本公開涉及電壓轉(zhuǎn)換器和電壓轉(zhuǎn)換方法。

背景技術(shù)：

開關(guān)模式電壓轉(zhuǎn)換器(開關(guān)式電源SMPS)被廣泛用于汽車、工業(yè)或消費電子應(yīng)用中的功率轉(zhuǎn)換。一些類型的開關(guān)模式電壓轉(zhuǎn)換器，諸如反激轉(zhuǎn)換器，包括形成在開關(guān)模式電壓轉(zhuǎn)換器的輸入和輸出之間的勢壘的變壓器。在這些類型的開關(guān)模式電壓轉(zhuǎn)換器中，輸入電壓和輸入電流由連接到變壓器的初級繞組的初級側(cè)電路接收，并且輸出信號(輸出電壓或輸出電流)由連接到變壓器的次級側(cè)的電路輸出。在次級側(cè)受控電壓轉(zhuǎn)換器中，表示輸出電壓和輸出電流中的一個的反饋信號從次級側(cè)電路被傳輸?shù)匠跫墏?cè)電路。由于勢壘而使得這樣的傳輸需要使用能夠經(jīng)由勢壘傳輸反饋信號的電路，諸如光耦合器。

需要以低成本將附加信息從次級側(cè)電路傳輸?shù)匠跫墏?cè)電路。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

一個示例涉及一種電壓轉(zhuǎn)換器。電壓轉(zhuǎn)換器包括：輸入、輸出和變壓器，變壓器具有初級繞組和次級繞組。包括至少一個開關(guān)的初級側(cè)電路被耦合在輸入和初級繞組之間，整流器電路被耦合在次級繞組和輸出之間，并且次級側(cè)控制電路被耦合到輸出。初級側(cè)電路被配置為從次級側(cè)控制電路接收反饋信號。次級側(cè)控制電路被配置為基于電壓轉(zhuǎn)換器的輸出信號來生成誤差信號，并且基于補充信息來調(diào)制誤差信號以生成反饋信號。

一個示例涉及一種方法。該方法包括，由電壓轉(zhuǎn)換器中的次級側(cè)控制電路基于電壓轉(zhuǎn)換器的輸出信號來生成誤差信號，并且基于補充信息來調(diào)制所述誤差信號以生成反饋信號。該方法進(jìn)一步包括由初級側(cè)電路接收反饋信號，所述初級側(cè)電路包括至少一個開關(guān)以及被耦合到電壓轉(zhuǎn)換器中的變壓器的初級繞組。

附圖說明

以下參考附圖來解釋示例。附圖用于說明某些原則，使得僅用于理解這些原理所需要的方面被圖示。附圖不是按比例的。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的特征。

圖1示出了包括初級側(cè)電路、整流器電路和次級側(cè)控制電路的示例性電壓轉(zhuǎn)換器；

圖2A-2B示出了圖示用于將輸出信號信息和附加信息從電壓轉(zhuǎn)換器的次級側(cè)傳輸?shù)匠跫墏?cè)的不同示例的信號波形；

圖3A-3B示出了圖示用于將輸出信號信息和附加信息從電壓轉(zhuǎn)換器的次級側(cè)傳輸?shù)匠跫墏?cè)的不同示例的信號波形；

圖4示出了初級側(cè)電路的一個示例；

圖5示出了整流器電路的一個示例；

圖6A-6B示出了圖示初級側(cè)電路的操作的一個方式的信號波形；

圖7示出了次級側(cè)控制電路的一個示例；

圖8示出了次級側(cè)控制電路的另一示例

圖9示出了在圖7中示出的次級側(cè)控制電路中的可變電阻器的一個示例；

圖10示出了誤差信號濾波器的一個示例；

圖11示出了初級側(cè)控制電路的一個示例；以及

圖12示出了初級側(cè)控制電路的另一示例。

具體實施方式

在以下詳細(xì)描述中，參考附圖。附圖形成說明書的一部分并且通過圖示示出了可以實踐本發(fā)明的具體示例。應(yīng)當(dāng)理解，本文描述的各種示例的特征可以彼此組合，除非以其他方式具體指出。

