene Energie die Zustandsmaschine 44 dazu veranlassen, das mit dem primären Element 25 assoziierte Tastverhältnis zu ändern (z.B. als Funktion der durch die Zustandsmaschine 50 am Ausgang des Wandlers 6B ermittelten Lastmenge). Beispielsweise kann die Sekundärseite 5B bei einigen "leichten" oder Niedriglastbedingungen Energie an die Primärseite 7B senden, um die Zustandsmaschine 44 zu veranlassen, das Tastverhältnis des primären Elements 25 zu verringern, um sicherzustellen, dass weniger Energie pro Zeiteinheit an die Sekundärseite 5B übertragen wird. Beispielsweise kann die Primärseite 7B auf zwei Spannungsschwellenwerte bauen. Wenn die Spannung über dem primären Element 25 den ersten Spannungsschwellenwert übersteigt (z.B. Null Volt oder eine mit dem primären Element 25 assoziierte negative Clamping-Spannung), dann kann die Primärseite 7B normale Schaltoperationen ausführen und einschalten, um eine normale Energiemenge an die Sekundärseite 7B zu übertragen. Wenn jedoch die Spannung den zweiten Spannungsschwellenwert (z.B. 20 V) übersteigt, dann kann die Primärseite 7B modifizierte Schaltoperationen ausführen und einschalten, um eine kleinere als die normale Energiemenge an die Sekundärseite 7B zu übertragen. In some examples, the state machine 50 the one with the secondary side 5B associated first timers vary to vary the amount of energy coming from the secondary side 5B to the primary side 7B is transmitted. In some examples, the state machine 50 perform two or more simultaneous energy transfers to further alter the primary side 7B to transmit transmitted energy. In any case, that can be from the secondary side 5B over the transformer 22 to the primary side 7B of the power converter 6B transmitted energy the state machine 44 to do that with the primary element 25 Associated duty cycle to change (eg as a function of the state machine 50 at the output of the converter 6B determined load). For example, the secondary side 5B at some "light" or low load conditions, energy to the primary side 7B send to the state machine 44 to induce the duty cycle of the primary element 25 to reduce, to ensure that less energy per unit of time to the secondary side 5B is transmitted. For example, the primary page 7B build on two voltage thresholds. When the voltage across the primary element 25 exceeds the first voltage threshold (eg zero volts or one with the primary element 25 associated negative clamping voltage), then the primary side 7B perform normal switching operations and turn on, to a normal amount of energy to the secondary side 7B transferred to. However, if the voltage exceeds the second voltage threshold (eg 20V), then the primary side 7B perform modified switching operations and turn on to a smaller than the normal amount of energy to the secondary side 7B transferred to.
Bei einigen Beispielen können die durch die Treiber 46A und 46B erzeugten Treibersignale zum Einschalten oder Ausschalten des sekundären Elements 26 bzw. des primären Elements 25 eine feste Anzahl von Pulsen pro Paket enthalten (z.B. 1, 2, 3, ..., N, N + 1). Bei einigen Beispielen verwenden die Treibersignale eine veränderliche Anzahl von Pulsen pro Paket in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung. In some examples, those may be through the drivers 46A and 46B generated driver signals to turn on or off the secondary element 26 or the primary element 25 a fixed number of pulses per packet (eg 1, 2, 3, ..., N, N + 1). In some examples, the drive signals use a variable number of pulses per packet depending on the output voltage.
Bei einigen Beispielen kann die mit der Primärseite 7B des Wandlers 6B assoziierte primäre Start-up-Sequenz eine Start-up-Sequenz enthalten, bei der zuerst ein Kondensator geladen wird, der den Gatetreiber des primären Elements 25 versorgt. Das primäre Element 25 kann mit einem festen Tastverhältnis betrieben werden (z.B. einen Festfrequenzbetrieb besitzen). Die Start-up-Sequenz kann vervollständigt werden, sobald die Ausgangsspannung an der Sekundärseite 5B einen gewünschten Ausgangsspannungsschwellenwert erreicht. Sobald diese Spannung einmal etabliert ist, kann der Gatetreiber des primären Elements 25 an der Primärseite 7B von einer Hilfswicklung des Transformators 22 (nicht gezeigt) eine Spannung empfangen oder einen Strom ziehen, und ein vollständiger sekundärseitiger Betrieb, der mit Synchrongleichrichtung assoziiert ist, die das sekundäre Element 26 verwendet, kann beginnen. Die Steuereinheit 12A an der Sekundärseite 5B kann von der Ausgangsspannung versorgt werden, oder über einen DC/DC-Wandler oder über lineare Spannungsregler. In some examples, the one with the primary side 7B of the converter 6B associated primary start-up sequence include a start-up sequence in which first a capacitor is charged, the gate driver of the primary element 25 provided. The primary element 25 can be operated with a fixed duty cycle (eg have a fixed frequency operation). The start-up sequence can be completed once the output voltage on the secondary side 5B reaches a desired output voltage threshold. Once this voltage is established, the gate driver may be the primary element 25 on the primary side 7B from an auxiliary winding of the transformer 22 (not shown) receive a voltage or draw a current, and a full secondary side operation associated with synchronous rectification, which is the secondary element 26 used, can begin. The control unit 12A on the secondary side 5B can be powered from the output voltage, or via a DC / DC converter or via linear voltage regulators.
Bei einigen Beispielen kann der Leistungswandler 6B veränderliche Ausgangsspannungen aufweisen, die von der Steuereinheit 12A der Sekundärseite 5B gesteuert oder auf andere Weise geregelt werden. Bei einigen Beispielen kann die Ausgangsspannung zwischen einem fünf Volt- und einem 12 Volt-Betrieb variieren. In some examples, the power converter may 6B have variable output voltages provided by the control unit 12A the secondary side 5B controlled or otherwise controlled. In some examples, the output voltage may vary between a five volt and a twelve volt operation.
Bei einigen Beispielen kann das sekundäre Element 26 basierend auf der Höhe des durch die Bodydiode des sekundären Elements 26 fließenden Stroms eingeschaltet werden. Bei einigen Beispielen kann das sekundäre Element 26 basierend darauf eingeschaltet werden, ob eine Spannung über den Lastanschlüssen (z.B. den Drain- und Sourceanschlüssen) des sekundären Elements 26 oder eine Spannung an der sekundärseitigen Wicklung 24B des Transformators 22 unter einen bestimmten Spannungsschwellenwert abfällt. Das sekundäre Element 26 kann basierend auf der Höhe des Stroms durch das sekundäre Element 26 abgeschaltet werden (z.B. Ausschalten des sekundären Elements 26, sobald der Strom unter einen Stromschwellenwert abfällt). Bei einigen Beispielen kann ein Timer, der auf eine feste Dauer nach dem Einschalten des sekundären Elements 26 eingestellt ist, verwendet werden, um festzustellen, wann das sekundäre Element 26 auszuschalten ist. Die feste Dauer kann aus der Ausgangsspannung berechnet werden, und sie kann umgekehrt proportional zu der Ausgangsspannung variiert werden. In some examples, the secondary element 26 based on the height of the body by the secondary element 26 be switched on flowing electricity. In some examples, the secondary element 26 based on whether a voltage across the load terminals (eg, the drain and source terminals) of the secondary element 26 or a voltage on the secondary-side winding 24B of the transformer 22 falls below a certain voltage threshold. The secondary element 26 can be based on the amount of current through the secondary element 26 switched off (eg turning off the secondary element 26 as soon as the current falls below a current threshold). In some examples, a timer may be set to a fixed duration after turning on the secondary element 26 is set to be used to determine when the secondary element 26 is off. The fixed duration can be calculated from the output voltage and it can be varied in inverse proportion to the output voltage.
Bei einigen Beispielen, wird auf der Sekundärseite 5B durch die Steuereinheit 12A ein mit dem Sekundärstrom assoziierter Nullstromübergang detektiert, und das sekundäre Element 26 kann als Reaktion auf den Nullstromdurchgang und nach einer Zeitverzögerung abgeschaltet werden (z.B. kann es sich bei der Zeitverzögerung um eine Dauer handeln, die umgekehrt proportional zur Ausgangsspannung ist). In some examples, will be on the secondary side 5B through the control unit 12A detects a zero current transition associated with the secondary current, and the secondary element 26 may be turned off in response to the zero current crossing and after a time delay (eg, the time delay may be a duration, which is inversely proportional to the output voltage).
Die Dauer kann eine feste Verzögerungszeit sein, während der eine Nullspannungsschalt-(ZVS = Zero Voltage Switching)-Operation des primären Elements 25 durchgeführt werden kann. Die ZVS-Operation, die am untersten Limit der Ausgangsspannung erzielt wird, kann für einige Leistungswandler mit fester Ausgangsspannung vorteilhaft sein. Beispielsweise kann der Leistungswandler 6B seinen Wirkungsgrad verbessern, indem er ZVS-Verfahren als eine Möglichkeit durchführt, die Energiemenge zu verringern, die der Leistungswandler 6B verwendet, um Schaltoperationen durchzuführen. Die Schaltverluste, die an dem primären Element 25 während des Übergangs vom ausgeschalteten Zustand in den eingeschalteten Zustand auftreten, können am geringsten sein, wenn die Spannung über dem primären Element 25 näherungsweise Null ist. Allgemein können Sperrwandler wie der Leistungswandler 6B Energie sparen, indem sie ihre primären Elemente veranlassen, während eines Nullspannungszustandes einzuschalten, was den Wirkungsgrad erhöht. Andere Sperrwandler führen typischerweise ZVS von der Primärseite aus durch, indem sie mit einem primären Controller die Spannung und/oder den Strom an dem primären Element messen, und das primäre Element veranlassen, einzuschalten, wenn der primäre Controller feststellt, dass ein Nullspannungszustand an dem primären Schalter auftritt (z.B. wenn sich die mit dem primären Schalter assoziierte Drain-Source-Kapazität auf ihrem niedrigsten Pegel befindet). Im Unterschied zu anderen Sperrwandlern kann der Leistungswandler 6B gemäß den hierin beschriebenen Verfahren und Schaltungen so betrieben werden, dass die Steuereinheit 12 von der Sekundärseite 5A aus ZVS initiiert, indem sie Informationen an die Primärseite 7A und die primäre Logik 30 überträgt, indem sie Energie über den Transformator 22 überträgt. The duration may be a fixed delay time during the Zero Voltage Switching (ZVS) operation of the primary element 25 can be carried out. The ZVS operation, which is achieved at the lowest limit of the output voltage, may be advantageous for some fixed output voltage power converters. For example, the power converter 6B improve its efficiency by implementing ZVS procedures as a way to reduce the amount of energy that the power converter 6B used to perform switching operations. The switching losses occurring at the primary element 25 can occur during the transition from the off state to the on state, may be lowest when the voltage across the primary element 25 is approximately zero. In general, flyback converters such as the power converter 6B Save energy by causing its primary elements to turn on during a zero voltage state, which increases efficiency. Other flyback converters typically perform ZVS from the primary side by measuring the voltage and / or current on the primary element with a primary controller and causing the primary element to turn on when the primary controller determines that a zero voltage state is present at the primary Switch occurs (eg, when the drain-source capacitance associated with the primary switch is at its lowest level). Unlike other flyback converters, the power converter can 6B operated according to the methods and circuits described herein, that the control unit 12 from the secondary side 5A initiated from ZVS by sending information to the primary page 7A and the primary logic 30 transfers energy by using the transformer 22 transfers.
In jedem Fall kann der Energieübertrag von der Sekundärseite 5A zur Erzielung eines verbesserten Wirkungsgrad des ZVS die primäre Logik 30 dazu veranlassen, das primäre Element 25 einzuschalten, wenn die Spannung über dem primären Element 25 auf oder unter Null Volt abfällt. Das heißt, das Einschalten des primären Elements 25, wenn die Spannung über dem primären Element 25 kleiner oder gleich Null Volt ist, kann die Höhe des Wirkungsgrads, die aufgrund des Einschaltens des primären Elements 25 verloren geht, verringern. Sobald beispielsweise die Spannung über dem primären Element 25 unter Null Volt abfällt, schaltet die Bodydiode des primären Elements 25 ein und klemmt die Spannung über dem primären Element 25 auf eine mit der Bodydiode assoziierte Klemmspannung (z.B. –0,7 V). Aufgrund der bei der Klemmspannung geklemmten Spannung kann die Spannung nicht weiter abfallen. Da das Einschalten des primären Elements genau dann, wenn die Spannung über dem primären Element exakt bei Null Volt liegt, avanciertes Timing erfordert und für die meisten Anwendungen unpraktisch ist (z.B. zu teuer), kann es zum Erzielen von ZVS ausreichend sein, das primäre Element 25 zum Einschalten zu veranlassen, sich die Spannung bei ihrer Klemmspannung befindet. In any case, the energy transfer from the secondary side 5A to achieve improved ZVS efficiency, the primary logic 30 to induce the primary element 25 turn on when the voltage is above the primary element 25 drops to or below zero volts. That is, turning on the primary element 25 when the voltage is above the primary element 25 is less than or equal to zero volts, the level of efficiency may be due to turning on the primary element 25 lost, decrease. For example, once the voltage across the primary element 25 drops below zero volts, the body diode of the primary element switches 25 and clamps the tension over the primary element 25 to a terminal voltage associated with the body diode (eg -0.7V). Due to the clamped voltage at the terminal voltage, the voltage can not drop further. Since turning on the primary element requires advanced timing and is impractical for most applications (eg, too expensive) precisely when the voltage across the primary element is exactly zero volts, it may be sufficient to achieve ZVS, the primary element 25 to turn on, the voltage is at its terminal voltage.
Bei einigen Beispielen kann der Leistungswandler 6B mehr als eine Ausgangsstufe aufweisen. Beispielsweise kann die Sekundärseite 5B des Leistungswandlers 6B mehr als eine Ausgangsstufe aufweisen, von der der Leistungswandler 6B verschiedene Ausgangsspannungen oder eine nachfolgende DC-DC-Wandlung unter Verwendung multipler Ausgangsstufen bereitstellen kann. In some examples, the power converter may 6B have more than one output stage. For example, the secondary side 5B of the power converter 6B have more than one output stage from which the power converter 6B can provide different output voltages or subsequent DC-DC conversion using multiple output stages.
Obwohl die Verfahren hauptsächlich in Bezug auf eine Sekundärseite 5B des Leistungswandlers 6B beschrieben sind, die Energie an die Primärseite 7B überträgt, kann die Primärseite 7B Energie an die Sekundärseite 5B unter Verwendung ähnlicher Techniken übertragen. Beispielsweise kann der Leistungswandler 6B, indem er das primäre Element 25 ein- und aus-cycled, um einen Energietransfer von der Primärseite 7B durch den Transformator und an die Sekundärseite 5B zu veranlassen, über den Transformator 22 eine Kommunikationsverbindung zwischen der Zustandsmaschine 44 an der Primärseite 7B und der Zustandsmaschine 50 bei der Sekundärseite 5B aufbauen. In anderen Worten, die Primärseite 7B kann eine bestimmte Energiemenge an die Sekundärseite 5B übertragen, die eine Änderung der Spannung oder des Stroms an der Sekundärseite 5B hervorruft, was durch die Zustandsmaschine 50 als Signal interpretiert wird, an der Sekundärseite 5B eine Funktion auszuführen. Although the procedures mainly related to a secondary side 5B of the power converter 6B are described, the energy to the primary side 7B can transmit, the primary side 7B Energy to the secondary side 5B using similar techniques. For example, the power converter 6B by being the primary element 25 on and off-cycled to transfer energy from the primary side 7B through the transformer and to the secondary side 5B to induce over the transformer 22 a communication connection between the state machine 44 on the primary side 7B and the state machine 50 at the secondary side 5B build up. In other words, the primary side 7B can transfer a certain amount of energy to the secondary side 5B transmit a change in voltage or current on the secondary side 5B causes what passes through the state machine 50 is interpreted as a signal on the secondary side 5B to perform a function.
Die 6–11 sind Zeitverlaufsdiagramme, die Spannungs- und Stromcharakteristika von jedem der Beispiel-Leistungswandler veranschaulichen, während sie die Operationen der 4A, 4B und 5A–5C gemäß einem oder mehr Aspekten der vorliegenden Offenbarung ausführen. Jede der 6–11 enthält multiple Spannungs- und Stromkurven, die verschiedene Spannungs- und Strompegel bei unterschiedlichen Teilen des Leistungswandlers 6B zeigen, wenn Operationen durch die Zustandsmaschinen 44 und 50 ausgeführt werden, an den Stellen sS1, sS2, s1–s9, pS1, und p1–p5 der Flussdiagramme der 4A, 4B und 5A–5C. Zur Vereinfachung der Beschreibung sind die 6–11 nachfolgend im Kontext des Leistungswandlers 6B gemäß 3 beschrieben. The 6 - 11 are timing diagrams illustrating voltage and current characteristics of each of the example power converters while performing the operations of 4A . 4B and 5A - 5C According to one or more aspects of the present disclosure. Each of the 6 - 11 contains multiple voltage and current waveforms, the different voltage and current levels on different parts of the power converter 6B show when operations through the state machines 44 and 50 at the points sS1, sS2, s1-s9, pS1, and p1-p5 of the flowcharts of Figs 4A . 4B and 5A - 5C , To simplify the description, the 6 - 11 below in the context of the power converter 6B according to 3 described.
6 ist ein Zeitverlaufsdiagramm, das die Spannungs- und Stromcharakteristika des Leistungswandlers 6B gemäß 3 während eines Beispielbetriebs des Leistungswandlers 6B im stationären Zustand gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. 6 zeigt Kurven 604–616, von denen jede andere Spannungs- oder Strompegel bei verschiedenen Teilen des Leistungswandlers 6B eines Betriebs des Leistungswandlers 6B in einem stationären Zustand repräsentiert. Die Kurven 604–616 sind nicht notwendigerweise maßstäblich gezeichnet. 6 is a timing diagram illustrating the voltage and current characteristics of the power converter 6B according to 3 during one Example operation of the power converter 6B in steady state according to one or more aspects of the present disclosure. 6 shows curves 604 - 616 each of which has different voltage or current levels at different parts of the power converter 6B an operation of the power converter 6B represented in a stationary state. The curves 604 - 616 are not necessarily drawn to scale.
