电源转换器的检错装置及其检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用来检测回扫式电源转换器是否有异常现象发生的装置及其检测方法，其中检测装置包含有一检测电路、一比较电路以及一判断电路，检测电路根据电源转换器的输出讯号产生一回授讯号，比较电路则产生一指示讯号，指示回授讯号与一临界值间的电压比较结果，判断电路再根据指示讯号判断错误是否发生。由于回授讯号可立即反应出输出讯号的电压高低，本发明专利技术藉由比较回授讯号的电压电平与一临界值，可迅速且正确地判断出是否有错误发生，以利于迅速且正确地对电源转换器进行保护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及 一 种，特别是涉及一 种用来检测电源转换器的电流感测电阻是否发生短路接地状况的检错装置 及其检测方法。
技术介绍
图l是 一已知回扫式(fly-back)电源转换器的示意图。回扫式电源转 换器IOO是利用切换晶体管Ql，来将输入的交流电压V,e转换成直流的输出 电压VQUT，更详细地说，当晶体管Q1导通时，经整流后的直流输入电压V！ 的能量会储存于变压器(transformer) T的初级绕组(primary winding) Lp 上，'并在晶体管Ql关闭时将能量传递至次级绕组(secondary winding) Ls 以形成输出电压V晶体管Ql的栅极连接至一脉宽调制控制芯片110,由控制芯片110输 出一脉宽调制(PWM)讯号来控制晶体管Ql的导通。控制芯片IIO会根据目 前输出电压V。UT的电压电平以及于电流感测接脚(current sensing pin)CS 所-险测到的初级绕组电流Ip来调整脉宽调制讯号的负载周期(duty cycle),以使回扫式电源转换器100产生预期的输出电压V0UT。在这种情况下，当耦接于电流感测接脚CS的电流感测电阻Rcs因机械故 障或操作不当等因素不小心短路接地，使晶体管Ql的源极接地时，电流感测接脚CS检测不到初级绕组电流Ip过高的情形，因此，控制芯片110会 一直以最大的负载周期来切换晶体管Q1，使得输出电压V證不断沖高，甚至 影响回扫式电源转换器10 0输出端所连接的电路的运作。一种解决的方法是藉由检测变压器T的辅助绕组(auxiliary winding)Laux所提供的VCC电压，来判断输出电压V附是否过高。这是由于 输入电压Vr的能量从初级绕组Lp传递至次级绕组Ls时，同样会传递至辅 助绕组Laux,次级绕组Ls在对输出电压V。uT充电时，辅助绕组Uux亦对Vcc电压充电，因此，当控制芯片110检测到Vcc电压高于一预设的过电压保护临界值(over voltage protection threshold)时，即判断丰命出电压V0UT 过高，应启动过电压保护机制，将脉宽调制讯号的负载周期降低或关闭晶体管Ql,使输出电压V。ut降低。然而，Va电压的过电压保护临界值会比正常运作时的工作点要高得多， 要同时兼顾正常运作以及电流感测电阻Rcs短路时的过电压保护来设计初级 绕组Lp及辅助绕组Laux间的线團比值是非常复杂且困难的。另外，当输 出电压VoM尚处于零电位时，Va电压已经不为零(先经由Rl从输入的交流电 压Vw得到部分能量)，因此，当初级绕组开始切换传递能量时，次级的二极 管DSN会比辅助绕组侧的二极管DA早导通，使次级绕组较辅助绕组更早得 到储存于初级绕组的能量，如此一来，若等到L电压高于预设的过电压保 护临界值才执行过电压保护时，输出电压V。uT已经过高，仍然可能对输出端 所连接的电路造成影响。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术即在于提供一种电源转换器的检错误装置及其检测 方法，用来检测一电源转换器的电流感测电阻是否发生短路接地的状况， 以解决上述问题。根据本专利技术的 一 实施例，该电源转换器包含有用来接收一输入电压讯 号的一初级绕组，以及用来产生一输出电压讯号的一次级绕组，而该装置 包含有一检测电路、 一比较电路以及一判断电路，其中该检测电路根据该 电源转换器的输出电压讯号产生一回授讯号，该比较电路则耦接于检测电 路，用来产生一指示讯号，指示该回授讯号与一临界值间的电压比较结果， 该判断电路再根据该指示讯号判断错误是否发生。附图说明图1是一习知回扫式电源转换器的示意图。 图2是本专利技术的检测装置一实施例的示意图。