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CN112087141B - 隔离式功率变换器及其数据传输方法 - Google Patents

隔离式功率变换器及其数据传输方法 Download PDF

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CN112087141B CN202010765730.6A CN202010765730A CN112087141B CN 112087141 B CN112087141 B CN 112087141B CN 202010765730 A CN202010765730 A CN 202010765730A CN 112087141 B CN112087141 B CN 112087141B
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Abstract

本发明公开了一种隔离式功率变换器，在原边功率管以及副边功率管均为关断状态期间，通过改变副边绕组上的电压，进而使得原边绕组上的电压发生相应改变，原边控制电路据以控制所述原边功率管的开关状态，以使输出信号与输出需求相匹配，从而可以去除光耦器件。

Description

隔离式功率变换器及其数据传输方法
技术领域
本发明涉及一种电力电子技术，更具体地说，涉及一种隔离式功率变换器及其数据传输方法。
背景技术
隔离式功率转换器向电子设备提供调节的功率，同时在电子设备与AC电源之间提供电隔离。在PD适配器应用中，为了提高充电功率，输出状态(输出电压或者输出电流等)会根据电子设备端的信息变化。现在常规控制方法大概分为两种:副边芯片控制和原边芯片控制。
副边芯片控制方式中，副边芯片通过端口与电子设备通讯，获取输出基准电压，副边芯片检测输出信息，并和输出基准比较，再经过补偿电路后，再通过光耦将控制信息传递到原边芯片。原边芯片会控制开关管，调整电路状态。
原边芯片控制方式中，副边芯片通过端口与电子设备通讯，获取输出基准电压，然后通过光耦传输信息，将输出基准电压传递给原边芯片，原边芯片通过辅助绕组检测得到输出信息，和输出基准比较，再经过补偿电路后，控制开关管，调整调整电路状态。
在这两种控制方式中，由于均需要通过光耦将控制信息传递到原边芯片，且还需要辅助绕组进行电压采样，导致系统电路不够简化，且成本和体积都无法减小。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种隔离式功率变换器及其数据传输方法，以解决现有的需要通过光耦将控制信息传递到原边芯片的问题。
第一方面，提供一种隔离式功率变换器，包括具有原边绕组以及原边功率管的原边侧，以及，具有副边绕组以及副边功率管的副边侧，其特征在于，
在所述原边功率管以及所述副边功率管均为关断状态期间，通过改变副边绕组上的电压，进而使得原边绕组上的电压发生相应改变，原边控制电路据以控制所述原边功率管的开关状态，以使输出信号与输出需求相匹配。
优选地，副边控制电路通过在不同时段内导通所述副边功率管以改变副边绕组上的电压，以实现将不同类型的数据传输至所述原边控制电路，其中，所述数据与所述输出需求相关联。
优选地，所述副边控制电路通过选择在所述不同时段内至少导通一次所述副边功率管并维持导通状态持续第一时间，以实现改变所述副边绕组上的电压。
优选地，根据所述副边功率管的两个功率端的电压所处的电压幅值区间，来划分所述不同时段。
优选地，当检测到所述副边功率管的两个功率端的电压介于第一阈值和第二阈值之间时，记为第一时段，并在所述第一时段内传输第一类型的数据；当检测到所述副边功率管的两个功率端的电压介于所述第二阈值和第三阈值之间时，记为第二时段，并在所述第二时段内传输第二类型的数据。
优选地，所述原边控制电路通过在所述不同时段内检测所述原边绕组上的电压的变化情况，以实现对相应类型的数据的识别。