Die Kurven 604 und 606 zeigen die Gate- oder Treibersignale (z.B. die Spannung zwischen den Gate- und Sourceanschlüssen) der Elemente 25 bzw. 26. Die Kurven 612 und 616 zeigen den Primärspannungs- und den Primärstrompegel an dem primären Element 25, und die Kurven 610 und 614 zeigen den sekundären Spannungs- und den sekundären Strompegel an dem sekundären Element 26. Die Kurve 608 zeigt die Ausgangsspannung (z.B. den Spannungspegel an der Verbindung 10 und über dem Kondensator 34B) des Leistungswandlers 6B, wenn sich der Primärspannungs- und -strompegel an dem primären Element 25 und der Sekundärspannungs- und -strompegel an dem sekundären Element 26 während des stationären Betriebs des Leistungswandlers 6B mit der Zeit ändern. The curves 604 and 606 show the gate or drive signals (eg, the voltage between the gate and source terminals) of the elements 25 respectively. 26 , The curves 612 and 616 show the primary voltage and primary current levels at the primary element 25 , and the curves 610 and 614 show the secondary voltage and current levels at the secondary element 26 , The curve 608 shows the output voltage (eg the voltage level at the connection 10 and over the condenser 34B ) of the power converter 6B when the primary voltage and current levels at the primary element 25 and the secondary voltage and current levels at the secondary element 26 during stationary operation of the power converter 6B change with time.
Beispielsweise zeigt die Kurve 606 ganz links, dass die Gatespannung an dem sekundären Element 26 bei s2 „high“ geht, nachdem die in der Kurve 604 gezeigte Gatespannung an dem primären Element 25 „low“ wird, was im Einklang mit Synchrongleichrichtung steht. Bei s3 beginnt der in 614 gezeigte Strom ohne unter Null Ampere abzufallen und die Gatespannung an dem sekundären Element 26 wird, im Einklang mit Synchrongleichrichtung, „low“. Weil die durch die Kurve 608 gezeigte Ausgangsspannung unter einen gewünschten Ausgangsspannungswert abfällt, geht die in der Kurve 606 gezeigte Gatespannung an dem sekundären Element 26 bei s4 zurück auf „high“, um eine Übertragung von Energie von der Sekundärseite 5B über den Transformator 22 an die Primärseite 7B zu initiieren. Die in der Kurve 606 gezeigte Gatespannung an dem sekundären Element 26 bleibt „high“, bis der Sekundärstrom gemäß Kurve 604 den minimalen Stromschwellenwert erreicht (z.B. den Punkt, an dem die Bodydiode des sekundären Elements 26 leitet). Dies vervollständigt die Übertragung von Energie von der Sekundärseite 5B über den Transformator 22 an die Primärseite 7B, wie dies in Kurve 616 bei s5 gezeigt ist, wo der Primärstrom in das primäre Element 25 unverzüglich negativ wird und die Spannung über dem primären Element 25 ebenfalls negativ wird. Bei s5 bewirken der negative Primärstrom und/oder die negative Spannung über dem primären Element 25, dass das primäre Element 25 einschaltet und beginnt, Energie von der Primärseite 7B zu übertragen. For example, the curve shows 606 far left that the gate voltage on the secondary element 26 at s2 "high" goes after the turn in the curve 604 shown gate voltage at the primary element 25 "Low", which is consistent with synchronous rectification. At s3, the in 614 shown current without dropping below zero ampere and the gate voltage at the secondary element 26 becomes "low" in accordance with synchronous rectification. Because those through the bend 608 shown output voltage falls below a desired output voltage value, which goes in the curve 606 shown gate voltage on the secondary element 26 at s4 back to "high" to transfer energy from the secondary side 5B over the transformer 22 to the primary side 7B to initiate. The in the curve 606 shown gate voltage on the secondary element 26 remains "high" until the secondary current according to curve 604 reaches the minimum current threshold (eg the point at which the body diode of the secondary element 26 passes). This completes the transmission of energy from the secondary side 5B over the transformer 22 to the primary side 7B like this in curve 616 Shown at s5 is where the primary flow into the primary element 25 immediately becomes negative and the voltage across the primary element 25 also becomes negative. At s5, the negative primary current and / or the negative voltage across the primary element cause 25 that the primary element 25 turns on and starts, energy from the primary side 7B transferred to.
Etwas rechts von der Mitte der Kurve 606 zeigt die Kurve 606 erneut, wie die Gatespannung an dem sekundären Element 26 bei s2 auf „high“ geht, nachdem die in Kurve 604 gezeigte Gatespannung an dem primären Element 25 „low“ wird, was im Einklang mit Synchrongleichrichtung steht. Bei s7 beginnt der in 614 gezeigte sekundärseitige Strom, auf oder unter Null Ampere abzufallen. Anstatt dass die Gatespannung an dem sekundären Element 26 im Einklang mit Synchrongleichrichtung „low“ wird, bleibt die Gatespannung an dem sekundären Element 26 bei s7 „high“. Die Gatespannung bei s7 bleibt „high“, weil die durch Kurve 608 gezeigte Ausgangsspannung unter den gewünschten Ausgangsspannungsschwellenwert abfällt. Das Halten der Gatespannung des sekundären Elements 26 auf „high“, wenn der sekundärseitige Strom unter Null Ampere abfällt, was nicht im Einklang mit Synchrongleichrichtung steht, bewirkt, dass Energie über den Transformator 22 von der Sekundärseite 5B an die Primärseite 7B übertragen wird. Die in Kurve 606 gezeigte Gatespannung an dem sekundären Element 26 bleibt „high“, bis der Sekundärstrom gemäß Kurve 614 den minimalen Stromschwellenwert bei s5 erreicht (z.B. der Punkt, bei dem die Bodydiode des sekundären Elements 26 leitet). Dies vervollständigt die Übertragung von Energie von der Sekundärseite 5B über den Transformator 22 an die Primärseite 7B, was in Kurve 616 bei s5 gezeigt ist, wo der Primärstrom in das primäre Element 25 unverzüglich negativ wird und die Spannung über dem primären Element 25 ebenfalls negativ wird. Bei s5 bewirken der negative Primärstrom und/oder die negative Spannung über dem primären Element 25, dass das primäre Element 25 einschaltet und beginnt, Energie von der Primärseite 7B zu übertragen. Somewhat to the right of the middle of the curve 606 shows the curve 606 again, as the gate voltage on the secondary element 26 at s2 goes to "high" after the turn in curve 604 shown gate voltage at the primary element 25 "Low", which is consistent with synchronous rectification. At s7, the in 614 shown secondary-side current to drop to or below zero amperes. Instead of having the gate voltage on the secondary element 26 in accordance with synchronous rectification "low", the gate voltage remains at the secondary element 26 at s7 "high". The gate voltage at s7 remains "high" because of the curve 608 output voltage drops below the desired output voltage threshold. Holding the gate voltage of the secondary element 26 on "high", when the secondary side current falls below zero amps, which is not consistent with synchronous rectification, causes energy through the transformer 22 from the secondary side 5B to the primary side 7B is transmitted. The in curve 606 shown gate voltage on the secondary element 26 remains "high" until the secondary current according to curve 614 reaches the minimum current threshold at s5 (eg the point at which the body diode of the secondary element 26 passes). This completes the transmission of energy from the secondary side 5B over the transformer 22 to the primary side 7B , what in turn 616 Shown at s5 is where the primary flow into the primary element 25 immediately becomes negative and the voltage across the primary element 25 also becomes negative. At s5, the negative primary current and / or the negative voltage across the primary element cause 25 that the primary element 25 turns on and starts, energy from the primary side 7B transferred to.
7 ist ein Zeitverlaufsdiagramm, das die Spannungs- und Stromcharakteristika des Leistungswandlers 6B gemäß 3 und eines Beispiel-Start-up-Betriebs gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. 7 zeigt Kurven 704–716, von denen jede unterschiedliche Spannungs- oder Strompegel bei verschiedenen Teilen des Leistungswandlers 6B repräsentiert. Die Kurven 704–716 sind nicht notwendigerweise maßstäblich gezeichnet. 7 is a timing diagram illustrating the voltage and current characteristics of the power converter 6B according to 3 and an example start-up operation in accordance with one or more aspects of the present disclosure. 7 shows curves 704 - 716 each of which have different voltage or current levels at different parts of the power converter 6B represents. The curves 704 - 716 are not necessarily drawn to scale.
Die Kurven 704 und 706 zeigen die Gate- oder Treibersignale (z.B. die Spannung zwischen den Gate- und Sourceanschlüssen) der Elemente 25 bzw. 26. Die Kurven 712 und 716 zeigen die Primärspannungs- und Primärstrompegel bei dem primären Element 25, und die Kurven 710 und 714 veranschaulichen die Sekundärspannungs- und Sekundärstrompegel bei dem sekundären Element 26. Die Kurve 708 zeigt die Ausgangsspannung (z.B. den Spannungspegel an der Verbindung 10 und über dem Kondensator 34B) des Wandlers 6B, wenn sich die Primärspannungs- und -strompegel an dem primären Element 25 und die Sekundärspannungs- und -strompegel an dem sekundären Element 26 während eines Beispiel-Start-up-Betriebs des Leistungswandlers 6B mit der Zeit ändern. Der Start-up des Treibers 46A und der Start-up der anderen Bauelemente der Primärseite 7B des Wandlers 6B mit Ausnahme des primären Elements 26 kann vor dem Start-up des in 7 gezeigten Einschaltbetriebs auftreten. The curves 704 and 706 show the gate or drive signals (eg, the voltage between the gate and source terminals) of the elements 25 respectively. 26 , The curves 712 and 716 show the primary voltage and primary current levels at the primary element 25 , and the curves 710 and 714 illustrate the secondary voltage and secondary current levels at the secondary element 26 , The curve 708 shows the output voltage (eg the voltage level at the connection 10 and over the condenser 34B ) of the converter 6B when the primary voltage and current levels at the primary element 25 and the secondary voltage and current levels at the secondary element 26 during an example start-up operation of the power converter 6B change with time. The start-up of the driver 46A and the start-up of the other components of the primary side 7B of the converter 6B with the exception of the primary element 26 can before the start-up of in 7 shown switch-on occur.
8 ist ein Zeitverlaufsdiagramm, das Spannungs- und Stromcharakteristika des Leistungswandlers 6B gemäß 3 während eines Beispielbetriebs des Leistungswandlers 6B veranschaulicht, bei dem das Ein- und Aus-Cyclen des sekundären Elements 26 ein unzureichendes Tastverhältnis aufweist (z.B. das Cyclen des sekundären Elements 26 endet vor dem Ablauf des mit der Sekundärseite 5B assoziierten ersten Timers), gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung. 8 zeigt Kurven 804–816, von denen jede unterschiedliche Spannungs- oder Strompegel bei verschiedenen Teilen des Leistungswandlers 6B repräsentiert. Die Kurven 804–816 sind nicht notwendigerweise maßstäblich gezeichnet. 8th FIG. 12 is a timing diagram illustrating the voltage and current characteristics of the power converter. FIG 6B according to 3 during an example operation of the power converter 6B Figure imgb0005, in which the on and off cycles of the secondary element 26 has an insufficient duty cycle (eg the cycling of the secondary element 26 ends before the expiration of the secondary side 5B associated first timer), in accordance with one or more aspects of the present disclosure. 8th shows curves 804 - 816 each of which have different voltage or current levels at different parts of the power converter 6B represents. The curves 804 - 816 are not necessarily drawn to scale.
Die Kurven 804 und 806 zeigen die Gatesteuersignale (z.B. die Spannung zwischen den Gate- und Sourceanschlüssen) der Elemente 25 bzw. 26. Die Kurven 812 und 816 zeigen die Primärspannungs- und die Primärstrompegel bei dem primären Element 25, und die Kurven 810 und 814 veranschaulichen die Sekundärspannungs- und die Sekundärstrompegel bei dem sekundären Element 26. Die Kurve 808 zeigt die Ausgangsspannung (z.B. den Spannungspegel an der Verbindung 10 und über dem Kondensator 34B) des Wandlers 6B, wenn sich die Primärspannungs- und -strompegel an dem primären Element 25 und die Sekundärspannungs- und -strompegel an dem sekundären Element 26 mit der Zeit ändern. 8 zeigt, dass auf der Sekundärseite 5B eine Überspannung erzeugt werden kann, wenn die Dauer des mit der Sekundärseite 5B assoziierten ersten Timers zu kurz ist. The curves 804 and 806 show the gate control signals (eg, the voltage between the gate and source terminals) of the elements 25 respectively. 26 , The curves 812 and 816 show the primary voltage and primary current levels at the primary element 25 , and the curves 810 and 814 illustrate the secondary voltage and secondary current levels at the secondary element 26 , The curve 808 shows the output voltage (eg the voltage level at the connection 10 and over the condenser 34B ) of the converter 6B when the primary voltage and current levels at the primary element 25 and the secondary voltage and current levels at the secondary element 26 change with time. 8th shows that on the secondary side 5B An overvoltage can be generated when the duration of the secondary side 5B associated first timer is too short.
9 ist ein Zeitverlaufsdiagramm, das Spannungs- und Stromcharakteristika des Leistungswandlers 6B gemäß 3 während eines Beispielbetriebs des Leistungswandlers 6B veranschaulicht, bei dem die Primärseite 7B eine Anfrage von der Sekundärseite 5B oder das Einschalten eines primären Elements verpasst, gemäß einem oder mehr Aspekten der vorliegenden Offenbarung. 9 zeigt Kurven 904–916, von denen jede andere Spannungs- oder Strompegel bei verschiedenen Teilen des Leistungswandlers 6B repräsentiert. Die Kurven 904–916 sind nicht notwendigerweise maßstäblich gezeichnet. 9 FIG. 12 is a timing diagram illustrating the voltage and current characteristics of the power converter. FIG 6B according to 3 during an example operation of the power converter 6B illustrates where the primary side 7B a request from the secondary side 5B or missing power on of a primary element, in accordance with one or more aspects of the present disclosure. 9 shows curves 904 - 916 each of which has different voltage or current levels at different parts of the power converter 6B represents. The curves 904 - 916 are not necessarily drawn to scale.
Die Kurven 904 und 906 zeigen die Gate- oder Treibersignale (z.B. die Spannung zwischen den Gate- und Sourceanschlüssen) der Elemente 25 bzw. 26. Die Kurven 912 und 916 zeigen den Primärspannungs- und den Primärspannungspegel an dem primären Element 25, und die Kurven 910 und 914 veranschaulichen die Sekundärspannungs- und Sekundärstrompegel bei dem sekundären Element 26. Die Kurve 908 zeigt die Ausgangsspannung (z.B. den Spannungspegel an der Verbindung 10 und über dem Kondensator 34B) des Wandlers 6B, wenn sich die Primärspannungs- und Strompegel an dem primären Element 25 und die Sekundärspannungs- und Strompegel an sekundären Element 26 mit der Zeit ändern. 9 zeigt, was geschieht, wenn die Primärseite 7B eine Anfrage von der Sekundärseite 5B nach einem Einschalten des primären Elements versäumt und der mit der Primärseite 7B assoziierte zweite Timer abläuft. 9 zeigt auch, dass der gleichzeitigen Ablauf des mit der Primärseite 7B assoziierten zweiten Timers und des mit der Sekundärseite 5B assoziierten zweiten Timers verhindert durch Vergleichen der Sekundärspannung an dem sekundären Element 26 mit der Ausgangsspannung werden kann, wenn die Ausgangsspannung kleiner oder gleich der gewünschten Ausgangsspannung ist. Ein derartiger Vergleich kann verhindern, dass das primäre Element 25 und das sekundäre Element 26 eingeschaltet werden, ohne auf irgendwelche zusätzlichen Kommunikationsverbindungen oder -kanäle außerhalb des Transformators 22 zu bauen, um die Kommunikation zwischen einem sekundärseitigen Controller und einem primärseitigen Controller zu ermöglichen. The curves 904 and 906 show the gate or drive signals (eg, the voltage between the gate and source terminals) of the elements 25 respectively. 26 , The curves 912 and 916 show the primary voltage and primary voltage levels at the primary element 25 , and the curves 910 and 914 illustrate the secondary voltage and secondary current levels at the secondary element 26 , The curve 908 shows the output voltage (eg the voltage level at the connection 10 and over the condenser 34B ) of the converter 6B when the primary voltage and current levels at the primary element 25 and the secondary voltage and current levels at secondary element 26 change with time. 9 shows what happens when the primary page 7B a request from the secondary side 5B missed after switching on the primary element and with the primary side 7B associated second timer expires. 9 also shows that the simultaneous expiration of the primary side 7B associated second timer and with the secondary side 5B associated second timer prevents by comparing the secondary voltage to the secondary element 26 with the output voltage can be when the output voltage is less than or equal to the desired output voltage. Such a comparison can prevent the primary element 25 and the secondary element 26 be switched on without any additional communication links or channels outside the transformer 22 to enable communication between a secondary-side controller and a primary-side controller.
10 ist ein Zeitverlaufsdiagramm, das Spannungs- und Stromcharakteristika des Leistungswandlers 6B gemäß 3 während eines Beispielbetriebs des Leistungswandlers 6B veranschaulicht, bei dem die Primärseite 7B eine Anfrage von der Sekundärseite 5B oder das Einschalten eines primären Elements versäumt, gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung. 10 zeigt Kurven 1004–1016, von denen jede verschiedene Spannungs- oder Strompegel bei verschiedenen Teilen des Leistungswandlers 6B repräsentiert. Die Kurven 1004–1016 sind nicht notwendigerweise maßstäblich gezeichnet. 10 FIG. 12 is a timing diagram illustrating the voltage and current characteristics of the power converter. FIG 6B according to 3 during an example operation of the power converter 6B illustrates where the primary side 7B a request from the secondary side 5B or turning off a primary element, in accordance with one or more aspects of the present disclosure. 10 shows curves 1004 - 1016 each of which has different voltage or current levels at different parts of the power converter 6B represents. The curves 1004 - 1016 are not necessarily drawn to scale.
