可调整过电流水平的过功率保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种可调整过电流水平的过功率保护装置，根据驱动信号电平提供不同的预设比较电平，用以判断是否需要进行保护。并通过周期性或闩锁性地截止电源的驱动信号，以进行过功率保护。本发明专利技术提供的过电流水平可根据电源负载端的需求而调整。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种过功率保护装置，特别涉及一种应用于电源的可调整过电流水平的过功率保护装置。
技术介绍
电源提供稳定调整的输出电压与电流。为了符合安全(safety)标准，电源应具备过功率保护功能，以确保于过载、短路与反馈开路等误动作发生期间，通过限制输出功率或进一步停用电源，以达到保护电源本身与电源系统端的目的。图1为公知电源的电路示意图。电源至少包含有变压器T1、驱动控制单元14、驱动产生单元10、振荡器12、电流感测电阻RS及功率开关Q1。电源的输出端可以取得电压反馈信号VFB。变压器T1一次侧切换电流IP流过电流感测电阻RS产生电流感测信号VCS。驱动控制单元14接收电流感测信号VCS、最大功率信号VLMT与电压反馈信号VFB。当电流感测信号VCS大于最大功率信号VLMT或电压反馈信号VFB时，控制清除信号CLR的输出。驱动产生单元10接收振荡器12输出的时钟信号CLK与驱动控制单元14输出的清除信号CLR，用以周期性地截止驱动信号VPWM，以限制变压器T1一次侧切换电流IP与电源的最大输出功率，使电源的输出稳定。公知应用于打印机与扫描器等具有马达特性的负载的电源，通常会提供一段时间的峰值功率，也就是在一预设时间内允许输出功率大于过电流水平时的输出功率，以满足马达的启动转矩所需的较大的输出功率。该峰值功率通常是最大输出功率的倍数以上，造成主要功率开关与一些耐压耐流元件必须提升电压与电流应力，进而使得成本提高。因此，如何提供电源作适当的保护，并且避免误动作状况的误判，实为重要的课题。此外，由于集成电路的接脚有限，因此峰值功率通常会依据负载需求设定为固定值，所以仅提供给特定的负载使用，并不符合产业所需的通用性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的可调整过电流水平的过功率保护装置，提供可依据负载需求而调整的峰值功率。本专利技术的第一优选实施电路包括一振荡器用以输出时钟信号；一驱动控制单元在电流感测信号超出限定时，输出一清除信号；一驱动产生单元输出可依据清除信号周期性截止电源的一驱动信号；一临界产生单元依据高电位的驱动信号输出一电流限制信号；一过功率比较单元在电流感测信号上升至电流限制信号时，输出一保护信号；一累进触发单元累进计数保护信号到达预设值后，输出一第一截止信号；及一闩锁单元根据该第一截止信号，输出一闩锁信号，以闩锁截止驱动信号，来达到过功率保护的目的。其中，该驱动产生单元根据该闩锁信号以进行闩锁该驱动信号，并根据该驱动控制单元输出的该清除信号，调整该驱动信号的脉冲宽度；该累进触发单元包括连接至该过功率比较单元与该振荡器的一维持单元，该维持单元接收该保护信号与该时钟信号，用以延迟该保护信号的状态，并输出一个上下计数信号，连接至该维持单元的一切换开关，该切换开关接收该上下计数信号，根据该保护信号是否启用而输出导通或截止状态，通过该切换开关连接至一充电电流源的一可变电容，依据该切换开关的导通状态取得一充电电流，用以输出一充电电压，并且该可变电容通过该切换开关连接至一放电电流源，该放电电流源依据该切换开关的截止状态，用以对该可变电容进行放电，及一延迟比较器，连接至该可变电容与一第四临界信号，通过比较该充电电压与该第四临界信号，并于该充电电压大于该第四临界信号时产生该第一截止信号平；该累进触发单元累进计数的持续时间通过该可变电容调整；该临界产生单元由一过电流电源通过一第一可控开关连接一可变阻抗组成，该第一可控开关受控于高电位的该驱动信号而导通，使该过电流电源输出的电流于该可变阻抗上产生该电流限制信号；该电流限制信号的大小通过该可变阻抗调整；该过功率保护装置至少具有一电压反馈端、一电流检测端、一电源输入端、一驱动信号端、一过功率/温度保护端与一可调延迟时间端。本专利技术的第二优选实施例相较于第一优选实施例，进一步包括有一过温保护单元与连接单元，过温保护单元依据低电位的驱动信号判断过温状态是否产生，并以一第二截止信号表示过温状态产生。