專利名稱：具有過負(fù)載保護(hù)裝置的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及其過負(fù)載保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，尤其是一種具有過負(fù)載保護(hù)裝置的電源轉(zhuǎn) 換系統(tǒng)及其過負(fù)載保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
脈寬調(diào)變(P碰)技術(shù)為現(xiàn)有用以控制與穩(wěn)定調(diào)整電源供應(yīng)器的輸出功率。
電源供應(yīng)器可提供穩(wěn)定調(diào)整的輸出電壓與電流?；诎惨?guī)(safety)考慮，電 源供應(yīng)器需提供各種保護(hù)功能，例如過電壓、過電流與過功率保護(hù)。過電流 與過功率保護(hù)用以保護(hù)電源供應(yīng)器與周邊電路，以免造成永久性的損害。
參照圖l，為現(xiàn)有的反馳式(flyback)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的 —輸出端驅(qū)動(dòng)一負(fù)載L， P麗信號(hào)產(chǎn)生電路110輸出一脈寬調(diào)變信號(hào)Vg，此脈寬 調(diào)變信號(hào)Vg可控制功率開關(guān)Ql的切換，以轉(zhuǎn)換變壓器T的一次側(cè)的輸入電壓 Vi至變壓器T的二次側(cè)，進(jìn)而產(chǎn)生輸出電壓Vo。感測電阻R與功率開關(guān)Ql 串聯(lián)，以取得流過功率開關(guān)Ql的一次測電流Ip。 P麗信號(hào)產(chǎn)生電路110會(huì)根 據(jù)一回授信號(hào)Vf和一次測電流Ip來控制脈寬調(diào)變信號(hào)Vg的責(zé)任周期(duty cycle),進(jìn)而得以穩(wěn)定調(diào)整電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的輸出電壓Vo。
于緩啟動(dòng)(soft start)技術(shù)的應(yīng)用上，在電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)剛開機(jī)時(shí)，充電 電流源120開始對電容130充電，此時(shí)回授信號(hào)Vf通過箝位二極管140與外 部電容130的充電電壓Sv產(chǎn)生連結(jié)。此時(shí)，回授信號(hào)Vf為電容130的充電電 壓Sv加上箝位二極管140的偏壓(Vd)，即Vf二Sv+Vd。因此，回授信號(hào)Vf 電壓在緩啟動(dòng)時(shí)段(即，剛開機(jī)時(shí))會(huì)隨著充電電壓Sv緩緩增加，因此一次 測切換電流Ip也因而緩緩增加，以避免爆沖(inrush)現(xiàn)象。
在緩啟動(dòng)時(shí)段結(jié)束后(即，開機(jī)一段時(shí)間后)，回授信號(hào)Vf的電壓由回 授控制電路150主導(dǎo)，即回授信號(hào)Vf與輸出端電壓Vo及負(fù)載L有關(guān)，而電容 130的與外部電容130的充電電壓無關(guān)，即回授信號(hào)Vf電壓正比于負(fù)載L。
當(dāng)負(fù)載超過一既定值時(shí)，即過負(fù)載時(shí)，回授信號(hào)Vf超過參考電壓Vref，
比較器160產(chǎn)生一過負(fù)載(overloading)信號(hào)0LP。此過負(fù)載信號(hào)0LP經(jīng)過 防止誤動(dòng)作(debounce)電路170作確認(rèn)，即過負(fù)載信號(hào)0LP持續(xù)維持超過防 止誤動(dòng)作電路170的額定時(shí)間后，防止誤動(dòng)作電路170就將一過負(fù)載確認(rèn)信號(hào) 0LP1傳送給P麗信號(hào)產(chǎn)生電路110， PWM信號(hào)產(chǎn)生電路110隨即停止產(chǎn)生脈寬 調(diào)變信號(hào)Vg，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。
當(dāng)使用者有短暫時(shí)間的過負(fù)載需求時(shí)，為了使電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)持續(xù)正常工 作，通常須要將過負(fù)載需求的時(shí)間控制在小于防止誤動(dòng)作電路170的額定時(shí) 間，以避免P麗信號(hào)產(chǎn)生電路于過負(fù)載發(fā)生時(shí)隨即停止產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號(hào)Vg。