Die Kurven 1004 und 1006 zeigen die Gate- oder Treibersignale (z.B. die Spannung zwischen den Gate- und Sourceanschlüssen) des Elements 25 bzw. 26. Die Kurven 1012 und 1016 zeigen die Primärspannungs- und die Primärstrompegel bei dem primären Element 25, und die Kurven 1010 und 1014 veranschaulichen die Sekundärspannungs- und die Sekundärstrompegel bei dem sekundären Element 26. Die Kurve 1008 zeigt die Ausgangsspannung (z.B. den Spannungspegel an der Verbindung 10 und über dem Kondensator 34B) des Wandlers 6B, wenn sich die Primärspannungs- und -strompegel bei dem primären Element 25 und die Sekundärspannungs- und -strompegel bei dem sekundären Element 26 mit der Zeit ändern. 10 zeigt, was geschieht, wenn die Primärseite 7B eine Anfrage von der Sekundärseite 5B nach einem Einschalten des primären Elements 26 (z.B. nachdem die mit der zweiten Seite assoziierten ersten und zweiten Timer ablaufen) versäumt. The curves 1004 and 1006 show the gate or driver signals (eg the voltage between the gate and source terminals) of the element 25 respectively. 26 , The curves 1012 and 1016 show the primary voltage and primary current levels at the primary element 25 , and the curves 1010 and 1014 illustrate the secondary voltage and secondary current levels at the secondary element 26 , The curve 1008 shows the output voltage (eg the voltage level at the connection 10 and over the condenser 34B ) of the converter 6B when the primary voltage and current levels at the primary element 25 and the secondary voltage and current levels at the secondary element 26 With change the time. 10 shows what happens when the primary page 7B a request from the secondary side 5B after turning on the primary element 26 (eg after the first and second timers associated with the second page expire).
11 ist ein Zeitverlaufsdiagramm, das Spannungs- und Stromcharakteristika des Leistungswandlers 6B gemäß 3 während eines Beispielbetriebs des Leistungswandlers 6B zeigt, bei dem das primäre Element 25 eingeschaltet wird, während die Sekundärseite 5B Energie von dem Transformator 22 an den Ausgangskondensator 34B überträgt, gemäß einem oder mehr Aspekten der vorliegenden Offenbarung. 11 zeigt Kurven 1104–1116, von denen jede verschiedene Spannungs- oder Strompegel bei verschiedenen Teilen des Leistungswandlers 6B repräsentiert. Die Kurven 1104–1116 sind nicht notwendigerweise maßstäblich gezeichnet. 11 FIG. 12 is a timing diagram illustrating the voltage and current characteristics of the power converter. FIG 6B according to 3 during an example operation of the power converter 6B shows, where the primary element 25 is turned on while the secondary side 5B Energy from the transformer 22 to the output capacitor 34B transmits, in accordance with one or more aspects of the present disclosure. 11 shows curves 1104 - 1116 each of which has different voltage or current levels at different parts of the power converter 6B represents. The curves 1104 - 1116 are not necessarily drawn to scale.
Die Kurven 1104 und 1106 zeigen die Gate- oder Treibersignale (z.B. die Spannung zwischen den Gate- und Sourceanschlüssen) der Elemente 25 bzw. 26. Die Kurven 1112 und 1116 zeigen die Primärspannungs- und die Primärstrompegel an dem primären Element 25, und die Kurven 1110 und 1114 veranschaulichen die Sekundärspannungs- und die Sekundärstrompegel an dem sekundären Element 26. Die Kurve 1108 zeigt die Ausgangsspannung (z.B. den Spannungspegel an der Verbindung 10 und über dem Kondensator 34B) des Wandlers 6B, wenn sich die Primärspannungs- und -strompegel bei dem primären Element 25 und die Sekundärspannungs- und -strompegel bei dem sekundären Element 26 mit der Zeit ändern. The curves 1104 and 1106 show the gate or drive signals (eg, the voltage between the gate and source terminals) of the elements 25 respectively. 26 , The curves 1112 and 1116 show the primary voltage and primary current levels at the primary element 25 , and the curves 1110 and 1114 illustrate the secondary voltage and secondary current levels at the secondary element 26 , The curve 1108 shows the output voltage (eg the voltage level at the connection 10 and over the condenser 34B ) of the converter 6B when the primary voltage and current levels at the primary element 25 and the secondary voltage and current levels at the secondary element 26 change with time.
11 zeigt, was geschieht, wenn das primäre Element 25 eingeschaltet wird, während sich das sekundäre Element 26 auf der Sekundärseite 5B des Leistungswandlers 6B noch in einem eingeschalteten Zustand befindet. Bei einigen Beispielen kann das Verhindern des gleichzeitigen Einschaltens des primären Elements 25, wenn das sekundäre Element 26 eingeschaltet ist (z.B. wegen einer fehlerhaften negativen Strommessung an der Sekundärseite 5B), verbessert werden, indem die Primärspannung an dem primären Element 25 (Knoten 16C) mit der Versorgungsspannung des Wandlers (Knoten 16A) verglichen und dem primären Element das Einschalten nur gestattet wird, wenn die Primärspannung kleiner oder gleich der Versorgungsspannung des Wandlers ist. Beispielsweise kann die Zustandsmaschine 44 auf das Ausgangssignal von dem Komparator 56 bauen, um festzustellen, ob die Primärspannung bei oder unterhalb der Versorgungsspannung des Wandlers liegt. Wie in 11 gezeigt ist, besteht eine Möglichkeit, mit einer derartigen Situation umzugehen, darin, das sekundäre Element 26 auszuschalten, bevor der Sekundärstrom auf unter Null Ampere übergeht, so dass eine Re-Synchronisierung der Primär- und Sekundärseite entweder dadurch ausgeführt werden kann, dass entweder der mit der Primärseite 7B assoziierte dritte Timer oder der mit der Sekundärseite 5B assoziierte zweite Timer abläuft. 11 shows what happens when the primary element 25 is turned on while the secondary element 26 on the secondary side 5B of the power converter 6B still in an on state. In some examples, preventing simultaneous activation of the primary element may be 25 if the secondary element 26 is switched on (eg because of a faulty negative current measurement on the secondary side 5B ), by increasing the primary voltage across the primary element 25 (Node 16C ) with the supply voltage of the converter (node 16A ) and the primary element is allowed to turn on only when the primary voltage is less than or equal to the supply voltage of the converter. For example, the state machine 44 to the output signal from the comparator 56 to determine if the primary voltage is at or below the supply voltage of the converter. As in 11 One way to deal with such a situation is to include the secondary element 26 turn off before the secondary current goes to below zero amps, so that a re-synchronization of the primary and secondary side can be performed either by either the primary side 7B associated third timer or with the secondary side 5B associated second timer expires.
12 ist ein konzeptionelles Diagramm, das eine Primärseite 7C veranschaulicht, die eine detaillierte Ansicht der Primärseite 7B des in 3 gezeigten Leistungswandlers 6B repräsentiert. 12 wird nachfolgend im Kontext des Leistungswandlers 6B gemäß 3 und des Systems 1 gemäß 1 beschrieben. 12 is a conceptual diagram that is a primary page 7C illustrating a detailed view of the primary page 7B of in 3 shown power converter 6B represents. 12 is subsequently in the context of the power converter 6B according to 3 and the system 1 according to 1 described.
Zusätzlich zu den Komponenten 32, 34A, 40, 42A, 44, 46A und 24A enthält die Primärseite 7C gemäß 12 Komponenten 1202–1210. Zusätzlich ist die Primärseite 7C so gezeigt, dass sie ein primäres Element 25A als weiteres Beispiel des primären Elements 25 aufweist. Beispielsweise ist das primäre Element 25 des Hochspannungs-Schalttransistors mit einer angepassten Messzelle gezeigt. In addition to the components 32 . 34A . 40 . 42A . 44 . 46A and 24A contains the primary page 7C according to 12 components 1202 - 1210 , In addition, the primary page 7C shown to be a primary element 25A as another example of the primary element 25 having. For example, this is the primary element 25 of the high voltage switching transistor with a matched measuring cell shown.
Die Komponente 1202 bildet einen primären Komparator, der von der Primärseite 7C und der Zustandsmaschine 44 verwendet wird, um festzustellen, ob die Spannung an dem primären Element 25A kleiner oder gleich der Versorgungsspannung des Wandlers ist. Die Komponente 1204 repräsentiert einen Primärstromkomparator, den die Zustandsmaschine 44 dazu verwenden kann, festzustellen, ob der Primärstrom an dem primären Element 25A größer als, kleiner als oder gleich einem maximalen Stromschwellenwert ist. The component 1202 forms a primary comparator from the primary side 7C and the state machine 44 is used to determine if the voltage across the primary element 25A is less than or equal to the supply voltage of the converter. The component 1204 represents a primary current comparator that the state machine 44 You can use this to determine if the primary stream is at the primary element 25A is greater than, less than, or equal to a maximum current threshold.
Das Bauelement 1206 repräsentiert einen primären Rückwärtsstromkomparator, der die Stärke des Stroms an dem primären Element 25 selbst dann detektieren kann, wenn das primäre Element 25A abgeschaltet ist. Die Komponente 1208 repräsentiert einen primären Ein-Richtungs-Stromspiegel, der auf einem linearen Verstärker oder Komparator baut, und die Gatespannung der Stromquelle lädt oder entlädt. Die Komponente 1210 repräsentiert eine primäre Ladungspumpeneinheit zur Erzeugung einer negativen Spannung. The component 1206 represents a primary reverse current comparator that measures the magnitude of the current at the primary element 25 even then can detect if the primary element 25A is switched off. The component 1208 represents a primary one-way current mirror that builds on a linear amplifier or comparator and charges or discharges the gate voltage of the power source. The component 1210 represents a primary charge pump unit for generating a negative voltage.
Bei einigen Beispielen kann der Leistungswandler 6B die Primärstrommessung an der Primärseite 7C durchführen (z.B. unter Verwendung eines Shunt-Widerstands oder eines Hall-Sensors). Bei einigen Beispielen, können eine Nullstromerkennung und/oder eine Rückwärtsstromerkennung unter Verwendung eines GMR-Elements ausgeführt werden. In some examples, the power converter may 6B the primary current measurement on the primary side 7C (eg using a shunt resistor or a Hall sensor). In some examples, zero current detection and / or reverse current detection may be performed using a GMR element.
Die Komponente 1208 wird aktiv, wenn das primäre Element 25A eingeschaltet ist und die Richtung des Primärstroms an dem primären Element 25A positiv ist (z.B. wie durch die Richtung des Pfeils in 12 angezeigt). Die Komponente 1208 kann sicherstellen, dass das Sourcespannungs-Potential des Leistungstransistors und der Messzelle des primären Elements 25A gleich sind, und von daher einen Stromabbild erzeugen, der mit einer Stromreferenz verglichen werden kann, um durch die Zustandsmaschine 44 zu detektieren, wann das primäre Element 25 abzuschalten ist. The component 1208 becomes active when the primary element 25A is turned on and the direction of the primary current to the primary element 25A is positive (eg as indicated by the direction of the arrow in 12 displayed). The component 1208 can Ensure that the source voltage potential of the power transistor and the measuring cell of the primary element 25A and therefore generate a current map that can be compared to a current reference to pass through the state machine 44 to detect when the primary element 25 is to turn off.
Die Komponente 1206 kann aktiv werden, wenn das primäre Element 25A abgeschaltet ist. Wenn die Primärspannung an dem primären Element 25A im Bezug auf Source des Leistungstransistors positiv ist, wird die Messzellen-Source durch die Stromquelle der Komponente 1206 auf ein hohes Potential geladen. Wenn die Primärspannung an dem primären Element 25 negativ wird und ein Strom beginnt, gleichmäßig durch die Body-/Bulk-Diode des Leistungstransistors des primären Elements 25A zu fließen, beginnt ein Strom durch die Body-/ Bulk-Diode der Messzelle des primären Elements 25A zu fließen, und der Eingangsknoten des Komparators der Komponente 1206 kann durch diesen Strom nach unten gezogen werden (engl.: „may be pulled low“), und der Komparator kann schalten (engl.: „trip“). Dies kann anzeigen, dass in der primärseitigen Wicklung 24A ein negativer Strom fließt. Als Reaktion auf die Anzeige des negativen Stroms kann die Zustandsmaschine 44 bestimmen, das primäre Element 25A einzuschalten. Alternativ kann die Änderung der Messzellen-Sourcespannung aufgrund der kapazitiven Kopplung durch den Messzellentransistor des primären Elements 25A dazu verwendet werden, zu messen, wann die primäre Spannung an dem primären Element 25A fällt, sogar bevor der Strom durch die Bodydiode des primären Elements 25A zu fließen beginnt. The component 1206 can be active if the primary element 25A is switched off. When the primary voltage at the primary element 25A is positive with respect to source of the power transistor, the sense cell source becomes the component's current source 1206 charged to a high potential. When the primary voltage at the primary element 25 becomes negative and a current begins, evenly through the body / bulk diode of the power transistor of the primary element 25A To flow, a current begins through the body / bulk diode of the primary element cell 25A to flow, and the input node of the comparator of the component 1206 can be pulled down by this current (English: "may be pulled low"), and the comparator can switch (English: "trip"). This may indicate that in the primary side winding 24A a negative current flows. In response to the indication of the negative current, the state machine may 44 determine the primary element 25A turn. Alternatively, the change in the sense cell source voltage may be due to the capacitive coupling through the gage cell transistor of the primary element 25A be used to measure when the primary voltage at the primary element 25A falls, even before the current through the body element of the primary element 25A begins to flow.
Der resistive Teilereingang zu dem Komparator der Komponente 1202 kann einen hohen kumulativen Widerstand und eine hohe Teilerzahl aufweisen. Ein Nachteil einer derartigen Komponente 1202 kann dazu führen, dass die Messung langsam ist, wenn nicht auch ein paralleler kapazitiver Teiler verwendet wird. Da die gemessenen Spannungen typischerweise Hochspannungen sind, kann die Komponente 1202 für einige Anwendungen zu groß oder zu teuer sein, und deshalb bei einigen Beispielen weggelassen werden. Anstelle der Komponente 1202 kann die Zustandsmaschine 44 Operationen ausführen, wie sie oben erläutert wurden, um Konflikte mit der Sekundärseite 5B und dem potentiellen simultanen Einschalten des primären Elements 25A und des sekundären Elements auf der Sekundärseite 5B zu vermeiden. The resistive divider input to the comparator of the component 1202 can have a high cumulative resistance and a high divisor number. A disadvantage of such a component 1202 may cause the measurement to be slow unless a parallel capacitive divider is used. Since the measured voltages are typically high voltages, the component can 1202 too large or too expensive for some applications, and therefore omitted in some examples. Instead of the component 1202 can the state machine 44 Perform operations as discussed above to avoid conflicts with the secondary 5B and the potential simultaneous activation of the primary element 25A and the secondary element on the secondary side 5B to avoid.
13 ist ein konzeptionelles Diagramm, das eine Sekundärseite 5C veranschaulicht, das eine detaillierte Ansicht der Sekundärseite 5B des in 3 gezeigten Leistungswandlers 6B repräsentiert. 13 wird nachfolgend im Kontext des Leistungswandlers 6B gemäß 3 und des Systems 1 gemäß 1 beschrieben. 13 is a conceptual diagram that is a secondary page 5C This illustrates a detailed view of the secondary side 5B of in 3 shown power converter 6B represents. 13 is subsequently in the context of the power converter 6B according to 3 and the system 1 according to 1 described.
Zusätzlich zu den Komponenten 34B, 42B, 52C, 46B, 50 und 24B enthält die Sekundärseite 5C gemäß 13 Komponenten 1302–1310. Zusätzlich besitzt die gezeigte Sekundärseite 5C ein zweites Element 26A als weiteres Beispiel des sekundären Elements 26. Beispielsweise ist das sekundäre Element 26 als Synchrongleichrichter-Schalttransistor gezeigt, der mit einer angepassten Messzelle verbunden ist (d.h. einem Sense-FET). Die angepassten Messzelle kann eine oder mehr Transistorzellen mit einer angepassten Charakteristik mit den Transistorzellen des Synchrongleichrichter-Schalttransistors aufweisen. Die angepasste Messzelle kann von der Sekundärseite 5C dazu verwendet werden, einen Pegel eines Stroms durch den Synchrongleichrichter-Schalttransistor zu messen, anstatt einen passenden Strompegel durch die angepasste Messzelle zu messen. In addition to the components 34B . 42B . 52C . 46B . 50 and 24B contains the secondary page 5C according to 13 components 1302 - 1310 , In addition, the secondary side shown has 5C a second element 26A as another example of the secondary element 26 , For example, this is the secondary element 26 shown as a synchronous rectifier switching transistor, which is connected to a matched measuring cell (ie, a sense FET). The matched measuring cell may include one or more transistor cells having a matched characteristic with the transistor cells of the synchronous rectifier switching transistor. The adapted measuring cell can be from the secondary side 5C be used to measure a level of current through the synchronous rectifier switching transistor, rather than measuring an appropriate current level through the matched measuring cell.
Die Komponente 1302 bildet einen sekundären Komparator, der von der Sekundärseite 5C und der Zustandsmaschine 50 dazu verwendet wird, zu bestimmen, ob die Spannung der Sekundärseite 5B an dem sekundären Element 26A kleiner oder gleich der Ausgangsspannung über dem Kondensator 34B ist. Das Bauelement 1302 repräsentiert eine optionale Komponente, die aus ähnlichen Gründen, aus denen die Komponente 1302, wie oben unter Bezugnahme auf die Komponente 1202 gemäß 12 beschrieben wurde, nicht geeignet sein kann, geeignet sein kann oder nicht. The component 1302 forms a secondary comparator from the secondary side 5C and the state machine 50 This is used to determine if the voltage of the secondary side 5B at the secondary element 26A less than or equal to the output voltage across the capacitor 34B is. The component 1302 represents an optional component that, for similar reasons, make up the component 1302 as above with reference to the component 1202 according to 12 may not be suitable, suitable or not.
Die Komponente 1304A repräsentiert einen sekundären Stromkomparator, den die Zustandsmaschine 50 dazu verwenden kann, zu bestimmen, ob der Sekundärstrom an dem sekundären Element 26A größer als, kleiner als oder gleich einem maximalen negativen Stromschwellenwert ist. Die Komponente 1304B repräsentiert einen sekundären Stromkomparator, den die Zustandsmaschine 50 dazu verwenden kann, zu bestimmen, ob der sekundäre Strom an dem sekundären Element 26A größer als, kleiner als, oder gleich einem minimalen Stromschwellenwert ist, wenn das sekundäre Element 26A eingeschaltet ist. The component 1304A represents a secondary current comparator that the state machine 50 can use to determine if the secondary current to the secondary element 26A is greater than, less than, or equal to a maximum negative current threshold. The component 1304B represents a secondary current comparator that the state machine 50 You can use this to determine if the secondary stream is at the secondary element 26A is greater than, less than, or equal to a minimum current threshold when the secondary element 26A is turned on.