而连接单元则依据该第二截止信号或该第一截止信号，用以闩锁驱动信号以对电源进行过功率保护与过温度保护。其中，该过温保护单元包括通过一电平二极管连接到该驱动产生单元并通过该临界产生单元中的一可变阻抗连接到一接地端的一温度感测元件，通过一第二可控开关连接到该可变阻抗的一过温度电源，该第二可控开关通过一反向器连接到该驱动产生单元，及连接于该可变阻抗的一过温比较器，比较该过温临界信号与该可变阻抗上的该温度限制信号，并通过一第三可控开关连接到该连接单元，该第三可控开关通过该反向器连接到该驱动产生单元；在该驱动产生单元输出低电位的驱动信号时，该电平二极管、该第二可控开关及该第三可控开关导通，该过温比较器于该温度限制信号下降至该过温临界信号时输出该第二截止信号；该累进触发单元包括连接至该过功率比较单元与该振荡器的一维持单元，该维持单元接收该保护信号与该时钟信号，用以延迟该保护信号的状态，并输出一个上下计数信号，连接至该维持单元的一切换开关，接收该上下计数信号，并根据该保护信号是否启用而输出导通或截止状态，通过该切换开关连接至一充电电流源的一可变电容，依据该切换开关的导通状态取得一充电电流，用以输出一充电电压，该可变电容并通过该切换开关连接至一放电电流源，该放电电流源依据该切换开关的截止状态，用以对该可变电容进行放电，及连接至该可变电容与一第四临界信号的一延迟比较器，通过比较该充电电压与该第四临界信号，并于该充电电压大于该第四临界信号时产生该第一截止信号；其中该累进触发单元累进计数的持续时间通过该可变电容调整；该临界产生单元由一过电流电源通过该第一可控开关连接该可变阻抗与一第四可控开关所组成，该第一可控开关与该第四可控开关受控于高电位的该驱动信号而导通，使得该过电流电源输出的电流于该可变阻抗上产生该电流限制信号；该电流限制信号与该温度限制信号的大小通过该可变阻抗调整；过功率保护装置至少具有一电压反馈端、一电流检测端、一电源输入端、一驱动信号端、一过功率/温度保护端与一可调延迟时间端。按照本专利技术的可调整过电流水平的过功率保护装置，可使电源于不同的误动作发生时进行保护动作，通过累进计数误动作发生的持续时间，可避免负载端于特定时间内需较大额定输出功率时进行不当的保护，并且电流限制信号的电平可根据使用需求自行调整。以上的概述与接下来的详细说明皆为示范性质，是为了进一步说明本专利技术的权利要求。而有关本专利技术的其他目的与优点，将在后续的说明与附图加以阐述。附图说明图1为公知电源的电路示意图；图2为本专利技术第一优选实施例应用于电源的示意图；图3为本专利技术第二优选实施例应用于电源的示意图；图4为本专利技术进行过功率保护时的电路波形示意图；及图5为本专利技术累进触发单元的优选实施例的示意图。其中，附图标记说明如下现有技术变压器T1驱动产生单元10切换电流IP振荡器12感测电阻RS驱动控制单元14电流感测信号VCS电压反馈信号VFB最大功率信号VLMT时钟信号CLK驱动信号VPWM功率开关Q1供应电压VIN清除信号CLR本专利技术驱动产生单元10 闩锁单元21振荡器22 过功率比较单元23闩锁信号LATCH 驱动控制单元25累进触发单元28 可变电容285临界产生单元30 过电流电源IOCP第一可控开关302可变阻抗303保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调整过电流水平的过功率保护装置，使用于一电源中，其特征在于，包括：一振荡器，输出一时钟信号；一驱动控制单元，接收该电源中的一电流感测信号、一电压反馈信号及一最大功率临界信号，用以输出一清除信号；一驱动产生单元， 连接于该振荡器与该驱动控制单元，接收该时钟信号与该清除信号，用以输出一驱动信号；一临界产生单元，连接于该驱动产生单元，依据高电位的该驱动信号，用以输出可调整的一电流限制信号；一过功率比较单元，连接于该临界产生单元，接收比较该 电流限制信号与该电流感测信号，并于该电流感测信号上升至该电流限制信号时，输出一保护信号；一累进触发单元，连接于该过功率比较单元与该振荡器，接收该保护信号与该时钟信号，用以累进计数该保护信号，在该保护信号的计数到达一预设值后，输出一第 一截止信号；及一闩锁单元，连接于该累进触发单元与该驱动产生单元，接收该第一截止信号，用以输出一闩锁信号到该驱动产生单元；其中该驱动产生单元根据该闩锁信号闩锁该驱动信号，并根据该驱动控制单元输出的该清除信号，调整该驱动信号的脉 冲宽度。...

