DE202014011471U1 - Techniken zum Steuern eines Leistungswandlers mit mehreren Steuerungen - Google Patents

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Abstract

Leistungswandlersteuerung, umfassend:eine Primärsteuerung, die mit einem Leistungsschalter eines Leistungswandlers gekoppelt werden soll, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, einen Zustand des Leistungsschalters während eines ersten Betriebsmodus gemäß einem von der Primärsteuerung definierten Primärschaltmuster zu steuern, und wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Zustand des Leistungsschalters als Reaktion auf Steuersignale zu steuern, die über eine Kommunikationsverbindungsstrecke während eines zweiten Betriebsmodus empfangen werden; undeine Sekundärsteuerung, die galvanisch von der Primärsteuerung isoliert ist, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, eine Übergangsoperation mit der Primärsteuerung während des ersten Betriebsmodus zu initiieren, wobei die Übergangsoperation die Primärsteuerung und die Sekundärsteuerung aus dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus überführt, und wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, die Steuersignale während des zweiten Betriebsmodus über die Kommunikationsverbindungsstrecke an die Primärsteuerung zu übertragen,wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Empfang des einen oder der mehreren Steuersignale während der Übergangsoperation zu bestätigen,wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, als Reaktion auf Bestätigen des Empfangs des einen oder der mehreren Steuersignale, in den zweiten Betriebsmodus überzugehen, undwobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, als Reaktion auf Detektieren der Bestätigung, in den zweiten Betriebsmodus überzugehen.

Description

  • HINTERGRUNDINFORMATIONEN
  • Gebiet der Offenbarung
  • Die Offenbarung bezieht sich auf Leistungswandler und insbesondere auf Steuerschaltungen für Leistungswandler.
  • Hintergrund
  • Leistungsschaltwandler werden häufig in Haushalts- oder Industriegeräten verwendet, um eine niederfrequente (z. B. 50 Hz oder 60 Hz) Hochspannungswechselstrom-Eingangsspannung bzw. Hochspannungs-AC-Eingangsspannung in einen benötigten Pegel einer Gleichstromausgangsspannung bzw. DC-Ausgangsspannung umzuwandeln. Beispielsweise können Leistungsschaltwandler in üblicherweise verwendeten elektronischen Geräten enthalten sein, wie beispielsweise Batterieladegeräten für mobile elektronische Geräte. Verschiedene Arten von Leistungsschaltwandlern sind wegen ihrer gut geregelten Ausgabe, ihres hohen Wirkungsgrads und ihrer geringen Größe sowie ihrer Sicherheits- und Schutzmerkmale beliebt. Populäre Topologien von Leistungsschaltwandlern beinhalten Flyback, Forward, Boost bzw. Aufwärts, Buck bzw. Abwärts, Halbbrücke und Vollbrücke, unter vielen anderen einschließlich Resonanztypen.
  • Leistungsschaltwandler können ein Energieübertragungselement, einen Leistungsschalter und Steuerschaltungen enthalten, die zum Regeln des Werts der Leistungswandler-Ausgangsspannung betrieben werden. Das Energieübertragungselement (z. B. eine gekoppelte Spule) kann eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung umfassen, die galvanisch voneinander isoliert sind. Die Primärwicklung kann mit Schaltungen auf der Eingangsseite des Leistungswandlers gekoppelt sein, wie etwa dem Leistungsschalter. Die Sekundärwicklung kann mit Schaltungen auf der Ausgangsseite des Leistungswandlers gekoppelt sein, die die geregelte Ausgangsspannung an die elektrische Last liefern.
  • Der Leistungsschalter (z. B. ein Hochspannungs-Leistungsschalter) kann mit der Primärwicklung des Energieübertragungselements gekoppelt sein, um den Strom durch die Primärwicklung zu steuern. Die Steuerschaltungen des Leistungswandlers können die Ausgangsspannung erfassen und den Zustand des Leistungsschalters steuern, um die Energieübertragung von der Primärwicklung zur Sekundärwicklung als Reaktion auf die erfasste Ausgangsspannung zu steuern.
  • Figurenliste
  • Nicht einschränkende und nicht erschöpfende Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren beschrieben, wobei sich gleiche Bezugsziffern in den verschiedenen Ansichten durchweg auf gleiche Teile beziehen können.
    • 1 ist ein schematisches Diagramm eines beispielhaften isolierten Leistungswandlers mit einer Primärsteuerung, einer Sekundärsteuerung und einem Leistungsschalter.
    • 2 ist ein funktionales Blockdiagramm eines beispielhaften Integrierte-Schaltung-Pakets, das eine Primärsteuerung, eine Sekundärsteuerung und einen Leistungsschalter enthält.
    • 3 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer beispielhaften Primärsteuerung beschreibt.
    • 4 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer beispielhaften Sekundärsteuerung beschreibt.
    • 5 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer Primärsteuerung und einer Sekundärsteuerung beschreibt.
    • 6 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer Primärsteuerung beschreibt, die potenzielle anomale Betriebsbedingungen in einer Sekundärsteuerung detektiert.
    • 7A-7B veranschaulichen den Betrieb der Primär- und der Sekundärsteuerung während eines ersten Betriebsmodus, einer Übergangsoperation und eines zweiten Betriebsmodus.
    • 8A ist ein funktionales Blockdiagramm eines beispielhaften Integrierte-Schaltung-Pakets, das eine magnetisch gekoppelte Kommunikationsverbindungsstrecke enthält.
    • 8B ist ein funktionales Blockdiagramm eines beispielhaften Integrierte-Schaltung-Pakets, das eine optisch gekoppelte Kommunikationsverbindungsstrecke enthält.
    • 9 ist ein schematisches Diagramm eines beispielhaften nicht isolierten Leistungswandlers, der eine beispielhafte Primärsteuerung und eine beispielhafte Sekundärsteuerung enthält.
  • Entsprechende Referenzzeichen können in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen durchweg entsprechende Komponenten anzeigen. Der Durchschnittsfachmann erkennt, dass die Elemente in den Figuren der Einfachheit und Klarheit halber dargestellt sind und nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet wurden. Beispielsweise können die Abmessungen einiger der Elemente in den Figuren relativ zu anderen Elementen übertrieben sein, um das Verständnis verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu verbessern. Auch werden gemeinsame, aber gut verstandene Elemente, die in kommerziell machbaren Ausführungsformen nützlich oder notwendig sind, häufig nicht dargestellt, um eine weniger behinderte Sicht auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu ermöglichen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein tiefes Verständnis der vorliegenden Erfindung zu liefern. Es ist jedoch für einen Durchschnittsfachmann offensichtlich, dass das spezifische Detail nicht verwendet werden muss, um die vorliegende Erfindung auszuüben. In anderen Fällen wurden bekannte Materialien oder Verfahren nicht im Detail beschrieben, um eine Verschleierung der vorliegenden Erfindung zu vermeiden.
  • Die Bezugnahme in dieser Gebrauchsmusterschrift auf „genau eine Ausführungsform“, „eine Ausführungsform“, „genau ein Beispiel“ oder „ein Beispiel“ bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder ein bestimmtes Charakteristikum, das bzw. die in Verbindung mit der Ausführungsform oder dem Beispiel beschrieben wurde, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Somit beziehen sich die Erscheinungen der Ausdrücke „in genau einer Ausführungsform“, „in einer Ausführungsform“, „genau ein Beispiel“ oder „ein Beispiel“ an verschiedenen Stellen in dieser Beschreibung nicht notwendigerweise alle auf dieselbe Ausführungsform oder dasselbe Beispiel. Darüber hinaus können die besonderen Merkmale, Strukturen oder Charakteristika in beliebigen geeigneten Kombinationen und/oder Unterkombinationen in einer oder mehreren Ausführungsformen oder Beispielen kombiniert werden. Besondere Merkmale, Strukturen oder Charakteristika können in einer integrierten Schaltung, einer elektronischen Schaltung, einer kombinatorischen Logikschaltung oder anderen geeigneten Komponenten enthalten sein, die die beschriebene Funktionalität ergeben.
  • Ein Leistungswandler gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Primärsteuerung und eine Sekundärsteuerung, die galvanisch voneinander isoliert sind, z. B. durch eine Kommunikationsverbindungsstrecke. Die Primär- und Sekundärsteuerung können in einigen Beispielen, in Abhängigkeit von der Leistungswandlertopologie auch durch ein Energieübertragungselement (z. B. eine gekoppelte Spule) galvanisch voneinander isoliert sein.
  • Die Primärsteuerung ist derart gekoppelt, einen Leistungsschalter auf der Primärseite des Leistungswandlers zu steuern, um die Energieübertragung von der Primärwicklung des Energieübertragungselements zur Sekundärwicklung des Energieübertragungselements zu steuern. Die Sekundärsteuerung ist mit Schaltungskomponenten auf der Sekundärseite des Leistungswandlers gekoppelt, um eine Ausgangsgröße des Leistungswandlers zu erfassen. Obwohl die Primärsteuerung und die Sekundärsteuerung galvanisch voneinander isoliert sind, kann die Sekundärsteuerung unter bestimmten Umständen Signale über eine Kommunikationsverbindungsstrecke an die Primärsteuerung senden, um zu steuern, wie die Primärsteuerung den Leistungsschalter schaltet. Beispielsweise kann die Sekundärsteuerung ein oder mehrere Steuersignale übertragen, wenn eine Ausgangsgröße (z. B. Spannung und/oder Strom) des Leistungswandlers kleiner als eine gewünschte Ausgangsgröße ist. Die Steuersignale können dazu führen, dass die Primärsteuerung den Leistungsschalter schaltet und Energie an die Sekundärseite überträgt, um den Wert der Ausgangsgröße des Leistungswandlers zu erhöhen.
  • Im Allgemeinen können die Primär- und die Sekundärsteuerung derart arbeiten, dass eine Ausgangsgröße (z. B. Spannung und/oder Strom) des Leistungswandlers geregelt wird, die an eine Last geliefert wird. Beispielsweise können die Primär- und die Sekundärsteuerung derart arbeiten, dass die Ausgangsspannung des Leistungswandlers als Reaktion auf eine erfasste Ausgangsspannung auf einen gewünschten Ausgangsspannungswert geregelt wird. Obwohl die Primär- und die Sekundärsteuerung die Ausgangsspannung als Reaktion auf eine erfasste Ausgangsspannung regeln können, können in einigen Beispielen die Primär- und die Sekundärsteuerung die Ausgangsspannung und/oder den Ausgangsstrom des Leistungswandlers als Reaktion auf eine erfasste Ausgangsspannung und/oder einen erfassten Ausgangsstrom regeln.
  • Die Primärsteuerung kann Betriebsleistung vom Eingang des Leistungswandlers erhalten. Die Sekundärseite des Leistungswandlers enthält Schaltungen, die Energie von der Primärseite des Leistungswandlers empfangen und der Sekundärsteuerung Betriebsleistung liefern. Beispielsweise kann die Sekundärseite des Leistungswandlers einen Bypasskondensator enthalten, der Schaltungen der Sekundärsteuerung mit Betriebsleistung versorgt. Unter gewissen Umständen (z. B. während des Aufstartens) erhalten einige Schaltungen der Sekundärsteuerung möglicherweise keine ausreichende Betriebsleistung. Unter diesen Umständen kann die Primärsteuerung den Leistungsschalter für einen Zeitraum zwischen einem EIN- und einem AUS-Zustand umschalten, um der Sekundärsteuerung eine ausreichende Betriebsleistung zuzuführen.
  • Der Leistungswandler der vorliegenden Offenbarung kann so beschrieben werden, dass er in einem ersten Betriebsmodus (d. h. einem „ersten Modus“) und einem zweiten Betriebsmodus (d. h. einem „zweiten Modus“) arbeitet. Im ersten Modus steuert die Primärsteuerung den Zustand des Leistungsschalters. Beispielsweise kann die Primärsteuerung während des ersten Modus steuern, wann der Leistungsschalter in den EIN-Zustand (z. B. einen Kurzschluss) und wann der Leistungsschalter in den AUS-Zustand (z. B. einen Offenkreis) geschaltet wird. In einigen Beispielen erhält die Sekundärsteuerung während des ersten Modus (z. B. während des Aufstartens) möglicherweise keine ausreichende Betriebsleistung. In diesen Beispielen überträgt die Sekundärsteuerung möglicherweise keine Steuersignale an die Primärsteuerung. Dementsprechend kann die Primärsteuerung den Zustand des Leistungsschalters steuern, ohne im ersten Modus Steuersignale von der Sekundärsteuerung zu empfangen.
  • Im Allgemeinen kann die Primärsteuerung den Zustand des Leistungsschalters gemäß einem Schaltmuster steuern, das durch Schaltungen der Primärsteuerung während des ersten Modus definiert ist. Das von der Primärsteuerung definierte Schaltmuster kann hier als ein „Primärschaltmuster“ bezeichnet werden. Das Primärschaltmuster kann eine Schaltfrequenz, eine EIN-Zeit, ein Tastverhältnis oder andere Schaltparameter definieren. Das Primärschaltmuster kann in einigen Beispielen feste Werte enthalten. In anderen Beispielen kann die Primärsteuerung das Primärschaltmuster während des Betriebs aktualisieren.
  • Während des zweiten Modus steuert die Sekundärsteuerung den Zustand des Leistungsschalters. Beispielsweise kann die Sekundärsteuerung steuern, wann der Leistungsschalter vom AUS-Zustand in den EIN-Zustand übergeht. Wie hierin beschrieben, überträgt die Sekundärsteuerung Steuersignale an die Primärsteuerung, die bewirken, dass die Primärsteuerung den Leistungsschalter als Reaktion auf jedes der Steuersignale in den EIN-Zustand versetzt. Anders ausgedrückt, kann die Primärsteuerung während des zweiten Modus derart gekoppelt sein, dass der Leistungsschalter als Reaktion auf jedes Steuersignal, das von der Sekundärsteuerung empfangen wird, in den EIN-Zustand versetzt wird. Nachdem die Primärsteuerung den Leistungsschalter als Reaktion auf ein Steuersignal in den EIN-Zustand geschaltet hat, kann die Primärsteuerung den Leistungsschalter als Reaktion auf eine detektierte Ausschaltbedingung wieder in den AUS-Zustand schalten. Eine Ausschaltbedingung kann eine Schwellenstärke für den Strom des Leistungsschalters und/oder eine Schwellen-EIN-Zeit des Leistungsschalters beinhalten. Wie hierin beschrieben, kann die Sekundärsteuerung während des zweiten Modus Steuersignale übertragen, wenn eine Ausgangsspannung des Leistungswandlers kleiner als der gewünschte Ausgangsspannungswert ist, damit die Ausgangsspannung des Leistungswandlers erhöht wird.
  • Der Leistungswandler kann zwischen dem ersten und dem zweiten Modus wechseln. Die Operationen, die von der Primärsteuerung und/oder der Sekundärsteuerung durchgeführt werden, um den Leistungswandler zwischen dem ersten und dem zweiten Modus zu wechseln, können hier als „Übergangsoperationen“ bezeichnet werden. In einigen Beispielen können die Primärsteuerung und die Sekundärsteuerung eine Übergangsoperation implementieren, um vom ersten Modus in den zweiten Modus überzugehen. Mit anderen Worten, können die Primär- und die Sekundärsteuerung eine Übergangsoperation implementieren, damit die Steuerung des Leistungsschalters von der Primärsteuerung auf die Sekundärsteuerung übertragen wird. Eine Vielfalt verschiedener Übergangsoperationen wird hier beschrieben.
  • Der Betrieb der Primär- und der Sekundärsteuerung während und nach dem Aufstarten des Leistungswandlers wird nun beschrieben. Das Aufstarten kann sich auf den Zeitraum beziehen, der mit dem Anlegen einer Eingangsspannung an den Leistungswandler startet, bis die Sekundärsteuerung mit dem Betrieb beginnt. Zu Beginn des Aufstartens kann die Primärsteuerung Betriebsleistung vom Eingang des Leistungswandlers erhalten, während die Sekundärsteuerung möglicherweise keine ausreichende Betriebsleistung erhält, da der Bypasskondensator auf der Sekundärseite möglicherweise nicht ausreichend geladen ist. Dementsprechend kann die Primärsteuerung arbeiten, während die Sekundärsteuerung ausgeschaltet ist.
  • Während des Aufstartens kann der Leistungswandler in dem ersten Modus arbeiten, in dem die Primärsteuerung den Zustand des Leistungsschalters steuert. Beispielsweise kann die Primärsteuerung den Zustand des Leistungsschalters gemäß dem durch Schaltungen der Primärsteuerung definierten Primärschaltmuster steuern. In einigen Beispielen kann das Primärschaltmuster eine eingestellte Schaltfrequenz, eine Leistungsschalter-EIN-Zeit, ein Tastverhältnis oder einen anderen Schaltparameter aufweisen.
  • Die Primärsteuerung kann das Schalten des Leistungsschalters während des Aufstartens steuern, um Energie auf die Sekundärseite des Leistungswandlers zu übertragen, um den Bypasskondensator aufzuladen. Der Bypasskondensator kann auf eine Spannung aufgeladen werden, die ausreicht, um nach einem Zeitraum die Sekundärsteuerung zu betreiben, in dem die Primärsteuerung das Schalten des Leistungsschalters steuert. Die Sekundärsteuerung kann ihren Betrieb aufnehmen, wenn die Spannung über dem Bypasskondensator (d. h. die Bypassspannung) eine Spannung erreicht hat, die ausreicht, um die Schaltungen (z. B. Logik- und/oder Analogschaltungen) der Sekundärsteuerung zu betreiben.
  • Nach dem Hochfahren der Sekundärsteuerung kann die Sekundärsteuerung entscheiden, die Steuerung des Leistungsschalters von der Primärsteuerung zu übernehmen. In einigen Beispielen kann die Sekundärsteuerung Parameter (z. B. Bypassspannung und/oder Ausgangsspannung) auf der Sekundärseite erfassen, um zu bestimmen, ob der Leistungswandler auf eine Weise arbeitet, die es der Sekundärsteuerung ermöglicht, eine Übergangsoperation zuverlässig auszuführen, um die Steuerung des Leistungsschalters zu übernehmen. Beispielsweise kann die Sekundärsteuerung entscheiden, die Steuerung des Leistungsschalters zu übernehmen, wenn die Bypassspannung und/oder die Ausgangsspannung ausreichend sind, um ein Herunterfahren der Sekundärsteuerung während einer Übergangsoperation zu verhindern, bei der die Primärsteuerung vorübergehend den Leistungsschalter nicht gemäß dem Primärschaltmuster schaltet.
  • Die Sekundärsteuerung kann eine Übergangsoperation mit der Primärsteuerung einleiten, um die Steuerung des Leistungsschalters von der Primärsteuerung zu übernehmen. Anders ausgedrückt, kann die Sekundärsteuerung eine Übergangsoperation einleiten, um die Kontrolle darüber zu übernehmen, wann der Leistungsschalter in den EIN-Zustand versetzt wird. Die Primärsteuerung und die Sekundärsteuerung können ausgelegt sein zum Übertragen der Steuerung von der Primärsteuerung auf die Sekundärsteuerung auf verschiedene Weise.
  • Eine Übergangsoperation zum Übergehen vom ersten Modus zum zweiten Modus kann die Übertragung eines oder mehrerer Steuersignale durch die Sekundärsteuerung umfassen. In einigen Beispielen kann die Sekundärsteuerung das Schalten des Leistungsschalters detektieren und die Übertragung des einen oder der mehreren Steuersignale relativ zum Schalten des Leistungsschalters zeitlich einplanen. In anderen Beispielen plant die Sekundärsteuerung möglicherweise das eine oder die mehreren Steuersignale nicht relativ zum Schalten des Leistungsschalters zeitlich ein, sondern die Sekundärsteuerung kann stattdessen das eine oder die mehreren Steuersignale übertragen, ohne das Schalten des Leistungsschalters zu überwachen. Obwohl hier dargestellte und beschriebene Übergangsoperationen die Übertragung von Steuersignalen von der Sekundärsteuerung an die Primärsteuerung umfassen, wird in Betracht gezogen, dass in einigen Implementierungen die Sekundärsteuerung Signale an die Primärsteuerung übertragen kann, die sich von den Steuersignalen während einer Übergangsoperation unterscheiden. Um beispielsweise die Übergangsoperation zu initiieren und/oder abzuschließen, kann die Sekundärsteuerung Signale übertragen, die sich von den Steuersignalen in Amplitude, Dauer, Frequenzinhalt oder anderen Parametern unterscheiden.
  • In einigen Beispielen kann die Primärsteuerung den Empfang des einen oder der mehreren übertragenen Steuersignale bestätigen. Beispielsweise kann die Primärsteuerung das Schaltmuster des Leistungsschalters anpassen, um der Sekundärsteuerung anzuzeigen, dass das eine oder die mehreren Steuersignale empfangen wurden. In Beispielen, in denen die Primärsteuerung mit der Sekundärsteuerung über die Kommunikationsverbindungsstrecke kommunizieren kann, kann die Primärsteuerung ein oder mehrere Signale über die Kommunikationsverbindungsstrecke zurück an die Sekundärsteuerung übertragen, um den Empfang des einen oder der mehreren von der Sekundärsteuerung gesendeten Steuersignale zu bestätigen. Eine Vielfalt verschiedener beispielhafter Übergangsoperationen wird nun beschrieben.