Die Komponente 1306 repräsentiert einen sekundären Rückwärtsstromkomparator, der die Stärke des Stroms an dem sekundären Element 26A selbst dann detektieren kann, wenn das sekundäre Element 26A ausgeschaltet ist. Die Komponente 1308 repräsentiert einen sekundären Ein-Richtungs-Stromspiegel, der auf einen Linearverstärker oder Komparator baut, der die gegenwärtige Source-Gate-Spannung lädt oder entlädt. Die Komponente 1310 repräsentiert eine zweite Ladungspumpeneinheit zur Erzeugung einer negativen Spannung. The component 1306 represents a secondary reverse current comparator that measures the magnitude of the current at the secondary element 26A even then can detect if the secondary element 26A is off. The component 1308 represents a single directional secondary current mirror that relies on a linear amplifier or comparator that charges or discharges the current source-to-gate voltage. The component 1310 represents a second charge pump unit for generating a negative voltage.
Bei einigen Beispielen kann der Leistungswandler 6B die Sekundärstrommessung an der Sekundärseite 5C unter Verwendung eines Shunt-Widerstands oder eines Hall-Sensors ausführen. Bei einigen Beispielen kann die Nullstromerkennung und/oder die Rückwärtsstromerkennung unter Verwendung eines GMR-Elements durchgeführt werden. In some examples, the power converter may 6B the secondary current measurement on the secondary side 5C using a shunt resistor or a Hall sensor. In some examples, zero current detection and / or reverse current detection may be performed using a GMR element.
Komponente 1308 wird aktiv, wenn das sekundäre Element 26A eingeschaltet ist und die Richtung des Sekundärstroms an dem sekundären Element 26A entweder positiv ist (Richtung des Pfeils), oder negativ. Die Komponente 1308 kann sicherstellen, dass die Sourcespannungspotentiale des Leistungstransistors und der Messzelle des sekundären Elements 26A gleich sind, und von daher ein Stromabbild erzeugen, der mit einer Stromreferenz verglichen werden kann, um festzustellen, wann das sekundäre Element 26A abzuschalten ist, wenn der Sekundärstrom an dem sekundären Element 26A sich von einem positiven Strom in einen negativen Strom ändert (z.B. wenn die Ausgangsspannung größer oder gleich einem gewünschten Ausgangsspannungsschwellenwert ist), oder erkennen, wann das sekundäre Element 26A abzuschalten ist, wenn der Sekundärstrom an dem sekundären Element 26A einen maximalen Stromschwellenwert erreicht, wenn ein negativer Strom induziert wird, um der Primärseite 7B zu signalisieren, das primäre Element 26 einzuschalten. Für einige Anwendungen kann eine Zweirichtungs-Strommessung bevorzugt sein. Bei dem Beispiel gemäß 12 wird Zweirichtungs-Strommessung mit dem Zusatz eines Offsetstroms durchgeführt, der durch die Stromquelle der Komponente 1308 bereitgestellt wird. component 1308 becomes active when the secondary element 26A is turned on and the direction of the secondary current to the secondary element 26A either positive (direction of the arrow) or negative. The component 1308 can ensure that the source voltage potentials of the power transistor and the measuring cell of the secondary element 26A are the same, and therefore generate a current image that can be compared to a current reference to determine when the secondary element 26A shut off when the secondary current to the secondary element 26A changes from a positive current to a negative current (eg, when the output voltage is greater than or equal to a desired output voltage threshold), or detects when the secondary element 26A shut off when the secondary current to the secondary element 26A reaches a maximum current threshold when a negative current is induced to the primary side 7B to signal the primary element 26 turn. For some applications, bidirectional current measurement may be preferred. In the example according to 12 Bidirectional current measurement is performed with the addition of an offset current provided by the current source of the component 1308 provided.
Die Komponente 1306 kann tätig werden, wenn das sekundäre Element 26A und die Messzelle des sekundären Elements 26A abgeschaltet sind. Wenn die Sekundärspannung an dem sekundären Element 26A in Bezug auf die Source der Leistungstransistorsource des sekundären Elements 26A positiv ist, wird die Messzellensource des sekundären Elements 26A durch die Stromquelle der Komponente 1306 auf ein hohes Potential geladen. Wenn die Sekundärspannung negativ wird und ein Strom gleichmäßig durch die Body-/Bulk-Diode des Leistungstransistor des sekundären Elements 26A zu fließen beginnt, kann ein Strom durch die Body-/Bulk-Diode der Messzelle des sekundären Elements 26A zu fließen beginnen, und der Eingangsknoten des Komparators der Komponente 1306 kann nach unten gezogen werden (engl.: „may be pulled low“), und der Komparator kann schalten (engl.: „trip“). Auf diese Weise kann ein einzelner Komparator signalisieren, dass sowohl ein positiver Strom an der Primärwicklung des Transformators 22 fließt, als auch, dass die Sekundärspannung an dem sekundären Element 26A negativ ist, so dass die Zustandsmaschine 50 bestimmen kann, ob sie das sekundäre Element 26A einschaltet. Um zu bestimmen, wann die Sekundärspannung an dem sekundären Element 26A negativ ist, kann die Zustandsmaschine 50 die Sekundärspannung messen. Bei einigen Beispielen kann die Spannung an dem sekundären Element 26 unter Verwendung von Komponenten bestimmt werden, die auf einem einzigen integrierten Schaltkreis integriert sind, da die Ausgangsspannung und die Sekundärspannung relativ geringe Spannungen sein können. The component 1306 can act when the secondary element 26A and the measuring cell of the secondary element 26A are switched off. When the secondary voltage on the secondary element 26A with respect to the source of the power transistor resource of the secondary element 26A is positive, becomes the measuring cell source of the secondary element 26A through the power source of the component 1306 charged to a high potential. When the secondary voltage becomes negative and a current flows evenly through the body / bulk diode of the power transistor of the secondary element 26A begins to flow, a current through the body / bulk diode of the measuring cell of the secondary element 26A begin to flow, and the input node of the component comparator 1306 can be pulled down, and the comparator can switch. In this way, a single comparator can signal that both a positive current to the primary winding of the transformer 22 flows, as well as that the secondary voltage on the secondary element 26A is negative, so the state machine 50 can determine if they are the secondary element 26A turns. To determine when the secondary voltage on the secondary element 26A is negative, the state machine can 50 measure the secondary voltage. In some examples, the stress on the secondary element 26 can be determined using components integrated on a single integrated circuit since the output voltage and the secondary voltage can be relatively low voltages.
Die 14A und 14B sind Diagramme, die als Funktion der Spannung Charakteristika veranschaulichen, die entweder mit einem der Beispielleistungswandler assoziiert sind, die gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung ein galliumnitrid-(GaN)-basiertes Schalterbauelement als primäres Element im Gegensatz zu einem siliziumbasierten Leistungs-MOSFET aufweisen, oder mit einem siliziumbasierten Bauelement als primäres Element, insbesondere einem Superjunction-Element. Die 14A und 14B sind im Kontext der 2 und 3 beschrieben. The 14A and 14B 12 are graphs illustrating, as a function of voltage, characteristics associated with either one of the example power converters having a gallium nitride (GaN) -based switch device as a primary element as opposed to a silicon-based power MOSFET, in accordance with one or more aspects of the present disclosure , or with a silicon-based component as a primary element, in particular a superjunction element. The 14A and 14B are in the context of 2 and 3 described.
14A ist ein Diagramm, das die in der Ausgangskapazität gespeicherte, mit einem der Leistungswandler 6A und 6B assoziierte Ladung als Funktion der Spannung veranschaulicht, wenn ein galliumnitrid-(GaN)-basiertes Schalterbauelement als primäres Element 25 im Gegensatz zu einem siliziumbasierten Leistungs-MOSFET verwendet wird. Beispielsweise zeigt die Kurve 1600 gemäß 14A, dass die in der Ausgangskapazität des primären Elements 25 gespeicherte, gezogene Ladungsmenge größer ist, wenn ein nicht-GaN-basiertes Schalterbauelement als primäres Element 25 verwendet wird. Die Kurve 1602 gemäß 14A zeigt, dass die in der Ausgangskapazität des primären Elements 25 gespeicherte Ladungsmenge kleiner ist, wenn ein GaN-basiertes Schalterbauelement als primäres Element 25 verwendet wird. 14A is a diagram showing the energy stored in the output capacitance, with one of the power converters 6A and 6B associated charge as a function of voltage when a gallium nitride (GaN) based switch device as the primary element 25 in contrast to a silicon-based power MOSFET is used. For example, the curve shows 1600 according to 14A that in the output capacity of the primary element 25 stored, pulled charge amount is larger, when a non-GaN-based switch device as a primary element 25 is used. The curve 1602 according to 14A shows that in the output capacity of the primary element 25 stored charge amount is smaller when a GaN-based switch device as a primary element 25 is used.
14B ist ein Diagramm, das die in der Ausgangskapazität gespeicherte, mit einem der Leistungswandler 6A und 6B assoziierte Energie als Funktion der Spannung veranschaulicht, wenn gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung ein galliumnitrid-(GaN)-basiertes Schalterbauelement als primäres Element 25 im Gegensatz zu einem siliziumbasierten Leistungs-MOSFET verwendet wird. Beispielsweise zeigt die Kurve 1700 gemäß 14B, dass die in der Ausgangskapazität des primären Elements 25 gespeicherte Energiemenge höher ist, wenn ein nicht-GaN-basiertes Schalterelement als primäres Element 25 verwendet wird. Die Kurve 1702 gemäß 14B zeigt, dass die in der Ausgangskapazität des primären Elements 25 gespeicherte Energiemenge geringer ist, wenn ein GaN-basiertes Schalterbauelement als primäres Element 25 verwendet wird. Wie durch 14B gezeigt ist, geht weniger Energie verloren, wenn ein GaN-basiertes Schalterbauelement als primäres Element 25 verwendet wird, als wenn irgendein anderes, nicht-GaN-basiertes Schalterbauelement verwendet wird. 14B is a diagram showing the energy stored in the output capacitance, with one of the power converters 6A and 6B illustrates associated energy as a function of voltage when, in accordance with one or more aspects of the present disclosure, a gallium nitride (GaN) -based switch device as a primary element 25 in contrast to a silicon-based power MOSFET is used. For example, the curve shows 1700 according to 14B that in the output capacity of the primary element 25 stored energy amount is higher, when a non-GaN-based switch element as a primary element 25 is used. The curve 1702 according to 14B shows that in the output capacity of the primary element 25 stored energy amount is lower when a GaN-based switch device as a primary element 25 is used. How through 14B is shown, less energy is lost when a GaN-based switch device as a primary element 25 is used as if any other non-GaN based switch device is used.
15 ist ein konzeptionelles Diagramm, das einen Leistungswandler 6C als zusätzliches Beispiel des Leistungswandlers 6 des in 1 gezeigten Systems 1 veranschaulicht. Der Leistungswandler 6C repräsentiert einen "Zweitransistor-Sperrwandler" und enthält viele derselben Bauelemente, wie die Leistungswandler 6A und 6B. Anders als die Wandler 6A und 6B enthält der Leistungswandler 6C jedoch duale primäre Elemente 1900A und 1900B und Dioden 1902A und 1902B. 15 is a conceptual diagram that is a power converter 6C as an additional example of the power converter 6 of in 1 shown system 1 illustrated. The power converter 6C represents a "two-transistor flyback converter" and includes many of the same components as the power converters 6A and 6B , Unlike the converter 6A and 6B contains the power converter 6C but dual primary elements 1900A and 1900B and diodes 1902A and 1902B ,
Der Transformator 22 des Wandlers 6C ist dazu ausgebildet, Energie zwischen der Primärseite des Leistungswandlers 6C und der Sekundärseite des Leistungswandlers 6C zu speichern. Ein jedes der primären Elemente 1900A und 1900B ist mit der primärseitigen Wicklung 24A des Transformators 22 gekoppelt. Ein jedes der primären Elemente 1900A und 1900B ist dazu ausgebildet, basierend auf einer Primärspannung oder einem Primärstrom an der Primärseite des Leistungswandlers 6 ein- oder auszuschalten. In anderen Worten, die Steuerlogik 30 kann die Primärspannung oder den Primärstrom messen und zu veranlassen, dass die primären Elemente 1900A und 1900B eingeschaltet werden, um Zwei-Transistor-Leistungssperrwandlungsverfahren durchzuführen. The transformer 22 of the converter 6C is designed to provide energy between the primary side of the power converter 6C and the secondary side of the power converter 6C save. Each of the primary elements 1900A and 1900B is with the primary-side winding 24A of the transformer 22 coupled. Each of the primary elements 1900A and 1900B is designed based on a primary voltage or current on the primary side of the power converter 6 switch on or off. In other words, the control logic 30 can measure the primary voltage or the primary current and cause the primary elements 1900A and 1900B be turned on to perform two-transistor Leistungssperrwandlungsverfahren.
Der Leistungswandler 6C enthält auch ein sekundäres Element 26, das mit der sekundärseitigen Wicklung 24B des Transformators 22 gekoppelt ist, und eine Steuereinheit 12, die mit dem sekundären Element 26 gekoppelt ist. Die Steuereinheit 12 ist sowohl von dem primären Element 1900A als auch 1900B isoliert. Die Steuereinheit 12 ist, gemäß einer Möglichkeit, der Primärseite zu signalisieren, dass die Sekundärseite zusätzliche Energie von der Quelle 2 benötigt, eine Energieübertragung von der Sekundärseite über den Transformator 22 an die Primärseite zu veranlassen, dazu ausgebildet, das sekundäre Element 26 im Einklang mit Synchrongleichrichtung von der Sekundärseite 7C aus zu steuern, ebenso, wie das sekundäre Element 26 zu steuern, und sie triggert die primäre Logik 30 und die primären Elemente 1900A und 1900B, um Dualtransistor-Sperrwandlerverfahren durchzuführen. The power converter 6C also contains a secondary element 26 that with the secondary-side winding 24B of the transformer 22 coupled, and a control unit 12 that with the secondary element 26 is coupled. The control unit 12 is both from the primary element 1900A as well as 1900B isolated. The control unit 12 is, according to a way to signal the primary side that the secondary side additional energy from the source 2 requires an energy transfer from the secondary side via the transformer 22 to cause the primary side, designed to be the secondary element 26 in accordance with synchronous rectification from the secondary side 7C as well as the secondary element 26 and she triggers the primary logic 30 and the primary elements 1900A and 1900B to perform dual transistor flyback conversion techniques.
16 ist ein konzeptionelles Diagramm, das einen Leistungswandler 6D als weiteres Beispiel des Leistungswandlers 6 des in 1 gezeigten Systems 1 veranschaulicht. Der Leistungswandler 6D repräsentiert einen Sperrwandler mit einem primärseitigen Controller 2030, der über einen Transformator 2022 mit einer sekundären Logik 2012 in Verbindung steht. Der Transformator 2022 des Wandlers 6D ist primär dazu ausgebildet, Energie vorübergehend zu speichern und dann zwischen der Primärseite des Leistungswandlers 6D und der Sekundärseite des Leistungswandlers 6D zu übertragen. Der Leistungswandler 6D besitzt viele derselben Komponenten wie die Leistungswandler 6A–6C. Wie nachfolgend beschrieben wird, enthält der Transformator 2022 des Leistungswandlers 6D, jedoch anders als die Wandler 6A–6C, eine optionale Hilfswicklung 2024C in Ergänzung zu einer Primärwicklung 2024A und einer Sekundärwicklung 2024B. 16 is a conceptual diagram that is a power converter 6D as another example of the power converter 6 of in 1 shown system 1 illustrated. The power converter 6D represents a flyback converter with a primary-side controller 2030 that has a transformer 2022 with a secondary logic 2012 communicates. The transformer 2022 of the converter 6D is primarily designed to store energy temporarily and then between the primary side of the power converter 6D and the secondary side of the power converter 6D transferred to. The power converter 6D has many of the same components as the power converters 6A - 6C , As will be described below, the transformer contains 2022 of the power converter 6D but different than the transducers 6A - 6C , an optional auxiliary winding 2024c in addition to a primary winding 2024A and a secondary winding 2024B ,
Wie oben unter Bezugnahme auf den Transformator 22 beschrieben wurde, kann jeder der hierin beschriebenen Beispielwandler eine Hilfswicklung aufweisen, um die primäre Logik 30 und/oder die Steuereinheit 12 zu versorgen. Beispielsweise kann der Leistungsverbrauch (z.B. durch die Last 4) geringer sein, als in Fällen mit vollständiger primärseitiger Steuerung, aber sie kann immer noch zu hoch sein, um von der Leistungsquelle 2 (z.B. eine AC-Einspeisung) über einen Widerstand versorgt zu werden. As above with reference to the transformer 22 Each of the example transducers described herein may have an auxiliary winding around the primary logic 30 and / or the control unit 12 to supply. For example, the power consumption (eg by the load 4 ) may be lower than in cases with full primary-side control, but it may still be too high to draw from the power source 2 (eg an AC supply) to be supplied via a resistor.
Der Leistungswandler 6D enthält ein sekundäres Element 2026, das mit der sekundärseitigen Wicklung 2024B des Transformator 2022 gekoppelt ist, und eine sekundäre Logik 2012, die mit dem sekundären Element 26 gekoppelt ist. Die sekundäre Logik 2012 ist elektrisch von den primären Elementen 2025 und dem primären Controller 2030 isoliert. Die sekundäre Logik 2012 ist, gemäß einer Möglichkeit, der Primärseite des Leistungswandlers 6D zu signalisieren, dass die Sekundärseite des Leistungswandlers 6D zusätzliche Energie von der Quelle 2 benötigt, dazu ausgebildet, das sekundäre Element 2026 im Einklang mit Synchrongleichrichtung von der sekundären Seite des Leistungswandlers 6D aus zu steuern, ebenso wie dazu, das sekundäre Element 26 zu steuern, um eine Energieübertragung von der Sekundärseite des Leistungswandlers 6D über den Transformator 2022 an die Primärseite des Leistungswandlers 6D zu veranlassen. The power converter 6D contains a secondary element 2026 that with the secondary-side winding 2024B of the transformer 2022 coupled, and a secondary logic 2012 that with the secondary element 26 is coupled. The secondary logic 2012 is electric from the primary elements 2025 and the primary controller 2030 isolated. The secondary logic 2012 is, according to a possibility, the primary side of the power converter 6D to signal that the secondary side of the power converter 6D additional energy from the source 2 needed, designed to be the secondary element 2026 in accordance with synchronous rectification from the secondary side of the power converter 6D as well as the secondary element 26 to control energy transfer from the secondary side of the power converter 6D over the transformer 2022 to the primary side of the power converter 6D to induce.