【技术特征摘要】
1.一种可调整过电流水平的过功率保护装置，使用于一电源中，其特征在于，包括一振荡器，输出一时钟信号；一驱动控制单元，接收该电源中的一电流感测信号、一电压反馈信号及一最大功率临界信号，用以输出一清除信号；一驱动产生单元，连接于该振荡器与该驱动控制单元，接收该时钟信号与该清除信号，用以输出一驱动信号；一临界产生单元，连接于该驱动产生单元，依据高电位的该驱动信号，用以输出可调整的一电流限制信号；一过功率比较单元，连接于该临界产生单元，接收比较该电流限制信号与该电流感测信号，并于该电流感测信号上升至该电流限制信号时，输出一保护信号；一累进触发单元，连接于该过功率比较单元与该振荡器，接收该保护信号与该时钟信号，用以累进计数该保护信号，在该保护信号的计数到达一预设值后，输出一第一截止信号；及一闩锁单元，连接于该累进触发单元与该驱动产生单元，接收该第一截止信号，用以输出一闩锁信号到该驱动产生单元；其中该驱动产生单元根据该闩锁信号闩锁该驱动信号，并根据该驱动控制单元输出的该清除信号，调整该驱动信号的脉冲宽度。2.如权利要求1所述的可调整过电流水平的过功率保护装置，其特征在于，该累进触发单元，包括一维持单元，连接至该过功率比较单元与该振荡器，接收该保护信号与该时钟信号，用以延迟该保护信号的状态，并输出一个上下计数信号；一切换开关，连接至该维持单元，接收该上下计数信号，根据该保护信号是否启用而输出导通或截止状态；一可变电容，通过该切换开关连接至一充电电流源，依据该切换开关的导通状态取得一充电电流，用以输出一充电电压，并且该可变电容通过该切换开关连接至一放电电流源，该放电电流源依据该切换开关的截止状态，用以对该可变电容进行放电；及一延迟比较器，连接至该可变电容与一第四临界信号，通过比较该充电电压与该第四临界信号，并于该充电电压大于该第四临界信号时产生该第一截止信号；其中该累进触发单元累进计数的持续时间通过该可变电容调整。3.如权利要求1所述的可调整过电流水平的过功率保护装置，其特征在于，该临界产生单元由一过电流电源通过一第一可控开关连接一可变阻抗组成，该第一可控开关受控于高电位的该驱动信号而导通，使该过电流电源输出的电流于该可变阻抗上产生该电流限制信号。4.如权利要求1所述的可调整过电流水平的过功率保护装置，其特征在于，该电流限制信号的大小通过该可变阻抗调整。5.如权利要求1所述的可调整过电流水平的过功率保护装置，其特征在于，该过功率保护装置至少具有一电压反馈端、一电流检测端、一电源输入端、一驱动信号端、一过功率/温度保护端与一可调延迟时间端。6.一种可调整过电流水平的过功率保护装置，使用于一电源中，其特征在于，包括一振荡器，输出一时钟信号；一驱动控制单元，接收该电源中的一电流感测信号、一电压反馈信号及一最大功率临界信号，用以输出一清除信号；一驱动产生单元，连接于该振荡器与该驱动控制单元，接收该时钟信号与该清除信号，用以输出一驱动信号；一临界产生单元，连接于该驱动产生单元，依据高电位的该驱动信号，用以输出可调整的一电流限制信号；一过温保护单元，连接于该驱动产生单元，接收一过温临界信号，并依据低电位的该驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈佐民，
申请(专利权)人：崇贸科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]