优选地，所述原边控制电路根据接收到的所述不同类型的数据，调节所述原边功率管的导通状态以实现对所述隔离式功率变换器的输出信号的调节。
优选地，所述原边控制电路通过在所述不同间段内检测所述原边绕组上的电压是否能够上升至一参考电压以实现对相应类型的数据的识别，其中，所述参考电压为所述原边绕组上的电压的采样电压为高电平时的电压幅值。
优选地，通过直接并联连接在所述原边绕组两端的采样电路来获得所述原边绕组上的电压的采样电压。
优选地，所述副边控制电路的副边功率管的控制信号生成电路包括：
第一检测电路，用以当检测到所述副边功率管的两个功率端的电压介于所述第一阈值和所述第二阈值之间时，生成第一检测信号以传输第一类型的数据至所述原边控制电路，其中，所述第一检测信号被配置为脉宽为所述第一时间的单脉冲信号；
第二检测电路，用以当检测到所述副边功率管的两个功率端的电压介于所述第二阈值和所述第三阈值之间时，生成第二检测信号以传输第二类型的数据至所述原边控制电路，其中，所述第二检测信号被配置为脉宽为所述第一时间的单脉冲信号；
逻辑电路，根据所述第一检测信号、所述第二检测信号以及副边同步整流信号，生成所述副边功率管的控制信号。
优选地，所述原边控制电路具有第一识别电路以及第二识别电路，其中，
所述第一识别电路，用以在所述采样电压小于第五阈值后，检测所述采样电压是否能够上升至所述参考电压，来识别传输的第一类型的数据；
第二识别电路，用以在所述采样电压小于第四阈值后，检测所述采样电压是否能够上升至所述参考电压，来识别传输的第二类型的数据。
第二方面，提供一种数据传输方法，应用于隔离式功率变换器中，所述隔离式功率变换器包括具有原边绕组以及原边功率管的原边侧，以及具有副边绕组以及副边功率管的副边侧，其特征在于，
在所述原边功率管以及所述副边功率管均为关断状态期间，通过在不同时段内改变副边绕组上的电压，进而使得原边绕组上的电压发生相应改变，以实现将不同类型的数据传输至所述原边侧。
优选地，副边控制电路通过选择在所述不同时段内至少导通一次所述副边功率管并维持导通状态持续第一时间，以实现改变所述副边绕组上的电压。
优选地，根据所述副边功率管的两个功率端的电压所处的电压幅值区间，来划分所述不同时段。
优选地，当检测到所述副边功率管的两个功率端的电压介于第一阈值和第二阈值之间时，记为第一时段，并在所述第一时段内传输第一类型的数据；当检测到所述副边功率管的两个功率端的电压介于所述第二阈值和第三阈值之间时，记为第二时段，并在所述第二时段内传输第二类型的数据。
本发明的隔离式功率变换器，在原边功率管以及副边功率管均为关断状态期间，通过在不同时段内导通副边功率管以实现通过由原边绕组以及副边绕组构成的变压器将副边侧的不同类型的数据传输至原边侧以控制输出信号，从而可以去除光耦器件；进一步地，采用直接采样原边绕组电压的采样方式，也可以去掉辅助绕组，以达到节省成本，且使变压器空间利用率变高的目的；更进一步地，通过使用RCD吸收电路中的吸收电容给原边芯片供电，也同时实现了VCC无辅助绕组供电。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为依据本发明的隔离式功率变换器的结构框图；
图2为依据本发明的隔离式功率变换器的工作波形图；
图3为依据本发明的隔离式功率变换器的副边功率管的控制信号生成电路；
图4依据本发明的隔离式功率变换器的第一识别电路的结构图；
图5依据本发明的隔离式功率变换器的第二识别电路的结构图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