Bei einigen Beispielen kann das über den Transformator 2022 von der Sekundärseite an die Primärseite des Leistungswandlers 6D übertragene Signal den primären Controller 2030 und das primäre Element 2025 triggern, um Sperrwandlerwandlungsverfahren auszuführen. Das über den Transformator 2022 von der Sekundärseite an die Primärseite des Leistungswandlers 6D übertragene Signal kann eine Übertragung von anderen Arten von Informationen repräsentieren. Beispielsweise kann die von der Sekundärseite des Leistungswandlers 6D empfangene Information dem primären Controller 2030 anzeigen, wenn der Ausgangsspannungspegel an der Verbindung 10 auf unter einen geforderten Schwellenwert abgefallen ist. Diese Änderung der Ausgangsspannung kann dem primären Controller 30 anzeigen, dass mehr Energie von der Primärseite des Leistungswandlers 6D an die Sekundärseite des Leistungswandlers 6D übertragen werden muss, beispielsweise wenn ein Lastsprung oder ein anderes Ereignis auftritt, der/das den Leistungswandler 6D triggern kann, einen "Stand-by-Modus" zu verlassen, während dem der Leistungswandler 6D es unterlässt, Energie an die Last 4 zu übertragen, und einen Betriebsmodus aufzunehmen, während dem der Leistungswandler 6D die Last 4 mit Leistung versorgt. In some examples, this can be done through the transformer 2022 from the secondary side to the primary side of the power converter 6D transmitted signal the primary controller 2030 and the primary element 2025 trigger to perform flyback conversion processes. That over the transformer 2022 from the secondary side to the primary side of the power converter 6D transmitted signal may represent a transmission of other types of information. For example, the from the secondary side of the power converter 6D received information to the primary controller 2030 indicate when the output voltage level at the connection 10 has fallen below a required threshold. This change in output voltage can be the primary controller 30 show that more energy from the primary side of the power converter 6D to the secondary side of the power converter 6D must be transmitted, for example, when a load jump or other event occurs, the / the power converter 6D trigger a "stand-by mode" during which the power converter 6D it omits to bring energy to the load 4 and to record a mode of operation during which the power converter 6D weight 4 powered.
Das primäre Element 2025 ist mit der primärseitigen Wicklung 2024A eines Transformators 2022 gekoppelt. Das primäre Element 2025 ist dazu ausgebildet, basierend auf einer Primärspannung oder einem Primärstrom, die/der mit dem primären Element 2025 gekoppelt ist, einzuschalten oder auszuschalten. Beispielsweise kann der primäre Controller 2030 eine Drain-Source-Spannung (VDS), die mit dem primären Element 2025 assoziiert ist, messen, und als Reaktion auf die Feststellung, dass die Spannung unter einen Schwellenwert (z.B. Null Volt) abgefallen ist, eine Gatespannung bereitstellen, die das primäre Element 2025 einschaltet, um Leistungssperrwandlungsverfahren auszuführen (z.B. anzufangen, Energie von der Primärwicklung 2024A an die Sekundärwicklung 2024B zu übertragen). Zusätzlich oder alternativ kann der primäre Controller 2030 einen mit dem primären Element 2025 assoziierten Strom messen, und als Reaktion auf die Feststellung, dass der Strom negativ geworden ist (z.B. kleiner als Null Ampere), eine Gatespannung bereitstellen, die das primäre Element 2025 einschaltet, um Leistungssperrwandlungsverfahren auszuführen (z.B. anzufangen, Energie von der Primärwicklung 2024A an die Sekundärwicklung 2024B zu übertragen). The primary element 2025 is with the primary-side winding 2024A a transformer 2022 coupled. The primary element 2025 is designed to be based on a primary voltage or current that is connected to the primary element 2025 is coupled, turn on or off. For example, the primary controller 2030 a drain-source voltage (VDS) connected to the primary element 2025 is associated, and in response to determining that the voltage has dropped below a threshold (eg, zero volts), provide a gate voltage that is the primary element 2025 turns on to perform power-barrier transformation processes (eg, begin to energize the primary winding 2024A to the secondary winding 2024B transferred to). Additionally or alternatively, the primary controller 2030 one with the primary element 2025 associated current, and in response to determining that the current has become negative (eg, less than zero amps), provide a gate voltage that is the primary element 2025 turns on to perform power-barrier transformation processes (eg, begin to energize the primary winding 2024A to the secondary winding 2024B transferred to).
Bei einigen Beispielen kann der primäre Controller 2030 eine Energieübertragung von der Sekundärseite des Leistungswandlers 6D detektieren, indem er eine Spannung an einer Hilfswicklung 2024C detektiert, anstatt oder zusätzlich eine Änderung der/des mit dem primären Element 2025 und/oder der Primärwicklung 2024A assoziierten Spannung oder Stroms zu detektieren. In anderen Worten, auch wenn die Hilfswicklung 2024C optional ist, kann der primäre Controller 2030, um gemäß einer Möglichkeit festzustellen, ob der Leistungswandler 6D zu veranlassen ist, "aufzuwachen", in einigen Fällen auf die Hilfswicklung 2024C bauen, um Änderungen der primärseitigen Spannungen zu messen, und mit der Übertragung von Energie an die Last 4 anzufangen oder weiterzumachen. In some examples, the primary controller 2030 an energy transfer from the secondary side of the power converter 6D detect by applying a voltage to an auxiliary winding 2024c detects, instead of or in addition, a change of / with the primary element 2025 and / or the primary winding 2024A to detect associated voltage or current. In other words, even if the auxiliary winding 2024c optional, may be the primary controller 2030 to determine, according to a possibility, whether the power converter 6D to "wake up", in some cases to the auxiliary winding 2024c to measure changes in the primary-side voltages, and with the transfer of energy to the load 4 to start or continue.
17 ist ein Flussdiagramm, das gemäß einem oder mehr Aspekten der vorliegenden Offenbarung Beispieloperationen des in 16 gezeigten Beispielleistungswandlers veranschaulicht. Beispielsweise können Operationen 3000–3020 durch die sekundäre Logik 2012 des Wandlers 6D ausgeführt werden. 18 ist ein Zeitablaufdiagramm, das gemäß einem oder mehr Aspekten der vorliegenden Offenbarung Spannungs- und Stromcharakteristika des in 16 gezeigten Leistungswandlers 6D veranschaulicht, während der Wandler 6D die Operationen 3000–3020 durchführt. Die Kurven 4004–4018 repräsentieren verschiedene Spannungs- oder Strompegel bei verschiedenen Teilen des Leistungswandlers 6D während eines Betriebs des Leistungswandlers 6D im stationären Zustand. Die Kurven 4004–4018 sind nicht notwendigerweise maßstäblich gezeichnet und besitzen Ähnlichkeiten mit den Kurven 604–616 gemäß 6. Die Kurven 4004 und 4006 zeigen die Gate- oder Treibersignale (z.B. die Spannung zwischen den Gate- und Sourceanschlüssen) der Schaltelemente 2025 und 2026, die Kurve 4016 zeigt die Primärspannung an dem primären Element 2025, und die Kurve 4014 veranschaulicht die Sekundärstrompegel an dem sekundären Element 2026. Die Kurve 4018 zeigt die mit dem primären Element 2025 assoziierte Drain-Source-Spannung. 17 FIG. 10 is a flowchart illustrating example operations of the present invention in accordance with one or more aspects of the present disclosure 16 illustrated example power converter illustrated. For example, operations can 3000 - 3020 through the secondary logic 2012 of the converter 6D be executed. 18 FIG. 3 is a timing diagram illustrating voltage and current characteristics of the present invention in accordance with one or more aspects of the present disclosure 16 shown power converter 6D illustrates while the converter 6D the operations 3000 - 3020 performs. The curves 4004 - 4018 represent different voltage or current levels at different parts of the power converter 6D during operation of the power converter 6D in the stationary state. The curves 4004 - 4018 are not necessarily drawn to scale and are similar to the curves 604 - 616 according to 6 , The curves 4004 and 4006 show the gate or drive signals (eg, the voltage between the gate and source terminals) of the switching elements 2025 and 2026 , the curve 4016 shows the primary voltage at the primary element 2025 , and the curve 4014 illustrates the secondary current levels at the secondary element 2026 , The curve 4018 shows the one with the primary element 2025 associated drain-source voltage.
Die sekundäre Logik 2012 kann das sekundäre Element 2026 gemäß Synchrongleichrichterverfahren steuern (3000). 18 zeigt, wie die Sekundärlogik 2012 ein Einschalten des sekundären Elements 2026 zu einer Zeit t4 durchführt. Beispielsweise kann die sekundäre Logik 2012, um Synchrongleichrichtung von der Sekundärseite des Wandlers 6D aus durchzuführen, den Betriebszustand des primären Elements 2025 basierend auf der Spannung und/oder dem Strom an der sekundärseitigen Wicklung 2024B ermitteln. Die sekundäre Logik 2012 kann das sekundäre Element 2026 dazu veranlassen, synchron zu arbeiten, und die Betriebszustände in Abhängigkeit vom Zustand des primären Elements 2025 zu ändern. Die sekundäre Logik 2012 kann basierend auf der Spannung an der Sekundärwicklung 2024B erkennen, wann das primäre Element 2025 ausschaltet, und als Reaktion hierauf das sekundäre Element 2026 veranlassen, einzuschalten. Die sekundäre Logik 2012 kann basierend auf dem Strom an der sekundärseitigen Wicklung 2024 bestimmen, wann das sekundäre Element 2026 zu veranlassen ist, auszuschalten, bevor das primäre Element 2025 erneut einschaltet, so dass sich die leitenden Perioden des sekundären Elements 2026 und des primären Elements 2025 nicht überlappen. Die sekundäre Logik 2012 kann basierend auf der Spannung an der Sekundärwicklung 2024B erkennen, wann das primäre Element 2025 ausschaltet, und als Reaktion hierauf das sekundäre Element 2026 veranlassen, einzuschalten. Die sekundäre Logik 2012 kann basierend auf dem Strom an der sekundärseitigen Wicklung 2024 bestimmen, wann das sekundärseitige Element 2026 zu veranlassen ist, auszuschalten, bevor das primäre Element 2025 erneut einschaltet, so dass sich die leitenden Perioden des sekundären Elements 2026 und des primären Elements 2025 nicht überlappen. The secondary logic 2012 can be the secondary element 2026 control according to synchronous rectification method ( 3000 ). 18 shows how the secondary logic 2012 turning on the secondary element 2026 at a time t4. For example, the secondary logic 2012 to synchronous rectification from the secondary side of the converter 6D from perform the operating state of the primary element 2025 based on the voltage and / or the current at the secondary-side winding 2024B determine. The secondary logic 2012 can be the secondary element 2026 cause it to operate synchronously and the operating states depending on the state of the primary element 2025 to change. The secondary logic 2012 can be based on the voltage at the secondary winding 2024B recognize when the primary element 2025 turns off, and in response, the secondary element 2026 cause to turn on. The secondary logic 2012 can be based on the current at the secondary side winding 2024 determine when the secondary element 2026 to cause it to turn off before the primary element 2025 again turns on, so that the conducting periods of the secondary element 2026 and the primary element 2025 do not overlap. The secondary logic 2012 can be based on the voltage at the secondary winding 2024B recognize when the primary element 2025 turns off, and in response, the secondary element 2026 cause to turn on. The secondary logic 2012 can be based on the current at the secondary side winding 2024 determine when the secondary-side element 2026 to cause it to turn off before the primary element 2025 again turns on, so that the conducting periods of the secondary element 2026 and the primary element 2025 do not overlap.
Wenn es nicht erforderlich ist, Energie zu übertragen, kann der Leistungswandler 6D in einem "Stand-by-Modus" arbeiten, um wenig oder keine Leistung zu verbrauchen. Zeitweise kann der Leistungswandler 6D auch im "Burst-Modus" arbeiten, um zu ermöglichen, dass Messungen reflektierter Spannung auftreten. Der Wandler 6 kann auf einen Laststrom bauen, einen Abfall der Ausgangsspannung, oder ein anderes Triggerereignis, um den "Stand-by-Modus" oder den Burst-Modus zu verlassen, während dem der Leistungswandler es unterlässt, Energie an die Last 4 zu übertragen, und in einem Betriebszustand überzugehen, währendem der Leistungswandler die Last 4 mit Leistung versorgt. If it is not necessary to transfer energy, the power converter can 6D work in a "stand-by mode" to consume little or no power. At times, the power converter can 6D also work in "Burst Mode" to allow measurements of reflected voltage to occur. The converter 6 may rely on a load current, a drop in output voltage, or another trigger event to exit the "stand-by mode" or burst mode during which the power converter fails to supply power to the load 4 while the power converter is transferring the load and moving in an operating state 4 powered.
Als Reaktion auf die Feststellung, dass der Leistungswandler 6D in einem Stand-by-Modus oder in einem Burst-Modus arbeitet (3005), kann die sekundäre Logik 2012 ermitteln, ob es eine Änderung des Lastzustands gegeben hat (z.B. von einem Zustand in einem Stand-by-Modus oder einem Burst-Modus), indem ermittelt wird, ob es einen Anstieg der Last gegeben hat, oder ob die Ausgangsspannung an der Last unter einen Spannungsschwellenwert abgefallen ist (3010). Wenn es einen Anstieg der Größe der Last gegeben hat oder die Spannung unter einen Spannungsschwellenwert abgefallen ist, während der Leistungswandler 6D in einem Stand-by- oder Burst-Modus arbeitet, kann der Wandler 6D den Stand-by- oder Burst-Modus verlassen, und die sekundäre Logik 2012 kann das sekundäre Element 2026 steuern, um sekundärseitige Energie über den Transformator 22 von der sekundärseitigen Wicklung 2024B an die primärseitige Wicklung 2024A des Leistungswandlers 6D zu übertragen, um eine primärseitige Energiemenge zu steuern, die über den Transformator 22 von der primärseitigen Wicklung 2024A an die sekundärseitige Wicklung 2024B übertragen wurde, und die dazu verwendet wird, die Last 4 mit Leistung zu versorgen (3020). In response to the finding that the power converter 6D operating in a stand-by mode or in a burst mode ( 3005 ), can the secondary logic 2012 determine whether there has been a change in the load state (eg, from a state in a stand-by mode or a burst mode) by determining whether there has been an increase in load or if the output voltage at the load is below a voltage threshold has dropped ( 3010 ). If there has been an increase in the magnitude of the load, or the voltage has dropped below a voltage threshold, during the power converter 6D operating in a stand-by or burst mode, the converter can 6D leave the stand-by or burst mode, and the secondary logic 2012 can be the secondary element 2026 control to secondary side energy through the transformer 22 from the secondary side winding 2024B to the primary-side winding 2024A of the power converter 6D to transfer a primary-side amount of energy that passes through the transformer 22 from the primary-side winding 2024A to the secondary-side winding 2024B was transferred, and which is used to load 4 to provide power ( 3020 ).
In anderen Worten, die sekundäre Logik 2012 kann feststellen, ob eine Last (z.B. die Last 4), die mit der Sekundärseite des Leistungswandlers 6D gekoppelt ist, einen Zustand im Stand-by-Modus oder im Burst-Modus ausreichend verlassen hat, um die sekundäre Logik 2012 aus dem Stand-by- oder Burst-Modus "aufzuwecken". Das heißt, ob das Verlassen des Zustands im Stand-by-Modus oder im Burst-Modus die sekundärseitige Logik 2012 getriggert hat, um mit dem Steuern des sekundären Elements 2026 zu beginnen, um sekundärseitige Energie über den Transformator 2022 von der Sekundärseite des Leistungswandlers 6D an die Primärseite des Leistungswandlers 6D zu übertragen, um eine primärseitige Energiemenge zu steuern, die über den Transformator 2022 von der Primärseite an die Sekundärseite übertragen wird und die dazu verwendet wird, die Last 4 mit Energie zu versorgen. Wenn sich die Größe der Last nicht geändert hat, kann die sekundäre Logik 2012 damit weitermachen, das sekundäre Element 2026 gemäß Synchrongleichrichterverfahren zu steuern (3000) und/oder in einem Stand-by- oder Burst-Modus zu betreiben. In other words, the secondary logic 2012 can determine if a load (eg the load 4 ) connected to the secondary side of the power converter 6D coupled, has left a state in stand-by mode or in burst mode sufficient to the secondary logic 2012 to "wake up" from stand-by or burst mode. That is, leaving the state in the stand-by mode or in the burst mode is the secondary-side logic 2012 has triggered to start controlling the secondary element 2026 to start to secondary side energy through the transformer 2022 from the secondary side of the power converter 6D to the primary side of the power converter 6D to transfer a primary-side amount of energy that passes through the transformer 2022 from the primary side to the secondary side and which is used to load 4 to provide energy. If the size of the load has not changed, the secondary logic can 2012 keep going, the secondary element 2026 according to synchronous rectification method ( 3000 ) and / or operate in a stand-by or burst mode.
