專利名稱：可以保護(hù)電器電路的電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源，更具體地說，涉及一種可以在由于電路輸出終端的異常操作，電器電路被施加過電壓或電路的輸出終端短路時，保護(hù)外圍電路的電源。
背景技術(shù)：
一般，譬如圖像顯示的電器是由開關(guān)型電源(SMPS)驅(qū)動的，該電源效率高而且尺寸小而輕。
圖1是顯示現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)型電源的實(shí)施例的示意框圖。參考圖1，開關(guān)型電源包括整流單元11、輔助電源協(xié)調(diào)單元13、輔助電源變壓器1 5、控制單元17、光電耦合器19、開關(guān)控制單元(switching control unit)21、以及主電源變壓器23。
整流單元11將從外部源提供的AC電流(AC Power)整流為DC電流(DCPower)，并輸出整流過的電流作為DC電壓。一般，整流單元11將從外部源提供的AC電流整流為DC電流，并產(chǎn)生DC 24V和DC 5V。在這里，DC 24V在主電源變壓器23中提升，輸出到電器作為電器的操作電源使用。并且DC5V作為控制單元17和開關(guān)控制單元21的操作電源使用。
輔助電源協(xié)調(diào)單元13被輸入由整流單元11整流的DC 5V。而且，輔助電源協(xié)調(diào)單元13產(chǎn)生脈寬調(diào)制(PWM)信號，并基于產(chǎn)生的PWM信號開關(guān)控制(switching-controls)輔助電源變壓器15。
輔助電源變壓器15連接到控制單元17和光電耦合器19的光接收晶體管19b。被輔助電源協(xié)調(diào)單元13開關(guān)控制的輔助電源變壓器15把從輔助電源協(xié)調(diào)單元13輸入的DC 5V提升到一個合適的電壓，并將提升后的電壓提供給控制單元17和光電耦合器19。
輔助電源變壓器15通過二極管D1將提升后的電壓提供給控制單元17。控制單元17從輔助電源變壓器15接收提升后的電壓，并產(chǎn)生ON/OFF控制信號。光電耦合器19被產(chǎn)生的ON/OFF控制信號驅(qū)動。也就是說，控制單元17產(chǎn)生的ON/OFF控制信號被施加到光電耦合器19的發(fā)光二極管19a，并且因此光電耦合器19的發(fā)光二極管19a根據(jù)控制單元17產(chǎn)生的ON控制信號發(fā)光。光接收晶體管19b根據(jù)光電耦合器19的發(fā)光二極管19a所發(fā)的光而開啟。如果光接收晶體管19b被開啟，則由輔助電源變壓器15提升的電源電壓Vcc被提供給開關(guān)控制單元21。
如果開關(guān)控制單元21被提供了由輔助電源變壓器15提升的電源電壓Vcc，則開關(guān)控制單元21開關(guān)控制主電源變壓器23，以致由整流單元11整流的DC 24V能夠被提升。整流單元11整流的DC 24V由主電源變壓器23提升，并將提升后的電壓通過二極管D2提供給電器電路。
然而，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電源，如果控制單元17產(chǎn)生ON控制信號，電源電壓Vcc就被從輔助電源變壓器15連續(xù)地施加到開關(guān)控制單元21，因而開關(guān)控制單元21根據(jù)施加的電壓Vcc連續(xù)地將電源提供給電器。既然這樣，如果由于主電源變壓器23在變壓過程中產(chǎn)生的浪涌電壓而導(dǎo)致施加到電器電路的電壓超過一個給定的電壓，那么就有可能導(dǎo)致電器電路被損壞或破裂。

發(fā)明內(nèi)容
因此，創(chuàng)造本發(fā)明以解決上面提到的現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的是提供一種即使當(dāng)電器電路的輸入端短路，以及電器電路被施加過電壓的時候，也能夠保護(hù)電器電路不受損壞的電源。
為了達(dá)成這一目的，依照本發(fā)明的一個方面，所提供的電源包括整流單元，用于將從外部源提供的AC電流整流為第一DC電流和第二DC電流，并輸出這些電流；主電源變壓器，用于提升第一DC電流并將提升后的電源提供給電器電路；開關(guān)控制單元，由第二DC電流驅(qū)動，當(dāng)接收到第二DC電流時執(zhí)行在主電源變壓器中使第一DC電流提升的操作；控制單元，決定是否第二DC電流被施加到開關(guān)控制單元，其中控制單元感測施加到電器電路的電源，并且如果感測的電壓超過一個給定值，就中斷提供給開關(guān)控制單元第二DC電流。還有，如果感測的電壓是短路電壓，控制單元就中斷將第二DC電流提供給開關(guān)控制單元。
