本发明专利技术公开了一种控制器集成电路、电源适配器以及自适应过电压保护方法。其中，电源适配器包括变压器次级侧上的协议集成电路以及所述变压器初级侧上的控制器集成电路。所述电源适配器的输出电压会根据所连接的电子设备(例如，移动设备)的充电电压要求而变化，所述电子设备(例如，移动设备)经连接以从所述电源适配器接收功率。所述电源适配器包括自适应过电压保护模式，所述自适应过电压保护模式在启动期间将过电压保护阈值设定为低电平，并随后在检测到所述协议集成电路的正常操作之后将所述过电压保护阈值设定为较高电平。
【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2015年2月17日提交的美国临时申请No.62/117,176的权益，所述美国临时申请全文以引用方式并入本文。
本专利技术涉及电路，尤其涉及电源适配器。
技术介绍
与常规电源适配器相比，采用快速充电技术诸如Qualcomm Quick Charge2.0TM技术的电源适配器对移动设备(例如，智能电话和平板电脑)充电的速度要快最多75％。快速充电电源适配器通常能够在5V下对传统移动设备充电，并能够在9V和12V下对新移动设备快速充电。作为一个具体例子，快速充电旅行电源适配器能根据所连接的移动设备的充电要求自适应地改变其输出电压。因此旅行电源适配器能用于对传统移动设备和具备快速充电功能的移动设备两者进行充电。
技术实现思路
在一个实施例中，电源适配器包括变压器次级侧上的协议集成电路(IC)以及变压器初级侧上的控制器IC。电源适配器的输出电压会根据所连接的电子设备(例如，移动设备)的充电电压要求而变化，所述电子设备(例如，移动设备)经连接以从电源适配器接收功率。电源适配器包括自适应过电压保护模式，所述自适应过电压保护模式在启动期间将过电压保护阈值设定为低电平，并随后在检测到协议IC的正常操作之后将过电压保护阈值设定为较高电平。本专利技术一方面提供一种控制器集成电路，包括：开关控制器，所述开关控制器被配置为控制变压器的初级侧上的开关的切换操作，其中所述开关的所述切换操作在所述变压器的次级侧上感生输出电压；反馈电路，所述反馈电路被配置为从协议集成电路接收反馈信号，所述协议集成电路被配置为根据充电协议利用所述输出电压为电子设备充电；以及比较器电路，所述比较器电路被配置为将所感测的输出电压与过电压保护阈值进行比较以检测所述输出电压的过电压状态，其中所述控制器集成电路在所述控制器集成电路的启动期间将所述过电压保护阈值设定为比第二电平更小的第一电平，并且在检测到所述变压器的所述次级侧上所述协议集成电路的正常操作之后，将所述过电压保护阈值设定为所述第二电平。本专利技术另一方面提供一种用于移动设备的电源适配器，包括：变压器的次级侧上的协议集成电路，所述协议集成电路被配置为与所述移动设备通信以根据充电协议在输出电压下对所述移动设备充电；以及所述变压器的初级侧上的控制器集成电路，所述控制器集成电路被配置为感测所述输出电压、在所述输出电压超过过电压保护阈值电平时触发过电压保护、在启动期间将所述过电压保护阈值电平设定为第一电平、并且在检测到所述协议集成电路正常操作之后，将所述过电压保护阈值电平设定为比所述第一电平更高的第二电平。本专利技术再一方面提供一种自适应过电压保护方法，包括：在对电子设备充电的电源适配器的启动期间，将过电压保护阈值设定为第一电平；提供对所述电子设备充电的输出电压；将所述输出电压与所述过电压保护阈值进行比较，以检测所述启动期间所述输出电压的过电压状态；检测所述电源适配器的变压器的次级侧上控制所述电子设备的充电的电路的操作状态；以及在检测到控制所述电子设备的所述充电的所述电路正常操作之后，将所述过电压保护阈值设定为比所述第一电平更高的第二电平。附图说明图1示出了一种示例性自适应电源适配器的示意图。图2以图表的方式示出了一种危险状态，在这种危险状态中当在启动期间变压器次级侧上的次级IC发生故障时传统移动设备不会受到过电压保护。图3示出了具有针对启动期间次级侧IC故障的过电压保护的一种示例性自适应电源适配器。图4示出了曲线图，该曲线图示出了根据本专利技术的一个实施例的一种为自适应电源适配器提供自适应过电压保护的方法。图5示出了根据本专利技术的一个实施例的一种自适应电源适配器的示意图。图6示出了根据本专利技术的一个实施例的模式选择块的示意图。图7示出了根据本专利技术的一个实施例的图6所示模式选择块的信号的时序图。图8示出了根据本专利技术的一个实施例的一种自适应电源适配器的仿真结果。在不同附图中使用相同参考标记指示相同或相似部件。附图标记：100：电源适配器101：初级侧集成电路102：次级侧集成电路112：USB连接器151：输出电压范围200：电源适配器201：初级侧集成电路202：次级侧集成电路203-1：光源203-2：光检测器500：电源适配器501：初级侧集成电路502：次级侧集成电路503：变压器504：辅助绕组505：输出电压监控电路506：过电压保护阈值发生器507：模式选择块510：交流线源511：移动设备512：连接器513-1：光源513-2：光检测器514：过电压保护比较器515：SR触发器516：D触发器517：VDD检测电路518：D触发器520：开关控制器551、552：电流源553：比较器801：(FB/V)曲线图802：(IO/V)曲线图803、804：(V)曲线图805：(Vo/V)曲线图AOM：自适应过电压保护模式信号BLD、CN、CP、CS、COMR、CSN、CSP、DN、DP、DRIVE、FB、GND、IREF、HV、MODE、NC、OVP、QN、PGND、SD、SFB、SGND、SOMP、VDD、VIN、VREF、VS：引脚CINT：内部电容器Drv、OSC、S/H：部件QP：引脚/信号REXT：外部电阻器S1、S2、S5：开关T1：变压器VBUS：引脚/充电电压VDD_GOOD：信号VINT：内部电压VOVP1：第一过电压保护阈值VOVP2：第二过电压保护阈值具体实施方式在本公开中，提供许多特定细节，诸如电路、部件和方法的例子，以提供对本专利技术的实施例的透彻理解。