專利名稱：一種用于電子轉(zhuǎn)換器的保護(hù)設(shè)備、相關(guān)轉(zhuǎn)換器和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電子轉(zhuǎn)換器的保護(hù)設(shè)備，并且是在特別注意其與
用于卣素?zé)舻腁C/DC轉(zhuǎn)換器結(jié)合的可能應(yīng)用的情況下而開發(fā)的。
背景技術(shù)：
為了使電子轉(zhuǎn)換器完全遵守規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，安全性必須^L保持，甚 至在異常工作狀況的情況下，即在電流負(fù)載高于輸出端所施加的正常 值或者環(huán)境溫度高于設(shè)計(jì)者建議的最高溫度的情況下。另外，所希望 的特征是， 一旦該異常工作狀況終止，轉(zhuǎn)換器自動(dòng)重新啟動(dòng)。
對(duì)于電子轉(zhuǎn)換器所采用的普通拓樸裝置是一種直接提供有來自 橋式整流器的輸出電壓的自振蕩半橋。例如，在50Hz的電源電壓的 情況下，來自橋式整流器的輸出電壓將是100Hz的脈沖電壓。在供給 電壓的每個(gè)零點(diǎn)處，自振蕩停止，而且電路元件必須周期性地重新點(diǎn) 燃該半橋。這典型地是借助點(diǎn)燃電容器來得到的；電容器被充電直到 其電壓達(dá)到二端交流開關(guān)元件的門限，由此產(chǎn)生的放電導(dǎo)致自振蕩在 該半橋中(重新)開始。
大多數(shù)迄今為止對(duì)這樣的轉(zhuǎn)換器所建議的過載/超溫保護(hù)裝置包 括低阻抗路徑，該低阻抗路徑與點(diǎn)燃電容器并聯(lián)，使得半橋的點(diǎn)燃變 得不可能。這種解決方案只有當(dāng)轉(zhuǎn)換器被供給AC電壓時(shí)才能完全地 工作。在DC電源電壓的情況下，只有當(dāng)轉(zhuǎn)換器第一次被供能時(shí)，半 橋的點(diǎn)燃才是必需的；之后，通過點(diǎn)燃電容器的電壓可以保持在二端 交流開關(guān)元件的門限之下的任何水平。這樣，低阻抗路徑通過與點(diǎn)燃 電容器并聯(lián)的存在而對(duì)轉(zhuǎn)換器的工作沒有影響。這意味著，如果轉(zhuǎn)換
器被供給DC電壓，則保護(hù)裝置不正常工作并且不能保證所要求的安 全性。
因此，現(xiàn)有技術(shù)的許多過載/超溫保護(hù)裝置包括兩個(gè)不同且獨(dú)立 的級(jí)。在前的級(jí)包括熱敏感的元件(例如，熱敏電阻諸如PTC或者 NTC)并且(僅僅)作為由熱敏感的元件檢測(cè)到的溫度的函數(shù)而作用于點(diǎn)燃電容器。在后的級(jí)專用于對(duì)電流過載的保護(hù)，并且在電路某些
電信號(hào)的特定點(diǎn)上檢測(cè)可表示過載狀況但通常又與溫度無關(guān)的信號(hào)； 而且在后的級(jí)最后作用到點(diǎn)燃電容器上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的過載/超溫保護(hù)裝置，其避免了 前面描述的缺點(diǎn)和不足。
根據(jù)本發(fā)明，該目的是通過具有隨后權(quán)利要求中所述的特征的保 護(hù)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明還涉;M目關(guān)轉(zhuǎn)換器和相關(guān)方法。權(quán)利要求是在 此提供的發(fā)明所公開內(nèi)容的組成部分。
因此，在此描述的裝置的一種優(yōu)選實(shí)施方式是ac/ac或dc/ac轉(zhuǎn)
換器，其提供了一種適于供給12v鹵素?zé)舻母哳l、絕緣的低壓信號(hào)。 在此描述的裝置防止電子控制裝置(ecg)中的有源部件在功率
過載被施加到其輸出端口時(shí)(例如，由于錯(cuò)誤的安裝)達(dá)到不希望的
高溫，或者環(huán)境溫度達(dá)到比用于工作的最大建i義水平更高的水平。
在此描述的裝置在轉(zhuǎn)換器被供給dc電壓時(shí)也工作，并且進(jìn)一步 提供防止過載和超溫的完整的方案。
在此描述的裝置結(jié)合了涉及溫度和轉(zhuǎn)換器輸出端處的負(fù)載的信 息，并且生成適于激勵(lì)部件(例如停止半橋的振蕩)的信號(hào)；這在 ac電源的情況下和dc電源的情況下都是如此。