但當(dāng)過負(fù)載需求時(shí)間需要更長(即超過誤動(dòng)作電路170的額定時(shí)間)，以 得到更多過能量時(shí)，則必須要下降感測電阻R的阻值，以提高過能量保護(hù)的臨 界值。如此一來，將造成功率開關(guān)Q1、變壓器T及輸入端(例如輸入電容、 整流器等)等元件的額定值提高，進(jìn)而增加材料成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種具有過負(fù)載保護(hù)裝置的電源轉(zhuǎn) 換系統(tǒng)及其過負(fù)載保護(hù)裝置，借以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在過負(fù)載保護(hù)無彈性的問 題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所揭露的具有過負(fù)載保護(hù)裝置的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，
包括 一變壓器、 一回授控制電路、 一功率開關(guān)、 一脈寬調(diào)變(PWM)信號(hào)產(chǎn) 生電路及一過負(fù)載保護(hù)裝置。變壓器的一次側(cè)繞組與功率開關(guān)串聯(lián)?；厥诳刂?電路可輸出與電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)輸出端負(fù)載正相關(guān)的一回授信號(hào)。P碰信號(hào)產(chǎn)生電 路產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號(hào)以切換功率開關(guān)，并根據(jù)回授信號(hào)決定脈寬調(diào)變信號(hào)的責(zé) 任周期。過負(fù)載保護(hù)裝置會(huì)根據(jù)回授信號(hào)產(chǎn)生一切換截止信號(hào)，使P麗信號(hào)產(chǎn) 生電路停止產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號(hào)。過負(fù)載保護(hù)裝置包括一充放電電路、 一第一檢 測電路和一第二檢測電路。第一檢測電路接收回授信號(hào)并根據(jù)回授信號(hào)的電壓 來檢測電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的一過負(fù)載事件。充放電電路在電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)發(fā)生過負(fù)載 事件之前，進(jìn)行充電，并根據(jù)過負(fù)載事件進(jìn)行放電。第二檢測電路檢測充放電 電路的放電，并于充放電電路的充電電壓放電至一預(yù)設(shè)準(zhǔn)位時(shí)產(chǎn)生切換截止信
號(hào)，以使PWM信號(hào)產(chǎn)生電路停止產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號(hào)。
而且，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種過負(fù)載保護(hù)裝置，應(yīng)用于一電
源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，該過負(fù)載保護(hù)裝置用以根據(jù)與該電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)輸出相關(guān)的一回授 信號(hào)產(chǎn)生一切換截止信號(hào)，以關(guān)閉該電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，該過負(fù)載保護(hù)裝置包括 一第一檢測電路，用以接收該回授信號(hào)并根據(jù)該回授信號(hào)的電壓來檢測該電源 轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的一過負(fù)載事件； 一充放電電路，在該電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)發(fā)生該過負(fù)載事 件之前進(jìn)行充電，并根據(jù)該過負(fù)載事件進(jìn)行放電；以及一第二檢測電路，用以 檢測該充放電電路的放電并于該充放電電路的充電電壓放電至一預(yù)設(shè)準(zhǔn)位時(shí) 產(chǎn)生該切換截止信號(hào)。
充放電電路可包括電容、充電電流源和電阻。
電容連接第二檢測電路和電阻。
充電電流源對電容進(jìn)行充電，并于過負(fù)載事件發(fā)生時(shí)，停止對電容進(jìn)行充 電，致使電容進(jìn)行放電。
電阻用以提供電容進(jìn)行放電的路徑。此電阻可為一可變電阻，其阻值根據(jù) 回授信號(hào)的電壓來決定。
另外，也可以放電電流源取代電阻，以提供電容進(jìn)行放電的路徑。此放電 電流源可為一可變電流源，其電流值根據(jù)回授信號(hào)的電壓來決定。
第一檢測電路可包括 一比較器，用以接收回授信號(hào)并根據(jù)回授信號(hào)產(chǎn)生 一致能信號(hào)以控制充放電電路的充電與放電。過負(fù)載事件發(fā)生時(shí)充放電電路的 充電電流源會(huì)依據(jù)致能信號(hào)而關(guān)閉，致使電容進(jìn)行放電；同時(shí)，根據(jù)回授信號(hào) 的電壓值來調(diào)整可變電阻/可變電流源的阻值/電流值。