圖1示出根據(jù)一個示例的電壓轉(zhuǎn)換器(開關(guān)模式電源SMPS)。電壓轉(zhuǎn)換器包括輸入和輸出，輸入具有配置為接收輸入電壓V_IN和輸入電流I_IN的第一輸入節(jié)點和第二輸入節(jié)點，輸出具有配置為輸出輸出電壓V_OUT和輸出電流I_OUT的第一輸出節(jié)點和第二輸出節(jié)點。負(fù)載Z(在圖1中用虛線示出)可以接收輸出電壓V_OUT和輸出電流I_OUT。電壓轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步包括變壓器2，變壓器2具有初級繞組2₁和與初級繞組2₁磁耦合的次級繞組2₂。初級側(cè)電路1被耦合在輸入端和初級繞組2₁之間，并且整流器電路3被耦合次級繞組2₂和輸出之間。初級側(cè)電路1包括至少一個開關(guān)12。根據(jù)一個示例，初級側(cè)電路1被配置為，通過操作至少一個開關(guān)12，經(jīng)由變壓器2以脈沖方式將電功率傳輸?shù)秸髌麟娐?，而整流器電路3從經(jīng)由變壓器2接收到的脈沖功率生成輸出電壓V_OUT和輸出電流I_OUT。根據(jù)一個示例，輸出電流I_OUT是直流電流，并且輸出電壓V_OUT是直流電壓(DC電壓)。

電壓轉(zhuǎn)換器被配置為調(diào)節(jié)輸出電壓V_OUT和輸出電流I_OUT中的一個。由電壓轉(zhuǎn)換器調(diào)節(jié)的參數(shù)在下面被稱為輸出信號。僅出于說明的目的，假定電壓轉(zhuǎn)換器被配置為調(diào)節(jié)輸出電壓V_OUT。為此，次級側(cè)控制電路4接收輸出電壓V_OUT或表示輸出電壓V_OUT的信號，并且基于輸出電壓V_OUT來生成反饋信號S_FB。初級側(cè)電路1被配置為接收反饋信號S_FB，并且基于該反饋信號S_FB來控制經(jīng)由變壓器2從電壓轉(zhuǎn)換器的初級側(cè)傳輸?shù)诫妷恨D(zhuǎn)換器的次級側(cè)的功率。通過變壓器2，在電壓轉(zhuǎn)換器的初級側(cè)和次級側(cè)之間存在勢壘，即在電壓轉(zhuǎn)換器的輸入和輸出之間存在勢壘。電壓轉(zhuǎn)換器包括被傳輸電路5，其被配置為跨該勢壘將反饋信號S_FB從次級側(cè)控制電路4傳輸?shù)匠跫墏?cè)電路1。根據(jù)一個示例，傳輸電路5包括光耦合器。然而，使用光耦合器跨勢壘傳輸反饋信號S_FB僅是示例。還可以使用適用于跨勢壘傳輸信號的任何其他類型的傳輸電路。這樣的其他傳輸電路的一種類型是包括變壓器的傳輸電路。

傳輸電路5不改變反饋信號S_FB的特性。具體地，由傳輸電路5輸出到初級側(cè)電路1的反饋信號可以與由傳輸電路5從次級側(cè)控制電路4接收到的信號基本上成比例。因此，在下文中，術(shù)語“反饋信號S_FB”將用于由次級側(cè)控制電路4輸出的信號和由初級側(cè)電路1接收的信號二者，雖然這些信號都參考不同的接地電勢。由次級側(cè)控制電路4輸出的反饋信號S_FB參考次級側(cè)接地節(jié)點GND2，而由傳輸電路5輸出并且由初級側(cè)電路1接收的反饋信號S_FB參考初級側(cè)接地節(jié)點GND1。

根據(jù)一個示例，次級側(cè)控制電路4被配置為基于輸出信號V_out來生成誤差信號，并且基于補充信息來調(diào)制反饋信號以生成反饋信號S_FB。由此，反饋信號S_FB承載兩種類型的信息，即包括在誤差信號中的信息和補充信息。包括在反饋信號S_FB中的這兩種信息經(jīng)由傳輸電路5跨越勢壘從次級側(cè)控制電路4被傳輸?shù)匠跫墏?cè)電路1。因此，僅需要一個傳輸電路5，這有助于節(jié)約成本。以下進(jìn)一步說明生成誤差信號的細(xì)節(jié)。

圖2A和圖2B示出了反饋信號S_FB如何可以承載誤差信號信息和補充信息的兩個不同示例。圖2A和圖2B中的每一個示出了反饋信號S_FB的信號波形的一個示例。為了傳輸補充信息，存在傳輸補充信息的時間段(時間窗)T_COM。在該時間窗T_COM外，反饋信號S_FB具有由誤差信號所限定的信號電平(幅度)A_ERR。在圖2A中所示的示例中，通過調(diào)制誤差信號，使其根據(jù)預(yù)定義的模式從由誤差信號S_ERR所定義的幅度A_ERR被下拉，來在通信窗T_COM中傳送補充信息。在該示例中，該模式包括由高脈沖分離的兩個低脈沖。低脈沖可以具有不同的持續(xù)時間。在圖2A所示的示例中，存在長低脈沖(LLoP)、短低脈沖(SLoP)和分隔低脈沖的高脈沖(HiP)。在高脈沖期間，反饋信號S_FB的電平對應(yīng)于由誤差信號定義的電平A_ERR。