另一方面，在優(yōu)選實(shí)施例中，電源還包括輔助電源變壓器，用于提升第二DC電流；光電耦合器，基于控制單元的輸出信號，提供開關(guān)控制單元所提升的第二DC電流；以及晶體管，決定是否第二DC電流被提供給開關(guān)控制單元，其中晶體管的發(fā)射極引接端接地，集電極引接端連接到光電耦合器的發(fā)光二極管的輸入端，以及基極引接端連接到電器的輸入端。這樣，晶體管作為NPN型的晶體管使用。
在優(yōu)選實(shí)施例中，控制單元還包括穩(wěn)壓二極管，連接在晶體管的基極引接端和電器的輸入端之間，如果提供給電器輸入端的第一電流超過一個給定值就開啟晶體管。
在優(yōu)選實(shí)施例中，控制單元還包括穩(wěn)壓二極管，連接在晶體管的集電極引接端和電器的輸入端之間，如果電器輸入端短路就中斷提供給開關(guān)控制單元的第二電流。
在優(yōu)選實(shí)施例中，控制單元還包括至少兩個分壓電阻，一端連接到電器輸入端，另一端接地，其中控制單元用來基于施加到分壓電阻的電壓感測提供給電器的電流。


通過結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它目的、特性、優(yōu)點(diǎn)將會變得更加清楚，其中圖1是現(xiàn)有技術(shù)的開關(guān)型電源實(shí)施例的示意框圖；以及圖2是根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)型電源實(shí)施例的示意框圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖2，在下文中的描述是關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例來進(jìn)行的。在下面本發(fā)明的描述中，當(dāng)可能會使本發(fā)明的主要問題不清時，對在這里已知的功能和配置的詳細(xì)描述將會被忽略。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)型電源實(shí)施例的示意框圖。
如圖2所示，開關(guān)型電源包括整流單元101、輔助電源協(xié)調(diào)單元103、輔助電源變壓器105、控制單元107、光電耦合器109、開關(guān)控制單元111、以及主電源變壓器113。這里，光電耦合器109包括發(fā)光二極管109a和光接收晶體管109b。并且，控制單元107包括微型計算機(jī)(MICOM)107a、Vcc電源電壓協(xié)調(diào)單元107b、以及感測單元107c。Vcc電源電壓協(xié)調(diào)單元107b包括電阻R1、R2和R5、晶體管Q2，二極管D2、D3以及D4、穩(wěn)壓二極管ZD、以及電容器C3。感測單元107c包括串聯(lián)的分壓電阻R3和R4。
光電耦合器109的發(fā)光二極管109a的輸入端連接到至少兩個串聯(lián)連接的電阻的一個引接端，它的另一個引接端連接到微型計算機(jī)107a的輸入端。在本實(shí)施例中，串聯(lián)電阻是由兩個電阻R1和R2來執(zhí)行的。
晶體管Q2決定是否提供DC電源電壓Vcc給開關(guān)控制電源111，以及穩(wěn)壓二極管ZD在晶體管Q2執(zhí)行開啟操作。這里，晶體管Q2作為NPN型的晶體管使用。在這種情況下，希望穩(wěn)壓二極管ZD的一個引接端反向連接到晶體管Q2的基極引接端。還有，為了能夠提供給晶體管Q2的基極引接端單向的電流，在優(yōu)選實(shí)施例中，穩(wěn)壓二極管ZD的另一引接端和一個反向的二極管D4的引接端串聯(lián)，反向二極管D4的另一個引接端連接到形成分壓電阻的電阻R3和R4之間。在優(yōu)選實(shí)施例中，在電容器C3和電阻R5一端的引接端并聯(lián)連接到穩(wěn)壓二極管ZD和晶體管Q2之間，而電容C3和電阻R5另一端的引接端分別接地。這里，所執(zhí)行的分壓電阻(R3、R4)一個引接端連接到電器電路200的輸入端，而另一個引接端接地。
