DE102015206264A1 - Erfassen einer offenen Verbindung einer Hilfswicklung bei einer Schaltmodus-Energieversorgung - Google Patents
Erfassen einer offenen Verbindung einer Hilfswicklung bei einer Schaltmodus-Energieversorgung Download PDFInfo
- Publication number
- DE102015206264A1 DE102015206264A1 DE102015206264.3A DE102015206264A DE102015206264A1 DE 102015206264 A1 DE102015206264 A1 DE 102015206264A1 DE 102015206264 A DE102015206264 A DE 102015206264A DE 102015206264 A1 DE102015206264 A1 DE 102015206264A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- auxiliary winding
- power converter
- voltage
- switch
- winding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/12—Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
- H02M3/33523—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Ein Leistungswandler, der einen Transformator aufweist mit einer Primärwicklung, die mit einer Eingangsspannung gekoppelt ist, einer Sekundärwicklung, die mit einem Ausgang des Leistungswandlers gekoppelt ist, und einer Hilfswicklung, ist konfiguriert zum Erfassen eines „offene Verbindung”-Fehlers der Hilfswicklung. Der Leistungswandler umfasst eine Stromquelle, die mit der Hilfswicklung gekoppelt ist, die, wenn aktiviert, einen Strom an die Hilfswicklung liefert. Eine Steuervorrichtung misst eine Spannung über die Hilfswicklung. In Reaktion auf ein Erfassen einer Zunahme der Spannung über die Hilfswicklung, während die Stromquelle aktiviert ist, deaktiviert die Steuervorrichtung den Leistungswandler.
Description
- HINTERGRUND
- Diese Offenbarung betrifft im Allgemeinen ein Schaltnetzteil und insbesondere ein Erfassen von „offene Verbindung”-Fehlern einer Hilfswicklung in einer Schaltmodus-Energieversorgung.
- Viele elektronische Vorrichtungen, einschließlich Smartphones, Tablet-PCs und tragbare Computer, verwenden Energieversorgungen, die einen gesteuerten und geregelten Energieausgang über weite Betriebsbedingungen vorsehen. Diese Energieversorgungen umfassen oft eine Leistungsstufe zur Lieferung von elektrischer Energie von einer Energiequelle zu einer Last über einen Transformator. Ein Schalter in der Leistungsstufe koppelt oder entkoppelt elektrisch die Last mit/von der Energiequelle und eine Schaltsteuervorrichtung, die mit dem Schalter gekoppelt ist, steuert eine Einschaltzeit und Ausschaltzeit des Schalters. Eine Regelung des Energieausgangs kann erreicht werden unter anderem durch Messen des Ausgangsstroms oder der Ausgangsspannung und Rückführen an die primärseitige Schaltsteuervorrichtung. Um eine Kostenleistung zu verbessern und eine Größe zu reduzieren, setzen viele handelsübliche isolierte Energieversorgungen nur primärseitige Rückkopplung und Steuerung ein.
- Bei Energieversorgungen mit primärseitiger Rückkopplung und Steuerung sieht eine Hilfswicklung ein Rückkopplungssignal an die Schaltsteuervorrichtung vor. Durch Erfassen von primärseitigen Signalen erfasst die Steuervorrichtung den sekundären Ausgang und Lastbedingungen, um den Ausgang der Energieversorgung zu steuern und zu regeln. Wenn jedoch die Hilfswicklung fehlerhaft ist oder von der Energieversorgung getrennt ist, empfängt die Schaltsteuervorrichtung kein genaues Rückkopplungssignal. Ohne ein genaues Rückkopplungssignal kann die Steuervorrichtung einen Betrieb, der Energieversorgung innerhalb Überspannungsgrenzen nicht aufrechterhalten, was zu einer möglichen Beschädigung der Energieversorgung oder einer Last führt, die von der Energieversorgung angesteuert wird. Es ist daher wichtig, „offene Verbindung”-Fehler der Hilfswicklung vor einer Verwendung der Hilfswicklung zu erfassen, um eine Rückkopplung an die Schaltsteuervorrichtung vorzusehen.
- ZUSAMMENFASSUNG
- Ein Leistungswandler ist konfiguriert zum Erfassen von „offene Verbindung”-Fehler einer Hilfswicklung, wie ein Trennen der Hilfswicklung von dem Leistungswandler oder ein Herstellungsfehler der Hilfswicklung. Der Leistungswandler weist einen Transformator mit einer Primärwicklung, die mit einer Eingangsspannung gekoppelt ist, einer Sekundärwicklung, die mit einem Ausgang des Leistungswandlers gekoppelt ist, und der Hilfswicklung auf. Eine Ausgangsspannung des Leistungswandlers wird als eine Rückkopplung über die Hilfswicklung reflektiert. Eine Steuervorrichtung ist mit der Hilfswicklung gekoppelt und misst eine Spannung über die Hilfswicklung. In einem Ausführungsbeispiel empfängt die Steuervorrichtung die Rückkopplung, die über die Hilfswicklung erzeugt wird, und regelt den Ausgang des Leistungswandlers basierend auf der empfangenen Rückkopplung.
