保护电路与保护方法技术

一种保护电路与保护方法，用于功率转换器。保护电路包括传感器电路、检测电路以及初始保护电路。传感器电路感测功率转换器的输出电流以生成负载信号。检测电路检测在连接端口的信号端上的电压信号。初始保护电路接收负载信号，且比较负载信号与初始保护阈值。当在保护电路被启用之后，信号端上的电压信号由低电平切换为高电平时，功率转换器进入初始保护模式，且初始保护电路计数连接端口认证程序的初始期间。当在连接端口认证程序的初始期间中，负载信号大于初始保护阈值时，初始保护电路将生成第一保护信号以关闭功率转换器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种保护电路，特别涉及一种反驰式功率转换器的保护电路。
技术介绍
现在的移动式装置，例如智能型手机或平板计算机，较往常变得更加流行。这些装置通常由旅行适配器来供给电源(充电)。然而，由于介于旅行适配器/移动式装置的小型连接端口的电源端与接地端之间或者介于连接此两者的连接导线的电源端与接地端之间的导电性污染，可能导致短路的问题。由污染所引起的大量短路电流可能损坏小型连接端口、连接导线甚或是受电装置本身。业界因此期望能有解决上述问题的保护电路与方法。
技术实现思路
因此，本专利技术提供一种保护电路，其能检测是否发生任何的污染事件，以保护导线与受电装置，使其避免被大电流所破坏。本专利技术提供一种保护电路，用于功率转换器。此功率转换器具有耦接功率转换器的输出端的连接端口。保护电路包括传感器电路、检测电路以及初始保护电路。传感器电路耦接连接端口，其感测功率转换器的输出电流以生成负载信号。检测电路耦接连接端口，其检测在连接端口的信号端上的电压信号。初始保护电路耦接传感器电路，其接收负载信号，且比较负载信号与初始保护阈值。当在保护电路被启用之后，信号端上的电压信号由低电平切换为高电平时，功率转换器进入初始保护模式，且初始保护电路计数连接端口认证程序的初始期间。当在连接端口认证程序的初始期间中，负载信号大于初始保护阈值时，初始保护电路将生成第一保护信号以关闭功率转换器。上述高电平为高于连接阈值的电平，且上述低电平为低于连接阈值的电平。本专利技术还提供一种保护电路，用于功率转换器。此功率转换器具有耦接功率转换器的输出端的连接端口。保护电路包括传感器电路、检测电路、卸离确认电路以及卸离保护电路。传感器电路耦接连接端口，其感测功率转换器的输出电流以生成负载信号。检测电路耦接连接端口，其检测在连接端口的信号端上的电压信号。卸离确认电路耦接传感器电路以及检测电路，其根据负载信号以及在信号端上的电压信号来生成卸离确认信号。卸离保护电路耦接卸离确认电路，其接收卸离确认信号以及负载信号，且比较负载信号与卸离保护阈值。在保护电路被启用之后，当信号端上的电压信号由低电平切换为高电平时，功率转换器启动连接端口认证程序。当在信号端上的电压信号小于连接阈值且负载信号小于卸离阈值时，卸离确认电路启用卸离确认信号。当卸离确认信号被启用且负载信号大于卸离保护阈值时，卸离保护电路生成第一保护信号以关闭功率转换器。上述高电平高于连接阈值的电平，且上述低电平为低于连接阈值的电平。本专利技术提供一种保护方法，用于功率转换器。此功率转换器具有耦接功率转换器的输出端的连接端口。此保护方法包括以下步骤：判断在连接端口的信号端上的电压信号是否发生正沿；当信号端上的电压信号发生该正沿时，进入初始保护模式，且判断在连接端口认证程序的初始期间中，负载信号是否大于初始保护阈值，其中，负载信号与功率转换器的一输出电流相关；以及当在连接端口认证程序的初始期间中，负载信号大于该初始保护阈值，关闭功率转换器。本专利技术还提供一种保护方法，用于功率转换器。此功率转换器具有耦接功率转换器的输出端的连接端口。