一种隔离式开关电源中初级-次级通信方法、系统及设备与流程

本发明涉及隔离式开关电源，特别是涉及一种隔离式开关电源中初级-次级通信方法、系统及设备。

背景技术：

1、在充电技术中，隔离式开关电源被广泛使用。隔离式开关电源可分为原边反馈和副边反馈两种，原边反馈一般用于15w以下的应用。然而，15w的充电功率逐渐难以满足日益剧增的快充需求，故现如今副边反馈的拓扑结构已成为市场主流。

2、在目前副边反馈的应用中，通常使用光耦合器来实现电气隔离。而在电气隔离的情况下实现初、次级之间的信息交互十分困难。现有技术中，为实现初、次级之间的通信，需分别于原副边加入信息发送及接收模块进行信息传递。这种做法不仅增加了成本，还增加了体积。该做法与便携式的要求相矛盾，若非必要一般不使用该方法。另需新增另一光耦合器，专用于初、次级之间的信号传递。但是，新增光耦合器需在初、次级各新增一引脚作为通讯的接收端与发送端，同样不利于提高产品的集成度。

3、以上方式皆需要额外增加外围器件。如何在不增加外围器件的同时实现初、次级的信息交互不失为一个可行的研究方向。光耦合器作为功率环路反馈控制的一环，通常掌控着初、次级之间的功率传递，其小小的扰动都会影响输出的功率。故单一的光耦合器难以兼顾在控制功率的同时实现初、次级之间的功能性信息的传递。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种隔离式开关电源中初级-次级通信方法、系统及设备，在不增加外围器件的前提下，使隔离式开关电源中初级侧电路能够检测到次级侧电路获得的用电设备需求，实现隔离式开关电源中初、次级通信。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种隔离式开关电源中初级-次级通信方法，所述方法应用于一种隔离式开关电源，所述隔离式开关电源包括：

4、初级侧电路、次级侧电路、变压器和光耦合器；所述变压器分别与所述初级侧电路和所述次级侧电路连接；所述光耦合器中的发光二极管与所述次级侧电路连接；所述光耦合器中的三极管与所述初级侧电路中主控芯片的fb引脚连接；

5、所述初级侧电路中的主控芯片获取并识别fb引脚处的检测信号；

6、所述次级侧电路中的电源管理芯片根据与之相连的受电设备的状态信息输出控制指令，调整所述发光二极管的输入电流，改变所述三极管的等效电阻；

7、所述方法包括：

8、获取当前fb引脚处的检测信号；所述检测信号是主控芯片在电源管理芯片检测到受电设备的状态信息后，输出控制指令以调整所述光耦合器中发光二极管的输入电流，从而改变发光二极管的发光强度，根据所述三极管的等效电阻变化检测到的；所述检测信号为特定数量的脉冲信号；所述检测信号为电压或电流；

9、识别所述检测信号是否为受电设备状态对应的信号样式；

10、在所述检测信号为受电设备状态对应的信号样式时，按照受电设备状态输出控制指令；所述控制指令用于切换初级侧电路的工作模式。

11、可选的，识别所述检测信号是否为受电设备状态对应的信号样式，包括：

12、在检测信号的第一个脉冲信号的宽度符合标准波形要求时，确定宽度符合标准信号波形要求的下一个脉冲信号为当前脉冲信号；

13、判断当前脉冲信号与第一个宽度符合标准波形要求的脉冲信号的时间间隔是否满足阈值要求；

14、若满足阈值要求，则确定第一个宽度符合标准波形要求的脉冲信号和当前脉冲信号为有效检测信号；

15、返回步骤“确定宽度符合标准信号波形要求的下一个脉冲信号为当前脉冲信号”，直至有效检测信号的数量达到标准波形脉冲信号数量阈值时，判定检测信号为受电设备状态对应的信号样式。

