以反驰式架构为基础的电源转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种以反驰式架构为基础的电源转换装置。电源转换装置包括反驰式电源转换电路、控制芯片以及检测辅助电路。反驰式电源转换电路用以接收并转换输入电压，藉以产生直流输出电压。控制芯片反应于电源供应需求而产生脉宽调制信号以控制反驰式电源转换电路的运作，其中控制芯片具有多功能检测接脚。检测辅助电路辅助控制芯片通过多功能检测接脚取得第一检测电压，藉以根据第一检测电压而同时执行过温度保护的检测与过电压保护的检测。第一检测电压关联于直流输出电压或环境温度的热敏电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种电源转换技术，且特别是有关于一种以反驰式架构为基础的电源转换装置。
技术介绍
电源转换装置(power conversion apparatus)主要的用途乃是将电力公司所提供的高压且低稳定性的输入电压(input voltage)转换成适合各种电子装置(electronic device)使用的低压且稳定性较佳的直流输出电压(DC output voltage)。因此，电源转换装置广泛地应用在电脑、办公室自动化设备、工业控制设备以及通信设备等电子装置中。现今电源转换装置中的控制架构(control structure)大多采用脉宽调制控制芯片(pulse width modulation control chip，简称：PWM control chip)。而且，为了要保护电源转换装置免于受到过温度(over temperature，简称：OT)、过电压(over voltage，简称：OV)以及过电流(over current，简称：OC)等等的现象而损毁，现今脉宽调制控制芯片大多会设置独立的多只检测接脚(detection pin)以分别执行过温度保护(OTP)的检测以及过电压保护(OVP)的检测。换言之，现今脉宽调制控制芯片的单一只检测接脚顶多只能对应到一种相关的功能检测而已，从而最终地增加脉宽调制控制芯片整体的成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种以反驰式架构为基础(flyback-based)的电源转换装置，藉以解决现有技术所述及的问题。本专利技术的电源转换装置包括反驰式电源转换电路、控制芯片以及检测辅助电路。反驰式电源转换电路用以接收输入电压，并且反应于脉宽调制信号而对输入电压进行转换，藉以产生并提供直流输出电压。控制芯片耦接反驰式电源转换电路，并反应于电源供应需求而产生脉宽调制信号以控制反驰式 电源转换电路的运作。其中，控制芯片具有一多功能检测接脚。检测辅助电路耦接反驰式电源转换电路与控制芯片的多功能检测接脚。其中，检测辅助电路于第一检测阶段辅助控制芯片通过多功能检测接脚取得第一检测电压，藉以根据第一检测电压而同时执行过温度保护的检测与过电压保护的检测。其中，第一检测电压关联于直流输出电压或环境温度的热敏电压。在本专利技术的一实施例中，上述的电源转换装置中，控制芯片在脉宽调制信号的禁能期间进入第一检测阶段，且在脉宽调制信号的致能期间进入第二检测阶段。在本专利技术的一实施例中，上述的电源转换装置中，反驰式电源转换电路包括变压器、功率开关、第一电阻、第一二极管、第一电容以及第二二极管。变压器具有主线圈、次线圈与辅助线圈。其中，主线圈的同名端用以接收输入电压。次线圈的同名端耦接第二接地端。辅助线圈的同名端耦接第一接地端。功率开关的第一端耦接主线圈的异名端。功率开关的控制端耦接控制芯片以接收脉宽调制信号。第一电阻的第一端耦接功率开关的第二端并提供过电流保护检测电压给控制芯片。第一电阻的第二端则耦接至第一接地端。第一二极管的阳极耦接次线圈的异名端。第一二极管的阴极用以产生并输出直流输出电压。第一电容耦接于第一二极管的阴极与第二接地端之间。第二二极管的阳极耦接辅助线圈的异名端。第二二极管的阴极则用以产生直流系统电压给控制芯片。在本专利技术的一实施例中，上述的电源转换装置中，检测辅助电路包括第二电阻、第三电阻、第三二极管、热敏电阻、以及第四电阻。第二电阻的第一端耦接辅助线圈的异名端。