- Eine Stromquelle ist mit der Hilfswicklung gekoppelt. Wenn sie aktiviert ist, liefert die Stromquelle einen Strom an die Hilfswicklung. Wenn die Steuervorrichtung einen Anstieg der Spannung über die Hilfswicklung erfasst, während die Stromquelle aktiviert ist, erfasst die Steuervorrichtung einen „offene Verbindung”-Fehler der Hilfswicklung und deaktiviert als Reaktion den Leistungswandler.
- Die Merkmale und Vorteile, die in der Spezifikation beschrieben werden, sind nicht allumfassend und insbesondere sind viele zusätzliche Merkmale und Vorteile für einen Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich in Anbetracht der Zeichnungen, der Beschreibung und der Ansprüche. Darüber hinaus ist anzumerken, dass die in der Spezifikation verwendete Sprache hauptsächlich zur Lesbarkeit und zu Lehrzwecken ausgewählt wurde, und nicht ausgewählt wurde, um den Erfindungsgegenstand abzugrenzen oder zu umschreiben.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Die Lehren der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind einfach verständlich durch Betrachtung der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
-
1 zeigt einen Leistungswandler gemäß einem Ausführungsbeispiel. -
2 ist ein Blockdiagramm eines Leistungswandlers, der konfiguriert ist zum Erfassen von „offene Verbindung”-Fehlern gemäß einem Ausführungsbeispiel. -
3 ist ein Blockdiagramm eines Leistungswandlers, der konfiguriert ist zum Erfassen von „offene Verbindung”-Fehlern gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. -
4 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zum Erfassen von „offene Verbindung”-Fehlern gemäß einem Ausführungsbeispiel darstellt. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
- Die Figuren und die folgende Beschreibung betreffen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auf beispielhafte Weise. Es sollte angemerkt werden, dass aus der folgenden Diskussion alternative Ausführungsbeispiele der hier offenbarten Strukturen und Verfahren leicht als praktikable Alternativen erkannt werden können, die eingesetzt werden können, ohne von den Prinzipien der beanspruchten Erfindung abzuweichen.
- Detailliert wird nun Bezug genommen auf verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung(en), von denen Beispiele in den beigefügten Figuren dargestellt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn immer möglich, ähnliche oder gleiche Bezugszahlen in den Figuren verwendet werden können und ähnliche oder gleiche Funktionalität angeben können. Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nur zum Zwecke der Illustration. Fachleute auf dem Gebiet werden aus der folgenden Beschreibung erkennen, dass alternative Ausführungsbeispiele der hier dargestellten Strukturen und Verfahren verwendet werden können, ohne von den Prinzipien der hier beschriebenen Erfindung abzuweichen.
- Ausführungsbeispiele der hier beschriebenen Leistungswandler können konfiguriert sein zum Erfassen von offenen Fehler-Verbindungen einer Hilfswicklung, die eine Rückkopplung eines Ausgangs der Leistungswandler auf einer primären Seite der Leistungswandler vorsieht. Da eine offene Fehler-Verbindung der Hilfswicklung, wie eine Trennung der Hilfswicklung von dem Leistungswandler oder ein Herstellungsfehler der Hilfswicklung, die Genauigkeit des Rückkopplungssignals reduziert, kann ein Regeln eines Ausgangs des Leistungswandlers basierend auf dem Rückkopplungssignal, das über eine fehlerhafte Hilfswicklung erzeugt wird, zu einem Betrieb des Leistungswandlers außerhalb der Spezifikationen des Leistungswandlers oder einer Last, die mit dem Leistungswandler gekoppelt ist, führen. Ausführungsbeispiele eines Leistungswandlers umfassen daher eine Steuervorrichtung zum Deaktivieren des Leistungswandlers in Reaktion auf ein Erfassen eines „offene Verbindung”-Fehlers.