現(xiàn)在僅通過例子參照附圖中的圖示來描述本發(fā)明，其中
圖l是構(gòu)成在此所描述的裝置的基礎(chǔ)的基本原理的示例性框圖2是圖1中所示的裝置工作的示意圖3是包括有在此所描述的裝置的轉(zhuǎn)換器的總體框圖4和5示出了在此所描述的裝置的一個(gè)可能的實(shí)施例的某些細(xì)節(jié)。
具體實(shí)施例方式
圖1的框圖示出了在此所描述的裝置的"核心"。該裝置基本上
包括使用在同相施密特觸發(fā)器配置下的比較器10。
在該示例性情況中，反相輸入端12接收連續(xù)的與溫度有關(guān)的電 壓形式的信號(hào)Vref (T。)。優(yōu)選地，Vref (T。)被選擇為隨溫度上升而下 降的信號(hào)(如在下面更好地描述的那樣產(chǎn)生的信號(hào))。
相似地，在所描述的示例性情況下，同相輸入端14接收連續(xù)電 壓形式的信號(hào)Vi (P)(如在下面更為詳細(xì)地描述的那樣產(chǎn)生的信號(hào))， 該信號(hào)表示在相關(guān)轉(zhuǎn)換器電路的輸出端處(在圖1中未示出)的功率 和負(fù)載。
具體而言，與負(fù)載有關(guān)的信號(hào)Vi(P)通過電阻Rl被施加到比較 器10的同相輸入端14。與比較器10的同相輸入端14連接的是另一 電阻R2，該電阻與包含有與二極管Do并聯(lián)的恒壓源Vb的電路串聯(lián)。 源Vb的正端和二極管Do的負(fù)極連接到比較器10的存在輸出電壓Vo 的輸出端。優(yōu)選地，通過比雙電源+/-Vcc更易獲得的單電源電壓Vcc 方式對(duì)比較器10供電。
如圖2的圖表所示的那樣，來自比較器10的輸出電壓Vo (縱坐 標(biāo))是在低電平Vol (典型地等于0.5V)與高電平Voh (典型地等于 Vcc-1. 5V)之間變化的雙電平信號(hào)。具體而言，圖2的曲線圖示出 了圖1中的電路的、作為與負(fù)載有關(guān)的信號(hào)Vi(P)(橫坐標(biāo))的函數(shù) 的輸入-輸出特征。例如，可以假設(shè)Vi(P)是例如(并不是必定直接) 與相關(guān)轉(zhuǎn)換器的輸出端處的功率成比例。
圖2的曲線圖示出了典型的滯后循環(huán)在Vi(P)的某一上限VTl 之上(即輸出功率過高)，輸出電壓Vo到達(dá)高電平Voh。只有當(dāng)信號(hào) Vi(P)低于Vi(P)的另一下限值VT2時(shí)，輸出電壓Vo才返回到低電平 Vol，其中VT2〈VT1。
輸出信號(hào)Vo可以被用于停止相關(guān)轉(zhuǎn)換器的半橋。具體而言，當(dāng) (由于來自相關(guān)轉(zhuǎn)換器的輸出功率過高)達(dá)到高電平Voh時(shí)，Vo (通 過這里無需作詳細(xì)描述的任何已知方式)停止轉(zhuǎn)換器的工作，并保持 該狀態(tài)(即Vo = Voh)直到輸出電壓的缺少造成Vi (P)下降并下降至 值VT2以下。在那個(gè)點(diǎn)，轉(zhuǎn)換器被處于低電平Vol的Vo重新啟動(dòng)。
過載的出現(xiàn)可以向用戶顯示，有利地例如通過達(dá)到高電平Voh的Vo促使燈閃光的方式(ii^示出現(xiàn)異常狀況)來顯示。
圖1中所示裝置的工作也可以受與溫度有關(guān)的信號(hào)Vref (T。)的支配。
實(shí)際上，圖1中所示裝置的電路分析表明，VT1的值可以M示
為
VT1 = Vref(T。"(l+^)-(V0L + V"、
其中「是正向電壓，即當(dāng)Vo-Vol ^吏得二極管導(dǎo)通時(shí)在二極管 上的電壓。該電壓具有在比較器10的輸出端處的電流的反方向。
類似地，圖1中所示裝置的電路分析表明，VT2的值可以fc良示
為
VT2 = Vref(T。) * (1 +嘗)-(V。H _ *嘗
現(xiàn)在，Vb的影響是顯然的，因?yàn)閂b可被調(diào)節(jié)以使差(V。H-Vb) 很小，這樣防止VT2可能變成負(fù)的或者太接近零。另外說明的是，發(fā) 生器Vb保證在電路中存在典型電壓時(shí)，閾值VT2決不會(huì)變成負(fù)的； 在那樣的情況下，轉(zhuǎn)換器的重新點(diǎn)燃將變得不可能。