然而，本领域的一般技术人员将认识到，可在没有这些特定细节中的一者或多者的情况下实践本专利技术。在其他情况下，未示出或描述熟知细节以免模糊本专利技术的方面。图1示出了能够对移动设备快速充电的一种示例性自适应电源适配器100的示意图。例如，电源适配器100可符合高通快充技术(Qualcomm QuickCharge 2.0TM)的要求。将电源适配器100插入到交流线源中以在通用串行总线(USB)连接器112处生成直流输出电压。将移动设备(未示出)连接到USB连接器112以便充电。电源适配器100包括变压器T1初级侧上的初级侧集成电路(IC)101(例如，脉冲宽度调制(PWM)控制器)以及变压器T1次级侧上的次级侧IC 102(例如，协议IC)。电源适配器100是自适应电源适配器，因为其在USB连接器112的VBUS引脚上提供的输出电压会根据所连接的移动设备的充电电压要求而变化。例如，电源适配器100能对5V、9V和12V移动设备充电。一般而言，自适应电源适配器很方便，因为它们能用于对传统移动设备和新移动设备两者充电。目前可用的自适应电源适配器的一个问题是，在次级侧IC故障的情况下它们可能不能够为较低电压传统设备提供过电压保护。例如，初级控制器IC通常只具有一个过电压保护阈值电平，这个过电压保护阈值电平是针对所支持的最高电压设定的。作为一个具体例子，当电源适配器的最大输出电压为12V
时，通常针对14V设定初级控制器IC过电压保护阈值。这会产生一种危险状态，即其中当次级侧IC发生故障时，被设计成仅接收5V的传统移动设备可接收最高14V。该问题以图表方式在图2中示出。图2示出了充电电压(VBUS)随时间推本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种控制器集成电路，其特征在于，包括：开关控制器，所述开关控制器被配置为控制变压器的初级侧上的开关的切换操作，其中所述开关的所述切换操作在所述变压器的次级侧上感生输出电压；反馈电路，所述反馈电路被配置为从协议集成电路接收反馈信号，所述协议集成电路被配置为根据充电协议利用所述输出电压为电子设备充电；以及比较器电路，所述比较器电路被配置为将所感测的输出电压与过电压保护阈值进行比较以检测所述输出电压的过电压状态，其中所述控制器集成电路在所述控制器集成电路的启动期间将所述过电压保护阈值设定为比第二电平更小的第一电平，并且在检测到所述变压器的所述次级侧上所述协议集成电路的正常操作之后，将所述过电压保护阈值设定为所述第二电平。
【技术特征摘要】
2015.02.17 US 62/117,176;2016.01.29 US 15/010,3701.一种控制器集成电路，其特征在于，包括：开关控制器，所述开关控制器被配置为控制变压器的初级侧上的开关的切换操作，其中所述开关的所述切换操作在所述变压器的次级侧上感生输出电压；反馈电路，所述反馈电路被配置为从协议集成电路接收反馈信号，所述协议集成电路被配置为根据充电协议利用所述输出电压为电子设备充电；以及比较器电路，所述比较器电路被配置为将所感测的输出电压与过电压保护阈值进行比较以检测所述输出电压的过电压状态，其中所述控制器集成电路在所述控制器集成电路的启动期间将所述过电压保护阈值设定为比第二电平更小的第一电平，并且在检测到所述变压器的所述次级侧上所述协议集成电路的正常操作之后，将所述过电压保护阈值设定为所述第二电平。2.根据权利要求1所述的控制器集成电路，其特征在于，在检测到所述过电压状态后，所述开关控制器停止所述开关的所述切换操作。3.根据权利要求1所述的控制器集成电路，其特征在于，还包括：过电压保护阈值发生器，所述过电压保护阈值发生器被配置为生成所述过电压保护阈值。4.根据权利要求3所述的控制器集成电路，其特征在于，所述过电压保护阈值发生器包括多路复用器，所述多路复用器选择具有所述第一电平的第一过电压保护阈值电压或具有所述第二电平的第二过电压保护阈值电压。5.根据权利要求3所述的控制器集成电路，其特征在于，所述控制器集成电路还包括自适应模式选择块，所述自适应模式选择块用于启用所述过电压保护阈值发生器以改变所述过电压保护阈值。6.根据权利要求3所述的控制器集成电路，其特征在于，所述自适应模式选择块还包括：电流源，所述电流源被配置为对所述控制器集成电路外部的模式电容器充电；以及模式比较器，在所述控制器集成电路启动期间当所述模式电容器上的模式电压小于内部电压时，所述模式比较器启用所述过电压保护阈值发生器以改变所述过电压保护阈值。7.根据权利要求1所述的控制器集成电路，其特征在于，所述开关控制器被配置为通过脉冲宽度调制控制所述开关的所述切换操作。8.根据权利要求4所述的控制器集成电路，其特征在于，所述第一过电压保护阈值是用于所述电子设备在5V下充电时保护所述电子设备的，而所述第二过电压保护阈值是用于所述电...
【专利技术属性】
技术研发人员：拉纳·戴比亚度，谢志贤，徐乾尊，崔恒硕，
申请(专利权)人：快捷半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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