-
1 zeigt ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel eines Leistungswandlers100 mit einer primärseitigen Rückkopplung und Steuerung. In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Leistungswandler100 neben anderen Komponenten einen Transformator mit einer Primärwicklung102 , einer Sekundärwicklung104 und einer Hilfswicklung103 , einen Leistungsschalter106 und eine Steuervorrichtung110 . - Unter Bezugnahme auf
1 , empfängt der Leistungswandler100 einen AC- bzw. Wechselstrom von einer AC- bzw. Wechselstromquelle (nicht gezeigt), der gleichgerichtet wird, um die geregelte DC-Eingangsspannung101 über den Eingangskondensator C1 vorzusehen. Die Eingangsspannung101 ist mit der Primärwicklung102 gekoppelt. Während EIN-Zyklen des Leistungsschalters106 wird Energie in der Primärwicklung102 gespeichert, da der Gleichrichter D1 in Speerrichtung vorgespannt ist. Die in der primären Wicklung102 gespeicherte Energie wird an die Sekundärwicklung104 freigegeben und während der AUS-Zyklen des Leistungsschalters106 an die Last120 über den Kondensator C2 übertragen, da der Gleichrichter D1 in Vorwärtsrichtung vorgespannt wird. Nachdem der Leistungsschalter106 ausgeschaltet wird, führt der Gleichrichter D1 Strom an den Ausgang des Schaltleistungswandlers100 . - Die primärseitige Steuervorrichtung
110 erzeugt ein Steuersignal113 , um den Leistungsschalter106 einzuschalten oder auszuschalten. Die Steuervorrichtung110 erfasst den Strom I_sense durch die Primärwicklung102 in der Form einer Spannung115 über einen Erfassungswiderstand Rs. Der Strom I_sense ist proportional zu dem Strom durch die Last120 um ein Wicklungsverhältnis des Transformators. In einem Ausführungsbeispiel empfängt die Steuervorrichtung110 auch zwei Rückkopplungssignale: eine erfasste Spannung V_SENSE, die die Ausgangsspannung121 des Leistungswandlers100 angibt, und ein Fehlererfassungssignal FAULT, das eine Überspannungsbedingung oder eine andere Fehlerbedingung des Leistungswandlers100 angibt. Die Rückkopplungssignale, die in die Steuervorrichtung110 eingegeben werden, werden dadurch erzeugt, dass die Spannung über die Sekundärwicklung104 über die Hilfswicklung103 des Transformators während der Aus-Zyklen des Leistungsschalters106 reflektiert wird. Die Spannung über die Hilfswicklung103 wird durch einen ersten Widerstandsteiler geteilt, der die Widerstände R1 und R2 umfasst, und in die Steuervorrichtung110 als die erfasste Spannung V_sense eingegeben, die die Ausgangsspannung121 angibt. Das FAULT-Signal wird durch Teilen der Spannung über die Hilfswicklung103 durch einen zweiten Spannungsteiler mit den Widerständen R3 und R4 erzeugt. Der kombinierte Widerstandswert der Widerstände R1 und R2 und der kombinierte Widerstandswert der Widerstände R3 und R4 ist jeweils größer als der Widerstandswert der Hilfswicklung103 , wenn die Hilfswicklung103 mit dem Leistungswandler100 verbunden ist. - Die Steuervorrichtung
110 steuert ein Schalten des Leistungsschalters106 , um die Ausgangsspannung121 basierend auf V_sense zu regeln oder den Ausgangsstrom durch die Last120 basierend auf I_sense zu regeln. Die Steuervorrichtung110 kann eine bzw. jede aus einer Anzahl von Modulationstechniken einsetzen, wie Pulsbreitenmodulation (PWM – pulse width modulation) oder Pulsfrequenzmodulation (PFM – pulse frequency modulation), um die EIN- und AUS-Zustände und Arbeitszyklen des Leistungsschalters106 zu steuern, um die Ausgangsspannung121 und den Strom durch die Last120 zu regeln. - Die Steuervorrichtung
110 ist konfiguriert zum Betreiben des Schaltleistungswandlers100 während einer Vielzahl von Lastbedingungen, einschließlich wenn eine Last (zum Beispiel eine elektronische Vorrichtung) mit der Energieversorgung verbunden ist und wenn eine Last nicht verbunden ist. Zum Beispiel liefert in einem Konstantspannungsmodus die Steuervorrichtung110 einen geregelten DC-Ausgang mit einer festen Spannung innerhalb eines spezifizierten Toleranzbereichs. Ein Konstantspannungsmodus gibt im Allgemeinen an, dass die interne Batterie der elektronischen Vorrichtung vollständig geladen ist und der feste Spannungsausgang der Energieversorgung liefert die Betriebsleistung für einen Normalbetrieb der elektronischen Vorrichtung. In einem Konstantstrommodus liefert die Energieversorgung einen festen Stromausgang. Der Konstantstrommodus gibt im Allgemeinen an, dass die interne Batterie der elektronischen Vorrichtung nicht vollständig geladen ist und der konstante Stromausgang der Energieversorgung ermöglicht ein effizientes Laden der internen Batterie der elektronischen Vorrichtung. Schließlich ist, in einer Bedingung ohne Last, die elektronische Vorrichtung von der Energieversorgung getrennt. In der Bedingung ohne Last kann die Steuervorrichtung110 einen geregelten Spannungsausgang von dem Leistungswandler100 in Erwartung darauf beibehalten, dass die Last wieder mit der Energieversorgung verbunden wird. - In Bedingungen mit geringer Last oder ohne Last kann die Steuervorrichtung