上文中所公布的兩個(gè)公式使得以下情況變得清楚滯后循環(huán)的 "位置"直接取決于與溫度有關(guān)的信號(hào)(即Vref (T°))的值，而滯后 循環(huán)的"寬度"，即差VTH = VT1-VT2= (V。H-V。L-Vb-VY) *R1/R2， 可以通過對(duì)Vb和V^作用來調(diào)節(jié)。
上文突出了一些基本因素。
首先，由于信號(hào)Vi(P)的存在和特性，剛剛描述的裝置適于執(zhí)行 過載(即，過流)保護(hù)功能如果負(fù)載變得太高，隨后的Vi(P)上升 導(dǎo)致Vo到達(dá)Voh,從而中斷了轉(zhuǎn)換器的工作。
其次，由于信號(hào)Vref (T。)的存在和特性，剛剛描述的裝置適于執(zhí) 行熱(即，超溫)保護(hù)功能如果溫度變得太高，隨后的Vref(T。) 下降導(dǎo)致Vo到達(dá)Voh，從而又中斷轉(zhuǎn)換器的工作(由于VT1< Vi (P))， 使得轉(zhuǎn)換器由于超溫而可以被關(guān)斷。之后，Vi(P)以某一時(shí)間常數(shù)下 降并且該轉(zhuǎn)換器可以重新啟動(dòng)。如果溫度仍然;f艮高，則該轉(zhuǎn)換器將在 再次關(guān)閉之前僅短時(shí)工作。
在上面所考慮的任一情況下，異常狀況的出現(xiàn)可以被傳達(dá)給用
戶，例如，通過閃爍光/閃光來傳達(dá)。
此外，應(yīng)理解的是，溫度的增加導(dǎo)致VT1和VT2—起下降，使得 溫度越高，則Vi(P)的值就越小，這將導(dǎo)致Vo到達(dá)高電平Voh。因此 為過載保護(hù)設(shè)置的工作上限隨著溫度的上升而下降；這樣的相互關(guān)聯(lián) 確保了設(shè)備內(nèi)的部件的溫度決不會(huì)達(dá)到過高的值。
圖3示出了在上文中描述的保護(hù)裝置在轉(zhuǎn)換器的框架內(nèi)的可能 應(yīng)用，該轉(zhuǎn)換器將來自電源20 (例如，電源電壓)的電功率通過線 路濾波器22和半橋整流器24提供給連接到變壓器Tr的次級(jí)線圏的 光源26。源26可以包括例如一個(gè)或更多個(gè)卣素?zé)簟晒鉄?、高通?LED等。
在那方面，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，在此所描述的裝置適于 與基于半橋拓樸結(jié)構(gòu)的開關(guān)轉(zhuǎn)換器結(jié)合使用。本領(lǐng)域的技術(shù)人員也將 理解的是，除了與在上文中所討論的保護(hù)設(shè)備相關(guān)的細(xì)節(jié)和在下文中 提及的一些特定點(diǎn)之外，圖3的框圖大體上相應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)中本身已 公知的轉(zhuǎn)換器布局，因此不需要在此提供更詳細(xì)的描述。
簡(jiǎn)言之，具有極化電感Lc的變壓器Tr的初級(jí)線圏通過半橋裝置 驅(qū)動(dòng)，該半橋裝置包括
-兩個(gè)電子開關(guān)(例如M0SFET或BJT) Ta、 Tb，每個(gè)電子開關(guān)都具 有關(guān)聯(lián)的柵極電感La、 Lb，以及
-兩個(gè)電容器Ca、 Cb，每個(gè)電容器都具有關(guān)聯(lián)的保護(hù)二極管Da、 Db。
兩個(gè)電子開關(guān)Ta、 Tb通過具有關(guān)聯(lián)的二端交流開關(guān)元件30的控 制電路38而被交替地接通和斷開?；旧希私涣鏖_關(guān)元件30被 置于電子開關(guān)Ta、 Tb的柵極與分壓器的中間點(diǎn)之間，該分壓器包括
-連接到整流器24的輸出端的"上"電阻Rs，以及
-通過開關(guān)Td2連接到地的"下"電阻Rdl，與電阻Rdl并聯(lián)連接的 電容器Cs。
另一電阻Rd2被連接到電子開關(guān)Tb的柵極；電阻Rd2適于通過 開關(guān)Tdl連接到地。電阻Rds基本上表示每個(gè)有源部件(例如M0SFET 或BJT)在其輸出端顯示的固有電阻。
開關(guān)Tdl和Td2都通過比較器10的輸出電壓Vo來驅(qū)動(dòng)，(虛線 示出的)保護(hù)二極管D2優(yōu)選地被設(shè)置為其正極連接到比較器10的