Beispielsweise kann die sekundäre Logik 2012 "Lastsprünge" oder plötzliche Änderungen der Größe der Last oder plötzliche Änderungen der Ausgangsspannung an der Verbindung 10 wie beispielsweise einen Sprung vom Stand-by-Modus zur Volllast-Bedingung detektieren, um festzustellen, wann der primäre Controller 2030 zu benachrichtigen ist, dass es an der Zeit ist, dass der primäre Controller 2030 veranlasst, dass mehr primärseitige Energie über den Transformator 22 übertragen werden muss, um die Last 4 mit Energie zu versorgen. 18 zeigt, dass der primäre Controller das primäre Element 2025 zu einer Zeit t0 dazu veranlasst haben kann, die Übertragung von primärer Energie an die Sekundärseite des Wandlers 62 zu stoppen. Nach einer Austastzeit (engl.: „blanking time“) (z.B. in der Größenordnung von Mikrosekunden) zu einer Zeit t1 kann die sekundäre Logik 2012 beginnen, die primärseitige Spannung den Strom zu detektieren, um zu entscheiden, ob mehr Energie erforderlich ist, um die Last 4 (die zum Beispiel kürzlich an die Verbindung 10 angeschlossen wurde oder die die zuvor übertragene, primärseitige Energie im Wesentlichen verbraucht hat) mit Energie zu versorgen. Die Austastzeit kann auf der Primärseite benötigt werden, um zu unterscheiden zwischen Spannungsabfällen, die von einer Oszillation der Ausgangskapazität (z.B. dem primären Element 2025) herrühren, und einer Leckinduktanz (engl.: „leakage inductance“) des Transformators 2022 und "realen" Spannungsabfällen, die verursacht werden durch die sekundäre Logik 2012 und durch die von der sekundären Logik 2012 verursachte Übertragung von Energie von der Sekundärseite an die Primärseite. For example, the secondary logic 2012 "Load jumps" or sudden changes in the magnitude of the load or sudden changes in the output voltage at the connection 10 such as detecting a jump from standby mode to full load condition to determine when the primary controller 2030 To notify is that it is time for the primary controller 2030 causes more primary side energy across the transformer 22 must be transferred to the load 4 to provide energy. 18 shows that the primary controller is the primary element 2025 at a time t0 may have caused the transmission of primary energy to the secondary side of the converter 62 to stop. After a blanking time (eg on the order of microseconds) at a time t1, the secondary logic 2012 begin to detect the primary side voltage the current to decide whether more energy is required to load 4 (which, for example, recently connected 10 has been connected or that has essentially consumed the previously transmitted, primary-side energy) with energy. The blanking time may be required on the primary side to distinguish between voltage drops caused by an oscillation of the output capacitance (eg the primary element 2025 ), and a leakage inductance of the transformer 2022 and "real" voltage drops caused by the secondary logic 2012 and by the of the secondary logic 2012 caused transmission of energy from the secondary side to the primary side.
18 zeigt, dass die sekundäre Logik 2012 zu einer Zeit t2, nachdem eine Dauer von Millisekunden, Sekunden, Stunden, Tagen oder irgendeine beliebige andere Dauer abgelaufen ist, eine Änderung der Größe der Last an der Verbindung 10 detektieren kann. Die sekundäre Logik 2012 kann die Änderung beispielsweise als Reaktion auf die Feststellung detektieren, dass der sekundärseitige Strom unter einen Stromschwellenwert (z.B. Null Volt) abgefallen ist, und/oder ob die Ausgangsspannung unter einen Spannungsschwellenwert abfällt. 18 shows that the secondary logic 2012 at time t2, after a duration of milliseconds, seconds, hours, days, or any other duration has expired, a change in the size of the load on the connection 10 can detect. The secondary logic 2012 For example, the change may detect in response to the determination that the secondary side current has fallen below a current threshold (eg, zero volts) and / or that the output voltage is falling below a voltage threshold.
18 zeigt, dass die sekundäre Logik 2012 zu einer Zeit t3 das sekundäre Element 2026 als "aktives Element" verwendet und pulst das sekundäre Element 2026 bis zur Zeit t3. Dieses Pulsen des sekundären Elements 2026 kann nicht konsistent sein zu normalen Synchrongleichrichtungsverfahren, allerdings kann das Pulsen den primären Controller 2030 direkt veranlassen, Leistungswandlungsoperationen fortzusetzen. Anders ausgedrückt kann die sekundäre Logik 2012 gemäß einer Möglichkeit, sekundärseitige Energie über den Transformator 2022 an die Primärseite des Wandlers zu übertragen, das sekundäre Element 2026 pulsen, um dem primären Controller 2030 zu signalisieren, dass die Last 4 primäre Energie von der Quelle 2 benötigt. 18 shows that the secondary logic 2012 at a time t3 the secondary element 2026 used as an "active element" and pulses the secondary element 2026 until time t3. This pulsing of the secondary element 2026 may not be consistent with normal synchronous rectification techniques, but pulsing may be the primary controller 2030 directly cause To continue power conversion operations. In other words, the secondary logic 2012 according to a possibility, secondary side energy through the transformer 2022 to transmit to the primary side of the transducer, the secondary element 2026 pulse to the primary controller 2030 to signal that the load 4 primary energy from the source 2 needed.
Auf diese Weise können einige der Verfahren dieser Offenbarung gemäß einer Möglichkeit, zu bestimmen, wann sich die Lastbedingung geändert hat, einen Sperrwandler dazu in die Lage versetzen, "Tiefschlafmodi" zu verlassen, in denen der primärseitige Controller für Millisekunden, Sekunden, Stunden, Tage oder andere lange Dauern während eines Zustands "ohne Last" oder während eines Leichtlastzustands eine minimale Menge an Leistung konsumiert, anstelle ein primäres Element periodisch zu pulsen, oder auf ein Optokopplersignal zu bauen. Während dieser langen Zeitintervalle kann der Wanlder gemäß einigen dieser Verfahren die Ausgangsspannung auf der Sekundärseite überwachen (z.B. periodische Intervalle). Im Fall eines Abfalls der Ausgangsspannung kann die sekundärseitige Logik ein sekundärseitiges Synchrongleichrichtungs-Schaltelement "aktivieren", um sekundärseitige Energie von der Sekundärseite über den Transformator hin zur Primärseite zu übertragen. Diese Übertragung von Energie kann entweder einen Spannungsabfall an dem primärseitigen Schaltelement oder sogar einen Rückwärtsstrom durch das primärseitige Schaltelement verursachen. Ein primärseitiger Spannungsabfall oder ein Rückwärtsstrom können von dem primären Controller detektiert und als Signal interpretiert werden, das von der Sekundärseite gesandt wurde, um durch Einschalten des primärseitigen Schaltelements Energie von der Primärseite zu übertragen. In this way, some of the methods of this disclosure, according to a way to determine when the load condition has changed, may enable a flyback converter to exit "deep sleep modes" where the primary side controller is for milliseconds, seconds, hours, days or other long durations consumed during a "no load" condition or during a light load condition, a minimal amount of power, rather than periodically pulsing a primary element, or building on an opto-coupler signal. During these long time intervals, the welder may monitor the output voltage on the secondary side (e.g., periodic intervals) according to some of these methods. In the case of a drop of the output voltage, the secondary side logic may "activate" a secondary side synchronous rectification switching element to transfer secondary side energy from the secondary side across the transformer to the primary side. This transfer of energy may cause either a voltage drop across the primary-side switching element or even a reverse current through the primary-side switching element. A primary-side voltage drop or a reverse current may be detected by the primary controller and interpreted as a signal sent from the secondary side to transmit power from the primary side by turning on the primary-side switching element.
19 ist ein konzeptionelles Diagramm, das einen herkömmlichen Leistungswandler 6000 veranschaulicht, der, anders als der in 1 gezeigte Leistungswandler 6, auf einen separaten, elektrisch isolierten Übertragungskanal 6016 baut, der die Primär- und Sekundärseite des herkömmlichen Leistungswandlers 6000 verbindet. In anderen Worten, der Leistungswandler 6000 repräsentiert eine weniger wünschenswerte, teurere alternative Möglichkeit, Information (z.B. Rückkopplung) von der Sekundärseite des Wandlers 6000 an die Primärseite des Wandlers 6000 zu übertragen. Der Wandler 6000 baut auf eine Sekundärlogik 6012, die einen Optokoppler 6014 enthält. Beispielsweise baut die sekundäre Logik 6012 im Fall eines an der Verbindung 10 detektierten Lastsprungs auf einen Optokoppler 6014, um dem primären Controller 6030 über einen Übertragungskanal 6016 zu mitzuteilen, die Operationen auf der Primärseite des Wandlers 6000 erneut zu starten und anzufangen, Energie über den Transformator 6022 an die Last 4 zu übertragen. Der Wandler 6000 ist teurer und erfordert mehr Bauelemente, als Wandler 6. 19 is a conceptual diagram that is a conventional power converter 6000 illustrates that, unlike the one in 1 shown power converter 6 , on a separate, electrically isolated transmission channel 6016 which builds the primary and secondary side of the conventional power converter 6000 combines. In other words, the power converter 6000 represents a less desirable, more expensive alternative way of providing information (eg, feedback) from the secondary side of the converter 6000 to the primary side of the converter 6000 transferred to. The converter 6000 builds on a secondary logic 6012 using an optocoupler 6014 contains. For example, the secondary logic builds 6012 in the case of one at the connection 10 detected load jump on an optocoupler 6014 to the primary controller 6030 via a transmission channel 6016 to communicate the operations on the primary side of the converter 6000 start again and start energizing over the transformer 6022 to the load 4 transferred to. The converter 6000 is more expensive and requires more components than converters 6 ,
Bei einigen Beispielen, kann der Wandler 6000 gemäß einer Möglichkeit, zu bestimmen, wann die Neustartoperationen auf der Primärseite beginnen sollen, hauptsächlich auf die reflektierte Spannung an der Hilfswicklung des Transformators 6022 bauen. Beispielsweise kann der primäre Controller 6030 die reflektierte Spannung messen und, wenn die reflektierte Spannung unter einen Schwellenwert abfällt, die Operationen auf der Primärseite fortsetzen. Allerdings kann der primäre Controller 6030, um zu bewirken, dass die reflektierte Spannung die Ausgangsspannung an der Verbindung 10 genau reflektiert, das primäre Element 6025 für zumindest einen Schaltzyklus cyclen. Typischerweise kann ein Leistungswandler, wie beispielsweise der Leistungswandler 6000 in einem "Burst-Modus" arbeiten, um die Messungen der reflektierten Spannung zu ermöglichen. Der Betrieb im Burst-Modus erfordert jedoch relativ kurze Intervalle, um sicher zu sein, dass die Ausgangsspannung an der Verbindung 10 im Fall eines Lastsprungs innerhalb ihrer Spannungsgrenzen bleibt. Eine relativ hohe Burst-Modus-Aktivität konsumiert zusätzliche Leistung und kann in Zuständen ohne oder mit geringer Last mit Niedrigenergieerfordernissen in Konflikt geraten. In some examples, the converter can 6000 according to a way to determine when to start the restarting operations on the primary side, mainly to the reflected voltage on the auxiliary winding of the transformer 6022 to build. For example, the primary controller 6030 measure the reflected voltage and, if the reflected voltage falls below a threshold, continue the operations on the primary side. However, the primary controller may be 6030 to cause the reflected voltage to output the voltage at the connection 10 accurately reflected, the primary element 6025 cycle for at least one switching cycle. Typically, a power converter such as the power converter 6000 operate in a "Burst Mode" to allow measurements of the reflected voltage. However, operating in burst mode requires relatively short intervals to be sure that the output voltage is at the connection 10 remains within its voltage limits in the event of a load jump. Relatively high burst mode activity consumes extra power and may conflict with low power requirements in low and no load conditions.
Klausel 1. Eine Leistungsschaltung, die aufweist: einen Transformator, der eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung aufweist; eine Primärseite, die mit der Primärwicklung gekoppelt ist, wobei die Primärseite ein primäres Element aufweist, das dazu ausgebildet ist, basierend auf einer Primärspannung oder einem Primärstrom an der Primärseite einzuschalten oder auszuschalten; und eine Sekundärseite, die mit der Sekundärwicklung gekoppelt ist, wobei die Sekundärseite ein sekundäres Element aufweist, und eine Steuereinheit, die von der Primärseite isoliert ist, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, das sekundäre Element zu steuern, um sekundärseitige Energie von der Sekundärseite über den Transformator an die Primärseite zu übertragen, um eine primärseitige Energiemenge zu steuern, die von der Primärseite über den Transformator an die Sekundärseite übertragen wird. Clause 1. A power circuit comprising: a transformer having a primary winding and a secondary winding; a primary side coupled to the primary winding, the primary side having a primary element configured to turn on or off based on a primary voltage or a primary current at the primary side; and a secondary side coupled to the secondary winding, the secondary side having a secondary element, and a control unit isolated from the primary side, the control unit configured to control the secondary element to transfer secondary side energy from the secondary side To transmit the transformer to the primary side to control a primary-side amount of energy that is transmitted from the primary side via the transformer to the secondary side.
Klausel 2. Leistungsschaltung nach Klausel 1, wobei die Steuereinheit weiterhin dazu ausgebildet ist, das Übertragen sekundärseitiger Energie zu unterlassen, wenn ein sekundärseitiger Strom an der Sekundärseite kleiner oder gleich einem Stromschwellenwert und eine Ausgangsspannung an der Sekundärseite größer oder gleich einem Spannungsschwellenwert ist, indem sie das sekundäre Element abschaltet. Clause 2. The power circuit of clause 1, wherein the controller is further configured to refrain from transmitting secondary side energy when a secondary side current at the secondary side is less than or equal to a current threshold and an output voltage at the secondary side is greater than or equal to a voltage threshold, by the secondary element shuts off.
Klausel 3. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 1–2, wobei die Steuereinheit ferner dazu ausgebildet ist, die sekundärseitige Energie zu übertragen, wenn ein sekundärseitiger Strom an der Sekundärseite kleiner oder gleich einem Stromschwellenwert und eine Ausgangsspannung an der Sekundärseite kleiner oder gleich einem Spannungsschwellenwert ist, indem sie es unterlässt, das sekundäre Element auszuschalten. Clause 3. The power circuit according to any one of clauses 1-2, wherein the control unit further thereto is configured to transmit the secondary-side energy when a secondary-side current at the secondary side is less than or equal to a current threshold value and an output voltage at the secondary side is less than or equal to a voltage threshold value, by omitting to switch off the secondary element.
Klausel 4. Leistungsschaltung nach einer der Klauseln 1–3, wobei die Steuereinheit ferner dazu ausgebildet ist, die sekundärseitige Energie zu übertragen, indem sie das sekundäre Element einschaltet, wenn ein sekundärseitiger Strom an der Sekundärseite kleiner oder gleich einem Stromschwellenwert und eine Ausgangsspannung an der Sekundärseite kleiner oder gleich einem Spannungsschwellenwert ist. Clause 4. The power circuit of any one of clauses 1-3, wherein the controller is further configured to transmit the secondary side energy by turning on the secondary element when a secondary side current at the secondary side is less than or equal to a current threshold and an output voltage at the secondary side Secondary side is less than or equal to a voltage threshold.
Klausel 5. Leistungsschaltung nach einer der Klauseln 1–4, wobei die Steuereinheit ferner dazu ausgebildet ist, die Übertragung der sekundärseitigen Energie zu vervollständigen, indem sie das sekundäre Element abschaltet, wenn ein sekundärseitiger Strom an der Sekundärseite einen maximalen negativen Stromschwellenwert erreicht. Clause 5. The power circuit of any of clauses 1-4, wherein the controller is further configured to complete transmission of the secondary energy by turning off the secondary when a secondary side current on the secondary side reaches a maximum negative current threshold.
Klausel 6. Leistungsschaltung nach einer der Klauseln 1–5, wobei die Steuereinheit ferner dazu ausgebildet ist, die Übertragung der sekundärseitigen Energie zu vervollständigen, indem sie das sekundäre Element nach einem Zeitdauerschwellenwert abschaltet, was im Einklang damit steht, dass ein sekundärseitiger Strom an der Sekundärseite einen maximalen negativen Stromschwellenwert erreicht. Clause 6. A power circuit according to any one of clauses 1-5, wherein the control unit is further configured to complete the transmission of the secondary side energy by shutting off the secondary element after a duration threshold, which is consistent with a secondary side current at the Secondary side reaches a maximum negative current threshold.
Klausel 7. Leistungsschaltung nach einer der Klauseln 1–6, wobei die Steuereinheit ferner dazu ausgebildet ist, das sekundäre Element im Einklang mit Synchrongleichrichtung einzuschalten, nachdem das primäre Element ausschaltet. Clause 7. The power circuit of any of clauses 1-6, wherein the controller is further configured to turn on the secondary element in accordance with synchronous rectification after the primary element turns off.
Klausel 8. Leistungsschaltung gemäß Klausel 7, wobei die Steuereinheit ferner dazu ausgebildet ist, das sekundäre Element als Reaktion auf die Feststellung, dass ein Sekundärstrom an dem sekundären Element größer oder gleich einem Stromschwellenwert und eine Sekundärspannung an dem sekundären Element kleiner oder gleich einem Spannungsschwellenwert ist, einzuschalten. Clause 8. The power circuit of clause 7, wherein the controller is further configured to adjust the secondary element in response to determining that a secondary current at the secondary element is greater than or equal to a current threshold and a secondary voltage at the secondary element is less than or equal to a voltage threshold to turn on.
Klausel 9. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 1–8, wobei die Leistungsschaltung ein Leistungs-Sperrwandler ist. Clause 9. A power circuit according to any one of clauses 1-8, wherein the power circuit is a power flyback converter.
Klausel 10. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 1–9, wobei die sekundärseitige Energie ausreichend hoch ist, um der Primärseite anzuzeigen, dass das primäre Element eingeschaltet oder ausgeschaltet werden soll. Clause 10. The power circuit of any of clauses 1-9, wherein the secondary side energy is sufficiently high to indicate to the primary side that the primary element is to be turned on or off.
Klausel 11. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 1–10, wobei die Primärwicklung und die Sekundärwicklung des Transformators dazu ausgebildet sind, die primärseitige Energie über den Transformator von der Primärseite an die Sekundärseite zu übertragen, um eine mit der Sekundärseite gekoppelte Last mit Energie zu versorgen. Clause 11. A power circuit according to any one of clauses 1-10, wherein the primary winding and the secondary winding of the transformer are configured to transfer the primary side energy through the transformer from the primary side to the secondary side to power a load coupled to the secondary side ,
Klausel 12. Eine Leistungsschaltung, die aufweist: Einen Transformator, der eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung aufweist; eine Sekundärseite, die mit der Sekundärwicklung gekoppelt ist; und eine Primärseite, die mit der Primärwicklung gekoppelt ist, wobei die Primärseite ein primäres Element und eine primäre Logik aufweist, wobei die primäre Logik dazu ausgebildet ist, das primäre Element zumindest dadurch zu steuern, dass an der Primärseite eine sekundärseitige Energie detektiert wird, die von der Sekundärseite über den Transformator an die Primärseite übertragen wird. Clause 12. A power circuit comprising: a transformer having a primary winding and a secondary winding; a secondary side coupled to the secondary winding; and a primary side coupled to the primary winding, the primary side having a primary element and a primary logic, wherein the primary logic is configured to control the primary element at least by detecting a secondary side energy at the primary side from the secondary side via the transformer to the primary side.