110 in einer PFM arbeiten und die Schaltfrequenz des Leistungsschalters106 reduzieren, um eine Regelung der Ausgangsspannung121 beizubehalten. Wenn die Schaltfrequenz des Leistungsschalters106 abnimmt, nimmt die Zeit zwischen Messungen der erfassten Spannung V_sense aufgrund der AUS-Zyklen des Leistungsschalters106 zu. Wenn die Last120 zwischen Messungen zunimmt, fällt die Ausgangsspannung121 , bis V_sense erneut erfasst wird und die Steuervorrichtung110 auf die Laständerung reagiert. - Die Steuervorrichtung
110 ist auch konfiguriert zum Überwachen hinsichtlich Fehlerbedingungen basierend auf dem Fehlererfassungssignal und zum Deaktivieren des Leistungswandlers100 in Reaktion auf das Erfassen einer Fehlerbedingung. Wenn zum Beispiel die Steuervorrichtung110 erfasst, dass die Ausgangsspannung121 über einen Überspannungsschwellenwert angestiegen ist, deaktiviert die Steuervorrichtung110 den Leistungswandler100 , um die Möglichkeit einer Beschädigung des Leistungswandlers100 oder der Last120 zu reduzieren. - Somit regelt die Steuervorrichtung
110 die Ausgangsspannung121 basierend auf der Rückkopplungsspannung, die über die Hilfswicklung103 erzeugt wird. Wenn eine Verbindung der Hilfswicklung103 mit dem Leistungswandler100 fehlerhaft ist (zum Beispiel die Hilfswicklung103 von dem Leistungswandler100 getrennt ist), empfängt die Steuervorrichtung110 kein genaues Rückkopplungssignal und regelt daher die Ausgangsspannung121 nicht richtig. Um zu verifizieren, dass die Hilfswicklung103 richtig verbunden ist, führt die Steuervorrichtung110 während einer Startsequenz des Leistungswandlers100 einen Verifizierungsprozess durch. Wenn der Verifizierungsprozess angibt, dass die Hilfswicklung103 getrennt oder nicht richtig verbunden ist, deaktiviert die Steuervorrichtung110 den Leistungswandler100 . -
2 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel des Leistungswandlers100 zeigt, der konfiguriert ist zum Erfassen eines „offene Verbindung”-Fehlers der Hilfswicklung103 . Wie in2 gezeigt, umfasst der Leistungswandler100 eine Stromquelle205 , die zwischen der Hilfswicklung103 und der Steuervorrichtung110 gekoppelt ist. Wenn aktiviert, liefert die Stromquelle205 Strom an die Hilfswicklung103 . Da der effektive Widerstand der Hilfswicklung103 niedrig ist, wenn die Hilfswicklung103 mit dem Leistungswandler100 verbunden ist, ist die Spannung niedrig, die über eine verbundene Hilfswicklung103 erzeugt wird, während die Stromquelle205 aktiviert ist. Im Gegensatz dazu, da der effektive Widerstand der Hilfswicklung103 hoch ist, wenn die Hilfswicklung103 nicht richtig verbunden ist, ist die Spannung hoch, die über eine fehlerhafte Hilfswicklung103 erzeugt wird, während die Stromquelle205 aktiviert ist. - In einem Ausführungsbeispiel misst die Steuervorrichtung
110 eine Spannung über den Widerstand R4, um offene Verbindungen an der Hilfswicklung103 zu erfassen. Die Spannung über den Widerstand R4 wird in einen Komparator210 eingegeben, der die Spannung mit einer Schwellenspannung Vth vergleicht. Wenn die Spannung über den Widerstand R4 größer ist als die Schwellenspannung Vth während des Verifizierungsprozesses, bestimmt die Steuervorrichtung110 , dass die Verbindung der Hilfswicklung103 mit dem Leistungswandler100 fehlerhaft ist, und deaktiviert den Leistungswandler100 . Im Gegensatz dazu, wenn der Komparator210 keine Zunahme der Spannung über den Widerstand R4 während des Verifizierungsprozesses erfasst, bestimmt die Steuervorrichtung110 , dass die Hilfswicklung103 mit dem Leistungswandler100 verbunden ist, und fährt mit einem normalen Betrieb des Leistungswandlers100 fort. - Die Stromquelle
205 , die Strom an die Hilfswicklung103 liefert, um offene Verbindungen der Hilfswicklung103 zu erfassen, kann jede Stromquelle in dem Leistungswandler100 sein. In einem Ausführungsbeispiel, wie in3 gezeigt, umfasst die Steuervorrichtung110 die Stromquelle205 . In dem in3 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Stromquelle205 einen Schalter305 , der mit einer Spannungsquelle in der Steuervorrichtung110 gekoppelt ist, wie eine Spannung VDDA zum Liefern von Spannung an interne Komponenten der Steuervorrichtung110 . Die Steuervorrichtung110 aktiviert den Schalter305 , um zu verifizieren, dass die Hilfswicklung103 mit dem Leistungswandler100 verbunden ist. Nach dem Verifizieren der Verbindung der Hilfswicklung103 mit dem Leistungswandler100 (zum Beispiel wenn die Steuervorrichtung110 keine Erhöhung der Spannung über die Hilfswicklung103 erfasst) schaltet die Steuervorrichtung110 den Schalter305 aus, um einen normalen Betrieb des Leistungswandlers100 wiederaufzunehmen. -