  • In einem Beispiel kann die Sekundärsteuerung ein einzelnes Steuersignal an die Primärsteuerung übertragen, um anzuzeigen, dass die Sekundärsteuerung die Steuerung des Leistungsschalters übernimmt. In diesem Beispiel kann die Primärsteuerung das Schalten des Leistungsschalters gemäß dem Primärschaltmuster als Reaktion auf das einzelne Steuersignal einstellen. Die Primärsteuerung kann dann auf nachfolgende Steuersignale warten und den Leistungsschalter als Reaktion auf jedes der nachfolgenden Steuersignale in den EIN-Zustand schalten. Obwohl die Sekundärsteuerung in einigen Implementierungen anzeigen kann, die Steuerung des Leistungsschalters unter Verwendung eines einzelnen Steuersignals zu übernehmen, kann die Sekundärsteuerung in anderen Implementierungen mehrere Steuersignale senden, um anzuzeigen, dass sie die Steuerung des Leistungsschalters übernimmt. In diesen Implementierungen kann die Primärsteuerung das Schalten des Leistungsschalters gemäß dem Primärschaltmuster als Reaktion auf die mehreren Steuersignale einstellen. Die Primärsteuerung kann dann beginnen, den Leistungsschalter als Reaktion auf jedes der anschließend empfangenen Steuersignale in den EIN-Zustand zu versetzen.
  • In einigen Beispielen kann die Sekundärsteuerung die Übertragung des einen oder der mehreren Steuersignale relativ zu einem detektierten Schaltereignis des Leistungsschalters zeitlich einplanen. Zum Beispiel kann die Sekundärsteuerung, unter Bezugnahme auf die 7A-7B detektieren, wann der Leistungsschalter in den AUS-Zustand schaltet, und innerhalb eines Zeitfensters, nachdem der Leistungsschalter in den AUS-Zustand versetzt wurde, ein Steuersignal übertragen. In diesen Beispielen kann die Sekundärsteuerung eine auf der Sekundärseite entwickelte Spannung (z. B. an einem Knoten der Sekundärwicklung) überwachen, um zu bestimmen, wann der Leistungsschalter den Zustand wechselt. Nachdem die Primärsteuerung das eine oder die mehreren Steuersignale empfangen hat, die in Bezug auf Schaltereignisse des Leistungsschalters geplant sind, kann die Primärsteuerung das Schalten gemäß dem Primärschaltmuster beenden und auf nachfolgende Steuersignale warten. Die Primärsteuerung kann dann den Leistungsschalter als Reaktion auf jedes der nachfolgenden Steuersignale in den EIN-Zustand versetzen. Obwohl die Sekundärsteuerung in einigen Beispielen die Übertragung von Steuersignalen relativ zu Schaltereignissen des Leistungsschalters zeitlich einplanen kann, wie oben beschrieben wurde, kann die Sekundärsteuerung in anderen Beispielen die Übertragung von Steuersignalen relativ zu Schaltereignissen des Leistungsschalters zeitlich nicht einplanen.
  • In einigen Beispielen kann die Primärsteuerung den Empfang der von der Sekundärsteuerung übertragenen Steuersignale bestätigen. Beispielsweise kann die Primärsteuerung den Empfang der Steuersignale bestätigen, indem sie das Schaltmuster des Leistungsschalters so einstellt, dass es sich von dem Primärschaltmuster unterscheidet. In einem Beispiel bestätigt die Primärsteuerung den Empfang der Steuersignale, indem sie das Schalten des Leistungsschalters für eine Ruhezeit als Reaktion auf den Empfang eines oder mehrerer Steuersignale von der Sekundärsteuerung unterbricht. In anderen Beispielen kann die Primärsteuerung den Empfang des einen oder der mehreren Steuersignale bestätigen, indem sie die Rate, mit der der Leistungsschalter geschaltet wird, relativ zu der Rate, mit der der Leistungsschalter gemäß dem Primärschaltmuster geschaltet wurde, erhöht oder verringert.
  • In Beispielen, in denen die Primärsteuerung den Empfang der Steuersignale bestätigt, kann die Primärsteuerung das Schalten des Leistungsschalters gemäß dem Primärschaltmuster nach Bestätigung des Empfangs der Steuersignale einstellen. Die Primärsteuerung kann dann auf nachfolgende Steuersignale warten und den Leistungsschalter als Reaktion auf jedes der nachfolgenden Steuersignale in den EIN-Zustand schalten. Die Sekundärsteuerung kann mit der Übertragung von Steuersignalen an die Primärsteuerung beginnen, nachdem die Sekundärsteuerung eine Bestätigung (z. B. das modifizierte Schaltmuster) durch die Primärsteuerung detektiert hat.
  • Obwohl die Primärsteuerung den Empfang des einen oder der mehreren Steuersignale durch Modifizieren des Schaltmusters des Leistungsschalters bestätigen kann, kann die Primärsteuerung in einigen Beispielen den Empfang des einen oder der mehreren Steuersignale auf andere Weise bestätigen. Wenn beispielsweise die Kommunikationsverbindungsstrecke zwischen der Primär- und der Sekundärsteuerung die Übertragung von Signalen von der Primärsteuerung zur Sekundärsteuerung zulässt, kann die Primärsteuerung den Empfang des einen oder der mehreren Steuersignale bestätigen, indem sie über die Kommunikationsverbindungsstrecke ein Bestätigungssignal zurück zur Sekundärsteuerung überträgt. In diesem Beispiel kann die Primärsteuerung das Schalten des Leistungsschalters beim Senden des Bestätigungssignals an die Sekundärsteuerung einstellen und auf nachfolgende Steuersignale warten. Die Sekundärsteuerung kann beginnen, Steuersignale zu erzeugen, um den Zustand des Leistungsschalters zu steuern, nachdem die Sekundärsteuerung die Bestätigung über die Kommunikationsverbindungsstrecke von der Primärsteuerung erhalten hat. Die Primärsteuerung kann dann den Leistungsschalter als Reaktion auf die anschließend empfangenen Steuersignale in den EIN-Zustand versetzen.
  • Der Leistungswandler kann im zweiten Modus arbeiten, nachdem eine Übergangsoperation vom ersten Modus abgeschlossen wurde. Wie oben beschrieben, kann die Sekundärsteuerung Steuersignale an die Primärsteuerung übertragen, um den Zustand des Leistungsschalters während des zweiten Modus zu steuern. Als Reaktion auf jedes der Steuersignale kann die Primärsteuerung den Leistungsschalter in den EIN-Zustand versetzen und anschließend den Leistungsschalter in den AUS-Zustand versetzen, als Reaktion auf Detektion einer Ausschaltbedingung (z. B. eine Schwellenstärke des Schaltstroms und/oder eine Schwellen-EIN-Zeit des Leistungsschalters). Während sich der Leistungswandler im zweiten Modus befindet, kann die Sekundärsteuerung Steuersignale übertragen, wenn eine Ausgangsspannung des Leistungswandlers kleiner als der gewünschte Ausgangsspannungswert ist, um die Ausgangsspannung des Leistungswandlers zu erhöhen. Die Sekundärsteuerung kann im zweiten Modus keine Steuersignale übertragen, wenn die Ausgangsspannung des Leistungswandlers größer als der gewünschte Ausgangsspannungswert ist.
  • Während Normalbetriebs kann der Leistungswandler nach dem Übergang vom ersten Modus in den zweiten Modus nach dem Aufstarten im zweiten Modus bleiben. In einigen Beispielen kann der Leistungswandler jedoch vom zweiten Modus zurück in den ersten Modus übergehen. Anders ausgedrückt, kann die Primärsteuerung unter gewissen Umständen die Steuerung des Leistungsschalters von der Sekundärsteuerung zurücknehmen. Die Primärsteuerung kann die Steuerung des Leistungsschalters von der Sekundärsteuerung unter einer Vielzahl von verschiedenen nachstehend beschriebenen Umständen übernehmen.
  • In einigen Beispielen kann die Primärsteuerung die Steuerung des Leistungsschalters von der Sekundärsteuerung übernehmen, wenn die Primärsteuerung detektiert, dass die Sekundärsteuerung potenziellen anomalen Betriebsbedingungen unterliegt. Die Primärsteuerung kann basierend auf einer Reihe von Steuersignalen, die über einen Zeitraum empfangen werden, bestimmen, dass die Sekundärsteuerung potenziellen anomalen Betriebsbedingungen unterliegt. Wenn in einem Beispiel die Primärsteuerung über einen Zeitraum hinweg kein Steuersignal empfängt, kann die Primärsteuerung bestimmen, dass die Sekundärsteuerung möglicherweise anomalen Betriebsbedingungen unterliegt, z. B. eine nicht funktionsfähige Kommunikationsverbindungsstrecke oder eine Bedingung, die dazu geführt hat, dass die Ausgangsspannung über einen übermäßigen Zeitraum über dem gewünschten Ausgangsspannungswert gehalten wird. In einem anderen Beispiel kann, wenn die Primärsteuerung über einen Zeitraum hinweg eine übermäßige Anzahl von Steuersignalen empfängt, die Primärsteuerung bestimmen, dass die Sekundärsteuerung potenzielle anomale Betriebsbedingungen aufweist, wie beispielsweise einen Kurzschluss am Ausgang des Leistungswandlers.
  • Die Primärsteuerung kann die Steuerung des Leistungsschalters unter Umständen übernehmen, bei denen die Primärsteuerung für einen Schwellenzeitraum kein Steuersignal empfangen kann. In einigen Beispielen kann die Primärsteuerung beginnen, den Leistungsschalter gemäß dem Primärschaltmuster zu steuern. Das Steuern des Leistungsschalters gemäß dem Primärschaltmuster kann Energie auf die Sekundärseite des Leistungswandlers übertragen und verhindern, dass die Ausgangsspannung des Leistungswandlers unter den gewünschten Ausgangsspannungswert fällt. Darüber hinaus kann das Steuern des Leistungsschalters gemäß dem Primärschaltmuster Herunterfahren der Sekundärsteuerung verhindern. Nachdem die Primärsteuerung die Steuerung des Leistungsschalters von der Sekundärsteuerung übernommen hat, kann die Sekundärsteuerung zu einem späteren Zeitpunkt eine Übergangsoperation einleiten, um die Steuerung des Leistungsschalters von der Primärseite wiederzugewinnen.
  • In anderen Beispielen kann die Primärsteuerung den Leistungsschalter im AUS-Zustand halten, wenn die Primärsteuerung für einen bestimmten Schwellenzeitraum kein Steuersignal empfangen kann. Die Primärsteuerung kann den Leistungsschalter im AUS-Zustand halten, um der Sekundärsteuerung zu ermöglichen, Betriebsleistung abzubauen. Die Primärsteuerung kann dann nach Ablauf eines Zeitraums, der ausreicht, um die Sekundärsteuerung zum Herunterfahren zu bringen, zum Umschalten des Leistungsschalters zurückkehren (z. B. gemäß dem Primärschaltmuster). Die Sekundärsteuerung kann dann eine Übergangsoperation einleiten, um die Steuerung des Leistungsschalters zurückzunehmen, wenn die Sekundärsteuerung wieder hochgefahren wird.
  • Unter Umständen, in denen die Primärsteuerung über einen bestimmten Zeitraum eine übermäßige Anzahl (z. B. mehr als eine Schwellenwertanzahl) von Steuersignalen empfängt, kann die Primärsteuerung die Steuersignale ignorieren und den Leistungsschalter im AUS-Zustand halten. Mit anderen Worten, kann die Primärsteuerung die Steuerung des Leistungsschalters von der Sekundärseite übernehmen und den Leistungsschalter im AUS-Zustand halten, wenn über einen Zeitraum eine übermäßige Anzahl von Steuersignalen empfangen wird. Wenn der Leistungsschalter ausreichend lange im AUS-Zustand gehalten wird, kann dies dazu führen, dass die Sekundärsteuerung ihre Betriebsleistung verliert. Beispielsweise kann sich der Bypasskondensator entladen, wenn der Leistungsschalter im AUS-Zustand gehalten wird. In diesen Beispielen kann die Primärsteuerung nach Ablauf eines Zeitraums, der ausreicht, um die Sekundärsteuerung zum Herunterfahren zu bringen, zum Schalten des Leistungsschalters zurückkehren (z. B. gemäß dem Primärschaltmuster).
  • Der Bypasskondensator kann wieder aufgeladen werden, nachdem die Primärsteuerung das Schalten des Leistungsschalters wieder aufgenommen hat. Die Sekundärsteuerung kann ihren Betrieb aufnehmen, sobald der Bypasskondensator auf einen ausreichenden Pegel geladen wurde. Nachdem die Sekundärsteuerung ihren Betrieb aufgenommen hat, kann die Sekundärsteuerung entscheiden, die Steuerung des Leistungsschalters wie oben beschrieben zu übernehmen. Beispielsweise kann die Sekundärsteuerung eine Übergangsoperation ausführen, um die Steuerung des Leistungsschalters zu übernehmen. In einem Beispiel kann die Primärsteuerung wieder die Steuerung des Leistungsschalters übernehmen, wenn die Sekundärsteuerung nach dem Hochfahren anfängt, übermäßige Signale zu senden. Dieser Prozess kann wiederholt werden, bis der Leistungswandler von der Leistungsquelle getrennt wird und die Primärsteuerung herunterfährt.
  • Eine übermäßige Anzahl von Steuersignalen über einen Zeitraum kann unter Umständen übertragen werden, bei denen ein Kurzschluss am Ausgang des Leistungswandlers vorliegt. In anderen Beispielen, in denen am Ausgang kein Kurzschluss vorliegt, kann eine übermäßige Anzahl von Steuersignalen, die von der Primärsteuerung empfangen wird, dazu führen, dass die Primärsteuerung eine übermäßige Energiemenge auf die Sekundärseite überträgt. Dementsprechend kann die Primärsteuerung die Übertragung einer übermäßigen Energiemenge auf die Sekundärseite verhindern, indem sie die Steuerung des Leistungsschalters übernimmt und den Leistungsschalter als Reaktion auf den Empfang einer übermäßigen Anzahl von Steuersignalen über einen Zeitraum hinweg im AUS-Zustand hält.
  • Dementsprechend kann, wie oben beschrieben, die Primärsteuerung so gekoppelt sein, als Reaktion auf eine Reihe von Steuersignalen, die von der Sekundärsteuerung empfangen werden, vom zweiten Modus in den ersten Modus überzugehen. Beispielsweise kann die Primärsteuerung so gekoppelt sein, vom zweiten Modus in den ersten Modus überzugehen, wenn die Primärsteuerung eine übermäßige Anzahl von Steuersignalen über einen Zeitraum und/oder ein Fehlen von Steuersignalen innerhalb eines Schwellenzeitraums detektiert. In Beispielen, in denen die Primärsteuerung vom ersten Modus in den zweiten Modus übergeht, kann die Sekundärsteuerung den Übergang der Primärsteuerung vom ersten Modus in den zweiten Modus detektieren. Beispielsweise kann die Sekundärsteuerung Änderungen im Schaltmuster des Leistungsschalters detektieren, wenn die Primärsteuerung vom ersten Modus in den zweiten Modus übergeht.
  • In einigen Beispielen kann die Sekundärsteuerung so gekoppelt sein, den Übergang der Primärsteuerung vom zweiten Modus zum ersten Modus zu bestätigen. Beispielsweise kann die Sekundärsteuerung so gekoppelt sein, den Übergang der Primärsteuerung durch Modifizieren der Übertragung von Steuersignalen an die Primärsteuerung zu bestätigen. In einem Beispiel, in dem die Sekundärsteuerung über einen bestimmten Zeitraum eine übermäßige Anzahl von Steuersignalen sendet, kann die Sekundärsteuerung den Übergang der Primärsteuerung vom zweiten Modus in den ersten Modus bestätigen, indem sie die Übertragung von Steuersignalen beim Detektieren des Übergangs der Primärsteuerung in den ersten Modus einstellt. In einem Beispiel, in dem die Primärsteuerung innerhalb eines Schwellenzeitraums ein Fehlen von Steuersignalen erkennt, kann die Sekundärsteuerung den Übergang der Primärsteuerung in den ersten Modus durch Initiieren einer nachfolgenden Übergangsoperation bestätigen.
  • Obwohl die Primär- und die Sekundärsteuerung in isolierten Leistungswandlern enthalten sein können, können in anderen Beispielen die Primär- und die Sekundärsteuerung in einem nicht isolierten Leistungswandler enthalten sein, in dem die Eingangsseite (z. B. Eingangsanschlüsse) des nicht isolierten Leistungswandlers nicht galvanisch von der Ausgangsseite (z. B. Ausgangsanschlüsse) getrennt ist. Bei Verwendung in einem nicht isolierten Leistungswandler können die Primär- und die Sekundärsteuerung galvanisch voneinander getrennt sein (z. B. durch eine Kommunikationsverbindung), obwohl die Eingangsseite und die Ausgangsseite des nicht isolierten Leistungswandlers nicht galvanisch voneinander isoliert sind. Eine beispielhafte Implementierung der Primär- und der Sekundärsteuerung ist in einer nicht isolierten Abwärtswandlertopologie unter Bezugnahme auf 9 dargestellt und beschrieben.
  • Ein beispielhafter Leistungswandler, der in einem ersten Betriebsmodus und einem zweiten Betriebsmodus arbeitet, wird nun unter Bezugnahme auf die 1-9 beschrieben. 1 zeigt ein Beispiel eines isolierten Leistungswandlers, der eine Primärsteuerung und eine Sekundärsteuerung enthält, die eine Ausgangsgröße des isolierten Leistungswandlers regeln. 2 zeigt eine detailliertere Ansicht von beispielhaften Primär- und Sekundärsteuerungen. 3-6 sind Flussdiagramme, die den Betrieb von beispielhaften Primär- und Sekundärsteuerungen veranschaulichen. 7A-7B veranschaulichen Wellenformen, die während des ersten Modus, einer Übergangsoperation und des zweiten Modus erzeugt werden. 8A-8B zeigen beispielhafte Kommunikationsverbindungsstrecken, über die die Sekundärsteuerung und die Primärsteuerung kommunizieren können. 9 zeigt einen nicht isolierten Leistungswandler, der eine beispielhafte Primär- und Sekundärsteuerung enthält.
  • 1 ist ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Leistungswandlers 100, der gemäß der vorliegenden Offenbarung in einem ersten Modus und einem zweiten Modus arbeiten kann. Der beispielhafte Leistungswandler 100 ist ein isolierter Leistungsschaltwandler mit einer Flyback-Topologie. Obwohl die primärseitige Steuerschaltung 118 und die sekundärseitige Steuerschaltung 120 von 1 in einem isolierten Leistungswandler enthalten sind, können in anderen Beispielen die primärseitige Steuerschaltung 118 und die sekundärseitige Steuerschaltung 120 in nicht isolierten Leistungswandlern enthalten sein (z. B. einem nicht isolierten Abwärtswandler, wie in 9 gezeigt ist). Bei Verwendung in nicht isolierten Leistungswandlern lässt die galvanische Trennung zwischen der primärseitigen Steuerschaltung und der sekundärseitigen Steuerschaltung Spannungsunterschiede zwischen dem Ausgang und dem Leistungsschalter zu. Mit anderen Worten, die galvanische Trennung lässt zu, dass der Leistungsschalter relativ zu den Ausgangsanschlüssen frei schweben kann. In einigen Beispielen kann dies die Notwendigkeit einer komplexen Pegelverschiebungsschaltungsanordnung eliminieren, die andernfalls zwischen der sekundärseitigen Steuerschaltung und der primärseitigen Steuerschaltung erforderlich sein könnte.
  • Der Leistungswandler 100 enthält Eingangsanschlüsse 102-1, 102-2 (kollektiv „Eingangsanschlüsse 102“) und Ausgangsanschlüsse 104-1, 104-2 (kollektiv „Ausgangsanschlüsse 104“). Die Eingangsanschlüsse 102 sind derart gekoppelt, eine Eingangsspannung VIN 106 zu empfangen, die eine gleichgerichtete und gefilterte Wechselspannung sein kann. Beispielsweise können die Eingangsanschlüsse 102 mit einem Vollbrückengleichrichter (nicht gezeigt) und einer Filterkapazität (nicht gezeigt) gekoppelt sein, die gekoppelt sind, eine von einer Wechselspannungsquelle empfangene Wechselspannung gleichzurichten und zu filtern. In einem Beispiel kann die Eingangsspannung VIN 106 eine zeitvariable Gleichspannung sein. Wie gezeigt, bezieht sich VIN 106 auf den Eingangsanschluss 102-2, der als „Eingangsrückleitung 102-2“ bezeichnet werden kann.