晶體管Q2集電極引接端連接到電阻R1和R2之間，并且發(fā)射極引接端接地。在晶體管Q2集電極引接端和電器電路200的輸入端之間，還有沿晶體管Q2集電極方向正向串聯(lián)連接的二極管，其中二極管是由二極管D2和D3串聯(lián)連接來實(shí)現(xiàn)的。
整流單元101把從外部輸入的AC電流整流為DC電流，并輸出整流過的電流作為DC電壓。一般，整流單元101將從外部提供的AC電流整流為DC電流并產(chǎn)生DC 24V和DC 5V。在這里，DC 24V在主電源變壓器113中提升，輸出到電器，作為電器的操作電源使用。還有DC 5V作為微型計算機(jī)107a和開關(guān)控制單元111的操作電源使用。
輔助電源協(xié)調(diào)單元103被輸入由整流單元101整流的DC 5V。而且，輔助電源協(xié)調(diào)單元103產(chǎn)生PWM信號，并基于產(chǎn)生的PWM信號開關(guān)控制輔助電源變壓器105。
輔助電源變壓器105分別連接到微型計算機(jī)107a的一個引接端和光電耦合器109的光接收晶體管109b的一個引接端。被輔助電源協(xié)調(diào)單元103開關(guān)控制的輔助電源變壓器105，提升從輔助電源協(xié)調(diào)單元103輸入的DC 5V到一個合適的電壓，并將提升后的電壓提供給微型計算機(jī)107a和光電耦合器109。
輔助電源變壓器105通過二極管D5將提升后的電壓提供給微型計算機(jī)107a。微型計算機(jī)107a從輔助電源變壓器105接收提升后的電壓，并產(chǎn)生ON/OFF控制信號。光電耦合器109被由微型計算機(jī)107a產(chǎn)生的ON/OFF控制信號驅(qū)動。也就是說，控制單元17產(chǎn)生的ON/OFF控制信號被施加到光電耦合器109的發(fā)光二極管109a，并且因此光電耦合器109的發(fā)光二極管109a根據(jù)微型計算機(jī)107a產(chǎn)生的ON控制信號發(fā)光。光接收晶體管109b根據(jù)光電耦合器109的發(fā)光二極管109a所發(fā)的光而開啟。如果光接收晶體管19b被開啟，由輔助電源變壓器105提升的電源電壓Vcc被提供給開關(guān)控制單元111。
如果向開關(guān)控制單元111提供了由輔助電源變壓器105提升的電源電壓Vcc，則開關(guān)控制單元111開關(guān)控制主電源變壓器113，以致由整流單元101整流的DC 24V能夠被提升。整流單元101整流的DC 24V由主電源變壓器113提升，并將提升后的電壓通過二極管D1提供給電器電路200。電容器C1引接端連接到二極管D1和電器電路200之間，而另一引接端接地。
在電容器C1中，存儲了提供給電器電路200的電壓，并基于存儲在電容器C1的電壓，形成分壓電阻的每個電阻R3和R4被提供一個給定的電壓。
在由主電源變壓器113處理的變壓過程中，如果有浪涌電壓產(chǎn)生，施加到分壓電阻R3和R4的電阻R4的電壓相應(yīng)地增加。如果施加到電阻R4的電壓超過一個給定值，電流就會通過穩(wěn)壓二極管ZD施加到晶體管Q2的基極引接端。
如果晶體管Q2的基極引接端被施加電流，晶體管Q2被開啟并且晶體管Q2集電極引接端的電壓變?yōu)榱?。這時，因?yàn)榫w管Q2集電極引接端連接在電阻R1和R2之間，所以光電耦合器109的發(fā)光二極管109a的輸入端電壓也變?yōu)榱恪?br> 如果發(fā)光二極管109a的輸入端電壓變?yōu)榱悖怆婑詈掀?09的光接收二極管109b被關(guān)閉，因此中斷被提供給開關(guān)控制單元111的電源電壓Vcc。因此，基于由微型計算機(jī)107a產(chǎn)生的ON控制信號而提供給電器電路200的電壓被中斷，并且因此可能保護(hù)由于過電壓引起的電器電路200的損壞。
在開關(guān)控制單元111的開關(guān)操作中斷之后，如果施加到分壓電阻R3和R4的電壓低于一個給定值，基于穩(wěn)壓二極管ZD的操作關(guān)閉晶體管Q2，結(jié)果，光電耦合器109的發(fā)光二極管109a根據(jù)微型計算機(jī)107a的ON控制信號而發(fā)光。光電耦合器109的光接收二極管109b基于發(fā)光二極管109a所發(fā)的光而開啟，并且開關(guān)控制單元111被提供了由輔助電源變壓器105提升的電源電壓Vcc。結(jié)果，當(dāng)電器電路200輸入端的電源電壓穩(wěn)定時，主電源變壓器113能夠恢復(fù)對電器電路200的供電。