4 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Verifizierungsprozess400 zum Erfassen von „offene Verbindung”-Fehlern der Hilfswicklung103 in einem Leistungswandler100 zur primärseitigen Rückkopplung und Steuerung darstellt. Der Prozess400 kann während einer Startsequenz des Leistungswandlers100 durchgeführt werden, zum Beispiel, wenn der Leistungswandler100 mit einer AC-Stromquelle verbunden ist. In einem Ausführungsbeispiel werden die Schritte des Prozesses400 durch die Steuervorrichtung110 durchgeführt, die konfiguriert ist zum Empfangen einer Rückkopplung von der Hilfswicklung103 und Regeln eines Ausgangs des Leistungswandlers100 basierend auf der Rückkopplung. - Die Steuervorrichtung
110 liefert402 einen Strom an die Hilfswicklung103 . In einem Ausführungsbeispiel liefert402 die Steuervorrichtung110 den Strom durch Aktivieren der Stromquelle205 . Zum Beispiel schaltet die Steuervorrichtung110 den Schalter305 ein, der mit einer internen Spannungsquelle VDDA der Steuervorrichtung110 gekoppelt ist. Wenn aktiviert, liefert die Stromquelle205 einen Strom an die Hilfswicklung103 . - Die Steuervorrichtung
110 erfasst404 ein Signal, das eine Spannung über die Hilfswicklung103 angibt (zum Beispiel ein Signal, das eine Spannung über den Widerstand R4 angibt), misst die Spannung des erfassten Signals und vergleicht406 die gemessene Spannung mit einer Schwellenspannung Vth. In einem Ausführungsbeispiel erfasst404 die Steuervorrichtung110 das Signal, das die Spannung über die Hilfswicklung103 angibt, für eine spezifizierte Zeitdauer nach einem Aktivieren der Stromquelle205 , wie zum Beispiel 10 Millisekunden. Wenn die gemessene Spannung größer ist als die Schwellenspannung Vth, während die Stromquelle205 aktiviert ist, deaktiviert408 die Steuervorrichtung110 den Leistungswandler100 . Wenn die gemessene Spannung kleiner ist als die Schwellenspannung Vth, während die Stromquelle205 aktiviert ist, setzt die Steuervorrichtung110 den normalen Betrieb des Leistungswandlers100 fort durch Regeln410 eines Ausgangs des Leistungswandlers100 basierend auf dem Rückkopplungssignal, das über die Hilfswicklung103 erzeugt wird. - Obwohl bestimmte Ausführungsbeispiele und Anwendungen hier dargestellt und beschrieben wurden, ist offensichtlich, dass die Ausführungsbeispiele nicht auf die genaue Konstruktion und die Komponenten begrenzt sind, die hier offenbart werden, und dass verschiedene Modifikationen, Änderungen und Variationen bei der Anordnung, dem Betrieb und Details der Verfahren und Vorrichtungen der Ausführungsbeispiele vorgenommen werden können, ohne von dem Sinn und Umfang der Ausführungsbeispiele abzuweichen, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert.
- Bei der Lektüre dieser Offenbarung werden Fachleute auf dem Gebiet weitere zusätzliche alternative Ausgestaltungen für das System erkennen. Während somit bestimmte Ausführungsbeispiele und Anwendungen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, ist offensichtlich, dass die Erfindung nicht auf die genaue Konstruktion und die Komponenten begrenzt ist, die hier offenbart werden, und dass verschiedene Modifikationen, Änderungen und Variationen, die für Fachleute offensichtlich sind, bei der Anordnung, dem Betrieb und Details des Verfahrens und der Vorrichtung der hier offenbarten, vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne von dem Sinn und Umfang der Erfindung abzuweichen, wie in den Ansprüchen hinsichtlich des Gegenstands definiert.
Claims (16)
- Ein Leistungswandler, der aufweist: einen Transformator, der eine Primärwicklung, die mit einer Eingangsspannung gekoppelt ist, eine Sekundärwicklung, die mit einem Ausgang des Leistungswandlers gekoppelt ist, und eine Hilfswicklung umfasst, wobei die Ausgangsspannung des Leistungswandlers als Rückkopplung über die Hilfswicklung reflektiert wird; eine Stromquelle, die mit der Hilfswicklung gekoppelt ist, wobei die Stromquelle, wenn aktiviert, einen Strom an die Hilfswicklung liefert; und eine Steuervorrichtung zum Messen einer Spannung über die Hilfswicklung, wobei die Steuervorrichtung ausgebildet ist zum Deaktivieren des Leistungswandlers in Reaktion auf ein Erfassen einer Zunahme der Spannung über die Hilfswicklung, während die Stromquelle aktiviert ist.
- Der Leistungswandler gemäß Anspruch 1, der weiter aufweist: einen Komparator, der die Spannung über die Hilfswicklung empfängt und die empfangene Spannung mit einer Schwellenspannung vergleicht; wobei die Steuervorrichtung den Leistungswandler in Reaktion darauf deaktiviert, dass die Spannung über die Hilfswicklung größer ist als die Schwellenspannung.
- Der Leistungswandler gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Stromquelle ein Ausgang der Steuervorrichtung ist.
- Der Leistungswandler gemäß Anspruch 3, wobei die Stromquelle einen Schalter aufweist, der mit einer Spannungsquelle der Steuervorrichtung gekoppelt ist, und wobei die Steuervorrichtung den Schalter einschaltet, um die Stromquelle zu aktivieren, und den Schalter ausschaltet, um die Stromquelle zu deaktivieren.