  • Die Ausgangsanschlüsse 104 liefern eine Ausgangsspannung VOUT 108 an eine elektrische Last (nicht gezeigt). Nach dem Aufstarten des Leistungswandlers 100 kann der Leistungswandler 100 den Wert der Ausgangsspannung VOUT 108 auf einen gewünschten Ausgangsspannungswert regeln (z. B. 5 bis 12 V DC). Das Aufstarten kann ein Zeitraum sein, der mit dem Zeitpunkt beginnt, zu dem VIN 106 an den Leistungswandler 100 angelegt wird, bis die Steuerschaltungen (z. B. die Sekundärsteuerung 120) des Leistungswandlers 100 zu arbeiten beginnen, die Ausgangsspannung VOUT 108 des Leistungswandlers 100 zu regeln. Dementsprechend kann die Ausgangsspannung VOUT 108 als eine „geregelte Ausgangsspannung“ bezeichnet werden. Die Ausgangsanschlüsse 104 sind mit einem Ausgangskondensator 110 verbunden, um die geregelte Ausgangsspannung VOUT 108 zu glätten. Wie gezeigt, wird die Ausgangsspannung VOUT 108 auf den Ausgangsanschluss 104-2 referenziert, der als „Ausgangsrückleitung 104-2“ bezeichnet werden kann.
  • Der Leistungswandler 100 enthält ein Energieübertragungselement 112. Das Energieübertragungselement 112 beinhaltet eine Primärwicklung 114 und eine Sekundärwicklung 116. Das Energieübertragungselement 112 ist so gekoppelt, Energie von der Primärwicklung 114 zur Sekundärwicklung 116 zu übertragen. In einem Beispiel kann das Energieübertragungselement 112 eine gekoppelte Spule sein. Schaltungen, die elektrisch zwischen die Eingangsanschlüsse 102 und die Primärwicklung 114 geschaltet sind, können als „Primärseite“ des Leistungswandlers 100 bezeichnet werden. Schaltungen, die elektrisch zwischen die Sekundärwicklung 116 und die Ausgangsanschlüsse 104 geschaltet sind, können als „Sekundärseite“ des Leistungswandlers 100 bezeichnet werden. Das Energieübertragungselement 112 stellt eine galvanische Trennung zwischen Schaltungen auf der Primärseite des Leistungswandlers 100 und Schaltungen auf der Sekundärseite des Leistungswandlers 100 her. Dementsprechend erzeugt eine Gleichspannung, die zwischen der Primärseite und der Sekundärseite des Leistungswandlers 100 angelegt ist, im Wesentlichen einen Strom von Null.
  • Der Leistungswandler 100 umfasst eine primärseitige Steuerschaltung 118 (nachstehend „Primärsteuerung 118“), eine sekundärseitige Steuerschaltung 120 (nachstehend „Sekundärsteuerung 120“) und einen Leistungsschalter 122. Die Primärsteuerung 118, die Sekundärsteuerung 120 und der Leistungsschalter 122 sind in einem Integrierte-Schaltung-Paket 124 enthalten, das in 1 als ein Kasten dargestellt ist.
  • In einem Beispiel kann das Integrierte-Schaltung-Paket 124 einen ersten Integrierte-Schaltung-Die und einen zweiten Integrierte-Schaltung-Die innerhalb einer Einkapselung enthalten. Eine Einkapselung kann sich auf eine Umhüllung oder Umgießung beziehen, die einen oder mehrere Integrierte-Schaltung-Dies und einen Teil eines Leiterrahmens umgibt oder umschließt. Der erste Integrierte-Schaltung-Die kann eine Primärsteuerung 118 und einen Leistungsschalter 122 enthalten. Der zweite Integrierte-Schaltung-Die kann eine Sekundärsteuerung 120 enthalten. In einem anderen Beispiel kann das Integrierte-Schaltung-Paket 124 drei Integrierte-Schaltung-Dies innerhalb einer Einkapselung enthalten. Beispielsweise kann das Integrierte-Schaltung-Paket 124 einen ersten Integrierte-Schaltung-Die, der einen Leistungsschalter 122 enthält, einen zweiten Integrierte-Schaltung-Die, der eine Primärsteuerung 118 enthält, und einen dritten Integrierte-Schaltung-Die, der eine Sekundärsteuerung 120 enthält, beinhalten.
  • Die Integrierte-Schaltung-Dies, einschließlich der Primärsteuerung 118 und der Sekundärsteuerung 120, sind galvanisch voneinander isoliert. Dementsprechend ist die Sekundärsteuerung 120 galvanisch von der Primärsteuerung 118 und dem Leistungsschalter 122 isoliert. Obwohl die Primärsteuerung 118 und die Sekundärsteuerung 120 galvanisch voneinander isoliert sind, können die Primärsteuerung 118 und die Sekundärsteuerung 120 miteinander kommunizieren. Beispielsweise kann die Sekundärsteuerung 120 über eine Kommunikationsverbindungsstrecke mit der Primärsteuerung 118 kommunizieren. In einem Beispiel kann die Kommunikationsverbindungsstrecke eine magnetisch gekoppelte Kommunikationsverbindungsstrecke sein. Eine beispielhafte magnetisch gekoppelte Kommunikationsverbindungsstrecke wird unter Bezugnahme auf 8A beschrieben. In einem anderen Beispiel kann die Sekundärsteuerung 120 über eine optisch gekoppelte Kommunikationsverbindungsstrecke mit der Primärsteuerung 118 kommunizieren. Eine beispielhafte optisch gekoppelte Kommunikationsverbindungsstrecke wird unter Bezugnahme auf 8B beschrieben. In anderen Beispielen kann die Sekundärsteuerung 120 mit der Primärsteuerung 118 über andere Arten von Kommunikationsverbindungsstrecken kommunizieren, wie beispielsweise eine kapazitive Kommunikationsverbindungsstrecke.
  • Obwohl die Primärsteuerung 118, die Sekundärsteuerung 120 und der Leistungsschalter 122 als in einem einzigen Integrierte-Schaltung-Paket enthalten dargestellt sind, können sich in anderen Beispielen eine oder mehrere der Primärsteuerung 118, der Sekundärsteuerung 120 und des Leistungsschalters 122 außerhalb des veranschaulichten Integrierte-Schaltung-Pakets befinden. Beispielsweise kann der Leistungsschalter 122 in einem Integrierte-Schaltung-Paket enthalten sein, das von einem anderen Integrierte-Schaltung-Paket getrennt ist, das sowohl die Primärsteuerung 118 als auch die Sekundärsteuerung 120 enthält.
  • Schaltungen außerhalb des Integrierte-Schaltung-Pakets 124 können elektrisch mit den Paketanschlüssen D 126-1, S 126-2, PBP 126-3, FWD 126-4, BP 126-5, GND 126-6 und FB 126-7 (kollektiv „Paketanschlüsse 126“) des Integrierte-Schaltung-Pakets 124 gekoppelt sein. Die Paketanschlüsse 126 des Integrierte-Schaltung-Pakets 124 können leitende Pins und/oder leitende Kontaktflächen zum Anschluss an außerhalb des Integrierte-Schaltung-Pakets 124 befindliche Schaltungen beinhalten.
  • Die Paketanschlüsse 126 können mit den Anschlüssen (z. B. am Integrierte-Schaltung-Die) des Leistungsschalters 122, der Primärsteuerung 118 und der Sekundärsteuerung 120 verbunden sein, die sich innerhalb der Einkapselung des Integrierte-Schaltung-Pakets 124 befinden. Der Leistungsschalter 122 enthält die Anschlüsse D 128-1 und S 128-2. Die Primärsteuerung 118 enthält den Anschluss PBP 128-3. Die Sekundärsteuerung 120 beinhaltet die Anschlüsse FWD 128-4, BP 128-5, GND 128-6 und FB 128-7. Die Anschlüsse D 128-1, S 128-2, PBP 128-3, FWD 128-4, BP 128-5, GND 128-6 und FB 128-7 können leitende Verbindungen sein, die auf dem Integrierte-Schaltung-Die enthalten sind, der einen Leistungsschalter 122, eine Primärsteuerung 118 und eine Sekundärsteuerung 120 beinhaltet. Der GND-Anschluss bzw. Masse-Anschluss 128-6 ist mit dem Ausgangsanschluss 104-2 verbunden. In einem Beispiel kann der GND-Anschluss 128-6 die Ausgangsrückleitung für die Sekundärsteuerung 120 sein.
  • Die Primärsteuerung 118 ist mit Schaltungskomponenten der Primärseite des Leistungswandlers 100, wie beispielsweise dem Leistungsschalter 122, verbunden. Die Sekundärsteuerung 120 ist mit Schaltungskomponenten der Sekundärseite des Leistungswandlers 100 verbunden. Beispielsweise kann die Sekundärsteuerung 120 mit der Sekundärwicklung 116 und einem Bypasskondensator 130 gekoppelt sein. Die Sekundärsteuerung 120 kann auch über Rückkopplungsschaltungen (nicht gezeigt) mit den Ausgangsanschlüssen 104 verbunden sein, die es der Sekundärsteuerung 120 ermöglichen, eine Ausgangsgröße des Leistungswandlers 100 (z. B. die Ausgangsspannung VOUT 108 und/oder den Ausgangsstrom IOUT 109) zu erfassen. Zum Beispiel kann der Leistungswandler 100 von 1 Rückkopplungsschaltungen zwischen den Ausgangsanschlüssen 104 und dem Rückkopplungsanschluss FB 126-7 enthalten, die eine Rückkopplungsspannung VFB 132 erzeugen, die für die Ausgangsspannung VOUT 108 repräsentativ ist. Obwohl der Leistungswandler 100 von 1 Rückkopplungsschaltungen enthalten kann, die eine Rückkopplungsspannung VFB 132 erzeugen, kann der Leistungswandler 100 in anderen Beispielen Schaltungen enthalten, die einen Rückkopplungsstrom erzeugen, der für den Ausgangsstrom IOUT 109 repräsentativ ist. Die Primärsteuerung 118 und die Sekundärsteuerung 120 steuern die Schaltungen des Leistungswandlers 100 (z. B. den Leistungsschalter 122), um die Energieübertragung von den Eingangsanschlüssen 102 zu den Ausgangsanschlüssen 104 zu steuern.
  • Die Sekundärsteuerung 120 empfängt Leistung von der Sekundärseite des Leistungswandlers 100. Beispielsweise kann die Sekundärsteuerung 120 Leistung von dem Bypasskondensator 130 empfangen, der mit der Sekundärsteuerung 120 an dem Bypass-Anschluss BP 128-5 und dem Masse-Anschluss GND 128-6 gekoppelt ist. Der Bypasskondensator 130 kann Leistung zu Schaltungen der Sekundärsteuerung 120, wie etwa der Spannungsdetektionsschaltung 262 (2) und der Sekundärschaltersteuerschaltung 258 (2), zuführen. Die Sekundärsteuerung 120 kann Schaltungen (z. B. eine Ladeschaltung 260) enthalten, die den Bypasskondensator 130 von dem Vorwärtsanschluss FWD 128-4 laden und die die Bypassspannung VBP 134 über dem Bypasskondensator 130 regeln.
  • Obwohl die Primärsteuerung 118 und die Sekundärsteuerung 120 galvanisch voneinander isoliert sind, kann die Sekundärsteuerung 120 ein Steuersignal UCON 136 an die Primärsteuerung 118 übertragen. Beispielsweise kann die Sekundärsteuerung 120 das Steuersignal UCON 136 über eine Kommunikationsverbindungsstrecke, z. B. eine magnetische, kapazitive oder optische Kommunikationsverbindungsstrecke übertragen. Wie nachstehend beschrieben, kann die Primärsteuerung 118 den Leistungsschalter 122 als Reaktion auf ein Steuersignal UCON 136, von der Sekundärsteuerung 120 während des zweiten Modus empfangen, in einen EIN-Zustand versetzen.
  • Der Leistungsschalter 122 kann ein Hochspannungs-Leistungsschalter sein, der eine Durchbruchspannung im Bereich von 700-800 V aufweisen kann. In einem Beispiel kann der Leistungsschalter 122 ein Leistungs-Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (Leistungs-MOSFET) sein, wie in 2 veranschaulicht ist. Der Leistungsschalter 122 ist mit der Primärwicklung 114 und der Eingangsrückleitung 102-2 gekoppelt. In Beispielen, in denen der Leistungsschalter 122 ein Leistungs-MOSFET ist, kann der Drain des Leistungs-MOSFET mit dem Drain-Anschluss D 128-1 und die Source des Leistungs-MOSFET mit dem Source-Anschluss S 128-2 verbunden sein, wie in 2 dargestellt ist.
  • Die Primärsteuerung 118 steuert den Strom durch den Leistungsschalter 122 und die Primärwicklung 114 durch Steuern des Zustands des Leistungsschalters 122. Der Strom durch den Leistungsschalter 122 kann hier als „Schaltstrom“ bezeichnet werden. Im Allgemeinen kann sich der Leistungsschalter 122 als Reaktion auf ein Schaltertreibersignal UDRIVE 138, erzeugt durch die Primärsteuerung 118, in einem „EIN“-Zustand (z. B. ein geschlossener Schalter) oder einem „AUS“-Zustand (z. B. ein offener Schalter) befinden. Wenn sich der Leistungsschalter 122 im EIN-Zustand befindet (z. B. ein geschlossener Schalter), kann der Leistungsschalter 122 Strom leiten. Wenn sich der Leistungsschalter 122 im AUS-Zustand befindet (z. B. ein offener Schalter), leitet der Leistungsschalter 122 möglicherweise keinen Strom, wenn eine Spannung an den Leistungsschalter 122 angelegt wird.
  • Die Primärsteuerung 118 erzeugt ein Schaltertreibersignal UDRIVE 138, um den Zustand des Leistungsschalters 122 zu steuern. In einem Beispiel, in dem der Leistungsschalter 122 ein Leistungs-MOSFET ist, kann die Primärsteuerung 118 mit dem Gate des Leistungs-MOSFET gekoppelt sein, wie in 2 dargestellt ist. In diesem Beispiel legt die Primärsteuerung 118 eine Gate-Source-Spannung an, die größer als die Schwellenspannung des Leistungs-MOSFET ist, um den Leistungs-MOSFET in den EIN-Zustand zu versetzen. Die Primärsteuerung 118 legt eine Gate-Source-Spannung an, die kleiner als die Schwellenspannung des Leistungs-MOSFET ist, um den Leistungs-MOSFET in den AUS-Zustand zu versetzen.
  • Die Primärsteuerung 118 empfängt Betriebsleistung von den Eingangsanschlüssen 102 und/oder dem Primärbypasskondensator 140. In einem Beispiel kann die Primärsteuerung 118 auch Betriebsleistung von einer Niederspannungswicklung (in 1 nicht gezeigt) empfangen, die Teil des Energieübertragungselements 112 ist. Der Primärbypasskondensator 140 kann Energie speichern, die von den Eingangsanschlüssen 102 empfangen wird, wenn die Eingangsspannung VIN 106 den Eingangsanschlüssen 102 zugeführt wird. In dem Primärbypasskondensator 140 gespeicherte Energie kann von der Primärsteuerung 118 als Betriebsleistung verwendet werden, z. B. um ein Schaltertreibersignal UDRIVE 138 zu erzeugen.
  • Wenn sich der Leistungsschalter 122 im EIN-Zustand befindet, steigt der Strom durch die Primärwicklung 114 an und speichert Energie im Energieübertragungselement 112. Zusätzlich entwickelt sich eine Primärwicklungsspannung Vp 142 mit einer ersten Polarität über der Primärwicklung 114, während sich der Leistungsschalter 122 im EIN-Zustand befindet. Eine Sekundärwicklungsspannung Vs 144 mit entgegengesetzter Polarität in Bezug auf die Primärwicklungsspannung VP 142 entwickelt sich über der Sekundärwicklung 116, während sich der Leistungsschalter 122 im EIN-Zustand befindet. Eine Diode D1 146 kann in Sperrrichtung vorgespannt sein, wenn sich der Leistungsschalter 122 im EIN-Zustand befindet.
  • Wenn sich der Leistungsschalter 122 im AUS-Zustand befindet, kann der Leistungsschalter 122 als ein Offenkreis wirken und im Wesentlichen Strom durch den Leistungsschalter 122 verhindern. Wenn der Leistungsschalter 122 vom EIN-Zustand in den AUS-Zustand umschaltet, wird die Polarität der Sekundärwicklungsspannung Vs 144 umgekehrt und Energie wird an den Ausgangskondensator 110 übertragen, der eine elektrische Last, die mit den Ausgangsanschlüssen 104 verbunden ist, mit Leistung versorgt. Die Diode D1 146 kann das Laden des Ausgangskondensators 110 und die Abgabe von Energie an eine Last zulassen, nachdem der Leistungsschalter 122 in den AUS-Zustand übergegangen ist. Obwohl eine passive Gleichrichtungskomponente (d. h. die Diode D1 146) in 1 dargestellt ist, kann der Leistungswandler 100 in anderen Beispielen einen synchronen Gleichrichtungsschalter (z. B. einen MOSFET) enthalten, der von der Sekundärsteuerung 120 gesteuert werden kann. In einigen Beispielen kann ein synchroner Gleichrichtungsschalter als ein separater Die innerhalb des Integrierte-Schaltung-Pakets 124 integriert sein. Eine Klemmschaltung 148 ist mit der Primärwicklung 114 des Energieübertragungselements 112 verbunden, um die Maximalspannung am Leistungsschalter 122 zu begrenzen, wenn der Leistungsschalter 122 zwischen einem EIN-Zustand und einem AUS-Zustand umschaltet.
  • Die Sekundärsteuerung 120 kann eine Ausgangsgröße des Leistungswandlers 100 (z. B. den Ausgangsstrom IOUT 109 und/oder die Ausgangsspannung VOUT 108) erfassen. Zum Beispiel erfasst die Sekundärsteuerung 120 von 1 die Rückkopplungsspannung VFB 132 an dem Rückmeldeanschluss FB 128-7 (z. B. in Bezug auf den GND-Anschluss 128-6). In einem Beispiel ist die Rückkopplungsspannung VFB 132, die an dem Rückkopplungsanschluss FB 128-7 erfasst wird, eine abskalierte Spannung, z. B. durch eine Widerstandsteilerschaltung, die für die Ausgangsspannung VOUT 108 des Leistungswandlers 100 repräsentativ ist. Obwohl die beispielhafte Sekundärsteuerung 120 von 1 die Ausgangsspannung VOUT 108 des Leistungswandlers 100 erfasst, wird in Betracht gezogen, dass in einigen Beispielen die Sekundärsteuerung 120 andere Ausgangsgrößen erfassen kann, wie etwa den Ausgangsstrom IOUT 109 und/oder eine Kombination der Ausgangsspannung VOUT 108 und des Ausgangsstroms IOUT 109 des Leistungswandlers 100.
  • Wie hier beschrieben, können die Primärsteuerung 118 und die Sekundärsteuerung 120 betrieben werden, eine Ausgangsgröße (z. B. die Ausgangsspannung VOUT 108 und/oder den Ausgangsstrom IOUT 109) des Leistungswandlers 100 nach dem Aufstarten zu regeln. Beispielsweise können die Primärsteuerung 118 und die Sekundärsteuerung 120 betrieben werden, die Ausgangsspannung VOUT 108 auf einen gewünschten Ausgangsspannungswert zu regeln, als Reaktion auf die erfasste Rückkopplungsspannung VFB 132. Im Allgemeinen können unter Umständen, in denen die Ausgangsspannung VOUT 108 auf einen Wert abfällt, der kleiner als ein gewünschter Ausgangsspannungswert ist, die Primärsteuerung 118 und die Sekundärsteuerung 120 betrieben werden, die Ausgangsspannung VOUT 108 zu erhöhen, bis die Ausgangsspannung VOUT 108 den gewünschten Ausgangsspannungswert erreicht hat. Obwohl die Primärsteuerung 118 und die Sekundärsteuerung 120 die Ausgangsspannung VOUT 108 als Reaktion auf die Rückkopplungsspannung VFB 132 regeln können, können in einigen Beispielen die Primärsteuerung 118 und die Sekundärsteuerung 120 die Ausgangsspannung VOUT 108 und/oder den Ausgangsstrom IOUT 109 als Reaktion auf den erfassten Ausgangsstrom IOUT 109 und/oder die Rückkopplungsspannung VFB 132 regeln.
  • Der Leistungswandler 100 kann als in einem ersten Modus und einem zweiten Modus arbeitend beschrieben werden. Wenn der Leistungswandler 100 im ersten Modus arbeitet, können die Primärsteuerung 118 und die Sekundärsteuerung 120 auch als im ersten Modus betrieben beschrieben werden. Wenn sich der Leistungswandler 100 im zweiten Modus befindet, können die Primärsteuerung 118 und die Sekundärsteuerung 120 auch als im zweiten Modus arbeitend beschrieben werden. Der Betrieb der Primärsteuerung 118 und der Sekundärsteuerung 120 im ersten und zweiten Modus wird nachstehend während des Aufstartens und des Betriebs des Leistungswandlers 100 beschrieben.