此保护方法包括以下步骤：判断在连接端口的信号端上的电压信号是否发生正沿；当信号端上的电压信号发生正沿时，进入连接端口认证程序，且判断在信号端上的电压信号是否大于连接阈值；在连接端口认证程序期间，当在信号端上的电压信号不大于连接阈值时，判断负载信号是否小于卸离阈值；在连接端口认证程序期间，当负载信号小于卸离阈值，判断负载信号是否大于卸离保护阈值，其中，负载信号与功率转换器的输出电流相关；以及当在连接端口认证程序期间中，负载信号大于卸离保护阈值时，关闭功率转换器。附图说明图1A表示根据本专利技术一实施例的适应性反驰式功率转换器。图1B表示根据本专利技术一实施例的适应性反驰式功率转换器，其通过连接导线来连接受电装置。图2表示适应性反驰式功率转换器的保护电路的一示范实施例。图2A表示当在BC1.2程序的初始期间中发生连接端口/电缆污染时，图2中保护电路的主要信号的波形。图2B表示当在受电装置自功率转换器卸离之后发生连接端口/电缆污染时，图2中保护电路的主要信号的波形。图2C表示当受电装置正要求功率转换器执行污染检测的同时发生连接端口/电缆污染时，图2中保护电路的主要信号的波形。图2D表示根据本专利技术一实施例，用于图2的保护电路的保护方法的流程图。图3表示适应性反驰式功率转换器的保护电路的另一示范实施例。图3A是表示当在BC1.2程序的初始期间中发生连接端口/电缆污染时，图3中保护电路的主要信号的波形。图3B是表示当受电装置正要求功率转换器执行污染检测的同时发生连接端口/电缆污染时，图3中保护电路的主要信号的波形。图3C是表示根据本专利技术另一实施例，用于图3的保护电路的保护方法的流程图。图4表示适应性反驰式功率转换器的保护电路的另一示范实施例。图4A表示当在受电装置自功率转换器卸离之后发生连接端口/电缆污染时，图4中保护电路的主要信号的波形。图4B表示当受电装置正要求功率转换器执行污染检测的同时发生连接端口/电缆污染时，图4中保护电路的主要信号的波形。图4C表示根据本专利技术另一实施例，用于图4的保护电路的保护方法的流程图。【符号说明】8受电装置； 10变压器；11电阻器； 12电容器；13整流器(二极管)； 25功率开关；30脉宽调制控制器； 31闸驱动器；32闸驱动器； 40光耦合器；42整流器(二极管)； 46电容器；47、48电阻器； 49电容器；50保护电路；100a、100b、100c保护电路；101开关； 102检测电路；103传感器电路； 104反相器；105BC1.2计数器； 106或门；107D型触发器； 200a、200c卸离确认电路；201D型触发器； 202反相器；203、204与门； 205比较器；206D型触发器； 207锁存器；208或门； 300a、300b初始保护电路；301比较器；302BC1.2污染检测计数器；303与门； 400a、400c卸离保护电路；402比较器； 403与门；500a、500b、500c装置保护电路；501触发器； 502受电装置信号检测计数器；503比较器； 504与门；601…616步骤；701、702、704…712、715步骤；701、702、704…712、715步骤；801…803、807…813、815、816步骤；D+正信号端； D-负信号端；DN、DP端点； GD端点；GND接地端； IF1、IF2、IF3电流阈值；IOUT输出电流； PBC、PDTC、PPS保护信号；PRT保护启动信号； PT端点；RX、RY、RZ导电物质； SATC连接确认信号；SBCBC1.2就绪信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保护电路，用于功率转换器，所述功率转换器具有耦接所述功率转换器的输出端的连接端口，所述保护电路包括：传感器电路，耦接所述连接端口，感测所述功率转换器的输出电流以生成负载信号；检测电路，耦接所述连接端口，检测在所述连接端口的信号端上的电压信号；以及初始保护电路，耦接所述传感器电路，接收所述负载信号，且比较所述负载信号与初始保护阈值；其中，当在所述保护电路被启用之后，所述信号端上的所述电压信号由低电平切换为高电平时，所述功率转换器进入初始保护模式，且所述初始保护电路计数连接端口认证程序的初始期间；其中，在所述连接端口认证程序的所述初始期间中，当所述负载信号大于所述初始保护阈值时，所述初始保护电路将生成第一保护信号以关闭所述功率转换器；以及其中，所述高电平为高于连接阈值的电平，且所述低电平为低于所述连接阈值的电平。