輸出電壓Vo而其負(fù)極連接到控制電路38。
優(yōu)選地，開關(guān)Tdl通過關(guān)斷延遲電路(在圖3中未示出)而被電 壓Vo驅(qū)動(dòng)。該關(guān)斷延遲電路可以通過連接到開關(guān)Tdl的驅(qū)動(dòng)端的電 容器來實(shí)現(xiàn)。此外，開關(guān)Tdl通過與二極管并聯(lián)的電阻而被Vo驅(qū)動(dòng)。 該二極管允許Tdl的快速接通，而且電阻和電容器將保持Tdl接通一 定時(shí)間。該關(guān)斷延遲電路是可選的，并防止半橋在關(guān)閉發(fā)生時(shí)的寄生 振蕩。
部件10、 Rl、 R2和Dz形成前面結(jié)合圖1和2所描述的電路，該 電路的輸出端Vo用于當(dāng)Vo達(dá)到值Voh時(shí)使轉(zhuǎn)換器去激活，該值Voh 是由于被檢測(cè)到的異常電流和/或溫度負(fù)載而產(chǎn)生的。
在圖3中，圖1的二極管Do和電壓源Vb (表示為分離的部件 以便突出與其相關(guān)的M Vb和L的重要性)的并聯(lián)連接已經(jīng)以齊納 二極管VZ的形式簡(jiǎn)單地表示，該齊納二極管具有連接到比較器10的 負(fù)極。這種齊納二極管VZ實(shí)際上可被視為等同于電壓源Vb(其中Vb 是齊納二極管的雪崩電壓)和二極管Do的并聯(lián)連接，該二極管Do具 有等于V^的正向電壓。
由部件Rs、 Cs和二端交流開關(guān)元件30形成的電路允許在供給電 壓的每個(gè)零點(diǎn)處點(diǎn)燃半橋。
在Ca和Cb之間的中間點(diǎn)存在DC電壓，該DC電壓其上疊加有高 頻(振蕩)波紋，該波紋的幅度取決于在轉(zhuǎn)換器輸出端處所施加的負(fù) 載。
這種相關(guān)性被用于生成與負(fù)載有關(guān)的信號(hào)Vi (P)用以饋送給比較 器10的同相輸入端。相關(guān)的感測(cè)裝置除了包括與二極管Da并聯(lián)的第 一電阻Ral之外還包括連接到變壓器Tr的次級(jí)線圏的電容器Cd, 加上基本上包含有兩個(gè)電阻Ra2和Rb的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)包括置于電容 器Cd與地之間的分壓器。
電阻Ral的功能將在本說明書的最后部分中予以詳細(xì)解釋。
Ra2和Rb的值被選擇，以^H吏特征頻率f p = 1/( 2*7i*Cd (Ra2+Rb)) 比施加在半橋裝置上的最低振蕩頻率低很多，但通常比被整流的電源 電壓的典型頻率(例如100Hz- 200Hz)高，佳:得通過Ra2和Rb出現(xiàn) 的電壓^示在電容器Ca和Cb之間的中間點(diǎn)處存在的、未受低頻電 源電壓的任何影響的波紋幅度。
包含有電阻Ra2和Rb的分壓器量測(cè)該波紋信號(hào)并通過電阻Rc將 其饋送給包括加載有RC網(wǎng)絡(luò)的二極管Dp的準(zhǔn)峰值檢測(cè)器網(wǎng)絡(luò)。該 RC網(wǎng)絡(luò)包括共同限定檢測(cè)器的充電和放電時(shí)間常數(shù)的電容器Cp和電 阻Rd的并聯(lián)連接。
因此，在電容器Cp上的連續(xù)電壓表示在轉(zhuǎn)換器輸出端(即變壓 器Tr)處所施加的負(fù)載(實(shí)際上，與其成比例)。
用作電壓跟隨器(即阻抗隔離器)的運(yùn)算放大器32被用于傳遞 作為被施加給比較器10的信號(hào)Vi (P)的信號(hào)。
置于供給電壓Vcc與地之間的另一分壓器包括兩個(gè)電阻R3和R4 以產(chǎn)生隨溫度上升而下降的與溫度有關(guān)的信號(hào)Vref (T。)，其中所述分 壓器具有與R4并聯(lián)的NTC (負(fù)溫度系數(shù))電阻(如實(shí)線所示)和/或 具有與R3并聯(lián)的PTC (正溫度系數(shù))電阻(如虛線所示)。
該特定裝置目前在許多可能替換的裝置中是優(yōu)選的以產(chǎn)生與溫 度有關(guān)的信號(hào)Vref (r)，該信號(hào)作為溫度的函數(shù)變化，這些可能的替 換裝置包括例如適于產(chǎn)生隨溫度上升而增加的信號(hào)的裝置。