图1为依据本发明的隔离式功率变换器的结构框图。如图1所示，在本发明实施例中，隔离式功率变换器以功率级电路为反激式拓扑为例来加以说明。隔离式功率变换器，其功率级电路包括串联连接在电压输入端Vin和接地端之间的原边绕组Lp和原边功率管S1(图中未示出，集成在原边侧10的原边芯片11内)，与原边绕组Lp耦合的副边绕组Ls以及与副边绕组Ls串联连接的副边功率管S2(图中未示出，集成在副边侧20的副边芯片21内)。功率级电路还包括直接并联连接在原边绕组Lp两端的采样电路12来获得原边绕组Lp上的电压的采样电压VSEN。采样电路12可以获得功率级电路的输出电压信息，流过副边绕组Ls的电流过零时刻以及电流谷底时刻信息。因此，通过对经过分压的原边绕组Lp两端电压进行采样，可以获得上述信息并基于上述信息对原边功率管S1进行控制，以调节隔离式功率变换器的输出信号。应理解，本发明实施例并不限于功率级拓扑为反激式，也可以采用其他的隔离式拓扑结构。
另外，隔离式功率变换器的副边侧20连接电子设备，为了提高充电功率，隔离式功率变换器的输出状态(输出电压或者输出电流等)会根据电子设备端的信息变化而做相应的调整。基于此，副边芯片21通过预设接口从电子设备接收数据，并通过一定的信息传输方式，将副边侧接收到的数据传输至原边侧，以便于原边侧可将其切换操作适配以实现输出与数据相匹配的输出电压和/或电流。在本发明实施例中，以副边侧20向原边侧10传输电子设备的基准电压为例来加以说明。可以理解的是，此信息传输通路还可用于向原边侧10的原边芯片11提供包含其他信息的数据，诸如确定哪个特定电子设备连接到电源，确定所连接的电子设备的操作特性，包括例如操作电压水平、电流水平、和/或操作模式(例如，关闭模式、睡眠模式、休眠模式等)。
具体地，在本发明实施例中，隔离式功率变换器的功率级电路采用双绕组结构，即无辅助绕组的变压器结构。原边芯片11的地GND连接至原边绕组Lp的上端，原边绕组Lp的下端连接至输入电容Cin的接地端。采样电路12并联连接在原边绕组Lp两端，其由一电阻分压电路构成，电阻分压电路包括串联连接的第一检测电阻RCS1以及第二检测电阻RCS2。第一检测电阻RCS1以及第二检测电阻RCS2的非公共节点的一端分别连接至原边绕组Lp两端，并在公共节点处生成采样电压VSEN。隔离式功率变换器还在原边侧10设置一RCD吸收电路13，RCD吸收电路13并联连接在原边绕组Lp两端，并通过RCD吸收电路13中的吸收电容C1为原边芯片11供电。可选地，RCD吸收电路13中的吸收电容C1的上端连接在原边绕组LP的上端，吸收电容C1的下端连接至原边芯片11的PS端，且通过原边芯片11内部的LDO电路给原边芯片11的VCC端的电容C2充电以给原边芯片11自身供电。原边绕组Lp与副边绕组Ls耦合，为了简化电路设计，副边绕组Ls的下端被设置为连接至副边芯片21的DRAIN脚，副边绕组Ls的上端连接至输出电容Cout的正极，副边芯片21的Rcable脚连接至输出电容Cout的接地端。
本发明旨在提供一种隔离式功率变换器以及其信息传输方法，即在原边功率管以及副边功率管均为关断状态期间，通过在不同时段内导通副边功率管以实现通过由原边绕组Lp以及副边绕组Ls构成的变压器T将副边侧20的不同类型的数据传输至原边侧10。这里，在原边功率管以及副边功率管均为关断状态期间是指，在一个开关周期中，原边功率管的PWM控制信号为无效状态期间，从副边功率管结束导通状态后，直到下个开关周期原边功率管再次开始导通截止。
优选地，副边芯片21通过预定端口与电子设备通讯，获取其输出基准电压，并将基准电压编码成对应的数据。副边侧20根据需要传输的数据的类型(例如0或1)，选择在不同间段内至少导通一次副边功率管并维持导通状态持续第一时间T1，以期通过改变副边绕组Ls上的电压来改变原边绕组Lp上的电压，以实现通过变压器T将副边侧20的不同类型的数据传输至原边侧10将相应类型的数据传输至所述原边侧。
优选地，可以根据副边功率管的两个功率端的电压所处的电压幅值区间，来划分所述不同时段，即根据副边芯片21的DRAIN脚的电压来划分。可以理解的是，电路中多个节点的电压均能表征不同的工作过程以及电路的工作状态，这里选用副边功率管的两个功率端的电压只是一种比较方便的实施方式，在其他应用中，选用采样其他点的电压来进行不同时段的划分，也是被允许的。例如，选择原边功率管的两个功率端的电压或者原边绕组Lp上的电压所处的电压幅值区间，来划分所述不同时段。