图3是图2的检测装置应用于一回扫式电源转换器时内部电路的一实 施例的示意图。图4是回授讯号FB、指示讯号Ind、触发器232的输出讯号Er-Ql、检 测错误讯号Er-det以及电源正常讯号PGD间的波形关系示意图。附图符号说明100回扫式电源转换器110控制芯片200检测装置2104全测电3各212稳压调整器213稳压器214光耦合器215发光二极管216电源220比專交电^各222第 一反相器224第二反相器230判断电路232、234触发器具体实施例方式为了解决现有技术所遭遇到的问题，图2所示的检测装置200是利用 与电源转换器的输出电压具有立即相关性的一回授讯号来作为检测标的， 检测装置200藉由检测回授讯号是否低于一临界值，即可判断出输出电压 是否过高以及是否应启动过电压保护机制。检测装置200包含有一检测电路210、 一比较电路220以及一判断电路 230,其中检测电路210用来根据电源转换器(图中未显示)的输出电压讯号 产生回授讯号，接着，比较电路220根据回授讯号的电压电平以及一临界 值产生一指示讯号，以指示回授讯号与该临界值间的电压比较结果，再由 判断电路230根据指示讯号判断是否有使电源转换器的输出电压讯号出现 异常的错误发生(例如电流感测电阻Res短路的异常情形)。若判断电路230 判断电源转换器内部有错误发生，即可控制电源转换器的电源管理电路停 止电源转换器的运作，直到错误被解决，例如当检测装置200检测到输出 电压异常过高时，便可控制电源转换器中的脉宽调制控制芯片，来调整耦 接于变压器初级绕组的功率晶体管的导通时间，甚或是将功率晶体管关闭， 使得输出电压得以降低至安全范围。请参考图3，其检测装置200应用于一回扫式电源转换器时内部电路的 一实施例的示意图。检测电路210包含有一稳压调整器212以及一光耦合 器214,稳压调整器212中的三端并联稳压器(three-terminal shunt regulator)213内建有运算放大器，当回扫式电源转换器的输出电压Vout 大于参考电压Vref时，稳压器213的漏取电流(sink current)会增加，使光耦合器214中的发光二极管(LED) 215的发光量增加，在经过光电转换后， 光耦合器214的输出端形成对应于输出电压Vout的一电流I，由于光耦合 器214的输出端还耦接至一 阻抗组件(例如电阻R)及一电源216,故检测电 路210所产生的回授讯号FB反比于输出电压Vout,亦即，当输出电压Vout 越高时，回4受讯号FB的电压越小，因此，当输出电压Vout高于一过电压 保护临界值时，回授讯号FB会下降至接近零电位。请注意，回授讯号FB 与输出电压Vout间具有立即的相关性，因此，相较于现有技术所采用的辅 助绕组侧VCC电压，本实施例可正确且迅速地根据输出电压Vout的大小进 行反应。检测电路210所产生的回授讯号FB输入至比较电路220,如同先前所 述，比较电路220根据回授讯号FB的电压电平以及一临界值产生一指示讯 号Ind。在本实施例中，比较电路220包含有一第一晶体管Qc、 一第二晶 体管Qd、 一电流源221、 一第一反相器222以及一第二反相器224,而临界 值即为第一晶体管Qc的阈值电压电平(threshold voltage) Vth。第一晶体 管Qc具有一控制端(栅极)、 一第一端(漏极)以及一第二端(源极)，其中控 制端耦接于检测电路210,用来接收回授讯号FB，第一端耦接于一第一电 压电平(在本实施例中，第一端耦接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源转换器的检错误装置，用来检测一电源转换器的电流感测电阻是否发生短路接地的状况，该电源转换器包含有用来接收一输入电压讯号的一初级绕组，以及用来产生一输出电压讯号的一次级绕组，该装置包含有：　一检测电路，用来根据该输出电压讯号产生 一回授讯号；　一比较电路，耦接于该检测电路，用来产生一指示讯号，指示该回授讯号与一临界值间的电压比较结果；以及　一判断电路，耦接于该比较电路，用来根据该指示讯号判断该电流感测电阻是否发生短路接地状况。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈逸伦，魏大钧，
申请(专利权)人：通嘉科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]