過電壓保護(hù)控制方法與相關(guān)的電源控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本說明書所揭示的技術(shù)大致相關(guān)于電源轉(zhuǎn)換器的過電壓保護(hù)。
【背景技術(shù)】
[0002]電源轉(zhuǎn)換器都需要有配置一些保護(hù)的功能，來預(yù)防異常事件發(fā)生時(shí)，對(duì)于人體或環(huán)境所造成的危害。舉例來說，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管(light emitting d1de)來作為照明的電源轉(zhuǎn)換器，就需要有過電壓保護(hù)(over voltage protect1n, 0VP)的功能,來防止過高的輸出電壓，對(duì)于人體所可能造成的沖擊。
[0003]圖1為已知的電源轉(zhuǎn)換器10。橋式整流器12提供全波整流的功能，以市電來的交流電壓Vac為輸入，產(chǎn)生整流后直流電壓Vin以及一接地線。電源轉(zhuǎn)換器10屬于一降壓轉(zhuǎn)換器，其LED模塊14作為負(fù)載，與變壓器的主繞組PRM串接在一起，連接在整流后直流電壓Vin以及接地線之間。電源控制器17具有功率開關(guān)18。當(dāng)功率開關(guān)18開啟時(shí)，LED模塊14發(fā)光，主繞組PRM可以儲(chǔ)能。當(dāng)功率開關(guān)18關(guān)閉時(shí)，原先存放在主繞組PRM中的電能，可以通過飛輪二極管(wheel d1de) 16，繼續(xù)驅(qū)動(dòng)LED模塊14發(fā)光。電流檢測(cè)電阻20可以提供電源控制器17流經(jīng)功率開關(guān)18的電流檢測(cè)信號(hào)VK。
[0004]當(dāng)LED模塊14發(fā)生開路事件時(shí)，也就是其中至少有一 LED不導(dǎo)通時(shí)，如果沒有OVP機(jī)制，驅(qū)動(dòng)電壓'ED將會(huì)飆高。此時(shí)，萬(wàn)一人接觸到LED模塊14的兩個(gè)終端，會(huì)有被電擊的危險(xiǎn)。
[0005]因此，圖1中的電源控制器17通過VOP端、分壓器22、以及變壓器的二次繞組SEC，來檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電壓'ED。當(dāng)變壓器釋能時(shí)，主繞組PRM的跨壓大約等于驅(qū)動(dòng)電壓Vmi與飛輪二極管16的順向偏壓(forward voltage)的合,而二次繞組SEC的跨壓比例于主繞組PRM的跨壓。因此，當(dāng)變壓器釋能時(shí)，如果VOP端的電壓超過一預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，可以表示驅(qū)動(dòng)電壓Vmi已經(jīng)過高了，電源控制器17就持續(xù)關(guān)閉功率開關(guān)18，停止電源轉(zhuǎn)換器10的電能轉(zhuǎn)換。如此，達(dá)到OVP的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實(shí)施例揭不有一種過電壓保護(hù)控制方法，適用于一電源轉(zhuǎn)換器，其包含有一整流器，用以將一交流電壓，整流為一整流后直流電壓。該過電壓控制方法包含有:判斷該整流后直流電壓是否位于一局部最低值；提供一檢測(cè)電壓，其可代表該整流后直流電壓；比較該檢測(cè)電壓與一過電壓參考電壓；以及，當(dāng)該整流后直流電源位于該局部最低值，且該檢測(cè)電壓低于該過電壓參考電壓時(shí)，提供一過電壓保護(hù)信號(hào)，以停止該電源轉(zhuǎn)換器的電能轉(zhuǎn)換。
[0007]本發(fā)明實(shí)施例揭不有一種電源控制器，適用于一電源轉(zhuǎn)換器。該電源轉(zhuǎn)換器包含有一整流器，用以將一交流市電壓，整流為一整流后直流電壓。該電源控制器包含有一波谷檢測(cè)器、一過電壓比較器、以及一邏輯電路。該波谷檢測(cè)器用以判斷該整流后直流電壓是否位于一局部最低值。該過電壓比較器用以比較一檢測(cè)電壓以及一過電壓參考電壓。該檢測(cè)電壓可代表該整流后直流電壓。當(dāng)該整流后直流電壓位于該局部最低值，且該檢測(cè)電壓高于該過電壓參考電壓時(shí)，該邏輯電路用以提供一過電壓保護(hù)信號(hào)，以停止該電源轉(zhuǎn)換器的電能轉(zhuǎn)換。
【附圖說明】
[0008]圖1為已知的電源轉(zhuǎn)換器。
[0009]圖2舉例依據(jù)本發(fā)明所實(shí)施的一電源轉(zhuǎn)換器。
[0010]圖3舉例電源控制器以及一些周邊元件。
[0011]圖4顯示關(guān)于圖2與圖3的一些信號(hào)波形。
[0012][標(biāo)號(hào)說明]
[0013]10 電源轉(zhuǎn)換器12橋式整流器
[0014]14 LED模塊16飛輪二極管
[0015]17 電源控制器18功率開關(guān)
[0016]20 電流檢測(cè)電阻22分壓器
[0017]60 電源轉(zhuǎn)換器62電源控制器