Klausel 13. Leistungsschaltung gemäß Klausel 12, wobei die primäre Logik dazu ausgebildet ist, die sekundärseitige Energie zu detektieren, indem sie zumindest eines von Folgendem detektiert: Eine Primärspannung an der Primärseite, die einem Spannungsschwellenwert genügt; oder einem Primärstrom an der Primärseite, der einem Stromschwellenwert genügt. Clause 13. The power circuit of clause 12, wherein the primary logic is configured to detect the secondary side energy by detecting at least one of: a primary voltage at the primary side that satisfies a voltage threshold; or a primary current on the primary side that meets a current threshold.
Klausel 14. Die Leistungsschaltung gemäß Klausel 13, wobei die Primärspannung einer Spannung über dem primären Element entspricht. Clause 14. The power circuit of clause 13, wherein the primary voltage is equal to a voltage across the primary element.
Klausel 15. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 13–14, wobei der Primärstrom ein Strom ist, der die Primärwicklung verlässt. Clause 15. A power circuit according to any of clauses 13-14, wherein the primary current is a current leaving the primary winding.
Klausel 16. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 12–15, wobei die Steuerlogik ferner dazu ausgebildet ist, das primäre Element nach Ablauf einer Dauer, seit dem das primäre Element zuletzt eingeschaltet hat, abzuschalten. Clause 16. A power circuit according to any of clauses 12-15, wherein the control logic is further configured to disable the primary element after a lapse of time since the primary element last powered up.
Klausel 17. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 12–16, wobei die primäre Logik ferner dazu ausgebildet ist, das primäre Element zumindest teilweise basierend auf der von der Sekundärseite übertragenen Energiemenge zu steuern. Clause 17. The power circuit of any of clauses 12-16, wherein the primary logic is further configured to control the primary element based at least in part on the amount of energy transmitted from the secondary side.
Klausel 18. Verfahren, das aufweist: Steuern eines sekundären Elements einer Sekundärseite eines Leistungswandlers durch eine Steuereinheit, die der Sekundärseite positioniert ist, im Einklang mit Synchrongleichrichtung, wobei das sekundäre Element mit einer Sekundärwicklung eines Transformators des Leistungswandlers gekoppelt ist; und Steuern des sekundären Elements durch die Steuereinheit, um sekundärseitige Energie über den Transformator von der Sekundärseite an die Primärseite des Leistungswandlers zu übertragen, um eine primärseitige Energiemenge zu steuern, die über den Transformator von der Primärseite an die Sekundärseite übertragen wird. Clause 18. A method comprising: controlling a secondary element of a secondary side of a power converter by a control unit positioned on the secondary side in accordance with synchronous rectification, the secondary element being coupled to a secondary winding of a transformer of the power converter; and controlling the secondary element by the control unit to supply secondary side energy via the transformer from the secondary side to the primary side of the transformer Power converter to control a primary-side amount of energy that is transmitted through the transformer from the primary side to the secondary side.
Klausel 19. Verfahren gemäß Klausel 18, wobei das Steuern des sekundären Elements zur Übertragung der sekundärseitigen Energie aufweist: Bestimmen einer Ausgangsspannung an der Sekundärseite des Leistungswandlers durch die Steuereinheit; und als Reaktion auf die Feststellung, dass die Ausgangsspannung einem Spannungsschwellenwert nicht genügt, Steuern des sekundären Elements durch die Steuereinheit, um die sekundärseitige Energie über den Transformator von der Sekundärseite an die Primärseite zu übertragen, um die primärseitige Energiemenge, die über den Transformator von der Primärseite an die Sekundärseite übertragen wird, zu steuern. Clause 19. The method of clause 18, wherein controlling the secondary element to transmit the secondary side energy comprises: determining an output voltage at the secondary side of the power converter by the controller; and in response to determining that the output voltage does not satisfy a voltage threshold, controlling the secondary element by the control unit to transfer the secondary side energy across the transformer from the secondary side to the primary side to reduce the primary side energy level across the transformer from the primary side Primary side is transmitted to the secondary side to control.
Klausel 20. Verfahren nach einer der Klauseln 18–19, wobei das Steuern des sekundärseitigen Elements zum Übertragen der sekundärseitigen Energie aufweist: Unterlassen, das sekundärseitige Element durch die Steuereinheit auszuschalten, wenn ein sekundärseitiger Strom an der Sekundärseite kleiner oder gleich einem Stromschwellenwert und eine Ausgangsspannung an der Sekundärseite kleiner oder gleich dem Spannungsschwellenwert ist. Clause 20. The method of any of clauses 18-19, wherein controlling the secondary side element to transfer the secondary side energy comprises: omitting to turn off the secondary side element by the controller if a secondary side current at the secondary side is less than or equal to a current threshold and an output voltage on the secondary side is less than or equal to the voltage threshold.
Klausel 21. Verfahren gemäß einer der Klauseln 18–20, wobei das Steuern des sekundären Elements zur Übertragung der sekundärseitigen Energie aufweist: Einschalten des sekundären Elements durch die Steuereinheit, wenn ein sekundärseitiger Strom an der Sekundärseite kleiner oder gleich einem Stromschwellenwert und eine Ausgangsspannung an der Sekundärseite kleiner oder gleich dem Spannungsschwellenwert ist. Clause 21. The method of any of clauses 18-20, wherein controlling the secondary secondary energy transfer element comprises: turning on the secondary element by the controller when a secondary side current at the secondary side is less than or equal to a current threshold and an output voltage at the secondary side Secondary side is less than or equal to the voltage threshold.
Klausel 22. Verfahren gemäß einer der Klauseln 18–21, wobei die Steuereinheit gegenüber der Primärseite des Leistungswandlers elektrisch isoliert ist. Clause 22. A method according to any of clauses 18-21, wherein the controller is electrically isolated from the primary side of the power converter.
Klausel 23. Verfahren gemäß einer der Klauseln 18–22, das ferner aufweist: Als Reaktion auf die Feststellung, dass eine Ausgangsspannung an der Sekundärseite einem Spannungsschwellenwert nicht genügt: Steuern des sekundären Elements durch die Steuereinheit, um eine Übertragung der sekundärseitigen Energie von der Sekundärseite über den Transformator an die Primärseite zu unterlassen; und Steuern des sekundären Elements durch die Steuereinheit im Einklang mit Synchrongleichrichtung, so dass es synchron zu einem primären Element an der Primärseite arbeitet. Clause 23. The method of any of clauses 18-22, further comprising: responsive to determining that an output voltage on the secondary side does not satisfy a voltage threshold: controlling the secondary element by the controller to transfer the secondary side energy from the secondary side via the transformer to the primary side to refrain; and controlling the secondary element by the control unit in accordance with synchronous rectification so as to operate in synchronism with a primary element on the primary side.
Klausel 24. Verfahren gemäß einer der Klauseln 18–23, wobei der Leistungswandler ein Leistungswandler vom Sperrwandlertyp ist. Clause 24. A method according to any one of clauses 18-23, wherein the power converter is a flyback type power converter.
Klausel 25. Verfahren, das aufweist: Detektieren einer sekundärseitigen Energie, die von einer Sekundärseite eines Leistungswandlers über einen Transformator des Leistungswandlers an die Primärseite übertragen wird, durch eine Steuerlogik, die an einer Primärseite des Leistungswandlers positioniert ist; und Einschalten des primären Elements durch die Steuerlogik als Reaktion auf die Detektion der sekundärseitigen Energie. Clause 25. A method comprising: detecting a secondary side energy transmitted to the primary side from a secondary side of a power converter via a transformer of the power converter by a control logic positioned at a primary side of the power converter; and turning on the primary element by the control logic in response to detection of the secondary side energy.
Klausel 26. Verfahren gemäß Klausel 25, wobei das Detektieren der sekundärseitigen Energie ferner das Detektieren von zumindest einem von Folgendem aufweist: Einer Primärspannung an der Primärseite, die einem Spannungsschwellenwert genügt, oder einem Primärstrom an der Primärseite, der einem Stromschwellenwert genügt. Clause 26. The method of clause 25, wherein detecting the secondary-side energy further comprises detecting at least one of: a primary voltage on the primary side that satisfies a voltage threshold, or a primary current on the primary side that satisfies a current threshold.
Klausel 27. Verfahren gemäß einer der Klauseln 25–26, wobei der Leistungswandler ein Leistungswandler vom Sperrwandlertyp ist. Clause 27. A method according to any one of clauses 25-26, wherein the power converter is a flyback type power converter.
Klausel 28. Computerlesbares Speichermedium, das Anweisungen enthält, die, wenn sie ausführt werden, wenigstens eines von einem Prozessor oder einer Leistungswandlervorrichtung konfigurieren, um eines der Verfahren der Klauseln 18–27 auszuführen. Clause 28. A computer-readable storage medium containing instructions that, when executed, configure at least one of a processor or a power conversion device to perform one of the methods of clauses 18-27.
Klausel 29. Leistungsschaltung gemäß Klausel 1, die Mittel zur Durchführung eines der Verfahren gemäß Klauseln 18–24 aufweisen. Clause 29. Benefit provided in clause 1, which includes means for performing any of the procedures set out in clauses 18-24.
Klausel 30. Leistungsschaltung gemäß Klausel 12, die Mittel zur Ausführung einer der Verfahren gemäß den Klauseln 25–26 aufweisen. Clause 30. Benefit provided by clause 12, which includes means for performing any of the procedures set out in clauses 25-26.
Klausel 31. Eine Leistungsschaltung, die aufweist: Einen Transformator, der eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung aufweist; eine Primärseite, die mit der Primärwicklung gekoppelt ist, wobei die Primärseite ein primäres Element aufweist, das dazu ausgebildet ist, zumindest teilweise basierend auf einer Primärspannung oder einem Primärstrom auf der Primärseite einzuschalten oder auszuschalten; und eine Sekundärseite, die mit der Sekundärwicklung gekoppelt ist, wobei die Sekundärseite ein sekundäres Element und eine sekundäre Logik aufweist, die von der Primärseite isoliert ist, wobei die sekundäre Logik ausgebildet ist: Eine Änderung einer Größe einer mit der Leistungsschaltung gekoppelten Last zu detektieren; und als Reaktion auf das Detektieren der Änderung der Größe der Last das sekundäre Element zu steuern, um sekundärseitige Energie über den Transformator von der Sekundärseite an die Primärseite zu übertragen, um eine primärseitige Energiemenge zu steuern, die über den Transformator von der Primärseite an die Sekundärseite übertragen wird. Clause 31. A power circuit comprising: a transformer having a primary winding and a secondary winding; a primary side coupled to the primary winding, the primary side having a primary element configured to turn on or off at least partially based on a primary voltage or a primary current on the primary side; and a secondary side coupled to the secondary winding, the secondary side having a secondary element and a secondary logic isolated from the primary side, the secondary logic being configured to: detect a change in magnitude of a load coupled to the power circuit; and in response to detecting the change in the magnitude of the load, controlling the secondary element to transfer secondary side energy via the transformer from the secondary side to the primary side to a primary side To control the amount of energy that is transferred via the transformer from the primary side to the secondary side.
Klausel 32. Leistungsschaltung gemäß Klausel 31, wobei die sekundäre Logik ferner dazu ausgebildet ist, die Änderung der Größe der Last als Reaktion auf die Feststellung zu detektieren, dass ein sekundärseitiger Strom an der Sekundärseite kleiner oder gleich einem Stromschwellenwert ist. Clause 32. The power circuit of clause 31, wherein the secondary logic is further configured to detect the change in the magnitude of the load in response to determining that a secondary side current on the secondary side is less than or equal to a current threshold.
Klausel 33. Die Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 31–32, wobei die sekundäre Logik ferner dazu ausgebildet ist, eine Änderung der Größe einer Last als Reaktion auf die Feststellung zu detektieren, dass eine Ausgangsspannung an der Sekundärseite kleiner oder gleich einem Spannungsschwellenwert ist. Clause 33. The power circuit of any one of clauses 31-32, wherein the secondary logic is further configured to detect a change in the magnitude of a load in response to the determination that an output voltage on the secondary side is less than or equal to a voltage threshold.
Klausel 34. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 31–33, wobei die sekundäre Logik ferner dazu ausgebildet ist, eine Änderung der Größe einer Last zu detektieren, nachdem ein Schwellenwert einer Dauer abgelaufen ist, während der die Leistungsschaltung es unterlassen hat, primärseitige Energie über den Transformator von der Primärseite an die Sekundärseite zu übertragen. Clause 34. A power circuit according to any of clauses 31-33, wherein the secondary logic is further configured to detect a change in the magnitude of a load after a threshold of a duration during which the power circuit has failed to apply primary side energy over the load Transfer transformer from the primary side to the secondary side.
Klausel 35. Leistungsschaltung gemäß Klausel 34, wobei der Schwellenwert der Dauer zumindest eine Millisekunde beträgt. Clause 35. The power circuit of clause 34, wherein the duration threshold is at least one millisecond.
Klausel 36. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 34–35, wobei der Schwellenwert der Dauer zumindest eine Sekunde beträgt. Clause 36. A power circuit according to any one of clauses 34-35, wherein the threshold of duration is at least one second.
Klausel 37. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 34–36, wobei der Schwellenwert der Dauer zumindest größer ist, als eine mit dem primären Element verbundene Austastzeit. Clause 37. A power circuit according to any of clauses 34-36, wherein the threshold of duration is at least greater than a blanking time associated with the primary element.
Klausel 38. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 31–37, wobei die sekundäre Logik ferner dazu ausgebildet ist, das Übertragen der sekundärseitigen Energie durch Abschalten des sekundären Elements zu unterlassen, wenn ein sekundärseitiger Strom an der Sekundärseite kleiner oder gleich einem Stromschwellenwert und eine Ausgangsspannung an der Sekundärseite größer oder gleich einem Spannungsschwellenwert ist. Clause 38. A power circuit according to any of clauses 31-37, wherein the secondary logic is further configured to refrain from transmitting the secondary side energy by turning off the secondary element when a secondary side current at the secondary side is less than or equal to a current threshold and an output voltage the secondary side is greater than or equal to a voltage threshold.
Klausel 39. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 31–38, wobei die sekundäre Logik ferner dazu ausgebildet ist, die sekundärseitige Energie zu übertragen, indem sie, während das sekundärseitige Element anfänglich eingeschaltet wird, es nachfolgend unterlässt, das sekundärseitige Element auszuschalten, wenn ein sekundärseitiger Strom an der Sekundärseite kleiner oder gleich einem Stromschwellenwert und eine Ausgangsspannung an der Sekundärseite kleiner oder gleich einem Spannungsschwellenwert ist. Clause 39. A power circuit according to any one of clauses 31-38, wherein the secondary logic is further configured to transmit the secondary side energy by, while the secondary side element is initially turned on, subsequently omitting to turn off the secondary side element when a secondary side Current at the secondary side is less than or equal to a current threshold and an output voltage at the secondary side is less than or equal to a voltage threshold.
Klausel 40. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 31–39, wobei die sekundäre Logik ferne dazu ausgebildet ist, die sekundärseitige Energie zu übertragen, indem sie: Während das sekundäre Element anfänglich ausgeschaltet ist, nachfolgend das sekundäre Element einschaltet, wenn ein sekundärseitiger Strom an der Sekundärseite kleiner oder gleich einem Stromschwellenwert und eine Ausgangsspannung an der Sekundärseite kleiner oder gleich einem Spannungsschwellenwert ist. Clause 40. A power circuit according to any one of clauses 31-39, wherein the secondary logic is further configured to transmit the secondary side energy by: while the secondary element is initially turned off, subsequently turning on the secondary element when a secondary side current is applied to the secondary element Secondary side is less than or equal to a current threshold and an output voltage on the secondary side is less than or equal to a voltage threshold.
Klausel 41. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 31–40, wobei die sekundäre Logik ferner dazu ausgebildet ist, die Übertragung der sekundärseitigen Energie durch Abschalten des sekundären Elements zu vervollständigen, wenn ein sekundärseitiger Strom an der Sekundärseite einen maximalen negativen Stromschwellenwert erreicht. Clause 41. A power circuit according to any of clauses 31-40, wherein the secondary logic is further configured to complete transmission of the secondary side energy by turning off the secondary element when a secondary side current at the secondary side reaches a maximum negative current threshold.
Klausel 42. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 31–41, wobei die sekundäre Logik ferner dazu ausgebildet ist, die Übertragung der sekundärseitigen Energie durch Abschalten des sekundären Elements zu vervollständigen, nachdem ein Schwellenwert einer Dauer, die im Einklang damit steht, wenn ein sekundärseitiger Strom an der Sekundärseite einen maximalen negativen Stromschwellenwert erreicht. Clause 42. A power circuit according to any one of clauses 31-41, wherein the secondary logic is further configured to complete transmission of the secondary side energy by turning off the secondary element after a threshold of duration consistent with when a secondary side current on the secondary side reaches a maximum negative current threshold.
Klausel 43. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 31–42, wobei die sekundäre Logik ferner dazu ausgebildet ist, das sekundäre Element im Einklang mit Synchrongleichrichtung zu schalten, nachdem das primäre Element ausschaltet. Clause 43. A power circuit according to any one of clauses 31-42, wherein the secondary logic is further configured to switch the secondary element in accordance with synchronous rectification after the primary element turns off.
Klausel 44. Leistungsschaltung gemäß Klausel 43, wobei die sekundäre Logik ferner dazu ausgebildet ist, das sekundäre Element als Reaktion auf die Feststellung einzuschalten, dass ein Sekundärstrom an dem sekundären Element größer oder gleich einem Stromschwellenwert und eine Sekundärspannung an dem sekundären Element kleiner oder gleich einem Spannungsschwellenwert ist. Clause 44. The power circuit of clause 43, wherein the secondary logic is further configured to turn on the secondary element in response to determining that a secondary current at the secondary element is greater than or equal to a current threshold and a secondary voltage at the secondary element less than or equal to one Voltage threshold is.
Klausel 45. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 31–44, wobei die Leistungsschaltung ein Leistungssperrwandler ist. Clause 45. A power circuit according to any of clauses 31-44, wherein the power circuit is a power blocking converter.
Klausel 46. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 31–45, wobei die sekundärseitige Energiemenge ausreicht, um der Primärseite anzuzeigen, dass das primäre Element eingeschaltet oder abgeschaltet werden sollte. Clause 46. A power circuit according to any one of clauses 31-45, wherein the secondary side power amount is sufficient to indicate to the primary side that the primary element should be turned on or off.