第二电阻的第二端则耦接多功能检测接脚。第三电阻的第一端耦接多功能检测接脚。第三电阻的第二端则耦接至第一接地端。第三二极管的阴极耦接多功能检测接脚。热敏电阻的第一端耦接辅助线圈的异名端。热敏电阻的第二端耦接第三二极管的阳极。第四电阻的第一端耦接第三二极管的阳极。第四电阻的第二端则耦接至第一接地端。在本专利技术的一实施例中，上述的电源转换装置中，热敏电阻为具有负温度系数的热敏电阻。在本专利技术的一实施例中，上述的电源转换装置中，控制芯片包括控制主体电路、过温度/过电压保护电路、电流检测电路、谷值电压检测电路以及过 电流保护电路。控制主体电路用以作为控制芯片的运作核心，并且反应于电源供应需求而产生脉宽调制信号。过温度/过电压保护电路耦接于多功能检测接脚与控制主体电路之间，用于第一检测阶段同时执行过温度保护的检测与过电压保护的检测，并且据以提供第一检测结果给控制主体电路。其中，控制主体电路反应于第一检测结果而决定是否启动过温度/过电压保护机制。电流检测电路耦接于多功能检测接脚与控制主体电路之间，用于第二检测阶段执行输入电压的检测，并且据以提供第二检测结果给控制主体电路。其中，控制主体电路反应于第二检测结果而决定是否启动输入足压/欠压(input brown-in/brown-out)保护机制。谷值电压检测电路耦接于多功能检测接脚与控制主体电路之间，用于第一检测阶段从检测辅助电路获取第一检测电压，并且据以提供第三检测结果。其中，控制主体电路还反应于第三检测结果而决定是否致能脉宽调制信号。过电流保护电路耦接于第一电阻的第一端与控制主体电路之间，用于第二检测阶段，反应于过电流保护检测电压而执行过电流保护的检测，并据以提供第四检测结果给控制主体电路。其中，控制主体电路还反应于第四检测结果而决定是否启动过电流保护机制。其中，控制主体电路还反应于第二检测结果以决定是否对启动过电流保护机制的过电流保护点进行补偿。在本专利技术的一实施例中，上述的电源转换装置中，当过温度/过电压保护电路同时执行过温度保护的检测与过电压保护的检测时，过温度/过电压保护电路从检测辅助电路获取第一检测电压。其中，过温度/过电压保护电路比较第一检测电压与过温度/过电压保护参考电压，并且据以产生第一检测结果。在本专利技术的一实施例中，上述的电源转换装置中，当控制主体电路反应于第一检测结果而决定启动过温度/过电压保护机制时，控制主体电路停止输出脉宽调制信号，直至控制主体电路反应于第一检测结果而决定关闭过温度/过电压保护机制为止。在本专利技术的一实施例中，上述的电源转换装置中，过温度/过电压保护电路包括开关以及比较器。开关的第一端耦接多功能检测接脚。开关的控制端接收来自控制主体电路的第一控制信号。其中，开关反应于第一控制信号而在控制芯片进入第一检测阶段达预设时间之后导通。比较器的正输入端耦接开关的第二端，比较器的负输入端用以接收过温度/过电压保护参考电压。比 较器的输出端用以输出第一检测结果。在本专利技术的一实施例中，上述的电源转换装置中，当第三二极管截止时，第一检测电压关联于直流输出电压。此时，过温度/过电压保护电路根据第一检测电压而执行过电压保护的检测，且过温度/过电压保护电路实质上的过电压保护参考电压为过温度/过电压保护参考电压。另一方面，当第三二极管导通时，第一检测电压关联于直流输出电压与环境温度的热敏电压。过温度/过电压保护电路根据第一检测电压而同时执行过温度保护的检测与过电压保护的检测。此时，过温度/过电压保护电路实质上的过温度保护参考电压为过温度/过电压保护参考电压与第三二极管的顺向偏压之和，过温度/过电压保护电路实质上的过电压保护参考电压低于过温度/过电压保护参考电压，且环境温度越高，过温度/过电压保护电路实质上的过电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源转换装置，其特征在于，包括：反驰式电源转换电路，用以接收输入电压，并且反应于脉宽调制信号而对该输入电压进行转换，藉以产生并提供直流输出电压；控制芯片，耦接该反驰式电源转换电路，并反应于电源供应需求而产生该脉宽调制信号以控制该反驰式电源转换电路的运作，其中该控制芯片具有多功能检测接脚；以及检测辅助电路，耦接该反驰式电源转换电路与该控制芯片的该多功能检测接脚，其中，该检测辅助电路在第一检测阶段辅助该控制芯片通过该多功能检测接脚取得第一检测电压，藉以根据该第一检测电压而同时执行过温度保护的检测与过电压保护的检测，其中，该第一检测电压关联于该直流输出电压或环境温度的热敏电压。