另外，第一檢測電路還包括 一緩沖器，用以根據(jù)致能信號(hào)的致動(dòng)而提供 回授信號(hào)給充放電電路，致使充放電電路依據(jù)回授信號(hào)而調(diào)節(jié)放電速度。其中， 也可以放大器取代緩沖器，以提供適當(dāng)放大后的回授信號(hào)給充放電電路。
第二檢測電路可包括一比較器，連接充放電電路，以根據(jù)一參考電壓檢測 充放電電路的放電，并于充放電電路的充電電壓放電至一預(yù)設(shè)準(zhǔn)位時(shí)，輸出切 換截止信號(hào)。第二檢測電路還可包括一控制單元，用以于過負(fù)載事件發(fā)生時(shí)致 動(dòng)比較器。
于此，保護(hù)時(shí)間(即過負(fù)載時(shí)間)與過功率程度呈負(fù)相關(guān)，可達(dá)到過負(fù)載 保護(hù)能量為固定的目的。
于此，過負(fù)載保護(hù)裝置可與PWM信號(hào)產(chǎn)生電路整合成一集成電路，也可額 外設(shè)置于包含PWM信號(hào)產(chǎn)生電路的集成電路外。另外，過能量的大小能被電容
的儲(chǔ)能值調(diào)整。因此當(dāng)過負(fù)載保護(hù)裝置整合成集成電路時(shí)，可將電容另外設(shè)置 于集成電路的外部，以致于可配合實(shí)際需求來調(diào)整所需的過能量大小。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)包括(1)可達(dá)到過負(fù)載保護(hù)能量為固定的目的，進(jìn)而達(dá)到保
護(hù)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)；(2)通過調(diào)整電容的儲(chǔ)能值，可達(dá)到調(diào)整所需的過能量值， 能改善過能量為固定值的缺點(diǎn)；(3)充放電電路在開機(jī)啟動(dòng)階段可提供電源 轉(zhuǎn)換系統(tǒng)緩啟動(dòng)保護(hù)的功能，與現(xiàn)有技術(shù)相較，本發(fā)明改善開機(jī)啟動(dòng)階段結(jié)束 后，電容即閑置無其它功能的浪費(fèi)。


圖1為現(xiàn)有的反馳式電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的示意圖； 圖2為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的過負(fù)載保護(hù)裝置的示意圖； 圖3為于根據(jù)本發(fā)明的過負(fù)載保護(hù)裝置中，電壓與放電時(shí)間的關(guān)系圖； 圖4A為于根據(jù)本發(fā)明的過負(fù)載保護(hù)裝置中， 一實(shí)施例的功率與過負(fù)載時(shí) 間的關(guān)系圖4B為于根據(jù)本發(fā)明的過負(fù)載保護(hù)裝置中，另一實(shí)施例的功率與過負(fù)載 時(shí)間的關(guān)系圖4C為于根據(jù)本發(fā)明的過負(fù)載保護(hù)裝置中，又一實(shí)施例的功率與過負(fù)載 時(shí)間的關(guān)系圖；以及
圖5為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的過負(fù)載保護(hù)裝置的示意圖。
其中，附圖標(biāo)記
110:脈寬調(diào)變(p麗)信號(hào)產(chǎn)生電路120:充電電流源
130:電容140:箝位二極管
150:回授控制電路跳比較器
170:防止誤動(dòng)作電路210:充放電電路
212:充電電流源214:電容
216:可變電阻218:可變電流源
230:第一檢測電路232:比較器
234:緩沖器250:和第二檢測電路
252:比較器254:控制單元
270:二極管Vg:脈寬調(diào)變信號(hào)
Ql:功率開關(guān) T:變壓器 R:感測電阻 Vf:回授信號(hào) 0LP:過負(fù)載信號(hào) Sl:切換截止信號(hào) 0E2:致能信號(hào) VI:參考信號(hào) V3:參考信號(hào)
具體實(shí)施例方式
參照圖2，顯示根據(jù)本發(fā)明的過負(fù)載保護(hù)裝置，應(yīng)用于電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，例
如反馳式電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)輸出端驅(qū)動(dòng)一負(fù)載L (請合并參照圖 1)。
此過負(fù)載保護(hù)裝置連接電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的脈寬調(diào)變(PWM)信號(hào)產(chǎn)生電路 110。P麗信號(hào)產(chǎn)生電路110可根據(jù)一回授信號(hào)Vf產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號(hào)Vg。并且，
過負(fù)載保護(hù)裝置接收相應(yīng)于電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)輸出端的負(fù)載程度的一回授信號(hào) Vf，換言之，過負(fù)載保護(hù)裝置接收與電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)輸出相關(guān)的回授信號(hào)Vf。 于此，回授信號(hào)Vf與輸出負(fù)載成正相關(guān)。