Klausel 47. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 31–46, wobei die Primärwicklung und die Sekundärwicklung des Transformators dazu ausgebildet sind, primärseitige Energie über den Transformator von der Primärseite an die Sekundärseite zu übertragen, um eine Last, die mit der Sekundärseite gekoppelt ist, mit Energie zu versorgen. Clause 47. A power circuit according to one of clauses 31-46, wherein the primary winding and the secondary winding of the transformer thereto are configured to transmit primary-side energy via the transformer from the primary side to the secondary side, in order to supply power to a load which is coupled to the secondary side.
Klausel 48. Leistungsschaltung, die aufweist: Einen Transformator, der eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung aufweist; eine Sekundärseite, die mit der Sekundärwicklung gekoppelt ist; und eine Primärseite, die mit der Primärwicklung gekoppelt ist, wobei die Primärseite ein primäres Element und einen primären Controller aufweist, der dazu ausgebildet ist, das primäre Element zumindest dadurch zu steuern, dass er als Reaktion darauf, das die Sekundärseite eine Änderung einer Größe einer mit der Sekundärseite gekoppelten Last detektiert, indem er zumindest an der Primärseite detektiert, dass eine sekundärseitige Energie von der Sekundärseite über den Transformator an die Primärseite übertragen wird. Clause 48. A power circuit comprising: a transformer having a primary winding and a secondary winding; a secondary side coupled to the secondary winding; and a primary side coupled to the primary winding, the primary side having a primary element and a primary controller configured to at least control the primary element by responsively causing the secondary side to change in size detected with the secondary side coupled load by detecting at least on the primary side that a secondary-side energy is transmitted from the secondary side via the transformer to the primary side.
Klausel 49. Leistungsschaltung gemäß Klausel 48, wobei der primäre Controller ferner dazu ausgebildet ist, die von der Sekundärseite über den Transformator übertragene sekundärseitige Energie zu detektieren, nachdem ein Schwellenwert einer Dauer abgelaufen ist, während der es die Leistungsschaltung unterlassen hat, primärseitige Energie über den Transformator von der Primärseite an die Sekundärseite zu übertragen. Clause 49. The power circuit of clause 48, wherein the primary controller is further configured to detect the secondary side energy transmitted from the secondary side via the transformer after a threshold of duration has expired, during which it has failed the power circuit, applying primary side energy Transfer transformer from the primary side to the secondary side.
Klausel 50. Leistungsschaltung gemäß Klausel 49, bei der der Schwellenwert der Dauer zumindest eine Millisekunde beträgt. Clause 50. Power circuit according to clause 49, where the threshold of duration is at least one millisecond.
Klausel 51. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 49–50, bei der der Schwellenwert der Dauer zumindest eine Sekunde beträgt. Clause 51. A power circuit according to any one of clauses 49-50, wherein the threshold of duration is at least one second.
Klausel 52. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 49–51, wobei der Schwellenwert der Dauer zumindest größer ist, als eine mit dem primären Element assoziierte Austastzeit. Clause 52. A power circuit according to any of clauses 49-51, wherein the threshold of duration is at least greater than a blanking time associated with the primary element.
Klausel 53. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 48–52, bei der der primäre Controller dazu ausgebildet ist, die sekundärseitige Energie zu detektieren, indem er zumindest eines von einer Primärspannung an der Primärseite detektiert, die einem Spannungsschwellenwert genügt, oder einen primärseitigen Strom an der Primärseite, der einem Stromschwellenwert genügt. Clause 53. A power circuit according to any one of clauses 48-52, wherein the primary controller is configured to detect the secondary side energy by detecting at least one of a primary voltage on the primary side that satisfies a voltage threshold, or a primary side current on the primary side Primary side that meets a current threshold.
Klausel 54. Leistungsschaltung gemäß Klausel 53, bei der primäre Controller einer Spannung über dem primären Element entspricht. Clause 54. A power circuit according to clause 53, wherein the primary controller corresponds to a voltage above the primary element.
Klausel 55. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 53–54, wobei der Primärstrom ein Strom ist, der aus der Primärwicklung austritt. Clause 55. A power circuit according to any of clauses 53-54, wherein the primary current is a current exiting the primary winding.
Klausel 56. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 48–55, wobei der primäre Controller ferner dazu ausgebildet ist, das primäre Element nach Ablauf einer Dauer, seit der das primäre Element zuletzt eingeschaltet hat, abzuschalten. Clause 56. The power circuit of any of clauses 48-55, wherein the primary controller is further configured to disable the primary element after a lapse of time since the primary element last powered up.
Klausel 57. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 48–56, wobei der primäre Controller ferner dazu ausgebildet ist, das primäre Element zumindest teilweise basierend auf einer übertragenen sekundärseitigen Energiemenge zu steuern. Clause 57. The power circuit of any one of clauses 48-56, wherein the primary controller is further configured to control the primary element based at least in part on a transmitted secondary energy amount.
Klausel 58. Leistungsschaltung gemäß einer der Klauseln 48–57, wobei die primäre Wicklung eine erste primäre Wicklung ist, der Transformator eine zweite primäre Wicklung aufweist, und die Primärspannung einer Spannung über der zweiten primären Wicklung entspricht. Clause 58. A power circuit according to any one of clauses 48-57, wherein the primary winding is a first primary winding, the transformer has a second primary winding, and the primary voltage corresponds to a voltage across the second primary winding.
Klausel 59. Leistungsschaltung gemäß Klausel 58, wobei der Primärstrom ein Strom ist, der aus der sekundären Primärwicklung austritt. Clause 59. The power circuit of clause 58, wherein the primary current is a current exiting the secondary primary winding.
Klausel 60. Verfahren, das aufweist: Steuern eines sekundären Elements einer Sekundärseite eins Leistungswandlers durch eine Steuereinheit, die auf der Sekundärseite positioniert ist, im Einklang mit Synchrongleichrichtung, wobei das sekundäre Element mit einer Sekundärwicklung eines Transformators des Leistungswandlers gekoppelt ist; Detektieren einer Änderung einer Größe einer mit der Sekundärseite des Leistungswandlers gekoppelten Last durch die Steuereinheit; und, als Reaktion auf die Feststellung einer Änderung der Größe der Last, Steuern des sekundären Elements durch die Steuereinheit, um sekundärseitige Energie über den Transformator von der Sekundärseite an die Primärseite des Leistungswandlers zu übertragen, um eine primärseitige Energiemenge, die über den Transformator von der Primärseite an die Sekundärseite übertragen wird, zu steuern. Clause 60. A method comprising: controlling a secondary element of a secondary side of a power converter by a control unit positioned on the secondary side in accordance with synchronous rectification, the secondary element being coupled to a secondary winding of a transformer of the power converter; Detecting, by the controller, a change in a magnitude of a load coupled to the secondary side of the power converter; and, in response to the determination of a change in the magnitude of the load, controlling the secondary element by the control unit to transfer secondary side energy via the transformer from the secondary side to the primary side of the power converter to provide a primary side amount of energy that is dissipated from the transformer via the transformer Primary side is transmitted to the secondary side to control.
Klausel 61. Verfahren, das aufweist: Detektieren einer sekundärseitigen Energie, die von der Sekundärseite eines Leistungswandlers über einen Transformator des Leistungswandlers an eine Primärseite des Leistungswandlers übertragen wird, durch eine an der Primärseite positionierte Steuereinheit, als Reaktion auf eine Änderung einer Größe einer mit der Sekundärseite gekoppelten Last; und Einschalten des primären Elements durch die Steuereinheit als Reaktion auf die Detektion der sekundärseitigen Energie. Clause 61. A method comprising: detecting a secondary side energy transmitted from the secondary side of a power converter via a transformer of the power converter to a primary side of the power converter by a control unit positioned at the primary side in response to a change in magnitude of one of the plurality of Secondary side coupled load; and turning on the primary element by the controller in response to detection of the secondary side energy.
Klausel 62. Computerlesbares Speichermedium, das Anweisungen enthält, die, wenn sie ausgeführt werden, zumindest eines von einem Prozessor oder einer Leistungswandlervorrichtung zu konfigurieren, um eines der Verfahren gemäß den Klauseln 60–61 auszuführen. Clause 62. A computer readable storage medium containing instructions that, when executed, configure at least one of a processor or a power conversion device to perform one of the methods of clauses 60-61.
Klausel 63. Leistungsschaltung gemäß Klausel 31, die Mittel zur Durchführung des Verfahrens gemäß Klausel 60 aufweist. Clause 63. Benefit provided by clause 31, which has the means to carry out the procedure under clause 60.
Klausel 64. Leistungsschaltung gemäß Klausel 48, die Mittel zur Durchführen des Verfahrens gemäß Klausel 61 aufweist. Clause 64. Benefit provided by clause 48, which has the means to carry out the procedure under clause 61.
Klausel 65. Leistungsschaltung gemäß Klausel 31, die Mittel zur Durchführen des Verfahrens gemäß den Klauseln 18–24 und 60 aufweist. Clause 65. Benefit provided by clause 31, which has the means to carry out the procedure under clauses 18-24 and 60.
Klausel 66. Leistungsschaltung gemäß Klausel 48, die Mittel zur Durchführen des Verfahrens gemäß den Klauseln 25–26 und 61 aufweist. Clause 66. Benefit provided for in clause 48, which includes means for carrying out the procedure in accordance with clauses 25-26 and 61.
Klausel 67. Leistungsschaltung gemäß Klausel 1, die Mittel zur Durchführen des Verfahrens gemäß den Klauseln 18–24 und 60 aufweist. Clause 67. Benefit circuit according to clause 1, which has means for carrying out the procedure according to clauses 18-24 and 60.
Klausel 68. Leistungsschaltung gemäß Klausel 12, die Mittel zur Durchführen des Verfahrens gemäß den Klauseln 25–26 und 61 aufweist. Clause 68. Benefits provided for in clause 12, which includes means for carrying out the procedure under clauses 25-26 and 61.
Bei einem oder mehreren Beispielen können die beschriebenen Funktionen durch Hardware, Prozessoren, Software, Firmware oder beliebige Kombinationen hiervon erreicht werden. Wenn sie in Software realisiert sind, können die Funktionen als einer oder mehrere Befehle oder als Code auf einem computerlesbaren Medium gespeichert oder dahin übertragen werden und durch eine Hardware-basierte Verarbeitungseinheit ausgeführt werden. Computerlesbare Medien können computerlesbare Speichermedien enthalten, die einem greifbaren Medium, wie beispielsweise einem Datenspeichermedium, oder einem Kommunikationsmedium, einschließlich eines beliebigen Mediums, das eine Übertragung eines Computerprogramms von einem Ort zu einem anderen, beispielsweise entsprechend eines Übertragungsprotokolls, ermöglicht, entsprechen. Auf diese Weise entsprechen computerlesbare Medien im Allgemeinen (1) greifbaren computerlesbaren Speichermedien, die nicht transitorisch sind, oder (2) einen Kommunikationsmedium, wie beispielsweise einem Signal oder einer Trägerwelle. Datenspeichermedien können beliebige geeignete Medien sein, auf die durch einen oder mehrere Computer oder einen oder mehrere Prozessoren zugegriffen werden kann, um Befehle, Code und/oder Datenstrukturen zum Realisieren der in dieser Beschreibung beschriebenen Techniken zu erhalten. Ein Computerprogrammprodukt kann ein computerlesbares Medium enthalten. In one or more examples, the described functions may be accomplished by hardware, processors, software, firmware, or any combination thereof. When implemented in software, the functions may be stored as one or more instructions or code on a computer-readable medium or transmitted thereto and executed by a hardware-based processing unit. Computer-readable media may include computer-readable storage media that corresponds to a tangible medium, such as a data storage medium, or a communication medium, including any medium that permits transmission of a computer program from one location to another, such as in accordance with a transmission protocol. In this way, computer readable media generally corresponds to (1) tangible computer readable storage media that is non-transitory, or (2) a communication medium, such as a signal or carrier wave. Data storage media may be any suitable media that can be accessed by one or more computers or one or more processors to obtain instructions, code, and / or data structures for implementing the techniques described in this specification. A computer program product may include a computer readable medium.
Nur als Beispiel, und nicht einschränkend, kann ein solches computerlesbares Speichermedium enthalten: ein RAM, ein ROM, EEPROM, eine CD-ROM oder andere optische Plattenspeicher, magnetische Plattenspeicher oder andere magnetische Speicherbauelemente, einen Flash-Speicher oder ein beliebiges anderes Medium, das dazu verwendet werden kann, einen gewünschten Programmcode in der Form von Befehlen oder Datenstrukturen zu speichern und auf den durch einen Computer zugegriffen werden kann. Auch wird eine beliebige Verbindung in geeigneter Weise als computerlesbares Medium bezeichnet. Wenn beispielsweise Befehle von einer Website, einem Server oder einer anderen entfernten Quelle unter Verwendung eines Koaxialkabels, eines faseroptischen Kabels, einer Twisted-Pair-Leitung, einer digitalen Teilnehmerleitung (DSL) oder drahtloser Technologien, wie beispielsweise Infrarot, Funk oder Mikrowelle, übertragen werden, dann sind das Koaxialkabel, das faseroptische Kabel, die Twisted-Pair-Leitung, DSL oder die drahtlosen Technologien, wie beispielsweise Infrarot, Funk und Mikrowelle in der Definition von Medium enthalten. Es versteht sich jedoch, dass computerlesbare Speichermedien und Datenspeichermedien keine Verbindungen, Trägerwellen, Signale oder anderen transienten Medien enthalten, sondern stattdessen nicht-transiente greifbare Speichermedien betreffen. Platte und Disk, wie sie hier verwendet werden, umfassen eine Kompakt Disk (CD), eine Laserdisk, eine optische Disk, DVDs, eine Floppydisk und Bluray-Disks, wobei Platten üblicherweise Daten magnetisch reproduzieren, während Disks Daten optisch mit Lasern reproduzieren. Kombinationen des oben erwähnten sind ebenfalls durch computerlesbare Medien umfasst. By way of example only, and not limitation, such computer-readable storage medium may include: a RAM, a ROM, EEPROM, a CD-ROM or other optical disk, magnetic disk or other magnetic memory devices, a flash memory, or any other medium can be used to store a desired program code in the form of commands or data structures and which can be accessed by a computer. Also, any connection will be appropriately referred to as a computer-readable medium. For example, when commands are transmitted from a web site, server, or other remote source using a coaxial cable, a fiber optic cable, a twisted pair, a digital subscriber line (DSL), or wireless technologies, such as infrared, radio, or microwave then the coaxial cable, the fiber optic cable, the twisted pair cable, DSL or the wireless technologies such as infrared, radio and microwave are included in the definition of medium. It is understood, however, that computer-readable storage media and data storage media do not include links, carrier waves, signals or other transient media, but instead relate to non-transient tangible storage media. Disk and disk as used herein include a compact disk (CD), a laser disk, an optical disk, DVDs, a floppy disk and Bluray disks, wherein disks usually magnetically reproduce data, while disks optically reproduce data with lasers. Combinations of the above are also encompassed by computer readable media.
Befehle können durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden, wie beispielsweise eine oder mehrere digitale Signalprozessoren (DSPs), allgemeine Mikroprozessoren, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbare Logik-Arrays (FPGAs) oder andere äquivalente integrierte oder diskrete Logikschaltungen. Entsprechend kann sich der hierin verwendete Begriff „Prozessor” auf eine beliebige der vorangegangenen Strukturen oder auf andere Strukturen beziehen, die geeignet sind, die hierin beschriebenen Verfahren zu implementieren. Zusätzlich kann gemäß einiger Aspekte die hierin beschriebene Funktionalität durch spezielle Hardware und/oder Softwaremodule realisiert werden. Auch könnten die Techniken vollständig in einer oder mehreren Schaltungen oder Logikelementen realisiert sein. Commands may be performed by one or more processors, such as one or more digital signal processors (DSPs), general purpose microprocessors, application specific integrated circuits (ASICs), field programmable logic arrays (FPGAs), or other equivalent integrated or discrete logic circuits. Accordingly, the term "processor" as used herein may refer to any of the foregoing structures or to other structures capable of implementing the methods described herein. Additionally, in accordance with some aspects, the functionality described herein may be realized by specific hardware and / or software modules. Also, the techniques could be fully implemented in one or more circuits or logic elements.
Die in dieser Beschreibung erläuterten Verfahren können in einem weiten Bereich von Vorrichtungen oder Apparaten, einschließlich eines drahtlosen Handgeräts, einer integrierten Schaltung (IC) oder einer Gruppe von ICs (zum Beispiel einem Chipsatz) realisiert werden. Verschiedene Komponenten, Module oder Einheiten sind in dieser Beschreibung erläutert, um funktionelle Aspekte der Vorrichtung hervorzuheben, die dazu ausgebildet sind, die beschriebenen Verfahren zu realisieren, aber erfordern nicht notwendigerweise eine Realisierung durch unterschiedliche Hardwareeinheiten. Vielmehr können, wie oben beschrieben, verschiedene Einheiten in einer Hardwareeinheit kombiniert werden oder durch eine Sammlung von zusammenarbeitenden Hardwareeinheiten bereitgestellt werden, einschließlich einem oder mehreren Prozessoren, wie oben beschrieben, in Verbindung mit geeigneter Hardware und/oder Firmware. The methods discussed in this specification can be implemented in a wide range of devices or apparatus including a wireless handset, an integrated circuit (IC), or a group of ICs (eg, a chipset). Various components, modules, or units are discussed in this specification to highlight functional aspects of the apparatus that are configured to implement the described methods, but do not necessarily require implementation by different hardware units. Rather, as described above, various units in a hardware unit may be combined or provided by a collection of cooperating hardware units, including one or more processors as described above, in conjunction with appropriate hardware and / or firmware.
Verschiedene Beispiele wurden beschrieben. Viele der beschriebenen Beispiele betreffen Verfahren zur Kommunikation zwischen der Sekundär- und Primärseite eines Sperrwandlers, um die Verwendung eines gemeinsamen Controllers für beide Seiten des Sperrwandlers zu ermöglichen. Allerdings können die beschriebenen Verfahren zur Kommunikation zwischen zwei Seiten eines Transformators auch aus anderem Anlass oder bei anderen Transformatoranwendungen eingesetzt werden. Various examples have been described. Many of the examples described relate to methods of communication between the secondary and primary sides of a flyback converter to enable the use of a common controller for both sides of the flyback converter. However, the described methods of communication between two sides of a transformer may also be used for other purposes or in other transformer applications.