【技术特征摘要】
2014.12.24 TW 1031452091.一种电源转换装置，其特征在于，包括：反驰式电源转换电路，用以接收输入电压，并且反应于脉宽调制信号而对该输入电压进行转换，藉以产生并提供直流输出电压；控制芯片，耦接该反驰式电源转换电路，并反应于电源供应需求而产生该脉宽调制信号以控制该反驰式电源转换电路的运作，其中该控制芯片具有多功能检测接脚；以及检测辅助电路，耦接该反驰式电源转换电路与该控制芯片的该多功能检测接脚，其中，该检测辅助电路在第一检测阶段辅助该控制芯片通过该多功能检测接脚取得第一检测电压，藉以根据该第一检测电压而同时执行过温度保护的检测与过电压保护的检测，其中，该第一检测电压关联于该直流输出电压或环境温度的热敏电压。2.根据权利要求1所述的电源转换装置，其特征在于，该控制芯片在该脉宽调制信号的禁能期间进入该第一检测阶段，且在该脉宽调制信号的致能期间进入第二检测阶段。3.根据权利要求2所述的电源转换装置，其特征在于，该反驰式电源转换电路包括：变压器，具有主线圈、次线圈与辅助线圈，其中该主线圈的同名端用以接收该输入电压，该次线圈的同名端耦接第二接地端，且该辅助线圈的同名端耦接第一接地端；功率开关，其第一端耦接该主线圈的异名端，而其控制端耦接该控制芯片以接收该脉宽调制信号；第一电阻，其第一端耦接该功率开关的第二端并提供过电流保护检测电压给该控制芯片，而其第二端则耦接至该第一接地端；第一二极管，其阳极耦接该次线圈的异名端，而其阴极用以产生并输出该直流输出电压；第一电容，耦接于该第一二极管的阴极与该第二接地端之间；以及第二二极管，其阳极耦接该辅助线圈的异名端，而其阴极则用以产生直流系统电压给该控制芯片。4.根据权利要求3所述的电源转换装置，其特征在于，该检测辅助电路包括：第二电阻，其第一端耦接该辅助线圈的异名端，而其第二端则耦接该多功能检测接脚；第三电阻，其第一端耦接该多功能检测接脚，而其第二端则耦接至该第一接地端；第三二极管，其阴极耦接该多功能检测接脚；热敏电阻，其第一端耦接该辅助线圈的异名端，而其第二端耦接该第三二极管的阳极；以及第四电阻，其第一端耦接该第三二极管的阳极，而其第二端则耦接至该第一接地端。5.根据权利要求4所述的电源转换装置，其特征在于，该热敏电阻为具有负温度系数的热敏电阻。6.根据权利要求4所述的电源转换装置，其特征在于，该控制芯片包括：控制主体电路，用以作为该控制芯片的运作核心，并且反应于该电源供应需求而产生该脉宽调制信号；过温度/过电压保护电路，耦接于该多功能检测接脚与该控制主体电路之间，用于该第一检测阶段同时执行该过温度保护的检测与该过电压保护的检测，并且据以提供第一检测结果给该控制主体电路，其中该控制主体电路反应于该第一检测结果而决定是否启动过温度/过电压保护机制；电流检测电路，耦接于该多功能检测接脚与该控制主体电路之间，用于该第二检测阶段执行该输入电压的检测，并且据以提供第二检测结果给该控制主体电路，其中该控制主体电路反应于该第二检测结果而决定是否启动输入足压/欠压保护机制；谷值电压检测电路，耦接于该多功能检测接脚与该控制主体电路之间，用于该第一检测阶段从该检测辅助电路获取该第一检测电压，并且据以提供第三检测结果，其中该控制主体电路还反应于该第三检测结果而决定是否致能该脉宽调制信号；以及过电流保护电路，耦接于该第一电阻的第一端与该控制主体电路之间，用于该第二检测阶段，反应于该过电流保护检测电压而执行过电流保护的检
\t测，并据以提供第四检测结果给该控制主体电路，其中该控制主体电路还反应于该第四检测结果而决定是否启动过电流保护机制，其中，该控制主体电路还反应于该第二检测结果以决定是否对启动该过电流保护机制的过电流保护点进行补偿。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯柏任，
申请(专利权)人：力林科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71