過負(fù)載保護(hù)裝置接收回授信號(hào)Vf并根據(jù)回授信號(hào)Vf產(chǎn)生切換截止信號(hào) Sl，以截止電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，例如使P簡信號(hào)產(chǎn)生電路110停止輸出脈寬調(diào)變 信號(hào)。
過負(fù)載保護(hù)裝置包括充放電電路210、第一檢測電路230和第二檢測電 路250。
第一檢測電路230連接于PWM信號(hào)產(chǎn)生電路110和充放電電路210之間， 且第二檢測電路250連接于充放電電路210和P麗信號(hào)產(chǎn)生電路110之間。
第一檢測電路230接收回授信號(hào)Vf并根據(jù)回授信號(hào)Vf控制充放電電路 210的放電。
第二檢測電路250檢測充放電電路210的放電并根據(jù)充放電電路210的放 電產(chǎn)生切換截止信號(hào)S1。
Vi:輸入電壓 Vo:輸出電壓 Ip: 一次測電流 L:負(fù)載
Vref:參考電壓
0E1:致能信號(hào) Sv:充電電壓 V2:參考信號(hào) VCC:電壓源
充放電電路210可包括充電電流源212、電容214和可變電阻216。充電 電流源212連接電容214，且充電電流源212和電容214的接點(diǎn)連接至第二檢 測電路250?？勺冸娮?16與電容214并聯(lián)。
在過負(fù)載事件發(fā)生之前，充電電流源212對電容214進(jìn)行充電，使得電容 214被充電至電壓源VCC的電壓準(zhǔn)位；充電電流源212通過第一檢測電路230 的控制，于過負(fù)載事件發(fā)生時(shí)關(guān)閉對電容214的充電，致使電容214對可變電 阻216進(jìn)行放電。并且，經(jīng)由第一檢測電路230的控制，可變電阻216可依據(jù) 過負(fù)載程度調(diào)變電容214的放電速度。
第一檢測電路230可包括比較器232和緩沖器234。
比較器232連接于P觀信號(hào)產(chǎn)生電路110的回授端和緩沖器234的控制端 之間。緩沖器234連接于充放電電路210的可變電阻216和P麗信號(hào)產(chǎn)生電路 IIO的回授端之間。
比較器232接收回授信號(hào)Vf，將其與參考信號(hào)V1相比較，以確認(rèn)是否滿 足過負(fù)載條件，即確認(rèn)是否發(fā)生過負(fù)載事件。當(dāng)滿足過負(fù)載條件(即過負(fù)載事 件發(fā)生)，例如回授信號(hào)Vf高于參考信號(hào)V1時(shí)，比較器232產(chǎn)生邏輯高準(zhǔn) 位的致能信號(hào)0E1，邏輯高準(zhǔn)位的致能信號(hào)0E1致能緩沖器234，使緩沖器234 將回授信號(hào)Vf傳送給可變電阻216，可變電阻216的阻值即可根據(jù)回授信號(hào) Vf而改變(當(dāng)過負(fù)載事件發(fā)生之前，致能信號(hào)0E1為邏輯低準(zhǔn)位時(shí)可變電阻 216的阻值可視為無限大)；同時(shí)通過此邏輯高準(zhǔn)位的致能信號(hào)0E1將關(guān)掉充 電電流源212，使得電容214的充電電壓Sv由電壓準(zhǔn)位VCC開始放電，其放 電速度由電容214的大小與可變電阻216的阻值來決定。
于此，緩沖器234也可以放大器取代，于放大器被邏輯高準(zhǔn)位的致能信號(hào) 0E1致能時(shí)，可將接收到的回授信號(hào)Vf適當(dāng)?shù)胤糯?，并將放大后的回授信?hào) Vf傳送給可變電阻216，以調(diào)整可變電阻216的阻值。
第二檢測電路250可包括比較器252。
比較器252的輸入端耦接至充電電流源212和電容214的接點(diǎn)，輸出端耦 接至P麗信號(hào)產(chǎn)生電路llO。
比較器252可將充電電流源212和電容214的充電電壓Sv與參考信號(hào)V2 比較。當(dāng)檢測到過負(fù)載條件，使得電容214的充電電壓Sv開始放電，充電電 壓Sv逐漸下降，當(dāng)充電電壓Sv低于參考信號(hào)V2時(shí)，比較器252產(chǎn)生邏輯高
準(zhǔn)位的切換截止信號(hào)S1，并輸出給P麗信號(hào)產(chǎn)生電路110，使P畫信號(hào)產(chǎn)生 電路110停止輸出脈寬調(diào)變信號(hào)，進(jìn)而關(guān)閉電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。
整個(gè)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的過負(fù)載時(shí)間即為從檢測到過負(fù)載條件，至'J P麗信號(hào)
產(chǎn)生電路110接收到切換截止信號(hào)Sl，因此，電容214的放電時(shí)間會(huì)影響過 負(fù)載時(shí)間的長短，即當(dāng)電容214的放電速度越快，放電時(shí)間越短，則過負(fù)載時(shí) 間越短。