在圖2B所示的示例中，通過調(diào)制誤差信號，使得信號電平根據(jù)預(yù)定義的模式而從由誤差信號S_ERR定義的電平A_ERR被上拉倒最大電平A_MAX，來傳輸補充信息。在該示例中，預(yù)定義的模式包括通過低脈沖分離的兩個高脈沖。高脈沖可以具有不同的持續(xù)時間。在該示例中，存在長高脈沖(LHiP)、短高脈沖(SHiP)和分離高脈沖的低脈沖(LoP)。在低脈沖(LoP)期間，反饋信號S_FB具有如誤差信號所定義的信號電平。

在圖2A和圖2B中所示的用于在通信窗T_COM中傳輸補充信息的調(diào)制方案類似于脈沖編碼調(diào)制(PCM)?？梢栽谕ㄐ糯癟_COM中生成多個不同的脈沖序列或信號模式，而這些模式中的每一個與一個特定的補充信息相關(guān)聯(lián)。因此，可以在通信窗T_COM中傳輸不同的信息。在圖3A和圖3B中圖示了不同的脈沖序列(信號模式)看起來如何的示例。這些附圖示出了根據(jù)圖2A說明的調(diào)制方案所調(diào)制的反饋信號S_FB的波形圖。參考這些附圖，可以通過改變長低脈沖(LLoP)的數(shù)目來生成不同的脈沖序列。圖3A示出了具有兩個長低脈沖(LLoP)的脈沖序列的示例，并且圖3B示出了具有三個長低脈沖(LLoP)的示例。在每一種情況下，存在一個短低脈沖(SLoP)，其終止相應(yīng)的脈沖序列。應(yīng)當(dāng)注意，改變諸如圖3A和3B中所示的示例中的長低脈沖(LLoP)的特定脈沖的數(shù)目僅僅是不同信息可以如何被映射成脈沖序列的一個示例。根據(jù)另一實施例，脈沖序列的一個或多個脈沖的持續(xù)時間可以被改變，以便于將不同的信息映射成脈沖序列。根據(jù)又一實施例，脈沖序列的至少一個脈沖的幅度可以被改變以便于將不同的信息映射成脈沖序列。

通過僅使用一個上述反饋信號S_FB來傳輸誤差信號信息和補充信息的方法可以在包括變壓器的每種類型的功率轉(zhuǎn)換器中使用。包括作為在功率轉(zhuǎn)換器的輸入和輸出之間的勢壘的變壓器的一種類型的功率轉(zhuǎn)換器是反激轉(zhuǎn)換器。圖4示出了反激轉(zhuǎn)換器中的初級側(cè)電路1的一個示例。在該轉(zhuǎn)換器中，初級側(cè)電路1包括與變壓器2的初級繞組2₁串聯(lián)連接的開關(guān)12。具有初級繞組2₁和開關(guān)12的串聯(lián)電路被連接在功率轉(zhuǎn)換器的輸入節(jié)點之間。初級側(cè)控制電路11接收反饋信號S_FB，并且被配置為基于反饋信號S_FB來驅(qū)動開關(guān)12。為了驅(qū)動開關(guān)12，初級側(cè)控制電路11基于該反饋信號S_FB來驅(qū)動信號S_DRV。開關(guān)12接收驅(qū)動信號S_DRV并且基于該驅(qū)動信號S_DRV來進(jìn)行開關(guān)。根據(jù)一個示例，驅(qū)動信號S_DRV是脈寬調(diào)制(PWM)驅(qū)動信號。

在圖4所示的示例中，開關(guān)12是MOSFET，具體地是n型增強型MOSFET。然而，這僅僅是示例。還可以使用任何其他類型的晶體管器件，諸如p型增強型MOSFET、耗盡型MOSFET、JFET(結(jié)型場效應(yīng)晶體管)、IGBT(絕緣柵雙極晶體管)、雙極結(jié)型晶體管(BJT)或者HEMT(高電子遷移率晶體管)。

可選地，電流感測電阻器14與初級繞組2₁和電子開關(guān)12串聯(lián)連接。電流感測晶體管生成表示分別通過電子開關(guān)12和初級繞組2₁的電流I_DS的感測電壓V_SENSE。初級側(cè)電路控制電路11接收該感測電壓V_SENSE。此外，輸入電容器13可以被連接在輸入節(jié)點之間。輸入電容器13對在輸入電壓V_IN中可能出現(xiàn)的波動進(jìn)行濾波。

圖5示出了次級側(cè)整流器電路3的一個示例。在該示例中，整流器電路3包括整流器元件31，諸如二極管和電容器32。整流器元件31和電容器32串聯(lián)連接，而具有整流器元件31和電容器32的串聯(lián)電路與次級繞組2₂并聯(lián)連接。輸出電壓V_OUT可跨整流器電路3的電容器32提供。在反激轉(zhuǎn)換器中，初級繞組2₁和次級繞組2₂具有相反的繞組感測。由此，電流一次可以僅流動通過初級繞組2₁和次級繞組2₂中的一個。