與NTC和/或PTC電阻并聯(lián)的固定電阻R3和R4用于使NTC/PTC 電阻的熱電壓/溫度特征線性化并且消除公差。
在圖3的示圖中，從比較器10的輸出端到開關(guān)Tdl和Td2的連 接以虛線示出用以表示這些連接可以根據(jù)該所尋求的保護(hù)是僅用于 在AC電源的轉(zhuǎn)換器的情況下工作還是也在DC電源的情況下工作而隨 意設(shè)置。
如所表示的那樣，電阻Rd2 (和Rdl)表示有源部件諸如MOSFET 或BJT在其輸出端處顯示的固有電阻。如在對(duì)該描述的介紹部分所述 的那樣，如果低阻抗路徑并聯(lián)于電容器Cs,則半橋在供給電壓的零 點(diǎn)之后不能被重新點(diǎn)燃，以致轉(zhuǎn)換器將停止。
這并不應(yīng)用于DC工作的情況，并且低阻抗路徑例如通過接通， 即閉合開關(guān)Tdl被形成為與"下側(cè)"開關(guān)Tb的基極和發(fā)射極并聯(lián)。
優(yōu)選地，阻抗是低的，4吏得所有來自二端交流開關(guān)元件30和/ 或來自電感器Lb的電流流經(jīng)電阻Rd2，以〗更避免Tb的不利的重新點(diǎn) 燃或半橋的故障(例如由于在MOSFET或BJT Tb的不利的驅(qū)動(dòng)的情況 下導(dǎo)致半橋的連續(xù)工作而造成的)，這在隨后存在由于過熱而導(dǎo)致自 毀的危險(xiǎn)。 圖4示出了開關(guān)Td2的可能的實(shí)現(xiàn)形式。U本上由具有相對(duì)高 溝道電阻的MOSFET構(gòu)成，也能傳導(dǎo)幾百mA的峙，值電流。假設(shè)電阻 Rd21與MOSFET Td2串聯(lián)以在Td2的工作期間(即在Td2導(dǎo)通的情況 下)限制來自電容器Cs的峰值電流是可取的。
圖5示出了當(dāng)保護(hù)設(shè)備在轉(zhuǎn)換器的DC供電情況下也必須工作時(shí) 開關(guān)Tdl可能的實(shí)現(xiàn)形式。
這又包括具有4艮低歐姆溝道的MOSFET Tdl，由于前面所描述的 原因，MOSFET Tdl具有關(guān)聯(lián)的二極管Ddl。該二極管是肖特基二極管， 其用于避免當(dāng)Tdl被接通(即導(dǎo)通)時(shí)，在Tdl和Ddl上的總電壓 可以變得高于Tb的閾值電壓Vbe，使得其決不會(huì)停止。二極管Ddl 在任何情況下都是有用的，以便避免在半橋正常工作期間，當(dāng)通過 Lb的電壓為負(fù)時(shí)，電流會(huì)不希望地流經(jīng)Tdl的體二極管。
電阻Ral基本上是偏置電阻，該電阻具有如下作用在DC電源 的情況下在開關(guān)Tdl不再有效之后允許半橋重新點(diǎn)燃。事實(shí)上，當(dāng)半 橋的工作被中斷時(shí)，耦合電容器Cb放電，并且低側(cè)開關(guān)Tb的點(diǎn)燃不 再能與半橋配合來加速其自振蕩。相反地，電阻Ral確保在Ca和Cb 之間的中間點(diǎn)保持極化(處于正電壓)，使得電容器Cb總是被充電。
在AC電源的情況下，Ral是不必要的，因?yàn)樵谌魏吻闆r下在Ca 和Cb之間都存在脈沖電壓。該電壓因此總是在時(shí)間上顯示某種變化 (即dv/dt),這足以轉(zhuǎn)移在電容Ca和Cb中的一些電荷，使得這兩 者之間的中間點(diǎn)總是(正性地)極化。
因此，在不損害本發(fā)明的+艮本原則的情況下，細(xì)節(jié)和實(shí)施例可以， 甚至適當(dāng)?shù)貐⒖純H通過例子已描述的內(nèi)容而變化，而不脫離所附權(quán)利 要求所限定的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于保護(hù)電子轉(zhuǎn)換器的設(shè)備，所述設(shè)備包括具有輸出端(Vo)以及同相輸入端(14)和反相輸入端(12)的比較器(10)，所述同相輸入端(14)和所述反相輸入端(12)用于接收表示施加到所述轉(zhuǎn)換器的負(fù)載的第一輸入信號(hào)(Vi(P))和接收表示所述轉(zhuǎn)換器溫度的第二輸入信號(hào)(Vref(T°))，所述比較器(10)在同相施密特觸發(fā)器配置下具有滯后的輸入-輸出特征，由此當(dāng)所述第一輸入信號(hào)(Vi(P))超過第一閾值(VT1)時(shí)所述輸出端(Vo)從第一值(Vo1)被變換到第二值(Voh)以關(guān)斷所述電子轉(zhuǎn)換器，而當(dāng)所述第一輸入信號(hào)(Vi(P))下降到第二閾值(VT2)以下時(shí)，所述輸出端(Vo)從所述第二值(Voh)被變換回所述第一值(Vo1)以重新啟動(dòng)所述電子轉(zhuǎn)換器，所述第二閾值(VT2)低于所述第一閾值(VT1)，而所述第一閾值(VT1)和第二閾值(VT2)都是所述第二輸入信號(hào)(Vref(T°))的函數(shù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一輸入信號(hào) (Vi (P))和所述第二輸入信號(hào)(Vref (T。))被分別施加到所述比較器 (10 )的所述同相輸入端(14 )和所述反相輸入端(12 )。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述施密特觸 發(fā)器配置包括在所述比較器(10)的所述輸出端(Vo)和所述同相輸 入端(14)之間的反饋路徑，所述反饋路徑包括恒壓源(Vb)和二極 管(Do)的并聯(lián)連接。
4. 如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，在所述>^饋路徑中， 所述恒壓源(Vb )的正端和所述二極管(Do )的負(fù)極是所述比較器(10) 的所述輸出端(Vo)。
5. 如權(quán)利要求3和4中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述 恒壓源(Vb)和所述二極管(Do)的所述并聯(lián)連接由齊納二極管構(gòu)成。
6. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè) 備包括分壓器Ul, R2)，用以將所述第一輸入信號(hào)(Vi(P))施加到 所述比較器(10)的相應(yīng)輸入端(14)。
7. 如權(quán)利要求6和權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特M 于，所述分壓器Ul， R2)包括電阻(R2)，所述電阻被包括在所述比較 器(10)的所述輸出端(Vo)與所述同相輸入端(14)之間的所述^Jt路 徑中。
8. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二 輸入信號(hào)(Vref (T。))隨著所述轉(zhuǎn)換器溫度的上升而下降。
9. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè) 備進(jìn)一步包括至少一個(gè)溫度敏感的元件(NTC， PTC)以產(chǎn)生表示所述 轉(zhuǎn)換器溫度的所述第二輸入信號(hào)(Vref (r))。
10. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述溫度敏感的元 件包括負(fù)溫度系數(shù)(NTC)電阻和正溫度系數(shù)(PTC)電阻中的至少一個(gè)。
11. 如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述負(fù)溫度系數(shù) (NTC)電阻和所述正溫度系數(shù)(PTC)電阻中的所述至少一個(gè)電阻具有與其并聯(lián)的固定電阻(R3， R4)。
12. 如權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于，所述溫 度敏感的元件(NTC， PTC)與分壓器(R3， R4)的支路之一相關(guān)聯(lián)。
13. 如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述分壓器(R3， R4 )被配置用于在所述分壓器(R3， R4 )的上支路(R3 )和下支路(R4 ) 之間的中間點(diǎn)處產(chǎn)生所述第二輸入信號(hào)(Vref (r))。
14. 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述溫度敏感的 元件選自如下元件-包括在所述分壓器的上支路中的正溫度系數(shù)(PTC)電阻，和-包括在所述分壓器的下支路中的負(fù)溫度系數(shù)(NTC)電阻。