  • Im ersten Modus steuert die Primärsteuerung 118 den Zustand des Leistungsschalters 122, während sich die Sekundärsteuerung 120 in einem heruntergefahrenen Zustand befinden kann. Im Allgemeinen kann die Primärsteuerung 118 den Zustand des Leistungsschalters 122 gemäß einem Schaltmuster (im Folgenden „Primärschaltmuster“) steuern, das durch Schaltungen der Primärsteuerung 118 definiert ist. Beispielsweise kann die Primärsteuerung 118 steuern, wann der Leistungsschalter 122 in den EIN-Zustand versetzt wird und wann der Leistungsschalter 122 gemäß dem Primärschaltmuster in den AUS-Zustand versetzt wird. Das Primärschaltmuster kann eine Vielfalt unterschiedlicher Schaltparameter definieren. Beispielsweise kann das Primärschaltmuster eine Schaltfrequenz, eine EIN-Zeit, ein Tastverhältnis oder andere Schaltparameter definieren. In einigen Beispielen kann das Primärschaltmuster definieren, wann die Primärsteuerung 118 den Leistungsschalter 122 in den EIN-Zustand versetzt, und dann kann die Primärsteuerung 118 den Leistungsschalter 122 als Reaktion auf eine oder mehrere Ausschaltbedingungen in den AUS-Zustand versetzen. Das Primärschaltmuster kann in einigen Beispielen feste Werte enthalten. In anderen Beispielen kann die Primärsteuerung 118 das Primärschaltmuster während des Betriebs aktualisieren.
  • In einigen Beispielen empfängt die Sekundärsteuerung 120 möglicherweise während des ersten Modus (z. B. während des Aufstartens) keine ausreichende Betriebsleistung. In diesen Beispielen überträgt die Sekundärsteuerung 120 möglicherweise keine Steuersignale UCON 136 an die Primärsteuerung 118. Dementsprechend kann die Primärsteuerung 118 im ersten Modus den Zustand des Leistungsschalters 122 steuern, ohne Steuersignale UCON 136 von der Sekundärsteuerung 120 zu empfangen.
  • Energie wird während des ersten Modus auf die Sekundärseite des Leistungswandlers 100 übertragen, während die Primärsteuerung 118 den Leistungsschalter 122 gemäß dem Primärschaltmuster steuert. Der Bypasskondensator 130 kann auf eine Spannung aufgeladen werden, die ausreicht, um die Sekundärsteuerung 120 während des ersten Modus zu betreiben. Während des ersten Modus erreicht die Bypassspannung VBP 134 nach einer gewissen Zeitdauer einen Pegel, der ausreicht, die Schaltungen (z. B. Logikschaltungen) der Sekundärsteuerung 120 zu betreiben. Nachdem die Sekundärsteuerung 120 hochgefahren ist, kann die Sekundärsteuerung 120 entscheiden, die Steuerung des Leistungsschalters 122 von der Primärsteuerung 118 zu übernehmen.
  • Zusammenfassend kann die Primärsteuerung 118 den Zustand des Leistungsschalters 122 steuern, während sich die Sekundärsteuerung 120 während des ersten Modus in einem heruntergefahrenen Zustand befindet. Das Schalten des Leistungsschalters 122 gemäß dem Primärschaltmuster kann Energie auf die Sekundärseite übertragen, so dass der Bypasskondensator 130 auf eine Spannung aufgeladen wird, die zum Betreiben der Sekundärsteuerung 120 ausreicht. Die Primär- und die Sekundärsteuerung 118, 120 können im ersten Modus in einer Vielfalt verschiedener hier beschriebener Szenarien arbeiten. In einigen Beispielen können die Primär- und die Sekundärsteuerung 118, 120 während des Aufstartens des Leistungswandlers 100 im ersten Modus arbeiten. In anderen hier beschriebenen Beispielen kann die Primärsteuerung 118 während des Betriebs davon absehen, den Leistungsschalter 122 zu schalten, um die Sekundärsteuerung 120 herunterzufahren. In diesen Beispielen können die Primärsteuerung 118 und die Sekundärsteuerung 120 im ersten Modus zu arbeiten beginnen, wenn die Primärsteuerung 118 beginnt, den Leistungsschalter 122 zu schalten, nachdem die Sekundärsteuerung 120 heruntergefahren ist.
  • Der Leistungswandler 100 kann vom ersten Modus in den zweiten Modus übergehen, wenn die Sekundärsteuerung 120 zu arbeiten beginnt. Die Operationen, die von der Primärsteuerung 118 und/oder der Sekundärsteuerung 120 zum Übergang vom ersten Modus in den zweiten Modus ausgeführt werden, können als „Übergangsoperationen“ bezeichnet werden. Eine Vielfalt verschiedener Übergangsoperationen wird im Folgenden beschrieben.
  • Der Leistungswandler 100 kann nach Abschluss einer Übergangsoperation im zweiten Modus arbeiten. Während des zweiten Modus steuert die Sekundärsteuerung 120, wann der Leistungsschalter 122 in den EIN-Zustand versetzt wird. Beispielsweise überträgt die Sekundärsteuerung 120 Steuersignale UCON 136 an die Primärsteuerung 118, die die Primärsteuerung 118 veranlassen, den Leistungsschalter 122 als Reaktion auf jedes der Steuersignale UCON 136 in den EIN-Zustand zu versetzen. Anders ausgedrückt, kann im zweiten Modus die Primärsteuerung 118 derart gekoppelt sein, den Leistungsschalter 122 als Reaktion auf jedes von der Sekundärsteuerung 120 empfangene Steuersignal UCON 136 in den EIN-Zustand zu versetzen. Dementsprechend kann während des zweiten Modus die Primärsteuerung 118 das Schalten des Leistungsschalters 122 gemäß dem Primärschaltmuster eingestellt haben. Stattdessen versetzt die Primärsteuerung 118 den Leistungsschalter 122 als Reaktion auf Steuersignale UCON 136, von der Sekundärsteuerung 120 übertragen, in den EIN-Zustand.
  • Nachdem die Primärsteuerung 118 den Leistungsschalter 122 als Reaktion auf ein Steuersignal UCON 136 in den EIN-Zustand versetzt hat, kann die Primärsteuerung 118 bestimmen, wann der Leistungsschalter 122 in den AUS-Zustand versetzt werden soll. Beispielsweise kann die Primärsteuerung 118 den Leistungsschalter 122 als Reaktion auf eine detektierte Ausschaltbedingung wieder in den AUS-Zustand schalten. In einigen Beispielen kann eine Ausschaltbedingung eine Schwellenstärke des Schaltstroms und/oder eine Schwellen-EIN-Zeit des Leistungsschalters 122 beinhalten.
  • Während des zweiten Modus kann die Sekundärsteuerung 120 ein Steuersignal UCON 136 übertragen, wenn die Ausgangsspannung VOUT 108 kleiner als der gewünschte Ausgangsspannungswert ist, um die Ausgangsspannung VOUT 108 zu erhöhen. Wie oben beschrieben, versetzt die Primärsteuerung 118 den Leistungsschalter 122 als Reaktion auf Empfangen eines Steuersignals UCON 136 von der Sekundärsteuerung 120 in den EIN-Zustand und versetzt anschließend den Leistungsschalter 122 in den AUS-Zustand, was dann zu einer Energieübertragung auf die Sekundärseite des Leistungswandlers 100 führen kann. Die Übertragung von Energie auf die Sekundärseite kann die Ausgangsspannung VOUT 108 auf den gewünschten Ausgangsspannungswert erhöhen. Der Leistungsschalter 122 kann dann von der Primärsteuerung 118 im AUS-Zustand gehalten werden, bis die Primärsteuerung 118 ein weiteres Steuersignal UCON 136 empfängt. Während des zweiten Modus kann die Sekundärsteuerung 120 von Übertragen von Steuersignalen UCON 136 absehen, wenn die Ausgangsspannung VOUT 108 größer als der gewünschte Ausgangsspannungswert ist.
  • In einigen Beispielen kann Steuersignal UCON 136 ein Impuls sein, der von der Sekundärsteuerung 120 übertragen und von der Primärsteuerung 118 detektiert wird. In diesen Beispielen kann die Sekundärsteuerung 120 mehrere aufeinanderfolgende Impulse übertragen, die durch ähnliche oder unterschiedliche Zeiträume getrennt sein können. Die Primärsteuerung 118 kann den Leistungsschalter 122 als Reaktion auf jeden der aufeinanderfolgenden Impulse in den EIN-Zustand versetzen. Für jeden Impuls bestimmt die Primärsteuerung 118, wann der Leistungsschalter 122 in den AUS-Zustand versetzt werden soll.
  • Die Primärsteuerung 118 versetzt den Leistungsschalter 122 als Reaktion auf Detektion einer Ausschaltbedingung in den AUS-Zustand. In einem Beispiel kann eine Ausschaltbedingung eine Schaltstromstärke durch den Leistungsschalter 122 beinhalten. In diesem Beispiel kann die Primärsteuerung 118 eine Schaltstromstärke erfassen, wenn sich der Leistungsschalter 122 im EIN-Zustand befindet. Die Primärsteuerung 118 kann dann den Leistungsschalter 122 in einen AUS-Zustand versetzen, wenn der Schaltstrom eine Schwellenstromgrenze erreicht, während sich der Leistungsschalter 122 im EIN-Zustand befindet. In einem anderen Beispiel kann eine Ausschaltbedingung eine Schwellendauer für die EIN-Zeit enthalten. In diesem Beispiel kann die Primärsteuerung 118 so gekoppelt sein, den Leistungsschalter 122 für die Schwellendauer der EIN-Zeit als Reaktion auf das Steuersignal UCON 136 in den EIN-Zustand zu versetzen und dann den Leistungsschalter 122 in den AUS-Zustand zu versetzen, nachdem die Schwellendauer der EIN-Zeit abgelaufen ist. Obwohl Ausschaltbedingungen eine Schwellenstromgrenze und/oder eine Schwellendauer für die EIN-Zeit umfassen können, wird in Betracht gezogen, dass die Primärsteuerung 118 den Leistungsschalter 122 als Reaktion auf andere Bedingungen in den AUS-Zustand versetzen kann. Die Ausschaltbedingungen können in einigen Beispielen feste Größen sein. In anderen Beispielen kann die Primärsteuerung 118 die Ausschaltbedingungen anpassen.
  • Während des Aufstartens können die Primärsteuerung 118 und die Sekundärsteuerung 120 im ersten Modus arbeiten. Die Primärsteuerung 118 kann während des Aufstartens Betriebsleistung erhalten, während die Sekundärsteuerung 120 anfänglich möglicherweise keine ausreichende Betriebsleistung erhält, da der Bypasskondensator 130 auf der Sekundärseite möglicherweise nicht ausreichend geladen ist. Während des Aufstartens kann die Primärsteuerung 118 den Zustand des Leistungsschalters 122 steuern, während sich die Sekundärsteuerung 120 in einem heruntergefahrenen Zustand befindet. Beispielsweise kann die Primärsteuerung 118 den Zustand des Leistungsschalters 122 gemäß dem Primärschaltmuster steuern. Die Primärsteuerung 118 kann das Schalten des Leistungsschalters 122 während des Aufstartens steuern, um Energie zur Sekundärseite zu übertragen, um den Bypasskondensator 130 zu laden. Die Sekundärsteuerung 120 kann ihren Betrieb aufnehmen, wenn die Bypassspannung VBP 134 eine Spannung erreicht hat, die ausreicht, um die Sekundärsteuerung 120 zu betreiben.
  • Nachdem die Sekundärsteuerung 120 ihren Betrieb aufgenommen hat (d. h. sich in einem Betriebszustand befindet), kann die Sekundärsteuerung 120 die Steuerung des Leistungsschalters 122 von der Primärsteuerung 118 übernehmen. In einigen Beispielen kann die Sekundärsteuerung 120 Parameter erfassen (z. B. Bypassspannung VBP 134 und/oder Ausgangsspannung VOUT 108) um zu bestimmen, ob die Steuerung des Leistungsschalters 122 übernommen werden soll. Beispielsweise kann die Sekundärsteuerung 120 entscheiden, die Steuerung des Leistungsschalters 122 zu übernehmen, wenn die Bypassspannung VBP 134 und/oder die Ausgangsspannung VOUT 108 auf ausreichenden Pegeln liegen, um ein Herunterfahren der Sekundärsteuerung 120 während einer Übergangsoperation zu verhindern, bei der die Primärsteuerung 118 vorübergehend davon absieht, den Leistungsschalter 122 gemäß dem Primärschaltmuster zu schalten, wie in den 7A-7B veranschaulicht ist.
  • Die Sekundärsteuerung 120 kann eine Übergangsoperation mit der Primärsteuerung 118 initiieren, um die Steuerung des Leistungsschalters 122 von der Primärsteuerung 118 zu übernehmen. Die Primär- und die Sekundärsteuerung 118, 120 können ausgelegt sein zum Übertragen der Steuerung von der Primärsteuerung 118 zur Sekundärsteuerung 120 auf verschiedene Arten.
  • Eine Übergangsoperation zum Umschalten der Primär- und der Sekundärsteuerung 118, 120 von dem ersten Modus in den zweiten Modus kann die Übertragung eines oder mehrerer Steuersignale UCON 136 durch die Sekundärsteuerung 120 beinhalten. In einigen Beispielen kann die Sekundärsteuerung 120 das Schalten des Leistungsschalters 122 detektieren und die Übertragung des einen oder der mehreren Steuersignale UCON 136 relativ zu Schaltereignissen des Leistungsschalters 122 (z. B. EIN/AUS- oder AUS/EIN-Übergänge) zeitlich einplanen. In anderen Beispielen kann die Sekundärsteuerung 120 ein oder mehrere Steuersignale UCON 136 nicht zeitlich relativ zu den Schaltereignissen des Leistungsschalters 122 einplanen. Stattdessen kann die Sekundärsteuerung 120 ein oder mehrere Steuersignale UCON 136 ohne Überwachung des Schaltens des Leistungsschalters 122 übertragen.
  • Obwohl hier veranschaulichte und beschriebene Übergangsoperationen die Übertragung von Steuersignalen UCON 136 von der Sekundärsteuerung 120 zur Primärsteuerung 118 beinhalten, wird in Betracht gezogen, dass in einigen Implementierungen die Sekundärsteuerung 120 Signale an die Primärsteuerung 118 senden kann, die sich von den Steuersignalen UCON 136 unterscheiden, um eine Übergangsoperation zu initiieren und abzuschließen. Um beispielsweise eine Übergangsoperation zu initiieren und/oder abzuschließen, kann die Sekundärsteuerung 120 Signale übertragen, die sich von den Steuersignalen UCON 136 in Amplitude, Dauer, Frequenzinhalt oder anderen Parametern unterscheiden. In einem Beispiel können sich die während einer Übergangsoperation übertragenen Signale von den Beispielimpulsen unterscheiden, die zur Veranschaulichung der Steuersignale UCON 136 in den 7A-7B verwendet werden.
  • In einigen Beispielen kann die Primärsteuerung 118 den Empfang eines oder mehrerer Steuersignale UCON 136, die während einer Übergangsoperation übertragen wurden, bestätigen. Beispielsweise kann die Primärsteuerung 118 das Schaltmuster des Leistungsschalters 122 anpassen, um der Sekundärsteuerung 120 anzuzeigen, dass das eine oder die mehreren Steuersignale UCON 136 empfangen wurden. In Beispielen, in denen die Kommunikationsverbindungsstrecke zwischen der Primärsteuerung 118 und der Sekundärsteuerung 120 die Übertragung von Signalen 149 von der Primärsteuerung 118 zur Sekundärsteuerung 120 vorsieht, kann die Primärsteuerung 118 ein oder mehrere Signale über die Kommunikationsverbindungsstrecke zur Bestätigung des Empfangs des einen oder der mehreren Steuersignale UCON 136, die von der Sekundärsteuerung 120 übertragen wurden, zurück zur Sekundärsteuerung 120 übertragen. Eine Vielfalt verschiedener beispielhafter Übergangsoperationen wird nun beschrieben.
  • In einigen Implementierungen kann die Sekundärsteuerung 120 während einer Übergangsoperation ein einzelnes Steuersignal UCON 136 zur Primärsteuerung 118 übertragen. In diesem Beispiel kann die Primärsteuerung 118 das Schalten des Leistungsschalters 122 gemäß dem Primärschaltmuster als Reaktion auf das einzelne Steuersignal UCON 136 einstellen. Die Primärsteuerung kann dann auf nachfolgende Steuersignale UCON 136 warten und den Leistungsschalter 122 als Reaktion auf jedes der nachfolgenden Steuersignale UCON 136 in den EIN-Zustand schalten.
  • In einigen Implementierungen kann die Sekundärsteuerung 120 während einer Übergangsoperation mehrere Steuersignale UCON 136 senden. In diesen Implementierungen kann die Primärsteuerung 118 das Schalten des Leistungsschalters 122 gemäß dem Primärschaltmuster als Reaktion auf den Empfang mehrerer Steuersignale UCON 136 einstellen. Die Primärsteuerung 118 kann dann beginnen, den Leistungsschalter 122 als Reaktion auf jedes der anschließend empfangenen Steuersignale UCON 136 in den EIN-Zustand zu versetzen.
  • In einigen Implementierungen kann die Sekundärsteuerung 120 die Übertragung des einen oder der mehreren Steuersignale UCON 136 relativ zu detektierten Schaltereignissen des Leistungsschalters 122 während einer Übergangsoperation zeitlich einplanen. In diesen Beispielen kann die Sekundärsteuerung 120 eine auf der Sekundärseite entwickelte Spannung überwachen (z. B. am Knoten 147 der Sekundärwicklung 116), um zu bestimmen, wann der Leistungsschalter 122 zwischen Zuständen umschaltet. Nachdem die Primärsteuerung 118 das eine oder die mehreren Steuersignale UCON 136 empfangen hat, die relativ zu Schaltereignissen des Leistungsschalters 122 getimt sind, kann die Primärsteuerung 118 das Schalten gemäß dem Primärschaltmuster einstellen und auf nachfolgende Steuersignale UCON 136 warten. Die Primärsteuerung 118 kann dann den Leistungsschalter 122 als Reaktion auf jedes der nachfolgenden Steuersignale UCON 136 in den EIN-Zustand versetzen. Eine beispielhafte Implementierung, bei der die Sekundärsteuerung 120 die Übertragung eines oder mehrerer Steuersignale UCON 136 in Bezug auf Schaltereignisse des Leistungsschalters 122 zeitlich einplant, ist mit Bezugnahme auf die 7A-7B dargestellt und beschrieben. Obwohl die Sekundärsteuerung 120 die Übertragung von Steuersignalen UCON 136 relativ zu Schaltereignissen des Leistungsschalters 122 in einigen Implementierungen zeitlich einplanen kann, wie oben beschrieben, kann die Sekundärsteuerung 120 in anderen Implementierungen die Übertragung von Steuersignalen UCON 136 nicht relativ zu Schaltereignissen des Leistungsschalters 122 zeitlich einplanen.
  • In einigen Beispielen kann die Primärsteuerung 118 den Empfang von Steuersignalen UCON 136, während der Übergangsoperation von der Sekundärsteuerung 120 übertragen, bestätigen. Beispielsweise kann die Primärsteuerung 118 den Empfang von Steuersignalen UCON 136 während der Übergangsoperation durch Anpassen des Schaltmusters des Leistungsschalters 122 bestätigen, damit sich dieses von dem Primärschaltmuster des ersten Modus unterscheidet. In einem Beispiel, wie es in den 7A-7B veranschaulicht ist, bestätigt die Primärsteuerung 118 den Empfang von Steuersignalen UCON 136 durch Einstellen des Schaltens des Leistungsschalters 122 für eine Zeitdauer (d. h. eine „Ruheperiode“) als Reaktion auf den Empfang eines oder mehrerer Steuersignale UCON 136 von der Sekundärsteuerung 120. In anderen Beispielen kann die Primärsteuerung 118 den Empfang des einen oder der mehreren Steuersignale UCON 136 während der Übergangsoperation durch Erhöhen oder Verringern der Rate, mit der der Leistungsschalter 122 geschaltet wird, relativ zu der Rate, mit der der Leistungsschalter 122 gemäß dem Primärschaltmuster geschaltet wurde, bestätigen.
  • In Beispielen, in denen die Primärsteuerung 118 den Empfang von Steuersignalen UCON 136 während der Übergangsoperation bestätigt, kann die Primärsteuerung 118 das Schalten des Leistungsschalters 122 gemäß dem Primärschaltmuster nach Bestätigung des Empfangs der Steuersignale UCON 136 einstellen. Die Primärsteuerung 118 kann dann auf nachfolgende Steuersignale UCON 136 warten. Nachdem die Sekundärsteuerung 120 eine Bestätigung (z. B. die Ruheperiode oder das modifizierte Schaltmuster) durch die Primärsteuerung 118 detektiert hat, kann die Sekundärsteuerung 120 beginnen, Steuersignale UCON 136 an die Primärsteuerung 118 zu übertragen, wenn die Ausgangsspannung VOUT 108 kleiner als der gewünschte Ausgangsspannungswert ist. Die Primärsteuerung 118 kann dann den Leistungsschalter 122 als Reaktion auf jedes der Steuersignale UCON 136 in den EIN-Zustand umschalten.