參考上述情況，反饋信號S_FB包括基于輸出信號V_OUT的誤差信號，并且反饋信號包括通過調(diào)制誤差信號傳輸?shù)母郊有畔?。以下說明如何在初級側(cè)控制電路中從反饋信號S_FB中重新得到誤差信號和補充信息的示例?；趶姆答佇盘朣_FB重新得到的誤差信號，初級側(cè)控制電路11可以以常規(guī)的方式操作開關(guān)12。以下將參考圖6A-6B來說明用于操作初級側(cè)電路1的示例，特別是用于通過初級側(cè)控制電路11驅(qū)動電子開關(guān)12的示例。

圖6A示出了由初級側(cè)控制電路11基于從反饋信號S_FB重新得到到的誤差信號所生成的驅(qū)動信號S_DRV的信號波形的一個示例。參考圖6A，由驅(qū)動信號S_DRV驅(qū)動電子開關(guān)12包括以多個連續(xù)驅(qū)動周期來驅(qū)動電子開關(guān)12。在每個驅(qū)動周期中，電子開關(guān)12被接通達(dá)第一時間T_ON并且被關(guān)斷達(dá)第二時間T_OFF。在下文中，第一時間T_ON將被稱為導(dǎo)通時間并且第二時間T_OFF將被稱為截止時間。接通電子開關(guān)12的驅(qū)動信號S_DRV的信號電平在下文中將被稱為導(dǎo)通水平，并且關(guān)斷電子開關(guān)12的信號電平將在下文中稱為截止電平。僅為了說明的目的，導(dǎo)通電平是在圖6A中所示的波形圖中的高信號電平，并且截止電平是低信號電平。根據(jù)一個示例，初級側(cè)控制電路11生成驅(qū)動信號S_DRV，使得導(dǎo)通時間T_ON取決于誤差信號的信號電平A_ERR。根據(jù)一個示例，導(dǎo)通時間隨著信號電平A_ERR增加而增加，反之亦然。

圖6B示出了通過初級繞組2₁的電流(初級電流)I₂₁的波形圖。參考圖6B，該電流I₂₁的電流電平在導(dǎo)通時間期間增加。流過初級繞組2₁的電流I₂₁與變壓器2中存儲的電能相關(guān)聯(lián)，更具體地與變壓器2的氣隙(未示出)中存儲的電能相關(guān)聯(lián)。在導(dǎo)通時間T_ON結(jié)束時，電子開關(guān)12關(guān)斷，初級電流I₂₁下降到零，并且存儲在變壓器2中的能量經(jīng)由次級繞組2₂被分別傳遞到整流器電路3和負(fù)載Z。在導(dǎo)通時間期間在變壓器2中存儲能量與磁化變壓器2相關(guān)聯(lián)，并且將能量傳遞到次級側(cè)與在截止時間期間對變壓器2去磁化相關(guān)聯(lián)。

根據(jù)一個示例，關(guān)斷時間T_OFF的持續(xù)時間被選擇為使得變壓器2在關(guān)斷時間T_OFF期間完全被去磁化，并且在電子開關(guān)12再次接通之前被去磁化一會。在該情況下，初級電流I₂₁在每個接通時間T_ON的開始時是0，并且然后增加。這在圖6B中被圖示，并且被稱為非連續(xù)導(dǎo)通模式(DCM)。然而，以DCM操作功率轉(zhuǎn)換器僅僅是示例。還能夠以連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)操作功率轉(zhuǎn)換器，在連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)中，變壓器2在關(guān)斷時間T_OFF期間沒有完全去磁化，使得在導(dǎo)通時間T_ON的開始時的初級電流I₂₁沒有從0開始增加。

初級側(cè)控制電路11可以被配置為以固定頻率模式來操作電子開關(guān)12。在該操作模式中，電子開關(guān)12以固定頻率f被接通。獨立驅(qū)動周期的持續(xù)時間T_CYCLE是相等的，而T_CYCLE＝1/F。

根據(jù)另一示例，初級側(cè)控制電路以準(zhǔn)諧振模式操作電子開關(guān)12。在該操作模式中，初級側(cè)控制電路11感測變壓器12的磁化，并且緊接在變壓器2已經(jīng)被去磁化之后接通電子開關(guān)12。參考圖4，與初級繞組2₁磁耦合的輔助繞組2₃可以由初級側(cè)控制電路11使用以檢測變壓器2的磁化狀態(tài)。以準(zhǔn)諧振模式操作反激轉(zhuǎn)換器是公知的，使得在這方面不需要其他說明。