图2为依据本发明的隔离式功率变换器的工作波形图。参考图2，在选择副边功率管的两个功率端的电压所处的电压幅值区间，来划分所述不同时段时，进一步地，当副边侧20的副边芯片21检测到副边功率管的两个功率端的电压，即DRAIN脚的电压VDRAIN介于第一阈值V1和第二阈值V2之间时，记为第一时段t1～t2，并在所述第一时段t1～t2内传输第一类型的数据，本发明实施例中第一类型的数据指数据0；当副边侧20的副边芯片21检测到副边功率管的两个功率端的电压，即DRAIN脚的电压VDRAIN介于所述第二阈值V2和第三阈值V3之间时，记为第二时段t2～t3，并在所述第二时段t2～t3内传输第二类型的数据，本发明实施例中第二类型的数据指数据1。
然后通过在第一时段t1～t2内，和/或第二时段t2～t3内开通至少一次副边功率管，以拉低副边芯片21的DRAIN脚的电压，则副边绕组上的电压会改变原边绕组Lp上的电压，进而被采样电路12检测到并响应到采样电压VSEN上，最终被原边芯片11的VSEN引脚接收，从而将输出基准电压传递给原边芯片11，原边芯片11便可控制原边功率管以调整隔离式功率变换器的输出状态。
具体地，原边侧10通过在所述不同时段内检测原边绕组Lp上的电压的变化情况，以实现对相应类型的数据的识别。更具体地，原边侧10的采样电路12通过在所述不同时段内检测原边绕组Lp上的电压的采样电压VSEN是否能够上升至一参考电压VREF以实现对相应类型的数据的识别，其中，参考电压VREF为原边绕组Lp上的电压的采样电压VSEN为高电平时的电压幅值。原边芯片11检测到采样电压VSEN在第一时段t1～t2内能够上升至参考电压VREF，既认为接收到了第一类型的数据(例如0)；原边芯片11检测到采样电压VSEN在第二时段t2～t3内能够上升至参考电压VREF，既认为接收到了第二类型的数据(例如1)。原边芯片11根据接收到的所述不同类型的数据，调节原边功率管的导通状态以实现对隔离式功率变换器的输出信号的调节。
需要说明的是，原边芯片11根据接收到的所述不同类型的数据，来调节原边功率管的导通状态具有多种实现方式。一种实施方式中，可以根据多个周期分别接收到的数据，组成一个数据串(例如二进制数)，根据预先设定的输出基准电压与所述数据串的对应关系，译码出对应的输出基准电压，之后根据输出基准电压生成补偿信号以控制原边功率管的导通状态。在另一种实施方式中，当原边芯片11接收到第一类型的数据时，减小其内部的补偿信号；当原边芯片11接收到第二类型的数据时，增加其内部的补偿信号，当然，数据类型与增减控制选用与之相反的逻辑关系也是被允许的，之后便可根据补偿信号以控制原边功率管的导通状态。
至此可知，本发明的隔离式功率变换器，在原边功率管以及副边功率管均为关断状态期间，通过在不同时段内导通副边功率管以实现通过由原边绕组Lp以及副边绕组Ls构成的变压器T将副边侧20的不同类型的数据传输至原边侧10以控制输出信号，从而可以去除光耦器件；进一步地，采用直接采样原边绕组电压的采样方式，也可以去掉辅助绕组，以达到节省成本，且使变压器空间利用率变高的目的；更进一步地，通过使用RCD吸收电路中的吸收电容C1给原边芯片11供电，也同时实现了VCC无辅助绕组供电。
图3为依据本发明的隔离式功率变换器的副边功率管的控制信号生成电路，结合图2所示的工作波形，下面来阐述副边功率管的控制信号生成电路的工作过程：
副边功率管的控制信号生成电路包括第一检测电路31、第二检测电路32、以及逻辑电路33。具体地，第一检测电路31由比较电路U1、D触发器U3以及单触发器U5构成。