【技术特征摘要】
2016.06.07 US 15/175,3821.一种保护电路，用于功率转换器，所述功率转换器具有耦接所述功率转换器的输出端的连接端口，所述保护电路包括：传感器电路，耦接所述连接端口，感测所述功率转换器的输出电流以生成负载信号；检测电路，耦接所述连接端口，检测在所述连接端口的信号端上的电压信号；以及初始保护电路，耦接所述传感器电路，接收所述负载信号，且比较所述负载信号与初始保护阈值；其中，当在所述保护电路被启用之后，所述信号端上的所述电压信号由低电平切换为高电平时，所述功率转换器进入初始保护模式，且所述初始保护电路计数连接端口认证程序的初始期间；其中，在所述连接端口认证程序的所述初始期间中，当所述负载信号大于所述初始保护阈值时，所述初始保护电路将生成第一保护信号以关闭所述功率转换器；以及其中，所述高电平为高于连接阈值的电平，且所述低电平为低于所述连接阈值的电平。2.如权利要求1所述的保护电路，其中，所述连接端口认证程序为电池充电规范1.2版(BC1.2)程序。3.如权利要求1所述的保护电路，还包括：卸离确认电路，耦接所述传感器电路以及所述检测电路，根据所述负载信号以及在所述信号端上的所述电压信号来生成卸离确认信号；以及卸离保护电路，耦接所述卸离确认电路，接收所述卸离确认信号以及所述负载信号，且比较所述负载信号与卸离保护阈值；其中，当在所述信号端上的所述电压信号由所述高电平变为小于所述连接阈值且所述负载信号小于卸离阈值时，所述卸离确认电路启用所述卸离确认信号；以及其中，当所述卸离确认信号被启用且所述负载信号大于所述卸离保护阈值时，所述卸离保护电路生成第二保护信号以关闭所述功率转换器。4.如权利要求3所述的保护电路，其中，当在所述保护电路被启用之后，当所述信号端上的所述电压信号持续地维持在所述低电平时，所述卸离确认电路启用所述卸离确认信号；以及其中，当所述卸离确认信号被启用且所述负载信号大于所述卸离保护阈值时，所述卸离保护电路生成所述第二保护信号以关闭所述功率转换器。5.如权利要求3所述的保护电路，还包括：装置保护电路，耦接所述传感器电路以及所述检测电路，接收所述负载信号，且比较所述负载信号与装置保护阈值；其中，在所述功率转换器离开所述初始保护模式之后，当所述信号端上的所述电压信号由所述高电平变为小于所述连接阈值且所述负载信号大于所述装置保护阈值时，所述装置保护电路生成第三保护信号以关闭所述功率转换器。6.如权利要求5所述的保护电路，其中，所述初始保护阈值、所述卸离保护阈值以及所述装置保护阈值皆高于所述卸离阈值。7.如权利要求1所述的保护电路，还包括：装置保护电路，耦接所述传感器电路以及所述检测电路，接收所述负载信号，且比较所述负载信号与装置保护阈值；其中，在所述功率转换器离开所述初始保护模式之后，当所述信号端上的所述电压信号由所述高电平变为小于所述连接阈值且所述负载信号大于所述装置保护阈值时，所述装置保护电路生成第二保护信号以关闭所述功率转换器。8.如权利要求1所述的保护电路，其中，所述连接端口连接由所述功率转换器所充电的受电装置。9.如权利要求1所述的保护电路，其中，所述连接端口为通用串行总线(universal serial bus，USB)端口。10.