于此，參考信號(hào)V2可依據(jù)關(guān)閉電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)所需的電壓而設(shè)定。 參照圖3，當(dāng)輸出端的負(fù)載越大，回授信號(hào)Vf的電壓值愈大，可變電阻 216的阻值越小，電容214的充電電壓Sv的放電速度越快，即放電時(shí)間越短。 舉例來說，放電時(shí)間T1小于放電時(shí)間T2，且放電時(shí)間T2小于放電時(shí)間T3; 相對應(yīng)地，調(diào)控放電時(shí)間Tl的可變電阻阻值小于調(diào)控放電時(shí)間T2的可變電阻 阻值，且調(diào)控放電時(shí)間T2的可變電阻阻值小于調(diào)控放電時(shí)間T3的可變電阻阻 值。 '
在過負(fù)載保護(hù)能量為固定的情況下，由于時(shí)間(T)為能量(W)除以功率 (P)，即丁 = *，故過負(fù)載的保護(hù)時(shí)間與過功率程度呈反比，因此能通過過
功率運(yùn)算放大器(即比較器232)的曲線改變時(shí)間的變化。舉例來說，參照圖 4A、圖4B及圖4C，以固定過負(fù)載保護(hù)為160焦耳(J)為例，過功率臨界值 為80瓦(W)，過負(fù)載時(shí)間為2秒(s)。
當(dāng)負(fù)載功率160W時(shí)，過負(fù)載時(shí)間即為2秒(s)，如圖4A;當(dāng)負(fù)載功率 240W時(shí)，過負(fù)載時(shí)間即為l秒(s)，如圖4B;而當(dāng)負(fù)載功率320W時(shí)，過負(fù) 載時(shí)間即為0.67秒(s)，如圖4C。換言之，過負(fù)載的保護(hù)時(shí)間與過功率程 度呈負(fù)相關(guān)。
另外，，于充放電電路210和P麗信號(hào)產(chǎn)生電路110之間可連接二極管 270 (例如二極管)，以提供緩啟動(dòng)保護(hù)。請參照回圖2， 二極管270連接 于充電電流源212和電容214的接點(diǎn)和PWM信號(hào)產(chǎn)生電路110的回授端之間。
在電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)剛開機(jī)時(shí)，充電電流源212開始對電容214充電，此時(shí)回 授信號(hào)Vf通過二極管270與電容214的充電電壓產(chǎn)生連結(jié)。因此，回授信號(hào) Vf在電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)剛開機(jī)啟動(dòng)階段時(shí)，會(huì)隨著電容214的充電電壓緩緩增加， 而避免爆沖(inrush)現(xiàn)象。
本發(fā)明的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的充放電電路210在開機(jī)啟動(dòng)階段可提供電源轉(zhuǎn) 換系統(tǒng)緩啟動(dòng)保護(hù)的功能，在開機(jī)啟動(dòng)階段結(jié)束后，若發(fā)生過負(fù)載事件，第二
檢測電路250檢測電容214的充電電壓Sv放電至一預(yù)設(shè)準(zhǔn)位時(shí)產(chǎn)生切換截止 信號(hào)S1，與現(xiàn)有技藝相較，本發(fā)明改善開機(jī)啟動(dòng)階段結(jié)束后，電容214即閑 置無其它功能的浪費(fèi)。
于此，第二檢測電路250可設(shè)置一控制單元254，控制單元254可為一比 較器，但非限制，連接于比較器252的控制端和充電電流源212和電容214 的接點(diǎn)之間。
比較器254可將充電電壓Sv與參考電壓V3比較，當(dāng)緩啟動(dòng)結(jié)束后，比較 器254才會(huì)產(chǎn)生邏輯高準(zhǔn)位的致能信號(hào)0E2，以致動(dòng)比較器252。也就是說， 經(jīng)由控制單元254的控制，比較器252可于過負(fù)載事件發(fā)生時(shí)才運(yùn)作，以避免 緩啟動(dòng)時(shí)段的誤動(dòng)作。在此例中參考電壓V3等于回授信號(hào)Vf扣掉二極管270 的壓降。
于此，過負(fù)載保護(hù)裝置可與PWM信號(hào)產(chǎn)生電路整合成一集成電路，也可額 外設(shè)置于包含P麗信號(hào)產(chǎn)生電路的集成電路外。
另外，由于過負(fù)載的大小能被電容214的儲(chǔ)能值(例如電容值)調(diào)整， 因此可配合實(shí)際需求改變電容的儲(chǔ)能值來調(diào)整過能量保護(hù)程度。其中當(dāng)過負(fù)載 保護(hù)裝置整合成集成電路時(shí)，可將電容另外設(shè)計(jì)為集成電路的外部元件，以致 于可配合實(shí)際需求來調(diào)整所需的過能量大小，即配合實(shí)際需求改變電容的儲(chǔ)能 值。
圖5為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的過負(fù)載保護(hù)裝置的示意圖，第一實(shí)施例中 的可變電阻216在第二實(shí)施例中被替換為一可變電流源218，在此可變電流源 218為一放電電流源。當(dāng)過負(fù)載事件發(fā)生之前，致能信號(hào)0E1為邏輯低準(zhǔn)位， 可變電流源218的電流值可視為零。當(dāng)過負(fù)載事件發(fā)生時(shí)，若電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)輸 出端的負(fù)載越大，回授信號(hào)Vf的電壓值越大，可變電流源218的電流也越大， 電容214的充電電壓Sv的放電速度越快，即放電時(shí)間越短。