当需要传输第一类型的数据至原边侧10时，Message1为高电平，并输入D触发器U3的D端，当比较电路U1检测到副边功率管的两个功率端的电压，即副边芯片21的DRAIN脚的电压VDRAIN处于第一阈值V1和第二阈值V2之间时，比较电路U1输出高电平的比较信号Vcmp1，比较信号Vcmp1连接至D触发器U3的Clk端，从而使得D触发器U3的Q端的输出信号在电压VDRAIN进入第一阈值V1和第二阈值V2区间时被置于高电平，单触发器U5接收D触发器U3的Q端的输出信号，并根据该输出信号生成一脉宽为第一时间T1的单脉冲信号，该单脉冲信号记为第一检测信号Vmes1。
同理，第二检测电路32由比较电路U2、D触发器U4以及单触发器U6构成。当需要传输第二类型的数据至原边侧10时，Message2为高电平，并输入D触发器U4的D端，当比较电路U2检测到副边功率管的两个功率端的电压，即副边芯片21的DRAIN脚的电压VDRAIN处于第二阈值V2和第三阈值V3之间时，比较电路U2输出高电平的比较信号Vcmp2，比较信号Vcmp2连接至D触发器U4的Clk端，从而使得D触发器U4的Q端的输出信号在电压VDRAIN进入第二阈值V2和第三阈值V3区间时被置于高电平，单触发器U6接收D触发器U4的Q端的输出信号，并根据该输出信号生成一脉宽为第一时间T1的单脉冲信号，该单脉冲信号记为第二检测信号Vmes2。
优选地，逻辑电路33包括或门电路U7以及或门电路U8。或门电路U7接收上述第一检测信号Vmes1以及第二检测信号Vmes2，并输出副边检测信号SR_SIG。或门电路U8接收副边检测信号SR_SIG以及副边同步整流信号SR_PWM，并输出副边功率管的控制信号SR_GATE用以控制副边功率管的导通状态。据此可以在Message1为高时完成传输信号0，在Message_2为高时完成传输信号1。需要说明的是，当Message1和Message2都为低时，表征为正常工作状态，即不需要进行数据的传输。
图4依据本发明的隔离式功率变换器的第一识别电路的结构图。结合图2所示的工作波形，下面来阐述第一识别电路的工作过程：
第一识别电路被配置为原边芯片11中，用以根据原边绕组Lp上的电压的采样电压VSEN，来识别传输的数据类型。具体地，第一识别电路包括第一电路41、第二电路42以及第三电路43。
第一电路41用以检测第一时段t1～t2的起始时刻t1。具体过程为，在副边芯片21的DRAIN脚的电压VDRAIN位于第一阈值V1时，原边组Lp上的电压的采样电压VSEN此时开始小于第四阈值V4，根据此原理便可以获取起始时刻t1。优选地，第一电路41包括比较器A1、D触发器A4、以及单触发器A3。具体地，D触发器A4的D端一直连接至一高电压，例如本实施里中的3V，D触发器A4的Clk端接收比较器A1输出的比较信号VCLK1。比较器A1接收采样电压VSEN以及第四阈值V4，并在采样电压VSEN开始小于第四阈值V4时输出高电平的比较信号VCLK1，此时D触发器A4的Q端输出的逻辑信号Q1被置位高电平。优选地，D触发器A4可以通过单触发器A3，使得在原边功率管的控制信号PRI_PWM被置为低电平时刻起的预定时间后被复位。
第二电路42用以检测第一时段t1～t2的结束时刻t2。具体过程为，在副边芯片21的DRAIN脚的电压VDRAIN位于第二阈值V2时，原边组Ls上的电压的采样电压VSEN此时开始小于第五阈值V5，根据此原理便可以获取结束时刻t2。优选地，第二电路42包括比较器A5以及D触发器A6。具体地，D触发器A6的D端一直连接至一高电压，例如本实施里中的3V，D触发器A6的Clk端接收D触发器A4输出的逻辑信号Q1。比较器A5接收采样电压VSEN以及第五阈值V5，并在采样电压VSEN开始小于第五阈值V5时输出高电平的比较信号VR2，此时D触发器A6的Q端输出的逻辑信号Q2被置位低电平。如此便可使得逻辑信号Q2在第一时段t1～t2内为高电平。