如果電器電路200的輸入端短路，電容C1的電壓變?yōu)榱?，并因此基于二極管D2和D3，發(fā)光二極管109a的輸入端電壓變?yōu)榱?。如果發(fā)光二極管109a的輸入端電壓變?yōu)榱?，則光電耦合器109的光接收二極管109b被關(guān)閉，因此中斷被提供給開關(guān)控制單元111的電源電壓Vcc。因此，基于由微型計算機(jī)107a產(chǎn)生的ON控制信號而提供給電器電路200的電壓被中斷，并且因此可能保護(hù)由于電器電路輸入端短路引起的電器電路200的損壞。
盡管本發(fā)明是參照特定的優(yōu)選實(shí)施例來展示和描述的，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)的各種修改。
權(quán)利要求
1.一種電源，包括整流裝置，用于將AC電流整流為第一DC電流和第二DC電流，并輸出第一和第二DC電流；主電源變壓器，用于提升第一DC電流并輸出提升后的第一DC電流到輸出；開關(guān)控制單元，由第二DC電流驅(qū)動，用于當(dāng)接收到第二DC電流時，在所述主電源變壓器上執(zhí)行操作，使得第一DC電流被提升；以及控制單元，用于確定是否第二DC電流將被提供給所述開關(guān)控制單元；其中所述控制單元感測在輸出端的電壓，如果感測到的電壓超過一個給定值，就中斷提供第二DC電流給開關(guān)控制單元。
2.如權(quán)利要求1所述的電源，其中所述控制單元如果感測到的電壓是短路電壓，就中斷提供第二DC電流給開關(guān)控制單元。
3.如權(quán)利要求2所述的電源，還包括輔助電源變壓器，用于提升第二DC電流；以及光電耦合器，用于基于所述控制單元的輸出信號，將提升后的第二DC電流提供給所述開關(guān)控制單元。
4.如權(quán)利要求3所述的電源，其中所述控制單元還包括晶體管，用于確定是否將第二DC電流提供給所述開關(guān)控制單元。
5.如權(quán)利要求4所述的電源，其中所述晶體管還包括發(fā)射極引接端、集電極引接端、基極引接端，發(fā)射極引接端接地，集電極引接端連接到所述光電耦合器的發(fā)光二極管的輸入端，并且基極引接端連接到輸出。
6.如權(quán)利要求5所述的電源，其中所述晶體管被作為NPN型晶體管來實(shí)現(xiàn)。
7.如權(quán)利要求6所述的電源，其中所述控制單元還包括穩(wěn)壓二極管，其連接在所述晶體管的基極引接端和輸出之間，用于如果輸入到輸出的第一DC電流超過一個給定值就開啟晶體管。
8.如權(quán)利要求7所述的電源，其中所述控制單元還包括二極管，其連接在所述晶體管的集電極引接端和輸出之間，用于如果輸出的輸入端短路就中斷將第二DC電流提供給所述開關(guān)控制單元。
9.如權(quán)利要求8所述的電源，其中所述控制單元還包括至少兩個分壓電阻，具有第一引接端和第二引接端，第一引接端連接到輸出以及第二引接端接地，其中所述控制單元被實(shí)現(xiàn)，用于基于施加到所述分壓電阻的電壓來感測提供給輸出的電壓。
10.如權(quán)利要求1所述的電源，其中所述輸出連接到電器。
11.如權(quán)利要求9所述的電源，其中所述輸出連接到電器。
12.如權(quán)利要求1所述的電源，其中AC電流是外部提供的。
13.如權(quán)利要求9所述的電源，其中AC電流是外部提供的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在被施加過電壓時保護(hù)電器電路的電源。所述電源具有整流單元，整流外部提供的AC電流為第一和第二DC電流，并輸出第一和第二DC電流；主電源變壓器，提升第一DC電流并將提升后的第一DC電流提供給電器電路；開關(guān)控制單元，由第二DC電流驅(qū)動，用于當(dāng)接收到第二DC電流時，在主電源變壓器上執(zhí)行操作，使得第一DC電流被提升；以及控制單元，用于決定是否第二DC電流將被提供給開關(guān)控制單元；其中控制單元感測提供給電器電路的電壓，并且如果感測的電壓超過一個給定值，就中斷提供第二DC電流給開關(guān)控制單元。
文檔編號H01L31/12GK1497829SQ20031010122
公開日2004年5月19日 申請日期2003年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月16日
發(fā)明者金炯完, 張吉容 申請人:三星電子株式會社