根據(jù)本發(fā)明的具有過負(fù)載保護(hù)裝置的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、其過負(fù)載保護(hù)裝置及 其過負(fù)載保護(hù)方法，可應(yīng)用于各種電子裝置，例如應(yīng)用于馬達(dá)/打印機(jī)/復(fù)印 機(jī)/主機(jī)板...等電容/電感性負(fù)載需求高的信息產(chǎn)品電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情
況下，熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變 形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種過負(fù)載保護(hù)裝置，應(yīng)用于一電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，該過負(fù)載保護(hù)裝置用以根據(jù)與該電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)輸出相關(guān)的一回授信號(hào)產(chǎn)生一切換截止信號(hào)，以關(guān)閉該電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，該過負(fù)載保護(hù)裝置包括一第一檢測電路，用以接收該回授信號(hào)并根據(jù)該回授信號(hào)的電壓來檢測該電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的一過負(fù)載事件；一充放電電路，在該電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)發(fā)生該過負(fù)載事件之前進(jìn)行充電，并根據(jù)該過負(fù)載事件進(jìn)行放電；以及一第二檢測電路，用以檢測該充放電電路的放電并于該充放電電路的充電電壓放電至一預(yù)設(shè)準(zhǔn)位時(shí)產(chǎn)生該切換截止信號(hào)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過負(fù)載保護(hù)裝置，其特征在于，該第一檢測電 路于該過負(fù)載事件發(fā)生時(shí)，根據(jù)該電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的過負(fù)載程度調(diào)整該充放電電 路的放電速度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過負(fù)載保護(hù)裝置，其特征在于，該充放電電路包括一電容；一充電電流源，對該電容進(jìn)行充電，并于該過負(fù)載事件發(fā)生時(shí)，停止對該 電容進(jìn)行充電，致使該電容進(jìn)行放電；以及一電阻，連接該電容，用以提供該電容進(jìn)行放電的路徑。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的過負(fù)載保護(hù)裝置，其特征在于，該電阻為一可 變電阻，該可變電阻的阻值依據(jù)該回授信號(hào)的電壓來決定。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過負(fù)載保護(hù)裝置，其特征在于，該充放電電路 包括一電容；一充電電流源，對該電容進(jìn)行充電，該過負(fù)載事件發(fā)生時(shí)，停止對該電容 進(jìn)行充電，致使該電容進(jìn)行放電；以及一放電電流源，連接該電容，提供該電容進(jìn)行放電的路徑。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的過負(fù)載保護(hù)裝置，其特征在于，該放電電流源 為一可變電流源，該可變電流源的電流值依據(jù)該回授信號(hào)的電壓來決定。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過負(fù)載保護(hù)裝置，其特征在于，該充放電電路 還耦接一二極管，以在該電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)剛開機(jī)啟動(dòng)階段時(shí)，通過該二極管將該 回授信號(hào)的電壓箝位于該充放電電路的充電電壓。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過負(fù)載保護(hù)裝置，其特征在于，該第一檢測電 路包括 一比較器，用以接收該回授信號(hào)并根據(jù)該回授信號(hào)產(chǎn)生一致能信號(hào)以 控制該充放電電路的充電及放電。