第三电路43用以检测第一时段t1～t2内，采样电压VSEN是否能够上升至参考电压VREF。优选地，第三电路43包括D触发器A7、比较器A8以及单触发器A9。具体地，D触发器A7的D端接收逻辑信号Q2，D触发器A7的Clk端接收单触发器A9输出的单脉冲信号VCLK2。比较器A8接收采样电压VSEN以及参考电压VREF，并在采样电压VSEN开始大于参考电压VREF时输出高电平的比较信号Vcmp3，单触发器A9此时输出具有第二时间T2宽度的单脉冲信号VCLK2，从而使得D触发器A7的Q端的输出信号Message1’被置高，原边芯片11即可认为接收到数据0。
图5依据本发明的隔离式功率变换器的第二识别电路的结构图。结合图2所示的工作波形，下面来阐述第二识别电路的工作过程。需要说明的是，第二识别电路与上述第一识别电路的结构和工作原理基本相同，不同之处仅在于一些电路参数的适应性改变。
第二识别电路也被配置为原边芯片11中，用以根据原边绕组Lp上的电压的采样电压VSEN，来识别传输的数据类型。具体地，第二识别电路包括第一电路51、第二电路52以及第三电路53。
第一电路51用以检测第二时段t2～t3的起始时刻t2。具体过程为，在副边芯片21的DRAIN脚的电压VDRAIN位于第二阈值V2时，原边组Lp上的电压的采样电压VSEN此时开始小于第五阈值V5，根据此原理便可以获取起始时刻t2。优选地，第一电路51包括比较器A1、D触发器A4、以及单触发器A3。具体地，D触发器A4的D端一直连接至一高电压，例如本实施里中的3V，D触发器A4的Clk端接收比较器A1输出的比较信号VCLK1。比较器A1接收采样电压VSEN以及第五阈值V5，并在采样电压VSEN开始小于第五阈值V5时输出高电平的比较信号VCLK1，此时D触发器A4的Q端输出的逻辑信号Q1被置位高电平。优选地，D触发器A4可以通过单触发器A3，使得在原边功率管的控制信号PRI_PWM被置为低电平时刻起的预定时间后被复位。
第二电路52用以检测第二时段t2～t3的结束时刻t3。具体过程为，在副边芯片21的DRAIN脚的电压VDRAIN位于第三阈值V3时，原边功率管的控制信号PRI_PWM被置为高电平，根据此原理便可以获取结束时刻t3。优选地，第二电路52包括D触发器A6。具体地，D触发器A6的D端一直连接至一高电压，例如本实施里中的3V，D触发器A6的Clk端接收D触发器A4输出的逻辑信号Q1。D触发器A4的复位端Reset接收原边功率管的控制信号PRI_PWM，当原边功率管的控制信号PRI_PWM跳变为高电平时，此时D触发器A6的Q端输出的逻辑信号Q2被置位低电平。如此便可使得逻辑信号Q2在第二时段t2～t3内为高电平。
第三电路53用以检测第一时段t2～t3内，采样电压VSEN是否能够上升至参考电压VREF。优选地，第三电路43包括D触发器A7、比较器A8以及单触发器A9。具体地，D触发器A7的D端接收逻辑信号Q2，D触发器A7的Clk端接收单触发器A9输出的单脉冲信号VCLK2。比较器A8接收采样电压VSEN以及参考电压VREF，并在采样电压VSEN开始大于参考电压VREF时输出高电平的比较信号Vcmp3，单触发器A9此时输出具有第二时间T2宽度的单脉冲信号VCLK2，从而使得D触发器A7的Q端的输出信号Message2’被置高，原边芯片11即可认为接收到数据1。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种隔离式功率变换器，包括具有原边绕组以及原边功率管的原边侧，以及，具有副边绕组以及副边功率管的副边侧，其特征在于，
在所述原边功率管以及所述副边功率管均为关断状态期间，通过在不同时段内改变副边绕组上的电压，进而使得原边绕组上的电压发生相应改变，以实现将不同类型的数据传输至原边控制电路，所述原边控制电路据以控制所述原边功率管的开关状态，以使输出信号与输出需求相匹配，其中，所述数据与所述输出需求相关联。
2.根据权利要求1所述的隔离式功率变换器，其特征在于，副边控制电路通过在所述不同时段内导通所述副边功率管以改变副边绕组上的电压，以实现将不同类型的数据传输至所述原边控制电路。