15. 如上*利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè) 備包括波紋感測(cè)電路(Cd, Ra2， Rb, Rc， Dp, Cp， Rd)以感測(cè)在所 述負(fù)載(Tr)上存在的波紋，作為表示施加到所述轉(zhuǎn)換器上的負(fù)載的 所述第一輸入信號(hào)(Vi(P))。
16. 如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述轉(zhuǎn)換器包括半橋裝置， 在所述半橋裝置上施加有振蕩頻率，特征在于，所述波紋感測(cè)電路(Cd, Ra2， Rb， Rc, Dp, Cp, Rd)包括i皆振電路(Cd， Ra2， Rb )， 所述諧振電路(Cd， Ra2, Rb)具有的特征頻率顯著低于施加在所述 轉(zhuǎn)換器中的所述半橋裝置上的振蕩頻率。
17. 如權(quán)利要求15或16中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所 述波紋感測(cè)電路(Cd, Ra2, Rb， Rc, Dp, Cp， Rd)包括準(zhǔn)峰值檢測(cè) 器網(wǎng)絡(luò)(Dp, Rd, Cp),用以從所述負(fù)載(Tr)上的所述波紋導(dǎo)出基 本連續(xù)的信號(hào)，所述基本連續(xù)的信號(hào)對(duì)應(yīng)于表示施加在所述轉(zhuǎn)換器上 的負(fù)栽的所述第一輸入信號(hào)(Vi(P))。
18. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè) 備包括至少一個(gè)開關(guān)(Tdl， Td2),所述至少一個(gè)開關(guān)由所述比較器(10)的所述輸出端(Vo)控制用以在所述至少一個(gè)開關(guān)(Tdl, Td2) 閉合時(shí)中斷所述轉(zhuǎn)換器的工作。
19. 如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè)置點(diǎn)燃電容器 (Cs)以點(diǎn)燃所述轉(zhuǎn)換器，并且所述至少一個(gè)開關(guān)(Td2)被連接以提供與所述點(diǎn)燃電容器(Cs)并聯(lián)的低阻抗路徑(Rdl)。
20. 如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)開 關(guān)(Td2)具有被串聯(lián)的保護(hù)電阻(Rd21)，以在所述至少一個(gè)電子開 關(guān)(Td2)閉合時(shí)限制來自所述點(diǎn)燃電容器(Cs)的峰值電流。
21. 如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中所述轉(zhuǎn)換器包括交替地接 通以饋送所述負(fù)載(Tr )的高側(cè)電子開關(guān)(Ta )和低側(cè)電子開關(guān)(Tb), 所述高側(cè)和低側(cè)電子開關(guān)(Ta, Tb)具有相應(yīng)的基級(jí)端口和發(fā)射極端 口，其特征在于，所述至少一個(gè)開關(guān)(Tdl)被配置成在所述低側(cè)電 子開關(guān)(Tb)的基極和發(fā)射極之間產(chǎn)生低阻抗路徑(Rd2)。
22. 如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)開 關(guān)(Tdl)關(guān)聯(lián)地具有保護(hù)二極管(Ddl)，以防止在所述至少一個(gè)開 關(guān)(Tdl)和所述保護(hù)二極管(Ddl)上的電壓變得高于所述低側(cè)電子 開關(guān)(Tb)的閾值電壓。
23. 如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其特征在于，所述保護(hù)二極管 (Ddl)是肖特基二極管。
24. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述負(fù)載(Tr) 被布置在具有兩個(gè)整流電容器(Ca， Cb)的整流器橋配置中，所述兩 個(gè)整流電容器(Ca, Cb)在其之間具有連接到所述負(fù)載(Tr)的中間 點(diǎn)，其特征在于，所述設(shè)備包括與所述整流器電容器(Ca， Cb)中的 一個(gè)(Ca)并聯(lián)的偏置電阻(Ral)。
25. —種包括根據(jù)權(quán)利要求1至24中任一項(xiàng)所述的設(shè)備的電子 轉(zhuǎn)換器。
26. —種保護(hù)電子轉(zhuǎn)換器的方法，該方法包括以下步驟-生成(Cd， Ra2, Rb， Rc, Dp, Cp, Rd)表示施加到所述轉(zhuǎn)換 器的負(fù)載的第一信號(hào)(Vi(P));-生成(PTC， NTC， R3， Ra)表示所述轉(zhuǎn)換器溫度的第二信號(hào) (Vref (r));-提供具有輸出端(Vo )以及同相輸入端(n )和反相輸入端(l2 ) 的比較器(10)，同相輸入端(14)和反相輸入端(12)用于接收第 一輸入信號(hào)(Vi (P))和第二輸入信號(hào)(Vref (r)),所述比較器(10) 在同相施密特觸發(fā)器配置下具有滯后的輸入-輸出特征，由此當(dāng)所述 第一輸入信號(hào)(Vi(P))超過第一閾值(VT1)時(shí)所述輸出端(Vo)從 第一值(Vol)被變換到第二值(Voh)，而當(dāng)所述第一輸入信號(hào)(Vi(P)) 下降到第二閾值(VT2 )以下時(shí)，所述輸出端(Vo)從所述第二值(Voh) 被變換回所述第一值(Vol),所述第二閾值(VT2)低于所述第一閾 值(VT1),而所述第一閾值(VT1)和第二閾值(VT2 )都是所述第二 輸入信號(hào)(Vref (T。))的函數(shù)；-將表示施加到所述轉(zhuǎn)換器的負(fù)載的所述第一信號(hào)(Vi(P))和 表示所述轉(zhuǎn)換器溫度的第二信號(hào)(Vref (T。))施加到所述比較器(10 ), 作為所述第一輸入信號(hào)(Vi(P))和第二輸入信號(hào)(Vref (r));-當(dāng)所述比較器(10)的所述輸出端(Vo)分別達(dá)到所述第一值 (Vol)和所述第二值(Voh)時(shí)，^^所述電子轉(zhuǎn)換器關(guān)斷和重新啟動(dòng)。
27. 如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，所述方法包括生成作 為隨著所述轉(zhuǎn)換器的溫度升高而降低的信號(hào)的所述第二輸入信號(hào)(Vref (r))的步驟。
全文摘要
一種用于保護(hù)電子轉(zhuǎn)換器的設(shè)備，例如用于鹵素?zé)舻脑O(shè)備，包括具有輸出端(Vo)以及同相輸入端(14)和反相輸入端(12)的比較器(10)，所述同相輸入端(14)和所述輸入端反相輸入端(12)用于接收表示施加到所述轉(zhuǎn)換器的負(fù)載的第一輸入信號(hào)(Vi(P))和接收表示所述轉(zhuǎn)換器溫度的第二輸入信號(hào)(Vref(T°))。所述比較器(10)在同相施密特觸發(fā)器配置下具有滯后的輸入-輸出特征。由此，當(dāng)所述第一輸入信號(hào)(Vi(P))超過第一閾值(VT1)時(shí)所述輸出端(Vo)從第一值(Vo1)被變換到第二值(Voh)以關(guān)斷所述電子轉(zhuǎn)換器。當(dāng)所述第一輸入信號(hào)(Vi(P))下降到第二閾值(VT2)以下時(shí)，所述輸出端(Vo)從所述第二值(Voh)被變換回所述第一值(Vo1)以重新啟動(dòng)所述電子轉(zhuǎn)換器。所述第二閾值(VT2)低于所述第一閾值(VT1)，而所述第一(VT1)和第二(VT2)閾值都是表示轉(zhuǎn)換器溫度的信號(hào)(Vref(T°))的函數(shù)。因此，保護(hù)轉(zhuǎn)換器防止電流過載和溫度過載。
文檔編號(hào)H05B41/298GK101371621SQ200780002812
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2007年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月24日
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