  • Obwohl die Primärsteuerung 118 den Empfang des einen oder der mehreren Steuersignale durch Modifizieren des Schaltmusters des Leistungsschalters 122 bestätigen kann, kann die Primärsteuerung 118 in einigen Beispielen den Empfang des einen oder der mehreren Steuersignale U CON 136 auf andere Weise bestätigen. Wenn beispielsweise die Kommunikationsverbindungsstrecke zwischen der Primär- und der Sekundärsteuerung 118, 120 die Übertragung von Signalen von der Primärsteuerung 118 zur Sekundärsteuerung 120 zulässt, kann die Primärsteuerung 118 den Empfang des einen oder der mehreren Steuersignale UCON 136 durch Übertragen eines Bestätigungssignals 149 über die Kommunikationsverbindungsstrecke zurück zur Sekundärsteuerung 120 bestätigen. In diesem Beispiel kann die Primärsteuerung 118 das Schalten des Leistungsschalters 122 beim Senden des Bestätigungssignals 149 an die Sekundärsteuerung 120 einstellen und auf nachfolgende Steuersignale UCON 136 warten. Die Sekundärsteuerung 120 kann beginnen, Steuersignale UCON 136 zu erzeugen, um zu steuern, wann der Leistungsschalter 122 in den EIN-Zustand versetzt wird, nachdem die Sekundärsteuerung 120 das Bestätigungssignal 149 über die Kommunikationsverbindung von der Primärsteuerung 118 empfangen hat. Die Primärsteuerung 118 kann den Leistungsschalter 122 als Reaktion auf die anschließend empfangenen Steuersignale UCON 136 in den EIN-Zustand versetzen.
  • Der Leistungswandler 100 kann im zweiten Modus arbeiten, nachdem eine Übergangsoperation vom ersten Modus abgeschlossen wurde. In dem zweiten Modus kann die Sekundärsteuerung 120 Steuersignale UCON 136 an die Primärsteuerung 118 übertragen, um zu steuern, wann der Leistungsschalter 122 in den EIN-Zustand versetzt wird. Beispielsweise kann die Sekundärsteuerung 120 Steuersignale UCON 136 übertragen, wenn die Ausgangsspannung VOUT 108 kleiner als der gewünschte Ausgangsspannungswert ist. Als Reaktion auf jedes der Steuersignale UCON 136 kann die Primärsteuerung 118 den Leistungsschalter 122 in den EIN-Zustand versetzen und anschließend den Leistungsschalter 122, als Reaktion auf die Erkennung einer Ausschaltbedingung, in den AUS-Zustand versetzen. Im zweiten Modus kann die Sekundärsteuerung 120 vom Übertragen von Steuersignalen UCON 136 absehen, wenn die Ausgangsspannung VOUT 108 größer als der gewünschte Ausgangsspannungswert ist.
  • Während Normalbetriebs kann der Leistungswandler 100 nach dem Übergang vom ersten Modus in den zweiten Modus nach dem Aufstarten im zweiten Modus bleiben. Unter gewissen Umständen kann der Leistungswandler 100 jedoch vom zweiten Modus zurück in den ersten Modus übergehen. Umstände, unter denen der Leistungswandler 100 vom zweiten Modus zurück in den ersten Modus übergeht, werden nachstehend beschrieben.
  • In einigen Beispielen kann die Primärsteuerung 118 die Steuerung des Leistungsschalters 122 von der Sekundärsteuerung 120 übernehmen, wenn die Primärsteuerung 118 detektiert, dass die Sekundärsteuerung 120 potenziellen anomalen Betriebsbedingungen unterliegt. Die Primärsteuerung 118 kann basierend auf einer Anzahl von über einen bestimmten Zeitraum hinweg erhaltenen Steuersignalen UCON 136 bestimmen, dass die Sekundärsteuerung 120 potenziellen anomalen Betriebsbedingungen unterliegt. In einem Beispiel kann die Primärsteuerung 118 bestimmen, dass die Sekundärsteuerung 120 potenziellen anomalen Betriebsbedingungen unterliegt, wenn die Primärsteuerung 118 für einen bestimmten Zeitraum kein Steuersignal UCON 136 empfängt. In einem anderen Beispiel kann die Primärsteuerung 118 bestimmen, dass die Sekundärsteuerung 120 potenziellen anomalen Betriebsbedingungen unterliegt, wenn die Primärsteuerung 118 über einen gewissen Zeitraum hinweg eine übermäßige Anzahl (z. B. größer als eine Schwellenwertanzahl) von Steuersignalen UCON 136 empfängt.
  • In einigen Beispielen, wenn die Primärsteuerung 118 für eine Schwellenzeitdauer kein Steuersignal UCON 136 empfangen kann, kann die Primärsteuerung 118 die Steuerung des Leistungsschalters 122 übernehmen und mit der Steuerung des Leistungsschalters 122 gemäß dem Primärschaltmuster beginnen. Das Steuern des Leistungsschalters 122 gemäß dem Primärschaltmuster kann Energie auf die Sekundärseite übertragen und verhindern, dass die Ausgangsspannung VOUT 108 unter den gewünschten Ausgangsspannungswert fällt. In anderen Beispielen kann die Primärsteuerung 118 den Leistungsschalter 122 im AUS-Zustand halten, um Herunterfahren der Sekundärsteuerung 120 zu bewirken. Dann kann die Primärsteuerung 118 den Leistungsschalter 122 gemäß dem Primärschaltmuster steuern, um zu bewirken, dass die Sekundärsteuerung 120 wieder in Betrieb geht. Nachdem die Sekundärsteuerung 120 in einen Betriebszustand eingetreten ist, kann die Sekundärsteuerung 120 eine Übergangsoperation einleiten, um die Steuerung des Leistungsschalters 122 zurückzuerlangen.
  • Unter Umständen, in denen die Primärsteuerung 118 eine übermäßige Anzahl (z. B. größer als eine Schwellenwertanzahl) von Steuersignalen UCON 136 innerhalb eines Zeitraums empfängt, kann die Primärsteuerung 118 nachfolgende Steuersignale UCON 136 ignorieren und den Leistungsschalter 122 im AUS-Zustand halten. Wenn der Leistungsschalter 122 für eine ausreichende Zeitdauer im AUS-Zustand gehalten wird, kann dies dazu führen, dass die Sekundärsteuerung 120 die Betriebsleistung verliert. In diesen Beispielen kann die Primärsteuerung 118 nach Ablauf eines Zeitraums, der ausreicht, um das Herunterfahren der Sekundärsteuerung 120 zu bewirken, zum Schalten des Leistungsschalters 122 zurückgehen (z. B. gemäß dem Primärschaltmuster). Die Sekundärsteuerung 120 kann dann ihren Betrieb aufnehmen, sobald der Bypasskondensator 130 auf einen ausreichenden Pegel aufgeladen wurde. Nachdem die Sekundärsteuerung 120 mit dem Betrieb begonnen hat, kann die Sekundärsteuerung 120 eine Übergangsoperation ausführen, um die Steuerung des Leistungsschalters 122 zu übernehmen, wie oben beschrieben wurde. Wenn die Sekundärsteuerung 120 damit beginnt, nach dem Hochfahren übermäßige Steuersignale UCON 136 zu senden, kann die Primärsteuerung 118 wieder die Steuerung des Leistungsschalters 122 übernehmen. Dieser Prozess kann wiederholt werden, bis der Leistungswandler 100 von der Leistungsquelle getrennt wird und die Primärsteuerung 118 herunterfährt.
  • Eine übermäßige Anzahl von Steuersignalen UCON 136 über einen Zeitraum hinweg kann einen Kurzschluss auf der Sekundärseite des Leistungswandlers 100 anzeigen. Eine übermäßige Anzahl von Steuersignalen UCON 136 über einen Zeitraum hinweg kann auch dazu führen, dass die Primärsteuerung 118 eine übermäßige Energiemenge auf die Sekundärseite überträgt. Durch Ignorieren der übermäßigen Anzahl von Steuersignalen UCON 136 kann die Primärsteuerung 118 verhindern, dass eine übermäßige Energiemenge auf die Sekundärseite übertragen wird.
  • Dementsprechend kann die Primärsteuerung 118 so gekoppelt sein, vom zweiten Modus in den ersten Modus überzugehen, wenn die Primärsteuerung 118 eine übermäßige Anzahl von Steuersignalen UCON 136 über einen Zeitraum und/oder ein Fehlen von Steuersignalen UCON 136 innerhalb einer bestimmten Schwellenzeitspanne detektiert. In Beispielen, in denen die Primärsteuerung 118 vom ersten Modus in den zweiten Modus übergeht, kann die Sekundärsteuerung 120 den Übergang der Primärsteuerung 118 vom ersten Modus in den zweiten Modus detektieren. Beispielsweise kann die Sekundärsteuerung 120 Änderungen im Schaltmuster des Leistungsschalters 122 detektieren, wenn die Primärsteuerung 118 vom ersten Modus in den zweiten Modus übergeht. In Beispielen, in denen die Primärsteuerung 118 das Schalten des Leistungsschalters 122 als Reaktion auf Empfangen einer übermäßigen Anzahl von Steuersignalen UCON 136 über einen Zeitraum hinweg stoppt, kann die Sekundärsteuerung 120 detektieren, dass die Primärsteuerung 118 in den ersten Modus übergegangen ist, wenn detektiert wird, dass der Leistungsschalter 122 als Reaktion auf übertragene Steuersignale UCON 136 das Schalten gestoppt hat. In Beispielen, in denen die Primärsteuerung 118 beginnt, den Leistungsschalter 122 zu schalten, nachdem über eine Schwellenzeitspanne hinweg kein Steuersignal UCON 136 empfangen werden konnte, kann die Sekundärsteuerung 120 detektieren, dass die Primärsteuerung 118 beim Detektieren des Schaltens gemäß dem Primärschaltmuster in den ersten Modus übergegangen ist.
  • In einigen Beispielen kann die Sekundärsteuerung 120 so gekoppelt sein, den Übergang der Primärsteuerung 118 vom zweiten Modus in den ersten Modus zu bestätigen. Beispielsweise kann die Sekundärsteuerung 120 so gekoppelt sein, den Übergang der Primärsteuerung 118 durch Modifizieren der Übertragung von Steuersignalen UCON 136 zur Primärsteuerung 118 zu bestätigen. In einem Beispiel, in dem die Sekundärsteuerung 120 eine übermäßige Anzahl von Steuersignalen UCON 136 über einen Zeitraum hinweg sendet, kann die Sekundärsteuerung 120 den Übergang der Primärsteuerung 118 vom zweiten Modus in den ersten Modus bestätigen, indem die Übertragung der Steuersignale UCON 136 beim Detektieren des Übergangs der Primärsteuerung 118 in den ersten Modus eingestellt wird. In einem Beispiel, in dem die Primärsteuerung 118 ein Fehlen von Steuersignalen UCON 136 innerhalb einer Schwellenzeitspanne detektiert, kann die Sekundärsteuerung 120 den Übergang der Primärsteuerung 118 in den ersten Modus bestätigen, indem eine nachfolgende Übergangsoperation initiiert wird.
  • Der Betrieb von Beispielschaltungen, die in der Primärsteuerung 118 und der Sekundärsteuerung 120 enthalten sind, wird nun detaillierter unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. 2 zeigt ein beispielhaftes Integrierte-Schaltung-Paket 224, das einen Leistungsschalter 222 (z. B. einen Leistungs-MOSFET 222), eine beispielhafte Primärsteuerung 218 und eine beispielhafte Sekundärsteuerung 220 enthält. Schaltungen außerhalb des Integrierte-Schaltung-Pakets 224 können elektrisch mit den Paketanschlüssen D 226-1, S 226-2, PBP 226-3, FWD 226-4, BP 226-5, GND 226-6 und FB 226-7 (kollektiv „Paketanschlüsse 226“) des Integrierte-Schaltung-Pakets 224 gekoppelt sein.
  • Die Paketanschlüsse 226 können mit den Anschlüssen D 228-1, S 228-2, PBP 228-3, FWD 228-4, BP 228-5, GND 228-6 und FB 228-7 des Leistungsschalters 222, der Primärsteuerung 218 und der Sekundärsteuerung 220, die im Innern des Integrierte-Schaltung-Pakets 224 enthalten sind, verbunden sein. Die Paketanschlüsse 226 können auf ähnliche Weise wie in 1 mit einem Leistungswandler verbunden sein. Dementsprechend kann die Beschreibung des Integrierte-Schaltung-Pakets 224 im Folgenden auf die Komponenten des Leistungswandlers 100 von 1 verweisen.
  • Die Primärsteuerung 218 enthält eine Primärschaltersteuerschaltung 250, die ein Schaltertreibersignal UDRIVE 238 zum Einstellen des Zustands des Leistungsschalters 222 erzeugt. Die Primärsteuerung 218 beinhaltet auch eine Stromerfassungsschaltung 252, eine Primärschaltmusterschaltung 254 und eine Signalüberwachungsschaltung 256. Die Sekundärsteuerung 220 beinhaltet eine Sekundärschaltersteuerschaltung 258, eine Ladeschaltung 260 und eine Spannungsdetektionsschaltung 262. Der Masseanschluss GND 228-6 kann die Ausgangsrückleitung für Schaltungen der Sekundärsteuerung 220 sein.
  • Die Primärsteuerung 218 kann zusätzliche Schaltungen beinhalten, die in 2 nicht dargestellt sind. Beispielsweise kann die Primärsteuerung 218 Schaltungen beinhalten, die mit dem Anschluss PBP 228-3 gekoppelt sind, um die Primärsteuerung 218 mit Leistung zu versorgen. Die Sekundärsteuerung 220 kann auch zusätzliche Schaltungen und/oder Anschlüsse beinhalten, die in den 1-2 nicht dargestellt sind. Beispielsweise kann die Sekundärsteuerung 220 einen zusätzlichen Anschluss enthalten, der mit dem Ausgangsanschluss 104-1 verbunden ist. Der zusätzliche Anschluss kann mit der Ladeschaltung 260 verbunden sein, um den Bypasskondensator 130 vom Ausgangsanschluss 104-1 zu laden. Beispielsweise kann die Ladeschaltung 260 den Bypasskondensator 130 vom Vorwärtsanschluss FWD 228-4 und/oder dem zusätzlichen Anschluss, der mit dem Ausgangsanschluss 104-1 verbunden ist, laden. Das Laden des Bypasskondensators 130 von dem Ausgangsanschluss 104-1 während des Betriebs kann effizienter sein als Laden des Bypasskondensators 130 von dem Vorwärtsanschluss FWD 228-4.
  • Die Stromerfassungsschaltung 252 kann eine Stärke des Schalterstroms ISWITCH 264 durch den Leistungsschalter 222 erfassen, wenn der Leistungsschalter 222 eingeschaltet ist. Die Primärschaltersteuerschaltung 250 kann bestimmen, wann die Stromstärke durch den Leistungsschalter 222 eine Schwellenstromgrenze erreicht hat, basierend auf der von der Stromerfassungsschaltung 252 erfassten Stromstärke. In einigen Beispielen kann die Primärschaltersteuerschaltung 250 den Leistungsschalter 222 im ersten und/oder im zweiten Modus in den AUS-Zustand versetzen, wenn die von der Stromerfassungsschaltung 252 erfasste Stromstärke die Schwellenstromgrenze erreicht.
  • Die Primärschaltmusterschaltung 254 repräsentiert Schaltungen, die das Primärschaltmuster definieren. Das Primärschaltmuster kann eine Schaltfrequenz, eine Leistungsschalter-EIN-Zeit, ein Tastverhältnis oder andere Schaltparameter definieren. Das Primärschaltmuster kann in einigen Beispielen feste Werte enthalten. In anderen Beispielen kann die Primärschaltersteuerschaltung 250 das Primärschaltmuster während des Betriebs modifizieren. In einigen Beispielen kann die Leistungsschalter-EIN-Zeit ungefähr fünf Mikrosekunden betragen, das maximale Tastverhältnis kann ungefähr 65% betragen und die Frequenz kann ungefähr 132 kHz betragen.
  • Der Betrieb der Primärsteuerung 218 und der Sekundärsteuerung 220 im ersten und im zweiten Modus wird nun beschrieben. Im ersten Modus steuert die Primärschaltersteuerschaltung 250 den Zustand des Leistungsschalters 222 gemäß dem Primärschaltmuster. Mit anderen Worten, erzeugt die Primärschaltersteuerschaltung 250 ein Schaltertreibersignal UDRIVE 238 gemäß dem Primärschaltmuster im ersten Modus. In einigen Beispielen kann die Primärschaltersteuerschaltung 250 den Zustand des Leistungsschalters 222 während des ersten Modus gemäß dem Primärschaltmuster und einer von der Stromerfassungsschaltung 252 erfassten Stromstärke steuern. Beispielsweise kann das Primärschaltmuster definieren, wann der Leistungsschalter 222 in den EIN-Zustand versetzt werden soll, und die Primärschaltersteuerschaltung 250 kann den Leistungsschalter 222 als Reaktion auf die Stärke des Schalterstroms ISWITCH 264 durch den Leistungsschalter 222 in den AUS-Zustand versetzen.
  • Während die Primärsteuerung 218 den Zustand des Leistungsschalters 222 im ersten Modus steuert, kann sich die Sekundärsteuerung 220 in einem heruntergefahrenen Zustand befinden. Die Sekundärsteuerung 220 kann sich während des ersten Modus (z. B. während des Aufstartens oder nach einem Leistungsverlust) in einem heruntergefahrenen Zustand befinden, da die Sekundärsteuerung 220 möglicherweise keine ausreichende Betriebsleistung vom Bypasskondensator 130 empfängt. Beispielsweise kann die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 im ersten Modus nicht über genügend Betriebsleistungsübertragungssteuersignale UCON 236 zur Primärschaltersteuerschaltung 250 verfügen. Dementsprechend kann die Primärschaltersteuerschaltung 250 im ersten Modus den Zustand des Leistungsschalters 222 steuern, ohne Steuersignale UCON 236 von der Sekundärschaltersteuerschaltung 258 zu empfangen.
  • Während des ersten Modus wird Energie auf die Sekundärseite des Leistungswandlers 100 übertragen, während die Primärschaltersteuerschaltung 250 den Leistungsschalter 222 gemäß dem Primärschaltmuster steuert. Die Ladeschaltung 260 kann unter Verwendung des Vorwärtsanschlusses FWD 228-4 zum Laden des Bypasskondensators 130 gekoppelt sein, während die Primärschaltersteuerschaltung 250 den Leistungsschalter 222 schaltet. Dementsprechend kann während des ersten Modus die Ladeschaltung 260 so arbeiten, den Bypasskondensator 130 auf eine Spannung aufzuladen, die ausreicht, um die Schaltungen der Sekundärsteuerung 220 (z. B. die Spannungsdetektionsschaltung 262 und/oder die Sekundärschaltersteuerschaltung 258) zu betreiben. Nach einem gewissen Zeitraum während des ersten Modus erreicht die Bypassspannung VBP 134 eine Spannung, die ausreicht, die Schaltungen der Sekundärsteuerung 220 zu betreiben.
  • Die Ladeschaltung 260 kann die Bypassspannung VBP 134 auf eine Spannung regeln, die ausreicht, um die Schaltungen der Sekundärsteuerung 220 zu betreiben. In einigen Beispielen kann die Sekundärsteuerung 220 einen zusätzlichen Anschluss beinhalten, der an den Ausgangsanschluss 104-1 gekoppelt ist. In diesen Beispielen kann die Ladeschaltung 260 so gekoppelt sein, die Bypassspannung VBP 134 unter Verwendung des Vorwärtsanschlusses FWD 228-4 und/oder des zusätzlichen Anschlusses, der mit dem Ausgangsanschluss 104-1 gekoppelt ist, zu regeln.
  • Nachdem die Sekundärsteuerung 220 zu arbeiten begonnen hat, kann die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 entscheiden, die Steuerung des Leistungsschalters 222 von der Primärschaltersteuerschaltung 250 zu übernehmen. Die Spannungsdetektionsschaltung 262 kann Parameter auf der Sekundärseite erfassen, um zu bestimmen, ob der Leistungswandler 100 auf eine Weise arbeitet, die es der Sekundärschaltersteuerschaltung 258 ermöglicht, eine Übergangsoperation zuverlässig durchzuführen. In einigen Beispielen kann die Spannungsdetektionsschaltung 262 der Sekundärschaltersteuerschaltung 258 anzeigen, wann basierend auf der Bypassspannung VBP 134 und/oder der Ausgangsspannung VOUT 108 eine Übergangsoperation initiiert werden soll. Beispielsweise kann die Spannungsdetektionsschaltung 262 der Sekundärschaltersteuerschaltung 258 anzeigen, eine Übergangsoperation zu initiieren, wenn die Bypassspannung VBP 134 größer als eine Schwellenbypassspannung ist. Als ein anderes Beispiel kann die Spannungsdetektionsschaltung 262 der Sekundärschaltersteuerschaltung 258 anzeigen, eine Übergangsoperation zu initiieren, wenn die Ausgangsspannung VOUT 108 größer als eine Schwellenausgangsspannung ist. In anderen Beispielen kann die Spannungsdetektionsschaltung 262 der Sekundärschaltersteuerschaltung 258 anzeigen, eine Übergangsoperation zu initiieren, wenn sowohl die Bypassspannung VBP 134 größer als eine Schwellenbypassspannung ist als auch die Ausgangsspannung VOUT 108 größer als eine Schwellenausgangsspannung ist.