- Der Leistungswandler gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei die Steuervorrichtung die Stromquelle während einer Startsequenz des Leistungswandlers aktiviert.
- Der Leistungswandler gemäß einem vorhergehenden Anspruch, der weiter aufweist: einen Schalter, der mit der Primärwicklung des Transformators gekoppelt ist, wobei Strom in der Primärwicklung in Reaktion darauf erzeugt wird, dass der Schalter eingeschaltet wird, und nicht erzeugt wird in Reaktion darauf, dass der Schalter ausgeschaltet wird; wobei die Steuervorrichtung ein Signal erzeugt zum Steuern eines Schaltens des Schalters basierend auf der Rückkopplung über die Hilfswicklung.
- Der Leistungswandler gemäß Anspruch 6, wobei die Steuervorrichtung das Signal zum Steuern des Schaltens des Schalters in Reaktion auf ein Nicht-Erfassen der Zunahme der Spannung über die Hilfswicklung erzeugt, während die Stromquelle aktiviert ist.
- Der Leistungswandler gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Steuervorrichtung die Rückkopplung von der Hilfswicklung empfängt.
- Ein Verfahren zum Erfassen eines „offene Verbindung”-Fehlers einer Hilfswicklung eines Leistungswandlers, wobei der Leistungswandler eine Steuervorrichtung und einen Transformator mit einer Primärwicklung, die mit einer Eingangsspannung gekoppelt ist, einer Sekundärwicklung, die mit einem Ausgang des Schaltleistungswandlers gekoppelt ist, und der Hilfswicklung umfasst, wobei die Ausgangsspannung des Leistungswandlers als Rückkopplung über die Hilfswicklung reflektiert wird, wobei das Verfahren aufweist: Vorsehen von Strom für die Hilfswicklung; Erfassen eines Signals, das eine Spannung über die Hilfswicklung angibt; und in Reaktion auf das erfasste Signal, das einen Anstieg der Spannung über die Hilfswicklung angibt, während der Strom für die Hilfswicklung vorgesehen wird, Deaktivieren des Leistungswandlers.
- Das Verfahren gemäß Anspruch 9, das weiter aufweist: Vergleichen der Spannung über die Hilfswicklung mit einer Schwellenspannung; wobei der Leistungswandler in Reaktion darauf deaktiviert wird, dass die Spannung über die Hilfswicklung größer ist als die Schwellenspannung.
- Das Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei der Strom durch die Steuervorrichtung vorgesehen wird.
- Das Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei eine Stromquelle, die den Strom für die Hilfswicklung vorsieht, einen Schalter aufweist, der mit einer Spannungsquelle der Steuervorrichtung gekoppelt ist, und wobei das Vorsehen des Stroms ein Einschalten des Schalters aufweist.
- Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9–12, wobei der Strom für die Hilfswicklung während einer Startsequenz des Leistungswandlers vorgesehen wird.
- Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9–13, wobei der Leistungswandler weiter einen Schalter aufweist, der mit der Primärwicklung des Transformators gekoppelt ist, wobei Strom in der Primärwicklung erzeugt wird in Reaktion darauf, dass der Schalter eingeschaltet wird, und nicht erzeugt wird in Reaktion darauf, dass der Schalter ausgeschaltet wird, und wobei die Steuervorrichtung ein Signal zum Steuern eines Schaltens des Schalters basierend auf der Rückkopplung über die Hilfswicklung erzeugt.
- Das Verfahren gemäß Anspruch 14, das weiter aufweist: in Reaktion darauf, dass das erfasste Signal den Anstieg der Spannung über die Hilfswicklung nicht angibt, während der Strom für die Hilfswicklung vorgesehen wird, Erzeugen des Signals zum Steuern eines Schaltens des Schalters.
- Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9–15, das weiter ein Empfangen der Rückkopplung von der Hilfswicklung aufweist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/634,564 US9559597B2 (en) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | Detecting open connection of auxiliary winding in a switching mode power supply |
US14/634,564 | 2015-02-27 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015206264A1 true DE102015206264A1 (de) | 2016-09-01 |
DE102015206264B4 DE102015206264B4 (de) | 2018-04-12 |
Family
ID=56682534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015206264.3A Active DE102015206264B4 (de) | 2015-02-27 | 2015-04-08 | Erfassen einer offenen Verbindung einer Hilfswicklung bei einer Schaltmodus-Energieversorgung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9559597B2 (de) |
CN (1) | CN106208705B (de) |
DE (1) | DE102015206264B4 (de) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016164086A1 (en) * | 2015-04-10 | 2016-10-13 | Dialog Semiconductor Inc. | Auxiliary winding ground fault detection for isolated dc/dc converter |
JP6877238B2 (ja) * | 2017-05-24 | 2021-05-26 | 株式会社デンソー | 検査システム |
US10511230B2 (en) * | 2018-01-23 | 2019-12-17 | Apple Inc. | Adaptive wakeup time control in burst mode of a primary side regulated flyback converter |
JP2019129607A (ja) * | 2018-01-24 | 2019-08-01 | トヨタ自動車株式会社 | 電源制御装置 |
TWI689158B (zh) * | 2018-01-30 | 2020-03-21 | 通嘉科技股份有限公司 | 可提供開路保護之電源控制器以及相關之控制方法 |
US10795986B2 (en) * | 2018-02-12 | 2020-10-06 | Ge Energy Power Conversion Technology Limited | Method and system for authenticating a component in a power converter |
US10840696B2 (en) | 2019-01-14 | 2020-11-17 | Kollmorgen Corporation | Method and apparatus for limiting the output voltages of switch mode power supplies |
JP7056606B2 (ja) * | 2019-02-20 | 2022-04-19 | 株式会社豊田自動織機 | 絶縁型降圧dcdcコンバータ |
CN110967619B (zh) * | 2019-04-30 | 2021-10-22 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 检测电路、电路检测及控制方法 |
US12007417B2 (en) * | 2020-02-21 | 2024-06-11 | Signify Holding B.V. | Voltage sensing circuit and method |
CN112838756B (zh) * | 2021-01-04 | 2022-05-31 | 中车株洲电力机车研究所有限公司 | 一种开关电源启动供电电路 |
CN116722720B (zh) * | 2023-08-10 | 2023-10-24 | 恩赛半导体(成都)有限公司 | 一种辅助电路、电源系统和电子装置 |
Family Cites Families (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2085202C (en) * | 1992-03-24 | 1996-10-22 | Ricky L. Bunch | Positive temperature coefficient start winding protection |
US5874841A (en) | 1997-07-28 | 1999-02-23 | Philips Electronics North America Corporation | Sample-and-hold circuit for a switched-mode power supply |
US5995384A (en) * | 1997-07-31 | 1999-11-30 | Philips Electronics North America Corporation | Functional on/off switch for switched-mode power supply circuit with burst mode operation |
JP3987950B2 (ja) * | 2001-12-27 | 2007-10-10 | サンケン電気株式会社 | Dc−dcコンバータ |
US6836415B1 (en) * | 2003-06-18 | 2004-12-28 | Systems General Corp. | Primary-side regulated pulse width modulation controller with improved load regulation |
JP3973652B2 (ja) * | 2004-05-24 | 2007-09-12 | 松下電器産業株式会社 | スイッチング電源装置 |
US7061225B2 (en) * | 2004-06-29 | 2006-06-13 | System General Corp. | Apparatus and method thereof for measuring output current from primary side of power converter |
US7016204B2 (en) * | 2004-08-12 | 2006-03-21 | System General Corp. | Close-loop PWM controller for primary-side controlled power converters |
US7362592B2 (en) * | 2004-09-16 | 2008-04-22 | System General Corp. | Switching control circuit for primary-side controlled power converters |
US7259972B2 (en) * | 2004-10-07 | 2007-08-21 | System General Corporation | Primary-side-control power converter having a switching controller using frequency hopping and voltage and current control loops |
EP1648080B1 (de) * | 2004-10-13 | 2012-01-04 | Infineon Technologies AG | Treiberschaltung für einen Schalter in einem Schaltnetzteil |
US7423856B2 (en) * | 2006-01-03 | 2008-09-09 | Semiconductor Components Industries, L.L.C. | Fault control circuit and method therefor |
US7511973B2 (en) * | 2006-09-18 | 2009-03-31 | Iwatt Inc. | Constant current mode ripple attenuation method in flyback power supply |
US7911808B2 (en) * | 2007-02-10 | 2011-03-22 | Active-Semi, Inc. | Primary side constant output current controller with highly improved accuracy |
WO2010056249A1 (en) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Semiconductor Components Industries, L.L.C. | Quasi-resonant power supply controller and method therefor |
US8018743B2 (en) * | 2009-03-05 | 2011-09-13 | Iwatt Inc. | Adaptive control for transition between multiple modulation modes in a switching power converter |
JP5477699B2 (ja) * | 2009-09-30 | 2014-04-23 | サンケン電気株式会社 | スイッチング電源装置 |
US8233292B2 (en) * | 2010-02-25 | 2012-07-31 | O2Micro, Inc. | Controllers, systems and methods for controlling power of light sources |