[0018]64,66 分壓電阻79波谷檢測(cè)器
[0019]80 波谷比較器81延遲時(shí)間產(chǎn)生器
[0020]82 過電壓比較器83邏輯電路
[0021]84 斜坡信號(hào)產(chǎn)生器86比較器
[0022]88 邏輯電路CS電流檢測(cè)端
[0023]Ics 電流ICS_PEAK電流Ics的峰值
[0024]L 電感PRM主繞組
[0025]SEC 二次繞組Sprotectim過電壓保護(hù)信號(hào)
[0026]tLED_0PEN 時(shí)間tWP時(shí)間
[0027]T0VP_DELAY 預(yù)設(shè)時(shí)間Vac交流電壓
[0028]Vcomp 補(bǔ)償信號(hào)Ves電流檢測(cè)信號(hào)
[0029]VCS_EEF 預(yù)設(shè)值Vin整流后直流電壓
[0030]VLpVL2 波谷Vled驅(qū)動(dòng)電壓
[0031]VOP 端Vqvmef過電壓參考電壓
[0032]Vpf 檢測(cè)電壓Vkamp斜坡信號(hào)
【具體實(shí)施方式】
[0033]盡管圖1中的電源轉(zhuǎn)換器10可以提供OVP機(jī)制，但是電源轉(zhuǎn)換器10需要有主繞組PRM與二次繞組SEC所構(gòu)成的變壓器。相對(duì)于一般的電感，變壓器是比較大且貴。
[0034]在本說明書中，相同標(biāo)號(hào)的元件表示具有相同或是類似功能的元件,其細(xì)節(jié)與變化，因?yàn)榭杀槐绢I(lǐng)域技術(shù)人員依據(jù)本說明書所推知，因此不一定在此說明書中細(xì)細(xì)說明。
[0035]圖2舉例依據(jù)本發(fā)明所實(shí)施的一電源轉(zhuǎn)換器60，其具有一電感L，取代了圖1中的變壓器。電源轉(zhuǎn)換器60不需要變壓器就可以達(dá)到OVP的功能。但是，這并非限制本發(fā)明的實(shí)施例不可以有變壓器。舉例來說，在一些實(shí)施例中，電感L可以屬于一變壓器的數(shù)個(gè)繞組中的一繞組。
[0036]分壓電阻64與66串接于整流后直流電壓Vin與接地線GND之間，用以提供一檢測(cè)電壓Vpf，其大致比例于整流后直流電壓VIN。
[0037]在圖2的實(shí)施例中，電源控制器62使電源轉(zhuǎn)換器60大約操作在臨界模式(boundary mode)。一般而言，在每次開關(guān)周期開始時(shí)，電感L都沒有存放任何電能，如此的操作模式稱為非連續(xù)導(dǎo)通模式(dis-continuous conduct1n mode, DCM);而在開關(guān)周期開始時(shí)，電感L還有一些電能沒有釋放完畢，如此的操作模式一般稱為連續(xù)導(dǎo)通模式(continuous conduct1n mode, CCM)。臨界模式介于DCM與CCM之間，一般指的是當(dāng)電感L剛剛放完電能，就立刻開始下一開關(guān)周期的操作模式。
[0038]當(dāng)電源控制器62中的功率開關(guān)導(dǎo)通時(shí)，電感L可以開始儲(chǔ)能，其電壓電流應(yīng)符合以下公式⑴:
[0039]Vl*T0N=Ll*Il
[0040](VIN-Vled) *T0N=Ll*I
CS-PEAK....(I)
[0041]其中，八與込分別表示電感L的跨壓與電流；U為電感L的感量；!*為電源控制器62中的功率開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間；ICS_PEAK為流經(jīng)電流檢測(cè)電阻20的電流Ics的峰值。
[0042]從公式⑴可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)整流后直流電壓Vin小于等于驅(qū)動(dòng)電壓VmW，峰值ICS_PEAK大約會(huì)為0，電感L停止儲(chǔ)能。此時(shí)，如果交流電壓\c的絕對(duì)值小于整流后直流電壓VIN，因?yàn)殡姼蠰沒有消耗能量，所以整流后直流電壓Vin大會(huì)停在一個(gè)定值，大約就是驅(qū)動(dòng)電壓'ED。當(dāng)交流電壓Vac的絕對(duì)值大于整流后直流電壓VIN，橋式整流器12會(huì)使整流后直流電壓Vin追隨交流電壓Vac的絕對(duì)值。換言之，整流后直流電壓Vin的局部最低值，大約會(huì)等于驅(qū)動(dòng)電壓AU。
[0043]因此，本發(fā)明的一些實(shí)施例檢測(cè)整流后直流電壓Vin的最小值，來判斷是否應(yīng)該觸發(fā)過電壓保護(hù)。
[0044]圖2中的電源控制器62可以通過電流檢測(cè)端CS上的電流檢測(cè)信號(hào)Vcs，來判斷整流后直流電壓Vin是否位于一局部最低值，換言之，判斷整流后直流電壓Vin是否到達(dá)一個(gè)波谷。舉例來說，當(dāng)電流檢測(cè)信號(hào)Vk小于一定預(yù)設(shè)值VK_KEF時(shí)，且持續(xù)一預(yù)設(shè)時(shí)間后，電源控制器62認(rèn)定整流后直流電壓Vin位于一局部最低值。此時(shí)，整流后直流電壓Vin應(yīng)該等于驅(qū)動(dòng)電