16、可选的，标准波形脉冲信号数量阈值至少为2。

17、可选的，获取当前fb引脚处的检测信号之前，还包括：

18、检测所述主控芯片是否处于轻载模式，并在主控芯片处于轻载模式时返回步骤“获取当前fb引脚处的检测信号”。

19、可选的，所述初级侧电路的工作模式与所述控制指令一一对应。

20、可选的，所述初级侧电路的工作模式包括受电设备已拔出、受电设备已充满或受电设备处于休眠状态。

21、可选的，所述电源管理芯片为协议芯片、充电管理芯片或mcu中的一种。

22、可选的，所述检测信号为电压或电流。

23、一种隔离式开关电源中初级-次级通信系统，包括：

24、检测信号获取模块，用于获取当前fb引脚处的检测信号；所述检测信号是主控芯片在电源管理芯片检测到受电设备的状态信息后，输出控制指令以调整光耦合器中发光二极管的输入电流，从而改变发光二极管的发光强度，根据三极管的等效电阻变化检测到的；所述检测信号为特定数量的脉冲信号；所述检测信号为电压或电流；

25、信号样式识别模块，用于识别所述检测信号是否为受电设备状态对应的信号样式；

26、工作模式切模块，用于在所述检测信号为受电设备状态对应的信号样式时，按照受电设备状态输出控制指令；所述控制指令用于切换初级侧电路的工作模式。

27、一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行所述的一种隔离式开关电源中初级-次级通信方法。

28、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

29、本发明提供的一种隔离式开关电源中初级-次级通信方法、系统及设备，变压器次级侧在系统稳定状况下，主动干涉环路控制光耦合器发光二极管的发光强度，复用功率控制环路的光耦合器以实现初、次级之间的信号通信；变压器初级侧，复用功率控制环路的光耦合器，识别光耦合器传递的信号，做出相应的动作；复用功率环路中的光耦合器，在不增加外围器件成本及体积的情况下，可实现初、次级之间的简单通信。复用环路控制光耦合器，可使初、次级之间的联系更为紧密，联立初、次级，互补完善初、次级之间的控制、反馈、保护、节能等功能。在进行环路控制的同时实现初、次级的通信功能，从而丰富了产品功能，扩大了产品功能的可能性。

技术特征：

1.一种隔离式开关电源中初级-次级通信方法，其特征在于，所述方法应用于一种隔离式开关电源，所述隔离式开关电源包括：

2.根据权利要求1所述的一种隔离式开关电源中初级-次级通信方法，其特征在于，识别所述检测信号是否为受电设备状态对应的信号样式，包括：

3.根据权利要求2所述的一种隔离式开关电源中初级-次级通信方法，其特征在于，标准波形脉冲信号数量阈值至少为2。

4.根据权利要求1所述的一种隔离式开关电源中初级-次级通信方法，其特征在于，获取当前fb引脚处的检测信号之前，还包括：

5.根据权利要求1所述的一种隔离式开关电源中初级-次级通信方法，其特征在于，所述初级侧电路的工作模式与所述控制指令一一对应。

6.根据权利要求1所述的一种隔离式开关电源中初级-次级通信方法，其特征在于，所述初级侧电路的工作模式包括受电设备已拔出、受电设备已充满或受电设备处于休眠状态。

7.根据权利要求1所述的一种隔离式开关电源中初级-次级通信方法，其特征在于，所述电源管理芯片为协议芯片、充电管理芯片或mcu中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种隔离式开关电源中初级-次级通信方法，其特征在于，所述检测信号为电压或电流。

9.一种隔离式开关电源中初级-次级通信系统，其特征在于，包括：

10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行权利要求1至8中任一项所述的一种隔离式开关电源中初级-次级通信方法。

技术总结
本发明的目的是提供一种隔离式开关电源中初级‑次级通信方法、系统及设备，涉及隔离式开关电源技术领域。方法包括：在所述主控芯片处于轻载模式时，获取当前FB引脚处的检测信号；识别检测信号是否为受电设备状态对应的信号样式；在检测信号为受电设备状态对应的信号样式时，按照受电设备状态输出控制指令；控制指令用于切换初级侧电路的工作模式。本发明在不增加外围器件的前提下，使隔离式开关电源中初级侧电路能够检测到次级侧电路获得的用电设备需求，实现隔离式开关电源中初、次级通信。

技术研发人员：刘彦枫,张龙,彭小卫
受保护的技术使用者：珠海智融科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31