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的過負(fù)載保護(hù)裝置，其特征在于，該第一檢測電 路還包括 一緩沖器，用以根據(jù)該致能信號(hào)的致動(dòng)而提供該回授信號(hào)給該充放 電電路，致使該充放電電路依據(jù)該回授信號(hào)而調(diào)節(jié)放電速度。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的過負(fù)載保護(hù)裝置，其特征在于，該第一檢測電 路還包括 一放大器，用以根據(jù)該致能信號(hào)的致動(dòng)而放大該回授信號(hào)并將放大 后的該回授信號(hào)提供給該充放電電路，致使該充放電電路依據(jù)該回授信號(hào)而調(diào) 節(jié)放電速度。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的過負(fù)載保護(hù)裝置，其特征在于，該第二檢測電 路包括 一比較器，連接該充放電電路，以根據(jù)一參考電壓檢測該充放電電路 的充電電壓放電至一預(yù)設(shè)準(zhǔn)位時(shí)，輸出該切換截止信號(hào)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的過負(fù)載保護(hù)裝置，其特征在于，該第二檢測 電路還包括 一控制單元，用以于該過負(fù)載事件發(fā)生時(shí)致動(dòng)該比較器。
13、 一種具有過負(fù)載保護(hù)裝置的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，包括 一變壓器；一回授控制電路，耦接至該電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)輸出端，以輸出與該電源轉(zhuǎn)換系 統(tǒng)輸出端的負(fù)載正相關(guān)的一回授信號(hào)；一功率開關(guān)，與該變壓器的一次側(cè)繞組串聯(lián)；一脈寬調(diào)變信號(hào)產(chǎn)生電路，用以產(chǎn)生一脈寬調(diào)變信號(hào)以切換該功率開關(guān)并 根據(jù)該回授信號(hào)決定該脈寬調(diào)變信號(hào)的責(zé)任周期；一第一檢測電路，用以接收該回授信號(hào)并根據(jù)該回授信號(hào)的電壓來檢測該 電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的一過負(fù)載事件；一充放電電路，用以在該電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)發(fā)生該過負(fù)載事件之前進(jìn)行充電， 并根據(jù)該過負(fù)載事件進(jìn)行放電；以及一第二檢測電路，用以檢測該充放電電路的放電并于該充放電電路的充電 電壓放電至一預(yù)設(shè)準(zhǔn)位時(shí)產(chǎn)生一切換截止信號(hào)以使該脈寬調(diào)變信號(hào)產(chǎn)生電路 停止產(chǎn)生該脈寬調(diào)變信號(hào)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的具有過負(fù)載保護(hù)裝置的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特 征在于，該第一檢測電路于該過負(fù)載事件發(fā)生時(shí)，根據(jù)該電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的過負(fù) 載程度調(diào)整該充放電電路的放電速度。
15、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的具有過負(fù)載保護(hù)裝置的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，該充放電電路包括一電容，連接該第二檢測電路；一充電電流源，對該電容進(jìn)行充電，并于該過負(fù)載事件發(fā)生時(shí)，停止對該電容進(jìn)行充電，致使該電容進(jìn)行放電；以及一電阻，連接該電容，用以提供該電容進(jìn)行放電的路徑。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的具有過負(fù)載保護(hù)裝置的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特 征在于，該電阻為一可變電阻，該可變電阻的阻值依據(jù)該回授信號(hào)的電壓來決定。
17、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的具有過負(fù)載保護(hù)裝置的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特 征在于，該充放電電路包括一電容；一充電電流源，對該電容進(jìn)行充電，該過負(fù)載事件發(fā)生時(shí)，停止對該電容 進(jìn)行充電，致使該電容進(jìn)行放電；以及一放電電流源，連接該電容，提供該電容進(jìn)行放電的路徑。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的具有過負(fù)載保護(hù)裝置的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特 征在于，該放電電流源為一可變電流源，該可變電流源的電流值依據(jù)該回授信 號(hào)的電壓來決定。