在固定頻率模式和準(zhǔn)諧振模式中的每一個中，初級側(cè)控制電路11基于所重新得到的誤差信號來改變導(dǎo)通時間T_ON，以便于調(diào)節(jié)輸出信號V_OUT。根據(jù)一個示例，初級側(cè)控制電路11僅基于重新得到的誤差信號的信號電平A_ERR來在獨立驅(qū)動周期中設(shè)置導(dǎo)通時間T_ON。該操作模式可以被稱為電壓模式。

根據(jù)另一示例，初級側(cè)控制電路11基于所重新得到的誤差信號的幅度來生成閾值信號I_{21_TH}，檢測接通時間T_ON期間的初級電流I₂₁，并且當(dāng)初級電流I₂₁達(dá)到所生成的閾值信號I_{21_TH}時，關(guān)斷電子開關(guān)12。這在圖6B中示意性示出，并且可以被稱為電流模式。初級側(cè)控制11電路從感測電阻器14接收電流感測信號V_SENSE表示初級電流I₂₁。例如，當(dāng)前閾值信號I_{21_TH}是所重新得到的誤差信號或與所重新得到的誤差信號成比例的信號。

圖7示出了次級側(cè)控制電路4的一個示例。該次級側(cè)控制電路4包括在第一輸入VDD處接收輸出信號V_OUT的誤差信號生成器41。該誤差信號生成器被配置為基于輸出電壓V_OUT和參考電壓V_REF來生成誤差信號S_ERR。在圖7所示的示例中，具有第一電阻器45和第二電阻46的分壓器接收輸出電壓V_OUT，并且提供與輸出電壓V_OUT成比例的感測電壓Vs。誤差濾波器43在第一輸入處接收感測電壓Vs并且在第二輸入處接收參考電壓V_REF。參考電壓V_REF由參考電壓生成器44提供。誤差濾波器43被配置為基于在參考電壓V_REF和感測電壓V_S之間的差V_REF-V_S來生成誤差信號S_ERR。誤差濾波器43可以具有比例(P)特性、積分(I)特性或比例-積分(PI)特性中的一個。

次級側(cè)控制電路4進(jìn)一步包括接收誤差信號S_ERR并且輸出反饋信號S_FB的調(diào)制電路42。調(diào)制電路42被配置為調(diào)制誤差信號S_ERR，以便于提供反饋信號S_FB。根據(jù)一個示例，調(diào)制電路42包括耦合在誤差信號生成器41的輸出和次級側(cè)接地節(jié)點GND2之間的第一開關(guān)48₁?？刂破?7被配置為驅(qū)動第一電子開關(guān)48₁以調(diào)節(jié)誤差信號S_ERR。

根據(jù)一個示例，功率轉(zhuǎn)換器被配置為調(diào)節(jié)輸出電壓V_OUT，使得輸出電壓V_OUT的電壓電平取決于由次級側(cè)控制電路4在輸入節(jié)點D+、D-處接收到的電壓信息。該電壓信息可以從耦合到功率轉(zhuǎn)換器的輸出的負(fù)載Z接收。在該示例中，功率轉(zhuǎn)換器可以支持具有快速充電^TM(QuickCharge^TM)能力的負(fù)載。具有這種快速充電^TM能力的負(fù)載被配置為向功率轉(zhuǎn)換器通知其想要接收哪個輸出電壓電平。根據(jù)一個示例，功率轉(zhuǎn)換器被配置為，根據(jù)在輸入D+、D-處接收到的電壓信息來生成三個不同的輸出電壓電平，即5V、9V和12V。根據(jù)一個示例，電壓信息由在輸入節(jié)點D+、D-之間的電壓V_D來表示。

根據(jù)一個示例，控制器47被配置為感測電壓V_D，以便于獲得電壓信息，并且基于該電壓信息來調(diào)制誤差信號S_ERR。在該情況下，電壓信息V_D是從控制器的次級側(cè)傳輸?shù)匠跫墏?cè)的補充信息。圖7中所示的調(diào)制電路42被配置為調(diào)制誤差信號，如圖2A和圖3A-3B所示。在該示例中，最小電平A_MIN由次級側(cè)接地電平GND2來表示。以下進(jìn)一步具體說明如何在初級側(cè)控制電路11中處理補充信息以及該補充信息可能如何影響初級側(cè)控制電路11的操作。

輸出電壓V_OUT的電壓電平可以通過在分壓器45、46中的第二電阻器46的電阻來被改變。根據(jù)一個示例，電阻器46是可變電阻器，并且控制器47被配置為基于在輸入D+、D-處接收的電壓信息V_D來改變該電阻器46的電阻。這在以下進(jìn)行說明?；旧希β兽D(zhuǎn)換器基于誤差信號S_ERR來調(diào)節(jié)輸出電壓V_OUT，使得感測電壓Vs等于參考電壓V_REF，使得誤差為零。即，