3.根据权利要求1所述的隔离式功率变换器，其特征在于，副边控制电路通过选择在所述不同时段内至少导通一次所述副边功率管并维持导通状态持续第一时间，以实现改变所述副边绕组上的电压。
4.根据权利要求2所述的隔离式功率变换器，其特征在于，根据所述副边功率管的两个功率端的电压所处的电压幅值区间，来划分所述不同时段。
5.根据权利要求4所述的隔离式功率变换器，其特征在于，当检测到所述副边功率管的两个功率端的电压介于第一阈值和第二阈值之间时，记为第一时段，并在所述第一时段内传输第一类型的数据；当检测到所述副边功率管的两个功率端的电压介于所述第二阈值和第三阈值之间时，记为第二时段，并在所述第二时段内传输第二类型的数据。
6.根据权利要求2所述的隔离式功率变换器，其特征在于，所述原边控制电路通过在所述不同时段内检测所述原边绕组上的电压的变化情况，以实现对相应类型的数据的识别。
7.根据权利要求2所述的隔离式功率变换器，其特征在于，所述原边控制电路根据接收到的所述不同类型的数据，调节所述原边功率管的导通状态以实现对所述隔离式功率变换器的输出信号的调节。
8.根据权利要求6所述的隔离式功率变换器，其特征在于，所述原边控制电路通过在所述不同时段内检测所述原边绕组上的电压是否能够上升至一参考电压以实现对相应类型的数据的识别，其中，所述参考电压为所述原边绕组上的电压的采样电压为高电平时的电压幅值。
9.根据权利要求2所述的隔离式功率变换器，其特征在于，通过直接并联连接在所述原边绕组两端的采样电路来获得所述原边绕组上的电压的采样电压。
10.根据权利要求5所述的隔离式功率变换器，其特征在于，所述副边控制电路的副边功率管的控制信号生成电路包括：
第一检测电路，用以当检测到所述副边功率管的两个功率端的电压介于所述第一阈值和所述第二阈值之间时，生成第一检测信号以传输第一类型的数据至所述原边控制电路，其中，所述第一检测信号被配置为脉宽为第一时间的单脉冲信号；
第二检测电路，用以当检测到所述副边功率管的两个功率端的电压介于所述第二阈值和所述第三阈值之间时，生成第二检测信号以传输第二类型的数据至所述原边控制电路，其中，所述第二检测信号被配置为脉宽为所述第一时间的单脉冲信号；
逻辑电路，根据所述第一检测信号、所述第二检测信号以及副边同步整流信号，生成所述副边功率管的控制信号。
11.根据权利要求8所述的隔离式功率变换器，其特征在于，所述原边控制电路具有第一识别电路以及第二识别电路，其中，
所述第一识别电路，用以在所述采样电压小于第四阈值后，检测所述采样电压是否能够上升至所述参考电压，来识别传输的第一类型的数据；
第二识别电路，用以在所述采样电压小于第五阈值后，检测所述采样电压是否能够上升至所述参考电压，来识别传输的第二类型的数据。
12.一种数据传输方法，应用于隔离式功率变换器中，所述隔离式功率变换器包括具有原边绕组以及原边功率管的原边侧，以及具有副边绕组以及副边功率管的副边侧，其特征在于，
在所述原边功率管以及所述副边功率管均为关断状态期间，通过在不同时段内改变副边绕组上的电压，进而使得原边绕组上的电压发生相应改变，以实现将不同类型的数据传输至所述原边侧。
13.根据权利要求12所述的数据传输方法，其特征在于，副边控制电路通过选择在所述不同时段内至少导通一次所述副边功率管并维持导通状态持续第一时间，以实现改变所述副边绕组上的电压。
14.根据权利要求12所述的数据传输方法，其特征在于，根据所述副边功率管的两个功率端的电压所处的电压幅值区间，来划分所述不同时段。
15.根据权利要求14所述的数据传输方法，其特征在于，当检测到所述副边功率管的两个功率端的电压介于第一阈值和第二阈值之间时，记为第一时段，并在所述第一时段内传输第一类型的数据；当检测到所述副边功率管的两个功率端的电压介于所述第二阈值和第三阈值之间时，记为第二时段，并在所述第二时段内传输第二类型的数据。
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