19、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的具有過負(fù)載保護(hù)裝置的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特 征在于，該充放電電路還耦接一二極管，以在該電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)剛開機(jī)啟動(dòng)階段 時(shí)，通過該二極管將該回授信號(hào)的電壓箝位于該充放電電路的充電電壓。
20、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的具有過負(fù)載保護(hù)裝置的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，該第一檢測電路包括 一比較器，用以接收該回授信號(hào)并根據(jù)該回授 信號(hào)產(chǎn)生一致能信號(hào)以控制該充放電電路的放電。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的具有過負(fù)載保護(hù)裝置的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，該第一檢測電路還包括 一緩沖器，用以根據(jù)該致能信號(hào)的致動(dòng)而提 供該回授信號(hào)給該充放電電路，致使該充放電電路依據(jù)該回授信號(hào)而調(diào)節(jié)放電 速度。
22、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的具有過負(fù)載保護(hù)裝置的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特 征在于，該第一檢測電路還包括 一放大器，用以根據(jù)該致能信號(hào)的致動(dòng)而放 大該回授信號(hào)并將放大后的該回授信號(hào)提供給該充放電電路，致使該充放電電 路依據(jù)該回授信號(hào)而調(diào)節(jié)放電速度。
23、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的具有過負(fù)載保護(hù)裝置的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，該第二檢測電路包括 一比較器，連接該充放電電路，以根據(jù)一參考 電壓檢測該充放電電路的充電電壓放電至一預(yù)設(shè)準(zhǔn)位時(shí)，輸出該切換截止信 號(hào)。
24、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的具有過負(fù)載保護(hù)裝置的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，該第二檢測電路還包括 一控制單元，用以于該過負(fù)載事件發(fā)生時(shí)致動(dòng)該比較器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有過負(fù)載保護(hù)裝置的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及其過負(fù)載保護(hù)裝置，根據(jù)與電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)輸出相關(guān)的回授信號(hào)控制充放電電路的放電，并根據(jù)充放電電路的放電產(chǎn)生切換截止信號(hào)，以截止電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，在過負(fù)載保護(hù)能量為固定的情況下，過負(fù)載的保護(hù)時(shí)間與過功率程度呈負(fù)相關(guān)。該過負(fù)載保護(hù)裝置包括一第一檢測電路，用以接收該回授信號(hào)并根據(jù)該回授信號(hào)的電壓來檢測該電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的一過負(fù)載事件；一充放電電路，在該電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)發(fā)生該過負(fù)載事件之前進(jìn)行充電，并根據(jù)該過負(fù)載事件進(jìn)行放電；以及一第二檢測電路，用以檢測該充放電電路的放電并于該充放電電路的充電電壓放電至一預(yù)設(shè)準(zhǔn)位時(shí)產(chǎn)生該切換截止信號(hào)。
文檔編號(hào)H02M1/00GK101359867SQ20071013767
公開日2009年2月4日 申請日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者劉宇銓, 林建良 申請人:通嘉科技股份有限公司