一种保护电路，用于功率转换器，所述功率转换器具有耦接所述功率转换器的输出端的连接端口，所述保护电路包括：传感器电路，耦接所述连接端口，感测所述功率转换器的输出电流以生成负载信号；检测电路，耦接所述连接端口，检测在所述连接端口的信号端上的电压信号；卸离确认电路，耦接所述传感器电路以及所述检测电路，根据所述负载信号以及在所述信号端上的所述电压信号来生成卸离确认信号；以及卸离保护电路，耦接所述卸离确认电路，接收所述卸离确认信号以及所述负载信号，且比较所述负载信号与卸离保护阈值；其中，在所述保护电路被启用之后，当所述信号端上的所述电压信号由低电平切换为高电平时，所述功率转换器启动连接端口认证程序；其中，当在所述信号端上的所述电压信号小于连接阈值且所述负载信号小于卸离阈值时，所述卸离确认电路启用所述卸离确认信号；其中，当所述卸离确认信号被启用且所述负载信号大于所述卸离保护阈值时，所述卸离保护电路生成第一保护信号以关闭所述功率转换器；以及其中，所述高电平为高于所述连接阈值的电平，且所述低电平为低于所述连接阈值的电平。11.如权利要求10所述的保护电路，其中，所述连接端口认证程序为电池充电规范1.2版(BC1.2)程序。12.如权利要求10所述的保护电路，其中，当在所述保护电路被启用之后，当所述信号端上的所述电压信号持续地维持在所述低电平时，所述卸离确认电路启用所述卸离确认信号；以及其中，当所述卸离确认信号被启用且所述负载信号大于所述卸离保护阈值时，所述卸离保护电路生成所述第一保护信号以关闭所述功率转换器。13.如权利要求10所述的保护电路，还包括：装置保护电路，耦接所述传感器电路以及所述检测电路，接收所述负载信号，且比较所述负载信号与装置保护阈值；其中，在所述功率转换器结束所述连接端口认证程序之后，当所述信号端上的所述电压信号由所述高电平变为小于所述连接阈值且所述负载信号大于所述装置保护阈值时，所述装置保护电路生成第二保护信号以关闭所述功率转换器。14.如权利要求13所述的保护电路，其中，所述卸离保护阈值以及所述装置保护阈值皆高于所述卸离阈值。15.如权利要求10所述的保护电路，其中，所述连接端口连接由所述功率转换器所充电的受电装置。16.如权利要求10所述的保护电路，其中，所述连接端口为通用串行总线(universal serial bus，USB)端口。17.一种保护方法，用于功率转换器，所述功率转换器具有耦接所述功率转换器的输出端的连接端口，所述保护方法包括：判断在所述连接端口的信号端上的电压信号是否发生正沿；当所述信号端上的所述电压信号发生所述正沿时，进入初始保护模式，且判断在连接端口认证程序的初始期间中，负载信号是否大于初始保护阈值，其中，所述负载信号与所述功率转换器的输出电流相关；以及在所述连接端口认证程序的所述初始期间中，当所述负载信号大于所述初始保护阈值，关闭所述功率转换器。18.如权利要求17所述的保护方法，其中，所述连接端口为通用串行总线(universal serial bus，USB)端口。19.如权利要求17所述的保护方法，还包括：当所述信号端上的所述电压信号没有发生所述正沿时，判断所述负载信号是否大于卸离保护阈值；以及当所述信号端上的所述电压信号没有发生所述正沿时且所述负载信号大于所述卸离保护阈值时，关闭所述功率转换器。20.如权利要求19所述的保护方法，其中，所述初始保护阈值可大于或小于所述卸离保护阈值。21.如权利要求17所述的保护方法，还包括：在所述连接端口认证程序的所述初始期间，当所述负载信号不大于所述初始保护阈值时，判断在所述信号端上的电压信号是否大于连接阈值；在所述连接端口认证程序的所述初始期间，当在所述信号端上的所述电压信号不大于所述连接阈值时，判断所述负载信号是否小于卸离阈值；在...

【专利技术属性】
技术研发人员：金义洙，傅健铭，王瑞乾，王周升，金周炫，曾泽仁，
申请(专利权)人：台湾快捷国际股份有限公司，快捷半导体苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71