  • Die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 kann eine Übergangsoperation einleiten, wenn die Spannungsdetektionsschaltung 262 der Sekundärschaltersteuerschaltung 258 anzeigt, dass die Übergangsoperation zuverlässig ausgeführt werden kann. Die Primärschaltersteuerschaltung 250 und die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 können eine Übergangsoperation für die Primär- und die Sekundärsteuerung 218, 220, wie oben beschrieben, implementieren. Eine beispielhafte Übergangsoperation, die durch die Primärschaltersteuerschaltung 250 und die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 implementiert werden kann, wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 7A-7B dargestellt und beschrieben.
  • Nachdem die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 und die Primärschaltersteuerschaltung 250 eine Übergangsoperation implementiert haben, können die Primärsteuerung 218 und die Sekundärsteuerung 220 im zweiten Modus arbeiten. Während des zweiten Modus kann die Primärschaltersteuerschaltung 250 das Schalten des Leistungsschalters 222 gemäß dem Primärschaltmuster einstellen. Stattdessen versetzt die Primärschaltersteuerschaltung 250 den Leistungsschalter 222 als Reaktion auf die Steuersignale UCON 236, übertragen durch die Sekundärschaltersteuerschaltung 258, in den EIN-Zustand. Beispielsweise überträgt die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 im zweiten Modus Steuersignale UCON 236 an die Primärschaltersteuerschaltung 250, die die Primärschaltersteuerschaltung 250 veranlassen, den Leistungsschalter 222 als Reaktion auf jedes der Steuersignale UCON 236 in den EIN-Zustand zu versetzen. Dementsprechend kann während des zweiten Modus die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 steuern, wann der Leistungsschalter 222 durch die Primärschaltersteuerschaltung 250 in den EIN-Zustand versetzt wird.
  • Nachdem die Primärschaltersteuerschaltung 250 den Leistungsschalter 222 als Reaktion auf ein Steuersignal UCON 236 in den EIN-Zustand geschaltet hat, kann die Primärschaltersteuerschaltung 250 den Leistungsschalter 222 als Reaktion auf eine detektierte Ausschaltbedingung wieder zurück in den AUS-Zustand schalten. In einigen Beispielen kann eine Ausschaltbedingung eine Schwellenstärke des Schalterstroms ISWITCH 264 und/oder eine Schwellen-EIN-Zeit des Leistungsschalters 222 beinhalten. Die Primärschaltersteuerschaltung 250 kann dann den Leistungsschalter 222 im AUS-Zustand halten, bis die Primärschaltersteuerschaltung 250 ein weiteres Steuersignal UCON 236 empfängt.
  • Die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 empfängt die Rückkopplungsspannung VFB 132, die für die Ausgangsspannung VOUT 108 repräsentativ ist. Während des zweiten Modus kann die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 ein Steuersignal UCON 236 übertragen, wenn die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 bestimmt, dass die Ausgangsspannung VOUT 108 des Leistungswandlers 100 kleiner als der gewünschte Ausgangsspannungswert ist. Die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 kann von Übertragung von Steuersignalen UCON 236 absehen, wenn die Ausgangsspannung VOUT 108 größer als der gewünschte Ausgangsspannungswert ist.
  • Wie oben beschrieben, kann die Primärsteuerung 218 die Steuerung des Leistungsschalters 222 von der Sekundärsteuerung 220 übernehmen, wenn die Primärsteuerung 218 detektiert, dass die Sekundärsteuerung 220 potenziellen anomalen Betriebsbedingungen unterliegt. Potenzielle anomale Betriebsbedingungen können durch die Anzahl von durch die Primärsteuerung 218 empfangenen Steuersignalen UCON 236 angezeigt werden. Die Primärsteuerung 218 beinhaltet eine Signalüberwachungsschaltung 256, die die Anzahl der Steuersignale UCON 236 überwacht.
  • Die Signalüberwachungsschaltung 256 kann potenzielle anomale Betriebsbedingungen basierend auf der Anzahl von während eines Zeitraums erhaltenen Steuersignalen UCON 236 detektieren. Die Signalüberwachungsschaltung 256 kann der Primärschaltersteuerschaltung 250 anzeigen, wenn potenzielle anomale Betriebsbedingungen detektiert werden. In einem Beispiel kann die Signalüberwachungsschaltung 256 bestimmen, dass die Sekundärsteuerung 220 potenziellen anomalen Betriebsbedingungen unterliegt, wenn die Signalüberwachungsschaltung 256 für einen bestimmten Zeitraum kein Steuersignal UCON 236 empfängt. In einem anderen Beispiel kann die Signalüberwachungsschaltung 256 bestimmen, dass die Sekundärsteuerung 220 potenziellen anomalen Betriebsbedingungen unterliegt, wenn die Signalüberwachungsschaltung 256 über einen bestimmten Zeitraum eine übermäßige Anzahl (z. B. größer als eine Schwellenanzahl) von Steuersignalen UCON 236 empfängt.
  • Der Betrieb der Primär- und der Sekundärsteuerung 218, 220 während des Aufstartens und nach dem Aufstarten des Leistungswandlers 100 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 3-7B beschrieben. 6 veranschaulicht Szenarien, in denen die Primärsteuerung 218 die Steuerung des Leistungsschalters 222 zurücknehmen kann. 7A-7B veranschaulichen eine beispielhafte Übergangsoperation.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Primärsteuerung 218 vom Aufstarten bis zum Betrieb der Primärsteuerung 218 im zweiten Modus beschreibt. Vor dem Start des Verfahrens 300 wird angenommen, dass der Bypasskondensator 130 auf einen Spannungspegel entladen ist, der für den Betrieb der Sekundärsteuerung 220 unzureichend ist. In Block 302 wird die Eingangsspannung VIN 106 in den Leistungswandler 100 eingeführt. In Block 304 steuert die Primärschaltersteuerschaltung 250 den Leistungsschalter 222 gemäß dem Primärschaltmuster.
  • Während die Primärschaltersteuerschaltung 218 den Leistungsschalter 222 in Block 304 steuert, kann die Sekundärsteuerung 220 eine Übergangsoperation initiieren, nachdem die Sekundärsteuerung 220 von einem heruntergefahrenen Zustand in einen Betriebszustand übergeht. In Block 306 bestimmt die Primärschaltersteuerschaltung 250, ob eine Übergangsoperation initiiert wurde und ob die Übergangsoperation abgeschlossen ist. Wie oben beschrieben, kann eine Übergangsoperation in einigen Beispielen das Empfangen eines oder mehrerer Steuersignale UCON 236 durch die Primärschaltersteuerschaltung 250 beinhalten. In einigen Beispielen kann die Primärschaltersteuerschaltung 250 bestimmen, ob die empfangenen Steuersignale UCON 236 relativ zu einem Schaltereignis empfangen wurden, um zu bestimmen, ob die Übergangsoperation abgeschlossen ist. In einigen oben beschriebenen Beispielen kann die Primärschaltersteuerschaltung 250 während der Übergangsoperation eine Bestätigung (z. B. ein modifiziertes Schaltmuster) erzeugen.
  • Nachdem die Primärschaltersteuerschaltung 250 bestimmt hat, dass die Übergangsoperation in Block 306 abgeschlossen ist, kann die Primärschaltersteuerschaltung 250 im zweiten Modus arbeiten. In dem zweiten Modus kann die Primärschaltersteuerschaltung 250 auf Empfangen eines Steuersignals UCON 236 warten, in Block 308. Die Primärschaltersteuerschaltung 250 versetzt den Leistungsschalter 222 als Reaktion auf ein empfangenes Steuersignal UCON 236 in den EIN-Zustand, in Block 310. Die Primärschaltersteuerschaltung 250 versetzt den Leistungsschalter 222 als Reaktion auf Detektion einer Ausschaltbedingung in den AUS-Zustand, in Block 312. Die Primärschaltersteuerschaltung 250 kann dann auf ein weiteres Steuersignal UCON 236 warten, in Block 308.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Sekundärsteuerung 220 vom Aufstarten bis zum Betrieb der Sekundärsteuerung 220 im zweiten Modus beschreibt. Vor dem Start des Verfahrens 400 wird angenommen, dass der Bypasskondensator 130 auf einen Spannungspegel entladen ist, der für den Betrieb der Sekundärsteuerung 220 unzureichend ist. In Block 402 erfasst die Spannungsdetektionsschaltung 262 Spannungen (z. B. die Bypassspannung VBP 134 und/oder die Ausgangsspannung VOUT 108) auf der Sekundärseite und bestimmt, ob die erfassten Spannungen ausreichen, um eine Übergangsoperation zu initiieren. Wenn die erfassten Spannungen nicht ausreichen, um eine Übergangsoperation zu initiieren, erfasst die Spannungsdetektionsschaltung 262 weiterhin die Spannungen, in Block 402.
  • Wenn die erfassten Spannungen ausreichen, um eine Übergangsoperation zu initiieren, zeigt die Spannungsdetektionsschaltung 262 der Sekundärschaltersteuerschaltung 258 an, eine Übergangsoperation zu initiieren. In Block 404 initiiert die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 eine Übergangsoperation. In Block 406 bestimmt die Sekundärschaltersteuerschaltung 258, ob die Übergangsoperation abgeschlossen ist. In einigen Beispielen kann die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 die Übergangsoperation durch Übertragen eines oder mehrerer Steuersignale UCON 236 initiieren und abschließen, ohne eine Bestätigung zu erhalten. In anderen Beispielen kann die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 bestimmen, dass die Übergangsoperation abgeschlossen ist, wenn die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 eine Bestätigung detektiert. In einigen Beispielen kann die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 eine Bestätigung durch Detektieren einer Modifikation des Schaltmusters des Leistungsschalters 222 detektieren. In diesen Beispielen kann die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 eine Spannung auf der Sekundärseite überwachen, die Schalten des Leistungsschalters 222 anzeigt, wie beispielsweise eine Spannung am Knoten 147 der Sekundärwicklung 116.
  • Wenn die Übergangsoperation fehlschlägt, kann die Sekundärsteuerung 220 den Betrieb fortsetzen, in Block 402. Wenn die Übergangsoperation erfolgreich ist, arbeitet die Sekundärsteuerung 220 im zweiten Modus, in Block 408. In Block 408 erfasst die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 eine Ausgangsgröße des Leistungswandlers 100 (z. B. die Ausgangsspannung VOUT 108). In Block 408 bestimmt die Sekundärschaltersteuerschaltung 258, ob die erfasste Ausgangsgröße (z. B. die Ausgangsspannung VOUT 108) kleiner als eine gewünschte Ausgangsgröße (z. B. der gewünschte Ausgangsspannungswert) ist. Wenn die erfasste Ausgangsgröße kleiner als die gewünschte Ausgangsgröße ist, in Block 410, überträgt die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 ein Steuersignal UCON 236, in Block 412, und kehrt zum Erfassen der Ausgangsgröße des Leistungswandlers 100 zurück, in Block 408. Wenn die erfasste Ausgangsgröße nicht kleiner als die gewünschte Ausgangsgröße ist, in Block 410, kehrt die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 zur Erfassung der Ausgangsgröße zurück, in Block 408.
  • 5 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Primärsteuerung 218 und der Sekundärsteuerung 220 vom Aufstarten bis zum Betrieb der Primärsteuerung 218 und der Sekundärsteuerung 220 im zweiten Modus beschreibt. Vor dem Start des Verfahrens 500 wird angenommen, dass der Bypasskondensator 130 auf einen Spannungspegel entladen ist, der für den Betrieb der Sekundärsteuerung 220 unzureichend ist. In Block 502 wird die Eingangsspannung VIN 106 an den Leistungswandler 100 angelegt. In Block 504 steuert die Primärschaltersteuerschaltung 250 den Leistungsschalter 222 gemäß dem Primärschaltmuster.
  • Während die Primärschaltersteuerschaltung 250 den Leistungsschalter 222 steuert, in Block 504, erfasst die Spannungsdetektionsschaltung 262 Spannungen (z. B. die Bypassspannung VBP 134 und/oder die Ausgangsspannung VOUT 108) auf der Sekundärseite und bestimmt, ob die erfassten Spannungen ausreichen, um eine Übergangsoperation zu initiieren. Wenn die erfassten Spannungen nicht ausreichen, um eine Übergangsoperation zu initiieren, erfasst die Spannungsdetektionsschaltung 262 weiterhin die Spannungen, in Block 506.
  • Wenn die erfassten Spannungen ausreichen, um eine Übergangsoperation zu initiieren, zeigt die Spannungsdetektionsschaltung 262 der Sekundärschaltersteuerschaltung 258 an, eine Übergangsoperation zu initiieren. In Block 508 führen die Primärsteuerung 218 und die Sekundärsteuerung 220 eine Übergangsoperation durch. Die Primärsteuerung 218 und die Sekundärsteuerung 220 arbeiten im zweiten Modus, nachdem die Übergangsoperation in Block 508 ausgeführt wurde.
  • In dem zweiten Modus erfasst die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 eine Ausgangsgröße des Leistungswandlers 100 und überträgt ein Steuersignal UCON 236 an die Primärschaltersteuerschaltung 250, wenn die erfasste Ausgangsgröße kleiner als die gewünschte Ausgangsgröße ist. In dem zweiten Modus kann die Primärschaltersteuerschaltung 250 auf Empfangen eines Steuersignals UCON 236 warten, in Block 510. Die Primärschaltersteuerschaltung 250 versetzt den Leistungsschalter 222 als Reaktion auf ein empfangenes Steuersignal UCON 236 in den EIN-Zustand, in Block 512. Die Primärschaltersteuerschaltung 250 versetzt den Leistungsschalter 222 als Reaktion auf Detektion einer Ausschaltbedingung in den AUS-Zustand, in Block 514. Die Primärschaltersteuerschaltung 250 kann dann auf ein weiteres Steuersignal UCON 236 warten, in Block 510.
  • 6 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Primärsteuerung 218 im zweiten Modus beschreibt. Insbesondere zeigt 6 ein Verfahren 600, das die Detektion potenzieller anomaler Betriebsbedingungen durch die Primärsteuerung 218 veranschaulicht. Zu Beginn des Verfahrens 600 wird angenommen, dass die Primärsteuerung 218 im zweiten Modus arbeitet. Dementsprechend empfängt in Block 602 die Primärschaltersteuerschaltung 250 ein Steuersignal UCON 236, versetzt den Leistungsschalter 222 als Reaktion auf das Steuersignal UCON 236 in den EIN-Zustand und versetzt den Leistungsschalter 222 als Reaktion auf eine Ausschaltbedingung in den AUS-Zustand.
  • In Block 604 bestimmt die Signalüberwachungsschaltung 256, ob ein Steuersignal UCON 236 empfangen wird. Wenn kein Steuersignal UCON 236 in Block 604 empfangen wurde, bestimmt in Block 606 die Signalüberwachungsschaltung 256, ob ein erster Zeitraum (z. B. ein Schwellenzeitraum) seit dem Empfang des letzten Steuersignals vergangen ist. Der erste Zeitraum kann in einigen Beispielen ungefähr eine Sekunde betragen. Wenn der erste Zeitraum seit dem Empfang eines Steuersignals vergangen ist, kann die Signalüberwachungsschaltung 256 der Primärschaltersteuerschaltung 250 anzeigen, dass der erste Zeitraum seit dem letzten empfangenen Steuersignal vergangen ist. Als Reaktion auf die Anzeige von der Signalüberwachungsschaltung 256 kann die Primärschaltersteuerschaltung 250 in Block 607 für einen zweiten Zeitraum mit dem Schalten des Leistungsschalters 222 (z. B. gemäß dem Primärschaltmuster) beginnen, um die Ausgangsspannung VOUT 108 auf einem ausreichenden Pegel zu halten, um die Sekundärsteuerung 220 zu betreiben. Für den Fall, dass das Fehlen von Steuersignalen, detektiert in Block 606, auf ein Herunterfahren der Sekundärsteuerung 220 zurückzuführen ist, kann das Schalten des Leistungsschalters 222 in Block 607 die Sekundärsteuerung 220 hochfahren und es der Sekundärsteuerung 220 ermöglichen, eine Übergangsoperation zu initiieren. Für den Fall, dass eine Übergangsoperation aufgrund des Schaltens des Leistungsschalters 222 in Block 607 initiiert und abgeschlossen wird, kann das Verfahren 600 neu gestartet werden, um in Block 602 fortzufahren. Das Verfahren 600 kann in Block 612 fortgesetzt werden, falls eine Übergangsoperation aufgrund des Schaltens des Leistungsschalters 222 in Block 607 nicht initiiert wird.
  • Die Primärschaltersteuerschaltung 250 kann für einen dritten Zeitraum in Block 612 davon absehen, den Leistungsschalter 222 zu schalten. Die Sekundärsteuerung 220 kann während des dritten Zeitraums herunterfahren, in dem die Primärschaltersteuerschaltung 250 vom Schalten des Leistungsschalters 222 absieht. Die Primärschaltersteuerschaltung 250 kann dann beginnen, den Leistungsschalter 222 gemäß dem Primärschaltmuster zu schalten, in Block 614, so dass die Sekundärsteuerung 220 hochgefahren wird. Nachdem die Sekundärsteuerung 220 hochgefahren wurde, kann die Sekundärsteuerung 220 eine Übergangsoperation initiieren, um die Steuerung des Leistungsschalters 222 zurückzunehmen.
  • Wenn ein Steuersignal UCON 236 in Block 604 empfangen wird, kann die Primärschaltersteuerschaltung 250 den Leistungsschalter 222 als Reaktion auf das Steuersignal UCON 236 in den EIN-Zustand versetzen und dann den Leistungsschalter 222 als Reaktion auf eine detektierte Ausschaltbedingung in Block 608 in den AUS-Zustand versetzen. In Block 610 bestimmt die Signalüberwachungsschaltung 256, ob eine übermäßige Anzahl von Steuersignalen UCON 236 über einen Zeitraum hinweg empfangen wurde. Beispielsweise kann die Signalüberwachungsschaltung 256 bestimmen, dass eine übermäßige Anzahl von Steuersignalen UCON 236 empfangen wurde, wenn mehr als eine Schwellenanzahl von Steuersignalen UCON 236 über einen Zeitraum hinweg empfangen wurde. Als ein weiteres Beispiel kann die Signalüberwachungsschaltung 256 bestimmen, dass eine übermäßige Anzahl von Steuersignalen UCON 236 empfangen wurde, wenn Steuersignale UCON 236 für einen Zeitraum mit einer nahezu maximalen Rate empfangen wurden. In einer Implementierung kann eine übermäßige Anzahl von Steuersignalen ungefähr achttausend Steuersignale (z.B. 213 Steuersignale) innerhalb eines Zeitraums von 64 Millisekunden betragen.
  • Wenn die Signalüberwachungsschaltung 256 bestimmt, dass eine übermäßige Anzahl von Steuersignalen UCON 236 in Block 610 empfangen wurde, kann die Primärschaltersteuerschaltung 250 für einen Zeitraum in Block 612 vom Schalten des Leistungsschalters 222 absehen, selbst wenn zusätzliche Steuersignale UCON 236 empfangen werden. Die Sekundärsteuerung 220 kann während des Zeitraums, in dem die Primärschaltersteuerschaltung 250 vom Schalten des Leistungsschalters 222 absieht, herunterfahren. Nach Ablauf des Zeitraums beginnt die Primärschaltersteuerschaltung 250 mit der Steuerung des Leistungsschalters 222 gemäß dem Primärschaltmuster, in Block 614. Am Ende des Verfahrens 600 arbeiten die Primärsteuerung 218 und die Sekundärsteuerung 220 im ersten Modus.
  • 7A veranschaulicht den Betrieb der Primär- und der Sekundärsteuerung 218, 220 während des ersten Modus, einer Übergangsoperation und des zweiten Modus. 7B zeigt eine vergrößerte Ansicht von Steuersignalen, die während der Übergangsoperation gesendet werden, die zeitlich relativ zu Schaltereignissen des Leistungsschalters 222 getimet sind. Es sei angenommen, dass die Eingangsspannung VIN 106 zum oder vor dem Zeitpunkt null angelegt wurde.
  • Die Übergangsoperation von 7 kann die folgenden Operationen beinhalten. Die Sekundärsteuerung 220 überträgt mehrere (z. B. 2) Steuersignale UCON 765, 766 während der in den 7A-7B dargestellten Übergangsoperation. Die mehreren Steuersignale UCON 765, 766 sind jeweils zeitlich relativ zu einem Schaltereignis (z. B. einem AUS-SchaltEreignis) des Leistungsschalters 222 eingeplant. Zusätzlich bestätigt die Primärsteuerung 218 den Empfang der Steuersignale UCON 765, 766 durch Ändern des Schaltmusters des Leistungsschalters 222. Insbesondere sieht die Primärsteuerung 218 für eine „Ruheperiode“ davon ab, den Leistungsschalter 222 zu schalten, um den Empfang der Steuersignale UCON 765, 766 zu bestätigen.
  • Wir nehmen nun Bezug auf 7A zum Zeitpunkt null, zu dem die Primär- und die Sekundärsteuerung 218, 220 im ersten Modus arbeiten. Dementsprechend steuert die Primärsteuerung 218 den Leistungsschalter 222 gemäß dem Primärschaltmuster. Der Wellenform des Schalterstroms ISWITCH 264 zeigt, wann der Leistungsschalter 222 in den EIN-Zustand (z. B. bei 767) und wann der Leistungsschalter 222 in den AUS-Zustand (z. B. bei 768) versetzt ist.
  • Die Sekundärsteuerung 220 initiiert die Übergangsoperation durch Übertragen des Steuersignals UCON 765. Insbesondere überträgt die Sekundärsteuerung 220 das Steuersignal UCON 765 während eines Zeitfensters (d. h. eines „Empfangsfensters“), nachdem der Leistungsschalter 222 bei 769 in den AUS-Zustand versetzt wurde. In dem in den 7A-7B veranschaulichten Beispiel kann die Primärsteuerung 218 so ausgelegt sein, dass sie ein Steuersignal als Start einer Übergangsoperation identifiziert, wenn es während des Empfangsfensters 770 empfangen wird. Da das Steuersignal UCON 765 während des Empfangsfensters 770 empfangen wird, beginnt die Übergangsoperation bei 771.
  • Die Sekundärsteuerung 220 überträgt ein zweites Steuersignal UCON 766 als Reaktion auf das Detektieren, dass der Leistungsschalter 222 bei 772 in den AUS-Zustand schaltet. Insbesondere detektiert die Sekundärsteuerung 220, dass der Leistungsschalter 222 in den AUS-Zustand schaltet, und überträgt das Steuersignal 766 innerhalb des Empfangsfensters 773. Die Primärsteuerung 218 detektiert das Steuersignal 766 innerhalb des Empfangsfensters 773. Die Primärsteuerung 218 bestätigt den Empfang der zwei aufeinanderfolgenden Steuersignale UCON 765, 766, empfangen in den Empfangsfenstern 770, 773, und beginnt im zweiten Modus zu arbeiten. Wie in 7A veranschaulicht ist, bestätigt die Primärsteuerung 218 den Empfang von Steuersignalen UCON 765, 766, indem vom Schalten des Leistungsschalters 222 für eine Zeitdauer, die in 7A als „Ruheperiode“ bezeichnet ist, abgesehen wird.
  • Die Sekundärsteuerung 220 detektiert das modifizierte Schaltmuster (d. h. die Ruheperiode), das von der Primärsteuerung 218 erzeugt wird, und identifiziert das modifizierte Schaltmuster als Bestätigung. Insbesondere detektiert die Sekundärsteuerung 220 das Fehlen von Schaltereignissen nach dem Übertragen des Steuersignals 766 und identifiziert diese Ruheperiode als eine Bestätigung. Die Sekundärsteuerung 220 geht dann in den zweiten Modus über. Während des zweiten Modus erzeugt die Sekundärsteuerung 220 Steuersignale UCON 774, 775, wenn die Ausgangsspannung VOUT 108 unter den gewünschten Ausgangsspannungswert fällt. Die Primärsteuerung 218 versetzt den Leistungsschalter 222 bei 776 und 777 als Reaktion auf den Empfang von Steuersignalen UCON 774, 775 in den EIN-Zustand. Die Primärsteuerung 218 kann den Leistungsschalter 222 bei 778 und 779 als Reaktion auf die Detektion einer Ausschaltbedingung in den AUS-Zustand versetzen.
  • 7B veranschaulicht grafisch die Empfangsfenster 770, 773. Die Empfangsfenster 770, 773 können Zeitfenster sein, die so eingestellt sind, dass sie nach einem Zeitraum auftreten, nach dem der Leistungsschalter 222 in den AUS-Zustand versetzt wurde. Der Zeitraum von, wenn der Leistungsschalter 222 in den AUS-Zustand versetzt wird, bis zum Start der Empfangsfenster 770, 773 kann als „Austastzeiten 780, 781“ bezeichnet werden. Austastzeiten 780, 781 können Zeiträume sein, für die die Primärsteuerung 218 so ausgelegt ist, dass sie von der Sekundärsteuerung 220 übertragene Steuersignale ignoriert. Austastzeiten 780, 781 können durch die Primärsteuerung 218 implementiert werden, um die Interpretation von Schaltstörungen als gültige Steuersignale zu verhindern. In Szenarien, in denen das Schalten des Leistungsschalters 222 Störungen in der Primärsteuerung 218 und/oder der Kommunikationsverbindungsstrecke verursachen kann, können solche Störungen innerhalb der Austastzeiten 780, 781 entstehen und können daher von der Primärsteuerung 218 ignoriert werden. In einigen Beispielen kann die Ruheperiode von 7A ungefähr 10 Mikrosekunden lang sein. Die Empfangsfenster 770, 773 können in einigen Beispielen jeweils ungefähr 2 Mikrosekunden andauern. Die Austastzeiten 780, 781 können in einigen Beispielen eine Dauer von ungefähr 0,7 Mikrosekunden haben. Obwohl beispielhafte Dauern der Ruheperiode, der Empfangsfenster 770, 773 und der Austastzeiten 780, 781 unter Bezugnahme auf die 7A-7B beschrieben und dargestellt sind, wird in Betracht gezogen, dass in anderen Beispielen andere Dauern implementiert werden können.
  • 8A-8B zeigen beispielhafte Kommunikationsverbindungsstrecken, über die das Steuersignal UCON 236 übertragen werden kann. Die in den 8A-8B veranschaulichten Kommunikationsverbindungsstrecken können in dem Integrierte-Schaltung-Paket 224 enthalten sein. 8A zeigt eine beispielhafte magnetisch gekoppelte Kommunikationsverbindungsstrecke, die in dem Integrierte-Schaltung-Paket 224 enthalten ist. Das Integrierte-Schaltung-Paket 224 enthält eine Primärleitungsschleife 882 und eine Sekundärleitungsschleife 883, die galvanisch voneinander isoliert sind. In einigen Beispielen können die Primärleitungsschleife 882 und die Sekundärleitungsschleife 883 isolierte Leiter des Leiterrahmens des Integrierte-Schaltung-Pakets 224 sein.
  • Die Primärleitungsschleife 882 kann mit der Primärschaltersteuerschaltung 250 gekoppelt sein. Die Sekundärleitungsschleife 883 kann mit der Sekundärschaltersteuerschaltung 258 gekoppelt sein. Obwohl die Primär- und die Sekundärleitungsschleife 882, 883 galvanisch voneinander isoliert sind, können die Primär- und die Sekundärleitungsschleife 882, 883 magnetisch gekoppelt sein, so dass eine Änderung des Stroms durch die Sekundärleitungsschleife 883 eine Änderung der Spannung/des Stroms in der Primärleitungsschleife 882 induzieren kann. Die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 kann das Steuersignal UCON 236 durch Induzieren einer Stromänderung durch die Sekundärleitschleife 883 zur Primärschaltersteuerschaltung 250 übertragen. Die Primärschaltersteuerschaltung 250 kann das Steuersignal UCON 236 durch Detektieren einer induzierten Spannung und/oder eines induzierten Stroms in der Primärleitungsschleife 882 detektieren. In einigen Beispielen kann die Primärsteuerung 218 den Empfang eines oder mehrerer Steuersignale UCON 236 durch Übertragen eines Bestätigungssignals 149 über die Kommunikationsverbindungsstrecke zurück zur Sekundärsteuerung 220 bestätigen.
  • 8B zeigt eine beispielhafte optisch gekoppelte Kommunikationsverbindungsstrecke, die in dem Integrierte-Schaltung-Paket 224 enthalten ist. Das Integrierte-Schaltung-Paket 224 beinhaltet einen optischen Sender 884 (z. B. eine Leuchtdiode) und einen optischen Empfänger 885 (z. B. einen Fototransistor), die galvanisch voneinander isoliert sind. Der optische Empfänger 885 kann mit der Primärschaltersteuerschaltung 250 gekoppelt sein. Der optische Sender 884 kann mit der Sekundärschaltersteuerschaltung 258 gekoppelt sein. Der optische Sender 884 kann Licht emittieren, das vom optischen Empfänger 885 detektiert wird. Die Sekundärschaltersteuerschaltung 258 kann das Steuersignal UCON 236 zur Primärschaltersteuerschaltung 250 durch Erregen des optischen Senders 884 zum Emittieren von Licht übertragen. Die Primärschaltersteuerschaltung 250 kann das Steuersignal UCON 236 durch Detektieren einer induzierten Spannung und/oder eines induzierten Stroms, die vom optischen Empfänger 885 als Reaktion auf das vom optischen Sender 884 emittierte Licht erzeugt werden, detektieren. Es wird in Betracht gezogen, dass andere Kommunikationsverbindungsstreckentechnologien als magnetisch und optisch gekoppelte Kommunikationsverbindungsstrecken verwendet werden können. Beispielsweise kann eine kapazitive Kopplung als eine Kommunikationsverbindungsstrecke zwischen der Primärsteuerung 218 und der Sekundärsteuerung 220 verwendet werden.
  • 9 zeigt ein Beispiel für einen nicht isolierten Leistungswandler 985, der eine Primärsteuerung 986 und eine Sekundärsteuerung 987 der vorliegenden Offenbarung beinhaltet. Obwohl die Primärsteuerung 986 und die Sekundärsteuerung 987 als in einem nicht isolierten Leistungswandler 985 mit einer Abwärtswandlertopologie enthalten dargestellt sind, wird in Betracht gezogen, dass die Primärsteuerung 986 und die Sekundärsteuerung 987 in nicht isolierten Leistungswandlern mit anderen Topologien enthalten sein können. Die Primärsteuerung 986 und die Sekundärsteuerung 987 können auf ähnliche Weise wie die oben beschriebene Primärsteuerung 218 und Sekundärsteuerung 220 arbeiten.
  • Der Leistungswandler 985 beinhaltet die Eingangsanschlüsse 988-1, 988-2 (kollektiv „Eingangsanschlüsse 988“) und die Ausgangsanschlüsse 989-1, 989-2 (kollektiv „Ausgangsanschlüsse 989“). Die Eingangsanschlüsse 988 sind derart gekoppelt, eine Eingangsspannung VIN 990 zu empfangen, die eine gleichgerichtete und gefilterte Wechselspannung sein kann. Die Ausgangsanschlüsse 989 liefern eine Ausgangsspannung VOUT 991 an eine Last (nicht gezeigt).
  • Der Leistungswandler 985 beinhaltet einen Eingangskondensator 992, einen Ausgangskondensator 993, eine Induktivität 994, eine Diode 995 und einen Leistungsschalter 996. Wie in 9 veranschaulicht, sind der Leistungsschalter 996, die Diode 995 und die Induktivität 994 gekoppelt, um als Abwärtswandlerschaltung zu arbeiten. Die Sekundärsteuerung 987 kann gekoppelt sein, um Betriebsleistung vom Knoten 997 und/oder vom Bypasskondensator 998 zu empfangen. Die Sekundärsteuerung 987 kann auch über eine Rückkopplungsschaltung 999 mit den Ausgangsanschlüssen 989 verbunden sein, die es der Sekundärsteuerung 987 ermöglicht, eine Ausgangsgröße des Leistungswandlers 985 (z. B. die Ausgangsspannung VOUT 991) zu erfassen.
  • Die Primärsteuerung 986 und die Sekundärsteuerung 987 sind galvanisch voneinander isoliert. Obgleich der Ausgang des Leistungswandlers 985, der in dem Beispiel von 9 gezeigt ist, nicht vom Eingang isoliert ist, lässt die galvanische Trennung zwischen der Primärsteuerung 986 und der Sekundärsteuerung 987 zu, dass der Leistungsschalter 996 bezüglich der Ausgangsmasse frei schweben kann, wodurch die Notwendigkeit einer komplexen Pegelverschiebungsschaltung entfallen kann. Die Sekundärsteuerung 987 kann ein Steuersignal UCON 1000 über eine Kommunikationsverbindungsstrecke (z. B. eine magnetisch, kapazitiv oder optisch gekoppelte Kommunikationsverbindungsstrecke) an die Primärsteuerung 986 übertragen. Die Primärsteuerung 986 kann den Zustand des Leistungsschalters 996 durch Erzeugen eines Schaltertreibersignals UDRIVE 1001 steuern.
  • Die Primärsteuerung 986 und die Sekundärsteuerung 987 können so betrieben werden, eine Ausgangsgröße des Leistungswandlers 985 auf ähnliche Weise, wie oben in Bezug auf die Primärsteuerung 218 und die Sekundärsteuerung 220 beschrieben wurde, zu regeln. Beispielsweise können die Primärsteuerung 986 und die Sekundärsteuerung 987 in einem ersten Modus betrieben werden, in dem die Primärsteuerung 986 den Zustand des Leistungsschalters 996 gemäß einem Primärschaltmuster steuert. Die Primärsteuerung 986 und die Sekundärsteuerung 987 können eine Übergangsoperation zum Übergehen vom ersten Modus in den zweiten Modus implementieren. Im zweiten Modus kann die Sekundärsteuerung 987 Steuersignale UCON 1000 übertragen, die bewirken, dass die Primärsteuerung 986 den Leistungsschalter 996 in den EIN-Zustand versetzt.
  • Die obige Beschreibung der veranschaulichten Beispiele der vorliegenden Erfindung, einschließlich des in der Zusammenfassung beschriebenen, soll nicht erschöpfend sein oder auf die genauen offenbarten Formen beschränkt sein. Obgleich spezifische Ausführungsformen der und Beispiele für die Erfindung hier zu Veranschaulichungszwecken beschrieben sind, sind verschiedene äquivalente Modifikationen möglich, ohne vom weitgespannten Wesen und Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Vielmehr versteht sich, dass die spezifischen Beispielspannungen, -ströme, -zeiten usw. zu Erläuterungszwecken bereitgestellt werden und dass andere Werte auch in anderen Ausführungsformen und Beispielen gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung eingesetzt werden können.
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Obwohl die vorliegende Erfindung in den angefügten Ansprüchen definiert ist, versteht sich, dass die vorliegende Erfindung auch (alternativ) gemäß den folgenden Ausführungsformen definiert sein kann:
    1. 1. Eine Leistungswandlersteuerung, umfassend:
      • eine Primärsteuerung, die mit einem Leistungsschalter eines Leistungswandlers gekoppelt werden soll, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, einen Zustand des Leistungsschalters während eines ersten Betriebsmodus gemäß einem von der Primärsteuerung definierten Primärschaltmuster zu steuern, und wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Zustand des Leistungsschalters als Reaktion auf Steuersignale zu steuern, die über eine Kommunikationsverbindungsstrecke während eines zweiten Betriebsmodus empfangen werden; und
      • eine Sekundärsteuerung, die galvanisch von der Primärsteuerung isoliert ist, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, eine Übergangsoperation mit der Primärsteuerung während des ersten Betriebsmodus zu initiieren, wobei die Übergangsoperation die Primärsteuerung und die Sekundärsteuerung aus dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus überführt, und wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, die Steuersignale während des zweiten Betriebsmodus über die Kommunikationsverbindungsstrecke an die Primärsteuerung zu übertragen.
    2. 2. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 1, wobei der Leistungswandler ein nicht isolierter Leistungswandler ist.
    3. 3. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 1, wobei der Leistungswandler ein isolierter Leistungswandler ist, wobei die Primärsteuerung so ausgelegt ist, dass sie mit einer Primärseite des Leistungswandlers gekoppelt werden kann, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, die Steuersignale von einer Sekundärseite des Leistungswandlers zu empfangen, und wobei die Sekundärsteuerung so ausgelegt ist, dass sie mit der Sekundärseite des Leistungswandlers gekoppelt werden kann.
    4. 4. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 3, wobei die Sekundärsteuerung während des ersten Betriebsmodus anfänglich in einem heruntergefahrenen Zustand arbeitet, wobei das Schalten des Leistungsschalters gemäß dem Primärschaltmuster Energie auf die Sekundärseite überträgt, wobei die Sekundärsteuerung als Reaktion auf die auf die Sekundärseite übertragene Energie aus dem heruntergefahrenen Zustand in einen Betriebszustand übergeht, und wobei die Sekundärsteuerung die Übergangsoperation initiiert, wenn sich die Sekundärsteuerung im Betriebszustand befindet.
    5. 5. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 4, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, eine Spannung auf der Sekundärseite zu überwachen und die Übergangsoperation zu initiieren, wenn die überwachte Spannung größer als eine Schwellenspannung ist.
    6. 6. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 1, wobei das Primärschaltmuster definiert, wann die Primärsteuerung den Leistungsschalter in einen EIN-Zustand versetzt und wann die Primärsteuerung den Leistungsschalter in einen AUS-Zustand versetzt.
    7. 7. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 1, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, eine Ausgangsgröße des Leistungswandlers während des zweiten Betriebsmodus zu erfassen, und wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, die Steuersignale an die Primärsteuerung zu übertragen, wenn die erfasste Ausgangsgröße kleiner als eine gewünschte Ausgangsgröße ist.
    8. 8. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 1, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Leistungsschalter als Reaktion auf jedes Steuersignal, das während des zweiten Betriebsmodus empfangen wird, in einen EIN-Zustand zu versetzen.
    9. 9. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 8, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Leistungsschalter während des zweiten Betriebsmodus als Reaktion auf eine Ausschaltbedingung in einen AUS-Zustand zu versetzen.
    10. 10. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 9, wobei die Ausschaltbedingung eine Schwellenstromgrenze durch den Leistungsschalter und/oder eine Schwellendauer der EIN-Zeit des Leistungsschalters beinhaltet.
    11. 11. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 1, wobei die Sekundärsteuerung ein einzelnes Steuersignal an die Primärsteuerung überträgt, um die Übergangsoperation zu initiieren, wobei die Primärsteuerung als Reaktion auf den Empfang des einzelnen Steuersignals aus dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus übergeht, und wobei die Sekundärsteuerung als Reaktion auf das Übertragen des einzelnen Steuersignals aus dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus übergeht.
    12. 12. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 1, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, ein oder mehrere Steuersignale während der Übergangsoperation zu übertragen.
    13. 13. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 12, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, Schaltereignisse des Leistungsschalters während des ersten Betriebsmodus zu detektieren, und wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, die Übertragung des einen oder der mehreren Steuersignale darauf basierend, wann die Schaltereignisse detektiert werden, zeitlich einzuplanen.
    14. 14. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 13, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, zu detektieren, wann der Leistungsschalter von einem EIN-Zustand in einen AUS-Zustand übergeht, und wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, die Übertragung des einen oder der mehreren Steuersignale zeitlich so einzuplanen, nach einem Zeitraum, nach dem die Sekundärsteuerung einen Übergang des Leistungsschalters vom EIN-Zustand in den AUS-Zustand detektiert hat, aufzutreten.
    15. 15. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 12, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Empfang des einen oder der mehreren Steuersignale während der Übergangsoperation zu bestätigen.
    16. 16. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 15, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Empfang des einen oder der mehreren Steuersignale während der Übergangsoperation zu bestätigen, durch Modifizieren des Schaltmusters des Leistungsschalters, damit es sich von dem Primärschaltmuster unterscheidet.
    17. 17. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 16, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Empfang des einen oder der mehreren Steuersignale während der Übergangsoperation zu bestätigen, indem für einen Zeitraum vom Umschalten des Leistungsschalters abgesehen wird.
    18. 18. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 16, wobei die Primärsteuerung gekoppelt ist, als Reaktion auf das Bestätigen des Empfangs des einen oder der mehreren Steuersignale, in den zweiten Betriebsmodus überzugehen und wobei die Sekundärsteuerung gekoppelt ist, als Reaktion auf das Detektieren der Bestätigung, in den zweiten Betriebsmodus überzugehen.
    19. 19. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 1, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, die Anzahl von Steuersignalen zu überwachen, die über einen ersten Zeitraum während des zweiten Betriebsmodus empfangen wurde, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, einen potenziellen anomalen Betriebszustand basierend auf einer übermäßigen Anzahl von Steuersignalen, die während des ersten Zeitraums während des zweiten Betriebsmodus empfangen wurden, zu detektieren, und wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Leistungsschalter für eine zweite Zeitdauer in einem AUS-Zustand zu halten, um die Sekundärsteuerung herun terzufahren.
    20. 20. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 1, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, die Anzahl von Steuersignalen zu überwachen, die über einen Zeitraum während des zweiten Betriebsmodus empfangen wurde, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, einen potenziellen anomalen Betriebszustand basierend auf einem Fehlen von Steuersignalen, die über den Zeitraum während des zweiten Betriebsmodus empfangen wurden, zu detektieren, und wobei die Primärsteuerung als Reaktion auf die Detektion des potenziellen anomalen Betriebszustands aus dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus übergeht.
    21. 21. Ein Leistungswandler, umfassend:
      • ein Energieübertragungselement, umfassend eine Primärwicklung auf einer Primärseite des Leistungswandlers und eine Sekundärwicklung auf einer Sekundärseite des Leistungswandlers;
      • einen Leistungsschalter, gekoppelt mit der Primärwicklung;
      • eine Primärsteuerung, die mit dem Leistungsschalter gekoppelt ist, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, einen Zustand des Leistungsschalters während eines ersten Betriebsmodus gemäß einem durch die Primärsteuerung definierten Primärschaltmusters zu steuern, und wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Zustand des Leistungsschalters als Reaktion auf Steuersignale, die von der Sekundärseite während eines zweiten Betriebsmodus empfangen werden, zu steuern; und
      • eine Sekundärsteuerung, die mit der Sekundärseite gekoppelt ist und die galvanisch von der Primärsteuerung isoliert ist, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, eine Übergangsoperation mit der Primärsteuerung während des ersten Betriebsmodus zu initiieren, wobei die Übergangsoperation die Primärsteuerung und die Sekundärsteuerung aus dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus überführt, und wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, die Steuersignale während des zweiten Betriebsmodus an die Primärsteuerung zu übertragen.
    22. 22. Der Leistungswandler gemäß Ausführungsform 21, ferner umfassend eine Kommunikationsverbindungsstrecke, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, die Steuersignale über die Kommunikationsverbindungsstrecke zu übertragen, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, die Steuersignale über die Kommunikationsverbindungsstrecke zu empfangen, und wobei die Kommunikationsverbindungsstrecke eine optische Kommunikationsverbindungsstrecke und/oder eine kapazitive Kommunikationsverbindungsstrecke und/oder eine magnetische Kommunikationsverbindungsstrecke beinhaltet.
    23. 23. Der Leistungswandler gemäß Ausführungsform 21, wobei das Primärschaltmuster definiert, wann die Primärsteuerung den Leistungsschalter in einen EIN-Zustand versetzt und wann die Primärsteuerung den Leistungsschalter in einen AUS-Zustand versetzt.
    24. 24. Der Leistungswandler gemäß Ausführungsform 21, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, die Steuersignale an die Primärsteuerung zu übertragen, wenn eine Ausgangsgröße des Leistungswandlers kleiner als eine gewünschte Ausgangsgröße ist, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Leistungsschalter als Reaktion auf jedes Steuersignal, das während des zweiten Betriebsmodus empfangen wird, in einen EIN-Zustand zu versetzen, und wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Leistungsschalter als Reaktion auf eine Ausschaltbedingung während des zweiten Betriebsmodus in einen AUS-Zustand zu versetzen.
    25. 25. Der Leistungswandler gemäß Ausführungsform 21, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, während der Übergangsoperation ein oder mehrere Steuersignale an die Primärsteuerung zu übertragen.
    26. 26. Der Leistungswandler gemäß Ausführungsform 25, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, Schaltereignisse der Leistungsschaltung während des ersten Betriebsmodus zu detektieren, und wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, die Übertragung des einen oder der mehreren Steuersignale basierend darauf, wann die Schaltereignisse detektiert werden, zeitlich einzuplanen.
    27. 27. Der Leistungswandler gemäß Ausführungsform 25, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Empfang des einen oder der mehreren Steuersignale während der Übergangsoperation zu bestätigen, durch Modifizieren des Schaltmusters des Leistungsschalters, so dass es sich von dem Primärschaltmuster unterscheidet, und wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, die Bestätigung durch die Primärsteuerung zu detektieren.
    28. 28. Ein Verfahren zum Steuern eines Leistungswandlers, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
      • Steuern eines Zustands eines Leistungsschalters auf einer Primärseite des Leistungswandlers während eines ersten Betriebsmodus gemäß einem Primärschaltmuster, wobei das Primärschaltmuster durch Schaltungen auf der Primärseite des Leistungswandlers definiert ist;
      • Übergehen aus dem ersten Betriebsmodus in einen zweiten Betriebsmodus, wobei das Übergehen Übertragen eines oder mehrerer Steuersignale von einer Sekundärseite des Leistungswandlers zur Primärseite umfasst;
      • Übertragen von Steuersignalen von der Sekundärseite des Leistungswandlers zur Primärseite während des zweiten Betriebsmodus; und
      • Steuern des Zustands des Leistungsschalters als Reaktion auf Steuersignale, die von der Sekundärseite während des zweiten Betriebsmodus empfangen werden.
    29. 29. Das Verfahren gemäß Ausführungsform 28, wobei das Primärschaltmuster definiert, wann der Leistungsschalter in einen EIN-Zustand und wann der Leistungsschalter in einen AUS-Zustand versetzt wird.
    30. 30. Das Verfahren gemäß Ausführungsform 28, ferner umfassend:
      • Übertragen der Steuersignale von der Sekundärseite zur Primärseite während des zweiten Betriebsmodus, wenn eine Ausgangsgröße des Leistungswandlers kleiner als eine gewünschte Ausgangsgröße ist;
      • Versetzen des Leistungsschalters in einen EIN-Zustand als Reaktion auf jedes Steuersignal, das auf der Primärseite während des zweiten Betriebsmodus empfangen wird; und
      • Versetzen des Leistungsschalters in einen AUS-Zustand als Reaktion auf eine Ausschaltbedingung, die auf der Primärseite während des zweiten Betriebsmodus detektiert wurde.
    31. 31. Das Verfahren gemäß Ausführungsform 28, wobei das Übergehen ferner umfasst:
      • Detektieren von Schaltereignissen des Leistungsschalters auf der Sekundärseite während des ersten Betriebsmodus; und
      • Zeitplanen der Übertragung des einen oder der mehreren Steuersignale basierend darauf, wann Schaltereignisse detektiert werden.
    32. 32. Das Verfahren gemäß Ausführungsform 28, wobei das Übergehen ferner umfasst:
      • Bestätigen des Empfangs des einen oder der mehreren Steuersignale auf der Primärseite durch Modifizieren des Schaltmusters des Leistungsschalters, damit es sich von dem Primärschaltmuster unterscheidet; und
      • Detektieren einer Bestätigung auf der Sekundärseite durch Detektieren einer Modifikation des Schaltmusters des Leistungsschalters auf der Sekundärseite.
    33. 33. Eine Leistungswandlersteuerung, umfassend:
      • eine Primärsteuerung, die mit einem Leistungsschalter eines Leistungswandlers gekoppelt werden soll, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, einen Zustand des Leistungsschalters während eines ersten Betriebsmodus gemäß einem von der Primärsteuerung definierten Primärschaltmuster zu steuern, und wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Zustand des Leistungsschalters als Reaktion auf Steuersignale zu steuern, die über eine Kommunikationsverbindungsstrecke während eines zweiten Betriebsmodus empfangen werden; und
      • eine Sekundärsteuerung, die galvanisch von der Primärsteuerung isoliert ist, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, die Steuersignale während des zweiten Betriebsmodus über die Kommunikationsverbindungsstrecke an die Primärsteuerung zu übertragen, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, als Reaktion auf eine durch die Sekundärsteuerung initiierte
      • Übergangsoperation vom ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus überzugehen, und wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, als Reaktion auf eine über einen ersten Zeitraum von der Sekundärsteuerung empfangene Anzahl von Steuersignalen oder ein Fehlen von Steuersignalen, die über einen zweiten Zeitraum von der Sekundärsteuerung empfangen wurden, aus dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus überzugehen.
    34. 34. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 33, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, aus dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus überzugehen, wenn die Primärsteuerung während des zweiten Betriebsmodus über den ersten Zeitraum hinweg eine übermäßige Anzahl von Steuersignalen detektiert.
    35. 35. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 34, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, den Übergang der Primärsteuerung aus dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus zu detektieren.
    36. 36. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 35, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, den Übergang der Primärsteuerung aus dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus durch Detektieren von Änderungen im Schaltmuster des Leistungsschalters zu detektieren.
    37. 37. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 35, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, den Übergang der Primärsteuerung aus dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus zu bestätigen.
    38. 38. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 37, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, den Übergang der Primärsteuerung durch Modifizieren der Übertragung von Steuersignalen an die Primärsteuerung zu bestätigen.
    39. 39. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 33, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, dass sie aus dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus übergeht, wenn die Primärsteuerung während des zweiten Betriebsmodus über den zweiten Zeitraum hinweg ein Fehlen von Steuersignalen detektiert.
    40. 40. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 39, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, den Übergang der Primärsteuerung aus dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus zu detektieren.
    41. 41. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 40, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, den Übergang der Primärsteuerung aus dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus durch Detektieren von Änderungen im Schaltmuster des Leistungsschalters zu detektieren.
    42. 42. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 40, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, den Übergang der Primärsteuerung aus dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus zu bestätigen.
    43. 43. Die Leistungswandlersteuerung gemäß Ausführungsform 42, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, den Übergang der Primärsteuerung durch Modifizieren der Übertragung von Steuersignalen an die Primärsteuerung zu bestätigen.

Claims (35)

  1. Leistungswandlersteuerung, umfassend: eine Primärsteuerung, die mit einem Leistungsschalter eines Leistungswandlers gekoppelt werden soll, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, einen Zustand des Leistungsschalters während eines ersten Betriebsmodus gemäß einem von der Primärsteuerung definierten Primärschaltmuster zu steuern, und wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Zustand des Leistungsschalters als Reaktion auf Steuersignale zu steuern, die über eine Kommunikationsverbindungsstrecke während eines zweiten Betriebsmodus empfangen werden; und eine Sekundärsteuerung, die galvanisch von der Primärsteuerung isoliert ist, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, eine Übergangsoperation mit der Primärsteuerung während des ersten Betriebsmodus zu initiieren, wobei die Übergangsoperation die Primärsteuerung und die Sekundärsteuerung aus dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus überführt, und wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, die Steuersignale während des zweiten Betriebsmodus über die Kommunikationsverbindungsstrecke an die Primärsteuerung zu übertragen, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Empfang des einen oder der mehreren Steuersignale während der Übergangsoperation zu bestätigen, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, als Reaktion auf Bestätigen des Empfangs des einen oder der mehreren Steuersignale, in den zweiten Betriebsmodus überzugehen, und wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, als Reaktion auf Detektieren der Bestätigung, in den zweiten Betriebsmodus überzugehen.
  2. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 1, wobei der Leistungswandler ein nicht isolierter Leistungswandler ist.
  3. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 1, wobei der Leistungswandler ein isolierter Leistungswandler ist, wobei die Primärsteuerung so ausgelegt ist, dass sie mit einer Primärseite des Leistungswandlers gekoppelt werden kann, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, die Steuersignale von einer Sekundärseite des Leistungswandlers zu empfangen, und wobei die Sekundärsteuerung so ausgelegt ist, dass sie mit der Sekundärseite des Leistungswandlers gekoppelt werden kann.
  4. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 3, wobei die Sekundärsteuerung während des ersten Betriebsmodus anfänglich in einem heruntergefahrenen Zustand arbeitet, wobei das Schalten des Leistungsschalters gemäß dem Primärschaltmuster Energie auf die Sekundärseite überträgt, wobei die Sekundärsteuerung als Reaktion auf die auf die Sekundärseite übertragene Energie aus dem heruntergefahrenen Zustand in einen Betriebszustand übergeht, und wobei die Sekundärsteuerung die Übergangsoperation initiiert, wenn sich die Sekundärsteuerung im Betriebszustand befindet
  5. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 4, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, eine Spannung auf der Sekundärseite zu überwachen und die Übergangsoperation zu initiieren, wenn die überwachte Spannung größer als eine Schwellenspannung ist.
  6. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 1, wobei das Primärschaltmuster definiert, wann die Primärsteuerung den Leistungsschalter in einen EIN-Zustand versetzt und wann die Primärsteuerung den Leistungsschalter in einen AUS-Zustand versetzt.
  7. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 1, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, eine Ausgangsgröße des Leistungswandlers während des zweiten Betriebsmodus zu erfassen, und wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, die Steuersignale an die Primärsteuerung zu übertragen, wenn die erfasste Ausgangsgröße kleiner als eine gewünschte Ausgangsgröße ist.
  8. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 1, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Leistungsschalter als Reaktion auf jedes Steuersignal, das während des zweiten Betriebsmodus empfangen wird, in einen EIN-Zustand zu versetzen.
  9. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 8, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Leistungsschalter während des zweiten Betriebsmodus als Reaktion auf eine Ausschaltbedingung in einen AUS-Zustand zu versetzen.
  10. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 9, wobei die Ausschaltbedingung eine Schwellenstromgrenze durch den Leistungsschalter und/oder eine Schwellendauer der EIN-Zeit des Leistungsschalters beinhaltet.
  11. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 1, wobei die Sekundärsteuerung ein einzelnes Steuersignal an die Primärsteuerung überträgt, um die Übergangsoperation zu initiieren, wobei die Primärsteuerung als Reaktion auf den Empfang des einzelnen Steuersignals aus dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus übergeht, und wobei die Sekundärsteuerung als Reaktion auf das Übertragen des einzelnen Steuersignals aus dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus übergeht.
  12. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 1, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, ein oder mehrere Steuersignale während der Übergangsoperation zu übertragen.
  13. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 12, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, Schaltereignisse des Leistungsschalters während des ersten Betriebsmodus zu detektieren, und wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, die Übertragung des einen oder der mehreren Steuersignale darauf basierend, wann die Schaltereignisse detektiert werden, zeitlich einzuplanen.
  14. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 13, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, zu detektieren, wann der Leistungsschalter von einem EIN-Zustand in einen AUS-Zustand übergeht, und wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, die Übertragung des einen oder der mehreren Steuersignale zeitlich so einzuplanen, nach einem Zeitraum, nach dem die Sekundärsteuerung einen Übergang des Leistungsschalters vom EIN-Zustand in den AUS-Zustand detektiert hat, aufzutreten.
  15. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 1, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Empfang des einen oder der mehreren Steuersignale während der Übergangsoperation zu bestätigen, durch Modifizieren des Schaltmusters des Leistungsschalters, damit es sich von dem Primärschaltmuster unterscheidet.
  16. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 15, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Empfang des einen oder der mehreren Steuersignale während der Übergangsoperation zu bestätigen, indem für einen Zeitraum vom Umschalten des Leistungsschalters abgesehen wird.
  17. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 1, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, die Anzahl von Steuersignalen zu überwachen, die über einen ersten Zeitraum während des zweiten Betriebsmodus empfangen wurde, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, einen potenziellen anomalen Betriebszustand basierend auf einer Anzahl von Steuersignalen, die während des ersten Zeitraums während des zweiten Betriebsmodus empfangen wurden, die größer als eine Schwellenanzahl ist, zu detektieren, und wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Leistungsschalter für einen zweiten Zeitraum in einem AUS-Zustand zu halten, um die Sekundärsteuerung herunterzufahren.
  18. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 1, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, die Anzahl von Steuersignalen zu überwachen, die über einen Zeitraum während des zweiten Betriebsmodus empfangen wurde, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, einen potenziellen anomalen Betriebszustand basierend auf einem Fehlen von Steuersignalen, die über den Zeitraum während des zweiten Betriebsmodus empfangen wurden, zu detektieren, und wobei die Primärsteuerung als Reaktion auf die Detektion des potenziellen anomalen Betriebszustands aus dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus übergeht.
  19. Leistungswandler, umfassend: ein Energieübertragungselement, umfassend eine Primärwicklung auf einer Primärseite des Leistungswandlers und eine Sekundärwicklung auf einer Sekundärseite des Leistungswandlers; einen Leistungsschalter, gekoppelt mit der Primärwicklung; eine Primärsteuerung, die mit dem Leistungsschalter gekoppelt ist, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, einen Zustand des Leistungsschalters während eines ersten Betriebsmodus gemäß einem durch die Primärsteuerung definierten Primärschaltmusters zu steuern, und wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Zustand des Leistungsschalters als Reaktion auf Steuersignale, die von der Sekundärseite während eines zweiten Betriebsmodus empfangen werden, zu steuern; und eine Sekundärsteuerung, die mit der Sekundärseite gekoppelt ist und die galvanisch von der Primärsteuerung isoliert ist, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, eine Übergangsoperation mit der Primärsteuerung während des ersten Betriebsmodus zu initiieren, wobei die Übergangsoperation die Primärsteuerung und die Sekundärsteuerung aus dem ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus überführt, und wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, die Steuersignale während des zweiten Betriebsmodus an die Primärsteuerung zu übertragen, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Empfang des einen oder der mehreren Steuersignale während der Übergangsoperation zu bestätigen, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, als Reaktion auf Bestätigen des Empfangs des einen oder der mehreren Steuersignale, in den zweiten Betriebsmodus überzugehen, und wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, als Reaktion auf Detektieren der Bestätigung, in den zweiten Betriebsmodus überzugehen.
  20. Leistungswandler nach Anspruch 19, ferner umfassend eine Kommunikationsverbindungsstrecke, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, die Steuersignale über die Kommunikationsverbindungsstrecke zu übertragen, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, die Steuersignale über die Kommunikationsverbindungsstrecke zu empfangen, und wobei die Kommunikationsverbindungsstrecke eine optische Kommunikationsverbindungsstrecke und/oder eine kapazitive Kommunikationsverbindungsstrecke und/oder eine magnetische Kommunikationsverbindungsstrecke beinhaltet.
  21. Leistungswandler nach Anspruch 19, wobei das Primärschaltmuster definiert, wann die Primärsteuerung den Leistungsschalter in einen EIN-Zustand versetzt und wann die Primärsteuerung den Leistungsschalter in einen AUS-Zustand versetzt.
  22. Leistungswandler nach Anspruch 19, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, die Steuersignale an die Primärsteuerung zu übertragen, wenn eine Ausgangsgröße des Leistungswandlers kleiner als eine gewünschte Ausgangsgröße ist, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Leistungsschalter als Reaktion auf jedes Steuersignal, das während des zweiten Betriebsmodus empfangen wird, in einen EIN-Zustand zu versetzen, und wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Leistungsschalter als Reaktion auf eine Ausschaltbedingung während des zweiten Betriebsmodus in einen AUS-Zustand zu versetzen.
  23. Leistungswandler nach Anspruch 19, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, während der Übergangsoperation ein oder mehrere Steuersignale an die Primärsteuerung zu übertragen.
  24. Leistungswandler nach Anspruch 23, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, Schaltereignisse des Leistungsschalters während des ersten Betriebsmodus zu detektieren, und wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, die Übertragung des einen oder der mehreren Steuersignale darauf basierend, wann die Schaltereignisse detektiert werden, zeitlich einzuplanen.
  25. Leistungswandlersteuerung, umfassend: eine Primärsteuerung, die mit einem Leistungsschalter eines Leistungswandlers gekoppelt werden soll, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, einen Zustand des Leistungsschalters während eines ersten Betriebsmodus gemäß einem von der Primärsteuerung definierten Primärschaltmuster zu steuern, und wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, den Zustand des Leistungsschalters als Reaktion auf Steuersignale zu steuern, die über eine Kommunikationsverbindungsstrecke während eines zweiten Betriebsmodus empfangen werden; und eine Sekundärsteuerung, die galvanisch von der Primärsteuerung isoliert ist, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, die Steuersignale während des zweiten Betriebsmodus über die Kommunikationsverbindungsstrecke an die Primärsteuerung zu übertragen, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, als Reaktion auf eine durch die Sekundärsteuerung initiierte Übergangsoperation vom ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus überzugehen, und wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, aus dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus überzugehen, als Reaktion auf entweder: ein Fehlen von Steuersignalen, die über einen ersten Zeitraum von der Sekundärsteuerung empfangen wurden, oder eine über den ersten Zeitraum von der Sekundärsteuerung empfangene Anzahl von Steuersignalen ist größer als eine Schwellenanzahl.
  26. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 25, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, aus dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus überzugehen, wenn die Primärsteuerung während des zweiten Betriebsmodus über den ersten Zeitraum hinweg die Anzahl von Steuersignalen als größer als die Schwellenanzahl detektiert, wobei die Schwellenanzahl einen Kurzschluss am Ausgang des Leistungswandlers anzeigt.
  27. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 26, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, den Übergang der Primärsteuerung aus dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus zu detektieren.
  28. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 27, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, den Übergang der Primärsteuerung aus dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus durch Detektieren von Änderungen im Schaltmuster des Leistungsschalters zu detektieren.
  29. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 27, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, den Übergang der Primärsteuerung aus dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus zu bestätigen.
  30. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 29, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, den Übergang der Primärsteuerung durch Modifizieren der Übertragung von Steuersignalen an die Primärsteuerung zu bestätigen.
  31. Leistungswandlersteuerung Anspruch 25, wobei die Primärsteuerung so gekoppelt ist, dass sie aus dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus übergeht, wenn die Primärsteuerung während des zweiten Betriebsmodus über einen zweiten Zeitraum hinweg ein Fehlen von Steuersignalen detektiert.
  32. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 31, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, den Übergang der Primärsteuerung aus dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus zu detektieren.
  33. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 32, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, den Übergang der Primärsteuerung aus dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus durch Detektieren von Änderungen im Schaltmuster des Leistungsschalters zu detektieren.
  34. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 32, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, den Übergang der Primärsteuerung aus dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus zu bestätigen.
  35. Leistungswandlersteuerung nach Anspruch 34, wobei die Sekundärsteuerung so gekoppelt ist, den Übergang der Primärsteuerung durch Modifizieren der Übertragung von Steuersignalen an die Primärsteuerung zu bestätigen.
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