V_S＝V_REF (1)。

感測電壓Vs可以被表示為

并且基于等式(1)和(2)，輸出電壓V_OUT可以被表達(dá)為：

其中，R45是第一電阻器45的電阻，并且R46是第二電阻器46的電阻。因此，通過改變電阻器46的電阻R46，可以調(diào)整輸出電壓V_OUT的電壓電平。通常，輸出電壓V_OUT電平隨著電阻R46減小而增加，反之亦然。

圖8示出了根據(jù)另一示例的次級側(cè)控制電路4。在該示例中，調(diào)制電路42包括耦合在誤差信號生成器41的輸出和供電節(jié)點之間的第二電子開關(guān)482，在供電節(jié)點處供電電勢Vcc是可用的。控制器47被配置為通過第一驅(qū)動信號S48₁來控制第一開關(guān)48₁，并且通過第二驅(qū)動信號S48₂來控制第二開關(guān)48₂。圖8中所示的次級側(cè)控制電路4被配置為根據(jù)參考圖2A和2B說明的調(diào)制方法中的一個來調(diào)制誤差信號S_ERR。為了在根據(jù)圖2A所示的方法來調(diào)制誤差信號S_ERR，控制器47根據(jù)預(yù)定義的開關(guān)模式來在通信時間段T_COM中關(guān)斷第二開關(guān)48₂并且接通第一開關(guān)48₁。每當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)48₁被接通時，低脈沖在反饋信號S_FB中的一個發(fā)生，而反饋信號S_FB具有在兩個開關(guān)48₁、48₂都關(guān)斷時由誤差信號S_ERR所以定義的信號電平。為了根據(jù)圖2B所示的方法來調(diào)節(jié)誤差信號S_ERR，控制器47根據(jù)預(yù)定義的開關(guān)模式來在通信時間窗T_COM中關(guān)斷第一開關(guān)48₁(保持第一開關(guān)48₁處于關(guān)斷狀態(tài))并且接通第二開關(guān)48₂。每當(dāng)?shù)诙_關(guān)48₂被接通時，反饋信號S_FB的高脈沖中的一個發(fā)生。

圖9示出了可變第二電阻器46的一個示例。在該示例中，電阻器46包括若干分離的電阻器46₁、46₂、46₃、46_n。這些電阻器形成并聯(lián)電路，而這些分離的電阻器46₂、46₃、46_n中的至少一些可以被激活或去激活。為此，開關(guān)49₂、49₃、49_n與這分離的電阻器中的三個電阻器，即電阻器46₂、46₃、46_n串聯(lián)連接。電阻器46的總電阻取決于該分離的電阻器461-46n中的哪一個被激活或去激活。在該示例中，電阻器46₁始終被激活。然而，這僅僅是示例。根據(jù)另一個實施例(未示出)，開關(guān)還與該電阻器46₁串聯(lián)連接。開關(guān)49₂-49_n中的每一個由控制器47輸出的控制信號S47的一個子信號S47₂、S47₃、S47_n來控制以控制開關(guān)電阻器46?？刂破?7可以被配置為根據(jù)在輸入D+、D-處接收到的電壓信息V_D來改變獨立分離電阻器的激活狀態(tài)，以便于基于該電壓信息V_D來改變電阻R46。

圖10更具體地示出了傳輸電路的一個示例以及誤差濾波器43的一個示例。誤差濾波器43包括運算放大器(OA)431，其具有接收參考電壓VREF的第一輸入節(jié)點和接收感測電壓VS的第二輸入節(jié)點。在圖10所示的示例中，第一輸入節(jié)點是非反相輸入，并且第二輸入節(jié)點OA 431的反相輸入。誤差信號SERR可在OA 431的輸出節(jié)點處提供。根據(jù)一個示例，誤差信號SERR是參考次級側(cè)接地GND2的電壓。誤差濾波器43的特性由連接在OA 436的輸出節(jié)點和第二輸入節(jié)點之間的無源網(wǎng)絡(luò)來定義。圖10中所示的誤差濾波器43通過具有帶有第一電容器432的無源網(wǎng)絡(luò)以及帶有連接在第二輸入節(jié)點和輸出節(jié)點之間的電阻器434和第二電容器433的并聯(lián)電路而具有PI特性。在該無源網(wǎng)絡(luò)中，并聯(lián)電路433、434與第一電容器串聯(lián)連接。

根據(jù)一個示例，OA 431和參考電壓源44被實現(xiàn)為一個集成電路。例如，OA 431和參考電壓源44被包括可從仙童半導(dǎo)體公司(Fairchild Semiconductor Corporation)獲得的TL431集成電路中。

在圖10所示的示例中，傳輸電路5包括具有發(fā)光二極管LED 51和光電晶體管52的光耦合器。LED 51和光電晶體管被光學(xué)地耦合，使得由LED 51發(fā)出的光的強度限定通過光電晶體管52的電流I52的電流電平。由LED 51發(fā)出的光的強度由流過LED的電流I51來限定。LED 51被連接在誤差濾波器43的輸出和電源電壓可提供的電路節(jié)點之間。在該示例中，該電路節(jié)點是功率轉(zhuǎn)換器的輸出。參看圖10，第一電阻器53可以與LED 51串聯(lián)連接，與包括LED 51和第一電阻器53的串聯(lián)電路并聯(lián)連接的第二電阻器54是可選的。在初級側(cè)，第三電阻器56被連接在光電晶體管52和其中初級側(cè)參考供電電壓V_PS可提供的電路節(jié)點之間。第三電阻器56還可以被稱為反饋電阻器R_FB，因為該電阻器56與初級側(cè)基準(zhǔn)供電電壓V_PS一起基于電流I52生成初級側(cè)反饋信號S_FB。可選地，電容器55與光電晶體管52并聯(lián)連接。這樣的電容器用于對電壓尖峰進(jìn)行濾波并且穩(wěn)定初級側(cè)反饋信號S_FB。

以下說明圖10所示的傳輸電路的操作的一種方式。在該傳輸電路中，通過LED 51的電流I51的電流電平取決于次級側(cè)反饋信號S_FB，這是由調(diào)制電路42調(diào)制的誤差信號S_ERR。次級側(cè)反饋信號是是參考次級電壓側(cè)接地GND2的電壓。當(dāng)該次級側(cè)反饋信號的信號電平降低時，跨LED 51的電壓增加，使得電流I51增加。通過LED 51的電流I51的增加的信號電平導(dǎo)致由LED 51發(fā)出的光的強度增加，使得通過光電晶體管的電流I52的電流電平也增加。因此，光耦合器用作流過初級側(cè)的光電晶體管的電流I52由流過次級側(cè)的LED 51的電流來定義的電流鏡。該電流I52的增加的電流電平增加跨電阻器56的電壓V56的電壓電平，并且因此，減小跨光電晶體管52的電壓的電壓電平，其中該跨光電晶體管52的電壓形成初級側(cè)反饋信號S_FB。因此，如果次級側(cè)反饋信號S_FB的信號電平減小，則初級側(cè)反饋信號S_FB的信號電平減小。等同地，如果次級側(cè)反饋信號的信號電平增加，則初級側(cè)反饋信號S_FB的信號電平增加。因此，通過將反饋信號從次級側(cè)傳輸?shù)匠跫墏?cè)的傳輸電路5沒有改變由誤差濾波器43和調(diào)制電路42所生成的反饋信號S_FB的特性。

圖11更具體示出了初級側(cè)控制電路1的一個示例。圖11示出了初級側(cè)控制電路11的框圖。該框圖用于圖示初級側(cè)控制電路11的功能而不是其實現(xiàn)。各個功能塊可以使用適合于實現(xiàn)在功率轉(zhuǎn)換器中的初級側(cè)控制電路的傳統(tǒng)技術(shù)來實現(xiàn)。例如，為了實現(xiàn)初級側(cè)控制電路11的功能，功能塊可以被實現(xiàn)為模擬電路、數(shù)字電路或使用硬件和軟件，諸如在其上運行特定軟件的微控制器。

參考圖11，初級側(cè)控制電路1包括配置為從反饋信號S_FB重新得到誤差信號S_ERR的濾波器12。根據(jù)一個示例，濾波器12包括低通濾波器，低通濾波器被配置為濾除由次級側(cè)控制電路4中的調(diào)制電路42引入的低脈沖或高脈沖。S_ERR'表示圖11中的重新得到的誤差信號。PWM控制器11接收所重新得到的誤差信號S_ERR'，并且基于所重新得到的誤差信號S_ERR'來生成PWM驅(qū)動信號S_DRV?？蛇x地，PWM控制器11從輔助繞組2₃接收輔助電壓V_AUX，以便于以上述準(zhǔn)諧振模式操作功率轉(zhuǎn)換器。根據(jù)另一選擇，PWM控制器11進(jìn)一步接收感測信號V_SENSE，以便于以電流模式操作功率轉(zhuǎn)換器，如結(jié)合圖6B說明的?？蛇x地，初級側(cè)控制電路1包括驅(qū)動電路16，驅(qū)動電路16被配置為從PWM控制器11接收輸出信號，并且基于來自PWM控制器11的該輸出信號來生成驅(qū)動信號S_DRV。

初級側(cè)控制電路1進(jìn)一步包括解調(diào)器13，其接收反饋信號S_FB并且被配置為重新得到包括在反饋信號S_FB的通信時段T_COM中的補充信息。如參考圖7和8所說明的，該補充信息可以包括關(guān)于功率轉(zhuǎn)換器的期望輸出電壓電平的信息。在圖11所示的示例中，由解調(diào)器重新得到的補充信息SI被提供到限流器14。限流器14接收感測信號V_SENSE和補充信息SI，并且被配置為在如感測信號V_SENSE表示的初級電流I₂₁達(dá)到預(yù)定義的電流限制時，關(guān)斷電子開關(guān)12，而該電流限制由補充信息SI來限定。換言之，初級電流I21的最大電流電平取決于負(fù)載Z所限定的輸出電壓電平，而最大電流隨著輸出電壓電平增加而增加。

在圖11中所示的示例中，限流器14與PWM控制器11通信。在該示例中，當(dāng)從限流器14接收的信號S14指示初級電流I21已經(jīng)達(dá)到預(yù)定義的電流限制時，PWM控制器11將驅(qū)動信號S_DRV的信號電平設(shè)置為截止電平。然而，這僅僅是示例。根據(jù)另一示例(未示出)，限流器14可以被配置為去激活驅(qū)動器16，以便于當(dāng)初級電流I21達(dá)到預(yù)定義的電流限制時，關(guān)斷電子開關(guān)12。

當(dāng)次級側(cè)控制電路4接收負(fù)載Z對改變輸出電壓電平的請求時，其可以將補充信息同時傳輸?shù)匠跫墏?cè)控制電路1，請求初級側(cè)控制電路1改變電流限制并且改變電阻器R46，而這樣的對電阻器R46的改變使得輸出電壓電平改變。

參考圖11，初級側(cè)控制電路1可以包括耦合到輔助繞組2₃的電壓電源電路15。該供電電路15接收輔助電壓V_AUX并且基于該輔助電壓V_AUX來生成供電電壓V_BB。初級側(cè)控制電路1的單個電路塊從電源電路15接收電源電壓V_BB。根據(jù)一個示例，電源電路15包括整流器152和電容器151。諸如二極管的整流器152和電容器151串聯(lián)連接，而串聯(lián)電路與輔助繞組2₃并聯(lián)連接。電源電壓V_BB可跨電容器151提供。

根據(jù)一個示例(圖7中的虛線所示)，初級側(cè)控制電路4中的控制器47還接收輸出電壓V_OUT或指示輸出電壓V_OUT的信號，諸如感測信號V_S，并且被配置為將輸出電壓V_OUT或指示輸出電壓V_OUT的信號與過電壓閾值和欠電壓閾值中的至少一個作比較。在該情況下，控制器47被配置為，通過將補充信息發(fā)送到初級側(cè)控制電路1，用以每當(dāng)輸出電壓V_OUT上升超過過電壓閾值或下降低于欠電壓閾值時就通知初級側(cè)控制電路1。參考圖12，初級側(cè)控制電路1可以包括保護(hù)電路17，其從解調(diào)器13接收指示輸出電壓V_OUT已經(jīng)離開由過電壓和欠電壓定義的電壓范圍的補充信息。保護(hù)電路17被配置為，當(dāng)已經(jīng)檢測到這樣的過電壓或欠電壓時，使電子開關(guān)12去激活。去激活電子開關(guān)12可以包括去激活驅(qū)動電路16。然而，這僅僅是示例。根據(jù)另一示例，去激活電子開關(guān)12包括去激活電源電路15。如果電源電路15被去激活，則單獨的電路塊被去激活并且電子開關(guān)12無法被接通。

參考上述情況，反饋信號S_FB可以被生成為使得反饋信號S_FB的信號電平隨著輸出電壓V_OUT的電壓電平減小而增加，并且當(dāng)輸出電壓V_OUT的電壓電平增加時，反饋信號S_FB的信號電平減小。因此，當(dāng)輸出電壓V_OUT的電壓電平朝著過電壓閾值增加時，反饋信號S_FB的信號電平降低，使得當(dāng)輸出電壓達(dá)到過電壓閾值時，反饋信號S_FB可能已經(jīng)具有低電平。根據(jù)一個示例，調(diào)制電路42被配置為使用圖2B中示出的類型的方法，其中反饋信號的信號電平根據(jù)預(yù)定義的模式被上拉，以向初級側(cè)控制電路11通信輸出電壓V_OUT已經(jīng)達(dá)到過電壓閾值。當(dāng)輸出電壓V_OUT的電壓電平朝著欠電壓閾值減小時，反饋信號S_FB的信號電平增加，使得當(dāng)輸出電壓達(dá)到欠電壓閾值時，反饋信號S_FB可能已經(jīng)具有高電平。根據(jù)一個示例，調(diào)制電路42被配置為使用圖2A中所示類型的方法，其中反饋信號的信號電平根據(jù)預(yù)定義的模式被下拉，以向初級側(cè)控制電路11通信輸出電壓V_OUT已經(jīng)達(dá)到欠電壓閾值。