CN101841250B (zh) * | 2010-04-27 | 2012-08-15 | 上海新进半导体制造有限公司 | 一种开关电源控制电路及原边控制的反激式开关电源 |
WO2011158284A1 (ja) * | 2010-06-15 | 2011-12-22 | パナソニック株式会社 | スイッチング電源装置および半導体装置 |
CN101951177B (zh) * | 2010-09-06 | 2014-05-07 | Bcd半导体制造有限公司 | 开关电源系统及开关电源控制电路 |
US8432109B2 (en) * | 2010-10-01 | 2013-04-30 | System General Corp. | Method and apparatus for a LED driver with high power factor |
CN102723886B (zh) * | 2012-06-26 | 2015-02-18 | 上海新进半导体制造有限公司 | 一种高功率因数开关电源及其控制器和控制方法 |
US9350249B2 (en) * | 2012-11-20 | 2016-05-24 | Texas Instruments Incorporated | Flyback power supply regulation apparatus and methods |
US9306446B2 (en) | 2012-12-07 | 2016-04-05 | Atmel Corporation | Fault protection and correction of line and load faults |
US9391528B2 (en) * | 2012-12-27 | 2016-07-12 | Fairchild (Taiwan) Corporation | Active clamp circuits for flyback power converters |
EP2760116B1 (de) * | 2013-01-28 | 2015-03-11 | Dialog Semiconductor GmbH | Ein-Kontakt-Messfühler für einen Umrichter |
US9621050B2 (en) * | 2013-05-31 | 2017-04-11 | Power Integrations, Inc. | Storage time control |
US9531275B2 (en) * | 2013-06-19 | 2016-12-27 | Dialog Semiconductor Inc. | Precise output power detection |
US9166398B2 (en) * | 2013-09-06 | 2015-10-20 | Zentel Electronics Corp. | Controller providing protection function and frequency-reduction function using a single pin and system using same |
-
2015
- 2015-02-27 US US14/634,564 patent/US9559597B2/en active Active
- 2015-04-08 DE DE102015206264.3A patent/DE102015206264B4/de active Active
- 2015-05-12 CN CN201510238078.1A patent/CN106208705B/zh active Active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Hans Verhees; Kees Schetters: In: KONINKLIJKE PHILIPS ELECTRONICS N.V.. Eindhoven, NL: Application Note - A printer adapter power supply for 90 Watt peak with TEA1532 - AN10316_1. 2004 (TP97036.2/W97). - Firmenschrift. http://www.nxp.com/documents/application_note/AN10316.pdf [abgerufen am 10.02.2014] * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20160254753A1 (en) | 2016-09-01 |
CN106208705A (zh) | 2016-12-07 |
DE102015206264B4 (de) | 2018-04-12 |
US9559597B2 (en) | 2017-01-31 |
CN106208705B (zh) | 2017-11-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102015206264B4 (de) | Erfassen einer offenen Verbindung einer Hilfswicklung bei einer Schaltmodus-Energieversorgung | |
DE102014104269B4 (de) | Schaltnetzteil, das einen Sperrwandler mit primärseitiger Steuerung enthält | |
DE102015211861B4 (de) | Sekundärseitige Erfassungs- und Kommunikationsvorrichtung für eine dynamische Last | |
DE102014210527B4 (de) | Schaltleistungswandler mit primärseitiger dynamischer lasterfassung und primärseitiger rückkopplung und steuerung | |
DE102015102715B4 (de) | Leistungswandlung mit Verzögerungskompensation | |
DE102018119153A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Messen eines Ausgangsstroms und/oder einer Ausgangsleistung für isolierte Leistungswandler | |
DE102015104608A1 (de) | System und Verfahren für ein Schaltnetzteil | |
DE102013016803B4 (de) | Laständerungserkennung für Schaltnetzteil mit geringer Leerlaufleistung | |
DE102015104561A1 (de) | System und verfahren für einen getakteten leistungswandler | |
DE112013006904B4 (de) | Halbleitervorrichtung | |
DE102015226525A1 (de) | Schaltung und Verfahren für eine maximale Arbeitszyklus-Begrenzung in Schaltwandlern | |
DE102011090037A1 (de) | Hochspannungswechselrichtervorrichtung und elektrischer Leckdetektor für diese | |
DE102015012765B4 (de) | Steuervorrichtung für einen quasiresonanten Schaltwandler und entsprechendes Steuerverfahren | |
DE102016101968A1 (de) | System und Verfahren zur Sekundärseiten-Leistungsregulierung | |
DE102016122964A1 (de) | System und Verfahren für ein Leistungswandlungssystem | |
DE102014103374A1 (de) | System und verfahren zum kalibrieren eines netzteils | |
DE112009004565B4 (de) | Umwandlungssystem für elektrische leistung mit einem anpassbaren transformatorwindungsverhältnis für verbesserte effizienz | |
DE102019004440A1 (de) | Schaltungsleistungswandler sowie Verfahren und Schaltungen zu deren Steuerung | |
DE102013104899B4 (de) | Steuerung für einen Schalter und Verfahren zu dessen Betrieb sowie Leistungswandler mit derartiger Steuerung | |
DE112014006532B4 (de) | Fahrzeuginternes Gerät | |
DE102015223920B4 (de) | Leistungswandler-Steuervorrichtung | |
DE102015217836A1 (de) | Überstromschutzschaltkreis und -verfahren | |
DE102014211722A1 (de) | Präzise Ausgangsleistungserfassung | |
DE102015122501A1 (de) | Integrierte Schaltung mit Auswahl zwischen primärseitiger Spannungsregelung und sekundärseitiger Spannungsregelung | |
DE102019130658A1 (de) | Wechselrichter zur reduzierung des klirrfaktors über die tastverhältnissteuerung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |