本發(fā)明涉及開關(guān)變換器領(lǐng)域，例如該開關(guān)變換器例如被使用在用于便攜式電子設(shè)備的充電設(shè)備中。

背景技術(shù)：

許多便攜式電子設(shè)備，例如移動(dòng)電話、平板電腦和筆記本電腦、MP3播放器等，借助于能夠再充電的電池來供給能量。許多設(shè)備使用通用串行端口(USB)，用于為電池充電的充電設(shè)備被連接到該通用串行端口上。該USB標(biāo)準(zhǔn)定義兩種充電工作類型。在一種工作類型中，設(shè)備的USB端口被稱為“專用充電端口(Dedicated Charging Port，DCP)”，在第二中工作類型中被稱作“標(biāo)準(zhǔn)下游端口(Standard Downstream Port，SDP)”。經(jīng)由DCP能夠?qū)崿F(xiàn)快速充電。為了充電設(shè)備能夠被切換到快速充電工作模式，便攜式設(shè)備必須通知充電設(shè)備，是否支持或期望快速充電。在一些情況下必要的是，將信息從充電設(shè)備傳輸至便攜式設(shè)備。用于連接到充電設(shè)備的USB端口的應(yīng)用在這里僅僅理解為示例性的實(shí)例。當(dāng)然，任意其他的接口都是可以應(yīng)用的。

包含在充電設(shè)備中的開關(guān)電源中的開關(guān)電源一般包括具有在初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)之間的電隔離(轉(zhuǎn)換器)的開關(guān)變換器，例如逆向轉(zhuǎn)換器(Flyback-Wandler)。在集成的開關(guān)回路(IC)中集成的控制單元控制開關(guān)變換器的開環(huán)性能并且生成用于包含在開關(guān)變換器中的半導(dǎo)體開關(guān)的必要的控制信號(hào)。這種控制單元也稱作初級(jí)側(cè)控制器。根據(jù)充電設(shè)備的功能范圍，初級(jí)側(cè)控制器需要用于控制開關(guān)操作的信息(數(shù)據(jù))，其僅在開關(guān)變換器的次級(jí)側(cè)上供可供使用(例如輸出電壓的水平，喚醒信號(hào)，過壓信號(hào)，從連接的設(shè)備接收的數(shù)據(jù)等)。這些在次級(jí)側(cè)上使用的信息能夠通過電隔離的信號(hào)路徑向初級(jí)側(cè)控制器傳輸。這些接收的數(shù)據(jù)經(jīng)由電隔離的信號(hào)路徑并且在數(shù)據(jù)中包含的信 息能夠用于控制開關(guān)變換器的開關(guān)操作。例如光學(xué)耦合器能夠被用作電隔離的信號(hào)路徑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在復(fù)雜的開關(guān)電源中，多個(gè)信號(hào)從次級(jí)側(cè)被傳輸?shù)匠跫?jí)側(cè)控制器。這引起了在電隔離方面的相應(yīng)的復(fù)雜性。根據(jù)應(yīng)用例如大量的光學(xué)耦合器以及在其中集成有次級(jí)側(cè)電子電路的集成電路(IC)需要大量的用于向初級(jí)側(cè)控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸輸出引腳。為此，本發(fā)明的目的能夠被視作，提供開關(guān)電源電路，其需要在次級(jí)側(cè)IC方面的較少的輸出引腳以及導(dǎo)致在電隔離方面的更少的花費(fèi)。該目的能夠通過權(quán)利要求1所述的電路以及權(quán)利要求7所述的方法來解決。不同的實(shí)施例和進(jìn)一步的改進(jìn)由從屬權(quán)利要求來覆蓋。

描述了一種用于開關(guān)電源的電路，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電路包括開關(guān)變換器，具有用于開關(guān)變換器的初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)之間的電隔離的轉(zhuǎn)換器，其中該開關(guān)變換器被構(gòu)造用于，將向開關(guān)變換器輸送的輸入電壓根據(jù)開關(guān)信號(hào)的大小轉(zhuǎn)換為輸出電壓。在開關(guān)變換器的初級(jí)側(cè)上布置有控制電路，其構(gòu)造用于生成用于開關(guān)變換器的開關(guān)信號(hào)。電路還包括電隔離的傳輸線纜，通過該傳輸線纜，經(jīng)調(diào)制的反饋信號(hào)被傳輸至初級(jí)側(cè)上的控制電路。在開關(guān)變換器的次級(jí)側(cè)上布置有集成的開關(guān)回路，其具有編碼器電路和調(diào)制器電路。該編碼器電路被輸送有兩個(gè)或多個(gè)反饋信號(hào)，并且編碼器電路由該反饋信號(hào)生成經(jīng)編碼的信號(hào)。調(diào)制器電路對(duì)經(jīng)編碼的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，以生成前述的經(jīng)調(diào)制的反饋信號(hào)。

附圖說明

接下來，本發(fā)明將依據(jù)在附圖中示出的實(shí)例被進(jìn)一步地描述。所示的附圖并不一定是按比例繪制的并且本發(fā)明并不僅限于所示出的方面。相反，需要強(qiáng)調(diào)的是，所示的附圖旨在表示本發(fā)明的基本原理。相同的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部件或信號(hào)。

圖1示出了具有逆向變換器(閉塞變換器)以及初級(jí)側(cè)控制器的電路，初級(jí)側(cè)控制器接收來自次級(jí)側(cè)的、對(duì)于控制逆向變換器的開關(guān)操作所需的數(shù)據(jù)。

圖2更加具體地示出了來自圖1的電路的次級(jí)側(cè)電子電路。

圖3示出了用于經(jīng)由電隔離的傳輸路徑進(jìn)行的從次級(jí)側(cè)到初級(jí)側(cè)控制器的數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘?hào)編碼以及調(diào)制的實(shí)例。

圖4示出了用于經(jīng)由電隔離的傳輸路徑進(jìn)行的從次級(jí)側(cè)到初級(jí)側(cè)控制器的數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘?hào)編碼以及調(diào)制的另一實(shí)例。

圖5示出了具有光電耦合器的，來自圖1至圖4中的電隔離的傳輸路徑的示例性的實(shí)施例。

圖6示出了具有在逆向變換器的次級(jí)線圈處的，來自圖1至圖4中的電隔離的傳輸路徑的另一示例性的實(shí)施例。

圖7為用于示出圖1的電路的控制方法的實(shí)例的流程圖。

具體實(shí)施方式

在實(shí)施例的描述中，作為用于開關(guān)電源的示例性的應(yīng)用，描述一種用于便攜式設(shè)備(例如移動(dòng)電話、筆記本電腦或平板電腦)的充電設(shè)備。然而本發(fā)明并不局限于充電設(shè)備并這里描述的開關(guān)電源也能夠使用在其他應(yīng)用上。在這里描述的實(shí)施例中，逆向變換器(閉塞變換器)被使用作為開關(guān)變換器。然而本發(fā)明并不局限于應(yīng)用逆向變換器并且相反的，同樣可以使用任意其他的具有在初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)之間的電隔離的開關(guān)變換器-拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

在圖1中示出的開關(guān)電源電路包括作為開關(guān)變換器的逆向變換器1。逆向變換器1具有用于開關(guān)變換器的初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)之間的電隔離的轉(zhuǎn)換器。在這一實(shí)例中，轉(zhuǎn)換器1具有初級(jí)線圈L_p(具有N_p個(gè)繞組)以及次級(jí)線圈L_s(具有N_s個(gè)繞組)?？蛇x地可以設(shè)置輔助線圈L_AUX(具有N_AUX個(gè)繞組)，在該處能夠獲得輔助電壓V_AUX。輔助線圈L_AUX和輔助電壓V_AUX的目的將在下文中進(jìn)一步闡述。半導(dǎo)體開關(guān)T₁(例如MOS晶體管)與初級(jí)線圈L_p串聯(lián)。半導(dǎo)體開關(guān)T₁能夠 因此依照開關(guān)信號(hào)接通或切斷流經(jīng)初級(jí)線圈L_p的初級(jí)電流。在接通半導(dǎo)體開關(guān)T₁的情況下，向開關(guān)變換器輸送的輸入電壓V_IN基本上被施加在初級(jí)線圈L_p上。在(接通的)半導(dǎo)體開關(guān)T₁以及在電流檢測(cè)電阻器R_CS(如存在)上下降的輸入電壓的部分可以忽略不計(jì)，電流檢測(cè)電阻器能夠于初級(jí)線圈串聯(lián)連接。

前述電流檢測(cè)電阻器R_CS僅僅為用于測(cè)量通過初級(jí)線圈L_p的初級(jí)電流i_p的電流測(cè)量電路的一個(gè)實(shí)例。在這種情況下，電流檢測(cè)電阻器R_CS可以獲得電流測(cè)量信號(hào)V_CS，其表示初級(jí)電流i_p。然而同樣可以使用其他用于電流測(cè)量的部件。例如具有集成的電流測(cè)量功能(具有集成的感測(cè)FET的MOSFET)的半導(dǎo)體開關(guān)。在本實(shí)例中，向逆向變換器1輸送的輸入電壓V_IN由整流器2提供，其由交流電壓V_AC(例如從電流電網(wǎng))生成輸入電壓V_IN。為了使輸入電壓V_IN變得平滑，電容器C_IN能夠連接整流器2的輸出端(并且因此與逆向變換器1的輸入端連接)。

一般來說，開關(guān)變換器被構(gòu)造用于將向開關(guān)變換器輸送的輸入電壓根據(jù)開關(guān)信號(hào)的大小轉(zhuǎn)換為輸出電壓。在本實(shí)例中，逆向變換器1的輸入電壓V_IN通過由初級(jí)線圈L_p、半導(dǎo)體開關(guān)T₁以及在電流檢測(cè)電阻器R_CS組成的串聯(lián)電路下降。在MOSFET的情況下，開關(guān)信號(hào)要么向MOSFET輸送柵極電壓V_G，要么輸送柵極電流。在接通半導(dǎo)體開關(guān)T₁時(shí)，初級(jí)電流i_p斜坡狀地上升并且在初級(jí)線圈L_p中存儲(chǔ)的能量E上升。在初級(jí)線圈L_p充電的這一階段，通過次級(jí)線圈L_S的次級(jí)電流I_s為零，因?yàn)榕c次級(jí)線圈L_S串聯(lián)連接的二極管D_s處于反向偏置。在切斷初級(jí)電流i_p時(shí)，與次級(jí)線圈L_S串聯(lián)連接的二極管D_s處于正向偏置并且次級(jí)電流陡升至峰值并且以斜坡狀下降，這時(shí)次級(jí)電流(經(jīng)由二極管D_s)為輸出電容器C_OUT充電。輸出電容器使得到的輸出電壓V_OUT變得平滑并且與由次級(jí)線圈L_p和二極管D_s組成的串聯(lián)電路并聯(lián)連接。輸出電壓V_OUT被輸送至負(fù)載5。負(fù)載5例如可以是包含待充電的電池的便攜式電設(shè)備或電子設(shè)備。在次級(jí)側(cè)的接地節(jié)點(diǎn)被標(biāo)記為GND2。與該接地節(jié)點(diǎn)GND2電隔離的在初級(jí)側(cè)上的接地節(jié)點(diǎn)被被標(biāo) 記為GND1。

已知不同的方法用于確定半導(dǎo)體開關(guān)的接通時(shí)間點(diǎn)和切斷時(shí)間點(diǎn)。一般來說接通時(shí)間點(diǎn)取決于開關(guān)變換器的工作模式和用于調(diào)節(jié)輸出電壓(或輸出電流)所應(yīng)用的策略。已知的工作模式有電流連續(xù)模式(CCM)、電流斷續(xù)模式(DCM)以及(作為DCM的特殊情況的)近似共振模式(QRM)并且在此不再贅述。在被稱作電流連續(xù)模式的調(diào)節(jié)策略的情況下，半導(dǎo)體開關(guān)在初級(jí)電流達(dá)到能預(yù)設(shè)的初級(jí)電流峰值i_PP的時(shí)刻被切斷。輸出電壓V_OUT的設(shè)定借助于初級(jí)電流峰值i_PP的變化來進(jìn)行。另一已知的調(diào)節(jié)策略是電壓模式控制。

用于確定半導(dǎo)體開關(guān)的正確的切換時(shí)間點(diǎn)的功能性被實(shí)施在控制電路10中(在圖1中被稱作初級(jí)側(cè)控制器)?？刂齐娐?0被布置在開關(guān)變換器的初級(jí)側(cè)上并且控制電路10的目的在于生成用于半導(dǎo)體開關(guān)的切換信號(hào)(例如柵極電壓V_G)。在這一情境下“被布置在開關(guān)變換器的初級(jí)側(cè)上”意味著所涉及的電路與初級(jí)側(cè)電耦合，然而與開關(guān)變換器的次級(jí)側(cè)電隔離。取決于工作模式(例如CCM、DCM、QRM)以及所應(yīng)用的調(diào)節(jié)策略(例如以電流模式控制調(diào)節(jié)輸出電壓)，根據(jù)不同的控制參數(shù)和/或反饋信號(hào)進(jìn)行開關(guān)信號(hào)V_G的生成。反饋信號(hào)理解為包含信息的每個(gè)信號(hào)(與它們的來源無關(guān))，其被控制電路10用作對(duì)逆向變化其1的開關(guān)特性的控制。

為了調(diào)節(jié)輸出電壓V_OUT，控制電路10使用表示輸出電壓的測(cè)量信號(hào)，以及輸出電壓的額定值。控制電路10被構(gòu)造用于，為逆向變換器1生成開關(guān)信號(hào)，使得該輸出電壓V_OUT近似于額定值。在輸出電壓和額定值之間留下的差值被稱作錯(cuò)誤信號(hào)。表示輸出電壓的測(cè)量信號(hào)能在次級(jí)側(cè)被容易地獲得，因?yàn)檩敵鲭妷耗苤苯釉陂_關(guān)變換器的輸出端處獲得。在圖1示出的實(shí)例中，所述開關(guān)變換器的輸出端是二極管D_s和電容器C_OUT的共同的電路節(jié)點(diǎn)。然而表示輸出電壓的測(cè)量信號(hào)也提供在開關(guān)變換器的初級(jí)側(cè)上。例如表示輸出電壓V_OUT的測(cè)量值是由在輔助線圈L_AUX中感應(yīng)的輔助電壓V_AUX推導(dǎo)出來的。這種電壓測(cè)量能夠由通常集成在控制電路10中的電壓測(cè)量電路11得到。 然而在圖1中為了更直觀的目的電壓測(cè)量電路11與控制單元10分開地示出。由輔助電壓V_AUX能夠測(cè)定表示輸出電壓的測(cè)量值是已知的并不再進(jìn)一步地詳細(xì)描述。例如在DCM中，輔助電壓V_AUX在每個(gè)次級(jí)電流為零的時(shí)刻，與輸出電壓成比例(V_AUX＝V_OUT·N_AUX/N_s)，并且一開關(guān)周期一次地作為用于輸出電壓V_OUT的測(cè)量值來使用。

與控制電路10不同，在開關(guān)變換器的初級(jí)側(cè)上使用的反饋信號(hào)僅僅在次級(jí)側(cè)上可用。在圖2中示出了不同的實(shí)例，其作為圖1中的開關(guān)變換器的次級(jí)側(cè)的部分詳細(xì)地示出，例如在次級(jí)側(cè)上布置過壓檢測(cè)器電路(參加圖2中的過壓檢測(cè)器電路23)，其構(gòu)造用于，檢測(cè)在逆向變換器1處的過壓(用于過壓的檢測(cè)的臨界值：V_OUT>V_TH，其中V_TH為可預(yù)定的閾值)并且發(fā)送檢測(cè)的結(jié)果的信號(hào)，也就是生成作為反饋信號(hào)的(二進(jìn)制的)過壓信號(hào)OV。作為僅在次級(jí)側(cè)上可用另一反饋信號(hào)，喚醒信號(hào)WU能夠由喚醒電路(參見圖2，喚醒檢測(cè)器24)生成，其發(fā)送開關(guān)變換器要由睡眠模式轉(zhuǎn)換為正常操作的信號(hào)，因?yàn)樗B接的負(fù)載這時(shí)需要其額定功率。例如在輸出電壓超出定義的閾值時(shí)生成喚醒信號(hào)WU。喚醒事件的快速檢測(cè)也可以是通過次級(jí)電流is的電流梯度di_s/dt的估計(jì)。為此電壓能通過與二極管D_s串聯(lián)連接(例如參見圖6)的線圈L_F來估計(jì)。在線圈上的電壓U_F與前面提到的電流梯度成比例。一旦電流梯度上述超出定義的閾值，就向其顯示喚醒信號(hào)。代替線圈，線路的電感也能適用于獲得表示電流梯度的電壓信號(hào)?？蛇x的，也可以使用電阻。在電阻上的電壓降在這里與電流成比例(而不與電流梯度di_s/dt)，然而梯度也能夠通過合適的電子電路形成。超溫信號(hào)OT也可以作為反饋信號(hào)被提供在次級(jí)側(cè)上(參見圖2，超溫檢測(cè)器25)。超溫檢測(cè)器25例如包括溫度傳感器，其生產(chǎn)表示溫度的測(cè)量信號(hào)，該信號(hào)與溫度閾值進(jìn)行比較。一旦該閾值被超出，超溫信號(hào)OT指示超溫。最后，模式選擇信號(hào)MS能夠在逆向轉(zhuǎn)換器1的次級(jí)側(cè)上作為反饋信號(hào)被提供。模式選擇信號(hào)MS例如能夠從模式選擇電路28生成，其構(gòu)造用于借助通信接口27經(jīng)由總線(例如通用串行總線，USB)或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接從負(fù)載5(或其他外部單元)接收 指令。取決于在接收到的指令中包含的信息生成反饋信號(hào)。在本實(shí)例中負(fù)載5同樣具有通信接口51，其經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)總線線路26(例如經(jīng)由USB線路)與通信接口27連接。包含在由負(fù)載5發(fā)出的并且經(jīng)由通信接口27接收的指令中的信息例如可以是輸出電壓VOUT的水平。例如負(fù)載5能夠截止開關(guān)電源的總線連接來要求確定的輸出電壓。當(dāng)開關(guān)電源例如在充電設(shè)備中使用時(shí)，負(fù)載5(例如具有待充電的電池的設(shè)備)能夠要求快速充電。模式選擇電路28之后接收在總線線路(多個(gè))26上的相應(yīng)的需求指令并且生成相應(yīng)的模式選擇信號(hào)MS。一旦例如負(fù)載要求快速充電，模式選擇信號(hào)MS能夠發(fā)出快速充電模式的信號(hào)，其中由逆向轉(zhuǎn)換器1生成更高的輸出電壓V_OUT(例如以12V或9V取代5V)。

反饋在次級(jí)側(cè)生成的反饋信號(hào)OT，OV，WU，MS需要向控制電路10(初級(jí)側(cè)控制器)輸送，為了實(shí)現(xiàn)這一動(dòng)作在控制逆向轉(zhuǎn)換器1的開關(guān)操作時(shí)考慮反饋信號(hào)。從次級(jí)側(cè)到初級(jí)側(cè)的反饋信號(hào)的傳輸需要經(jīng)由電隔離實(shí)現(xiàn)，也就是說，經(jīng)由電隔離的傳輸路徑30(其例如包括光電耦合器)。過壓檢測(cè)器23，喚醒檢測(cè)器24，超溫檢測(cè)器25以及模式選擇電路28以及其他布置在逆向變換器的次級(jí)側(cè)上的電子組件可以包含在集成的開關(guān)回路(IC)中(也就是在半導(dǎo)體芯片或在芯片殼體中，在圖1中稱作次級(jí)側(cè)電子電路)。一般IC在次級(jí)側(cè)上具有用于待傳輸?shù)姆答佇盘?hào)的每一個(gè)的單獨(dú)的引腳，并且每個(gè)反饋信號(hào)將經(jīng)由單獨(dú)的電隔離的信號(hào)路徑被傳輸至初級(jí)側(cè)控制器。對(duì)于大量的反饋信號(hào)的情況，其需要相應(yīng)的數(shù)量的光電耦合器以及相應(yīng)較大的芯片殼體(由于引腳的數(shù)量)。為了減少由次級(jí)側(cè)IC所需的引腳數(shù)量以及為了降低電隔離的復(fù)雜性，在布置在次級(jí)側(cè)的IC 20中能設(shè)置有編碼器電路和調(diào)制器電路(參見圖1和圖2，編碼器21，調(diào)制器22)。

向編碼器21輸送反饋信號(hào)中的兩個(gè)或多個(gè)(例如信號(hào)OT，OV，WU，ME等)，并且編碼器21由反饋信號(hào)生產(chǎn)經(jīng)編碼的信號(hào)S1，其輸送至調(diào)制器22。調(diào)制器22構(gòu)造用于，將經(jīng)編碼的信號(hào)根據(jù)預(yù)定的調(diào)制方案(例如頻移鍵控(FSK)，脈寬調(diào)制(PWM)等)進(jìn)行調(diào)制， 由此生成經(jīng)調(diào)制的反饋信號(hào)S2。經(jīng)調(diào)制的反饋信號(hào)S2經(jīng)由電隔離的信號(hào)路徑30傳輸至控制單元。通過所描述的將多個(gè)反饋信號(hào)編碼成經(jīng)編碼(例如數(shù)字的)信號(hào)以及通過接下來的調(diào)制，在次級(jí)側(cè)上布置的IC 20以及電隔離的復(fù)雜性被降低。僅需要將一個(gè)(唯一)的經(jīng)調(diào)制的反饋信號(hào)S2通過電隔離傳輸至控制單元10。次級(jí)側(cè)IC 20僅需要一個(gè)引腳31，以向外部提供經(jīng)調(diào)制的反饋信號(hào)。因此電隔離被相當(dāng)容易地構(gòu)造并且例如僅需要唯一的光電耦合器。通過編碼，在反饋信號(hào)OT，OV，WU，MS中包含的信息也可以包含在經(jīng)編碼的信號(hào)S1中以及如有需要也可以包含在經(jīng)調(diào)制的反饋信號(hào)S2中。這些信息能在控制單元10中通過合適的解調(diào)以及解碼來重新構(gòu)建以及再處理。

在圖3和圖4中示出了解調(diào)器的不同的實(shí)施例。在圖3中示出的實(shí)例中，經(jīng)編碼的信號(hào)S1借助頻移鍵控(FSK)來調(diào)制。調(diào)制器21為此包括振蕩器220以及分頻器221，其輸出具有不同頻率f1,f2,f3等的一系列載體信號(hào)，其被輸送到乘法器222(也就是其信號(hào)輸出端)。哪個(gè)載體信號(hào)被連接到乘法器222的輸出端，取決于經(jīng)編碼的信號(hào)S1，其被輸送到乘法器222的控制輸入端。在乘法器222的輸出端處的信號(hào)作為經(jīng)調(diào)制的反饋信號(hào)S2來輸出。通過該經(jīng)調(diào)制的反饋信號(hào)S2傳送的信息插入信號(hào)S2的頻率。因此，例如頻率f1能夠表示過壓，頻率f2能夠表示充電模式，等。在根據(jù)圖3的實(shí)例中，編碼器21能夠非常容易的構(gòu)建。在這種情況下，編碼器21生成多位數(shù)字信號(hào)，其表示連同待編碼的反饋信息一起包含的信息的數(shù)字值。多位數(shù)字信號(hào)按照數(shù)字字的順序分別具有兩個(gè)或多個(gè)位。經(jīng)編碼的信號(hào)S1例如能夠使2位數(shù)字信號(hào)，其值表示為(00,01,10或11)，這些值使二進(jìn)制反饋信號(hào)(OT，OV，WU，MS等)具有高電平。早在這種情況下，例如由OT＝1，經(jīng)編碼的信號(hào)S1＝00，由OV＝1，經(jīng)編碼的信號(hào)S1＝01，由WU＝1，經(jīng)編碼的信號(hào)S1＝10，由MS＝1，經(jīng)編碼的信號(hào)S1＝11。一旦多個(gè)反饋信號(hào)具有高電平，它們可以接連被編碼(即：在時(shí)間復(fù)用方法中，也就是對(duì)于OT＝1以及MS＝1，結(jié)果為00,11)。編碼的其他可能性當(dāng)然也是可以的。在最簡(jiǎn)單的情況下，編 碼器21的四個(gè)反饋信息的(二進(jìn)制)狀態(tài)可以被簡(jiǎn)單地作為四位數(shù)字信號(hào)輸出，在這種情況下例如4位字符0101表示反饋信號(hào)，OT＝0，OV＝1，WU＝0，MS＝1。

在圖4中，經(jīng)編碼的信號(hào)S1受到脈沖寬度調(diào)制，以獲得經(jīng)調(diào)制的反饋信號(hào)S2。在這種情況下，編碼器21例如具有數(shù)字-模擬-轉(zhuǎn)換器，其輸出作為經(jīng)編碼的信號(hào)S1的模擬信號(hào)的電平表示反饋信號(hào)OT，OV，WU，MS等的狀態(tài)。經(jīng)編碼的信號(hào)S1在這種情況下表示由調(diào)制器22執(zhí)行的脈沖寬度調(diào)制的占空比并且包含連同待編碼的反饋信號(hào)在內(nèi)的信息。調(diào)制器22在之后生成具有由經(jīng)編碼的信號(hào)S1預(yù)定的占空比的經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)。調(diào)制器22為此具有斜坡生成器225其周期性地輸出斜坡狀的脈沖(方齒信號(hào))。斜坡生成器225的輸出信號(hào)和模擬的經(jīng)編碼的信號(hào)S1被輸送到包含在調(diào)制器22中的比較器。一旦方齒信號(hào)的電平(斜坡生成器225的輸出信號(hào))低于信號(hào)S1的電平，該比較器226比較斜坡生成器225的輸出信號(hào)與信號(hào)S1并且在輸出端處提供例如具有低電平的經(jīng)調(diào)制的信號(hào)。比較器226的輸出信號(hào)為經(jīng)脈沖寬度調(diào)制的信號(hào)，其作為經(jīng)調(diào)制的反饋信號(hào)被提供在調(diào)制器的輸出端處(例如經(jīng)由引腳31)。斜坡生成器225例如可以生成線性的從0到5V增長(zhǎng)的斜坡，其中經(jīng)編碼的信號(hào)S1也可以采用在0V和5V之間的值。在這個(gè)實(shí)例中，在之后4V的信號(hào)S1引起80％的占空比。就這方面而言，通過經(jīng)編碼的信號(hào)S1設(shè)定脈沖寬度調(diào)制的占空比。也就是說，經(jīng)編碼的信號(hào)表示脈沖寬度調(diào)制的占空比。如已經(jīng)在圖1和2中描述過的那樣，經(jīng)調(diào)制的反饋信號(hào)S2經(jīng)由電隔離的信號(hào)路徑30傳輸至控制單元10，控制單元能夠重建包含在經(jīng)調(diào)制的反饋信號(hào)中的信息(通過解調(diào)和解碼)。

圖5示出了如在圖1和2中所示的電隔離的信號(hào)路徑30的實(shí)施方式的實(shí)例。根據(jù)本實(shí)施例，電隔離的信號(hào)路徑30具有本質(zhì)上的光電耦合器。經(jīng)調(diào)制的信號(hào)S2(調(diào)制器22的輸出信號(hào)，參見圖2)被輸送至該光電耦合器，并且取決于所使用的調(diào)制方法，光電耦合器30能夠被非常簡(jiǎn)單的構(gòu)造(例如借助發(fā)光二極管和光電晶體管 (Fototransitor)，其中僅傳輸狀態(tài)“接通”或“切斷”)。在圖5中也示出了控制單元10，與在圖1中的不同的是，電壓測(cè)量單元11集成在控制單元10中并且輔助電壓V_AUX直接輸送給控制單元10。

圖6示出了電隔離的信號(hào)路徑30的可選方案。根據(jù)圖6逆向變換器1的轉(zhuǎn)換器被用作電隔離。在這種情況下，調(diào)制器22在其輸出端處提供經(jīng)調(diào)制的電流信號(hào)，其經(jīng)由電容器C_X被存儲(chǔ)在逆向變換器1的轉(zhuǎn)換器的次級(jí)線圈L_s中。這意味著調(diào)制器22的(電流)輸出端經(jīng)由電容器C_X與次級(jí)線圈L_s的第一接口耦合，而次級(jí)線圈L_s的第二接口與接地GND2連接。經(jīng)調(diào)制的反饋信號(hào)S2在這種情況下是電流i_X，其經(jīng)由電容器C_X存儲(chǔ)在次級(jí)線圈中并且在此覆蓋次級(jí)電流。這樣通過電流i_X引起的次級(jí)電流的變化造成初級(jí)電流i_P的變化，其能夠通過控制單元10直接測(cè)量(電流測(cè)量信號(hào)V_CS)。為了實(shí)現(xiàn)具有盡可能小的干擾的傳輸，當(dāng)開關(guān)變換器運(yùn)行在斷續(xù)電流模式(DCM)時(shí)，這樣調(diào)制經(jīng)編碼的信號(hào)使得包含在經(jīng)調(diào)制的反饋信號(hào)中的信息在(感應(yīng)的)電流通過轉(zhuǎn)換器的次級(jí)線圈下降到0之后才被傳輸。同樣的，在點(diǎn)放模式(burst mode)中次級(jí)電流下降到0并且在一定時(shí)間內(nèi)保持為0。半導(dǎo)體開關(guān)T1的開關(guān)操作被中斷并且半導(dǎo)體開關(guān)T1在點(diǎn)放之間空缺。同樣的，在這種情況下，反饋信號(hào)的傳輸在點(diǎn)放之間的時(shí)間間隔中進(jìn)行。DCM和點(diǎn)放模式在開關(guān)變換器領(lǐng)域是已知的并且在此不再進(jìn)一步描述。在圖6的實(shí)例中，與次級(jí)線圈L_S和二極管D_S還串聯(lián)有(可選的)電感L_F。其另外的用作過濾高頻干擾。如還在上文提到的借助該線圈L_F下降的電壓U_F(與次級(jí)電流的梯度di_s/dt成比例的)檢測(cè)喚醒事件。當(dāng)電壓U_F和電流梯度超出預(yù)定義的閾值時(shí)，才進(jìn)行例如對(duì)喚醒事件的檢測(cè)。

圖7為用于示出例如在圖1至圖6中闡釋的開關(guān)變換器的控制的實(shí)例的流程圖。根據(jù)示出的方法，借助控制電路10(例如在圖1中的初級(jí)側(cè)控制10)在開關(guān)變換器的初級(jí)側(cè)生成開關(guān)信號(hào)V_G(圖7，步驟71)。根據(jù)開關(guān)信號(hào)V_G，流經(jīng)初級(jí)線圈L_p的初級(jí)電流i_p被接通和切斷，通過這種開關(guān)操作，輸入電壓V_IN被轉(zhuǎn)換成輸出電壓V_OUT(圖 7，步驟72)。該方法包括對(duì)在開關(guān)變換器的次級(jí)側(cè)上的兩個(gè)或多個(gè)反饋信號(hào)編碼來生成經(jīng)編碼的信號(hào)(參見圖3和4，信號(hào)S1)(圖7，步驟73)。通過對(duì)在開關(guān)變換器的次級(jí)側(cè)上的經(jīng)編碼的信號(hào)S1進(jìn)行調(diào)制生成唯一的經(jīng)調(diào)制的反饋信號(hào)(參見圖3和4，信號(hào)S2)(圖7，步驟74)。經(jīng)調(diào)制的反饋信號(hào)S2經(jīng)由電隔離的傳輸線纜30向初級(jí)側(cè)上的控制電路10傳輸(圖7，步驟75)。

在上文的說明書中根據(jù)不同的實(shí)施例描述了本發(fā)明。結(jié)合示出的實(shí)例闡述的結(jié)構(gòu)上的特征滿足特定的功能同樣被描述，只要其對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是未知的。應(yīng)理解的是，只要其他的特征能夠滿足功能，結(jié)構(gòu)上的特征能夠通過其他的特征來代替。描述的實(shí)施例同樣包括這種改型。例如已知的電路組件能夠?qū)嵤┰跀?shù)字技術(shù)中也能夠?qū)嵤┰谀M技術(shù)中。物理上的和邏輯上的信號(hào)電平能夠彼此區(qū)分。一般來說，除非另作說明，在不同的實(shí)施例中描述的特征也能夠被其他的實(shí)施例所使用。