电源转换电路及控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种电源转换电路及控制器。其中控制器通过一驱动电压端接收操作所需电力，并用以控制一转换电路将一输入电压转换成一输出电压。该控制器在发生电路异常时就闩锁，以停止提供部分或全部的功能直至输入电源被移除为止。这样可避免现有技术电路中，元件的使用寿命缩减及使用者使用安全疑虑的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电源转换电路及其控制器，尤其涉及一种具有闩锁保护功能的电 源转换电路及其控制器。
技术介绍
现今的电源供应器主要可分为线性式和切换式电源供应器两种。线性式电源供应 器的电路简单、纹波小、电磁干扰小，然而电子元件较大，故电路体积大且重量重，而且转换 效率低。切换式电源供应器虽然电路较复杂，且纹波比较大、电磁干扰也比较大，但由于有 转换效率高、空载时耗电小的优点，目前电源供应器的市场乃以切换式电源供应器为主流。图1为现有用以驱动灯管的切换式电源供应器的电路示意图。切换式电源供应器 包含一初始电阻R、一初始电容C2、一齐纳二极管(ZenerDiode)Z、一控制器CON、一高端驱 动电容Cl、一高端驱动变压器Tl、一高端晶体管开关Ml、一低端晶体管开关M2、一二极管D、 一输出电容C3以及一变压器T2，用以将一直流输入电压VIN转换成一交流输出电压VOUT 以驱动一灯管LAMP。当直流输入电压VIN输入后，通过初始电阻R提供电流至初始电容C2，使初始电 容C2的跨压开始上升至等于齐纳二极管Z的崩溃电压为止。初始电容C2产生一驱动电压 VDD以提供控制器CON操作所需的电力。当驱动电压VDD超过控制器CON的一启动电压值 后开始启动，以产生控制高端晶体管开关Ml及低端晶体管开关M2的信号，其中控制器CON 是通过高端驱动电容Cl及高端驱动变压器Tl将控制信号的电平提高至合适的电平以控制 高端晶体管开关Ml。通过高端晶体管开关Ml及低端晶体管开关M2的切换，直流输入电压 VIN的电力将传送至输出端以产生交流输出电压VOUT以驱动灯管LAMP发光。而变压器T2 电性连接交流输出电压并通过二极管D整流后输出电力至初始电容C2。通过初始电阻R的电力大于控制器CON尚未启动前所需的电力，因此可使初始电 容C2逐渐储存电力。而控制器CON启动后，通过变压器T2及二极管D亦提供电力至控制 器CON。因此初始电阻R可使用较大的电阻值，以降低初始电阻R的功率损耗。然而，当电 路出现异常使直流输入电压VIN无法提供电力至交流输出电压V0UT，使得变压器T2及二极 管D无法提供电力、而通过初始电阻R的电力又不足以提供控制器CON正常操作所需的全 部电力，将使控制器CON的操作发生问题。图3(a)为现有用以驱动灯管的切换式电源供应器在电路异常时的信号波形示意 图。当驱动电压VDD高于启动电压值UVLO后开始操作，由于控制器CON内部的振荡器(产 生时钟信号0SC)及控制电路开始动作，此时消耗的电流会远大于通过直流输入电压VIN经 过电阻R所提供的电流，因此驱动电压VDD的电压会开始下降。在电路工作正常情况下，由 于控制器CON会输出信号控制高端晶体管开关Ml及低端晶体管开关M2进行切换，使输出 电压VOUT上升并开始经由变压器T2及二极管D提供电力至驱动电压VDD。然而当电路发 生异常时，控制器CON会停止高端晶体管开关Ml及低端晶体管开关M2的切换，使输出电压 VOUT下降而无法再提供电力至驱动电压VDD，而导致驱动电压VDD会开始下降。当驱动电压VDD降低至控制器CON可容许操作的最低电压值时，控制器CON停止操作，因此驱动电压 VDD又开始回升至启动电压值UVLO之上，使控制器CON再重新启动，如此周而复始直至电路 异常的状态被排除。或者，现有的灯管驱动电路为了避免可能的暂时电路异常使灯管LAMP 熄灭，亦会使控制器CON不断地尝试重新点亮灯管LAMP。而这过程不仅会消耗灯管的点亮 次数限制而缩短灯管寿命，而且若使用者在忘记关闭电源下更换灯管亦有触电的危险。因 此现有的切换式电源供应器，尤其是灯管驱 动电路有不断重新启动的问题，不仅造成电路 元件的使用寿命缩减，且亦有造成使用者使用上安全疑虑的问题。
技术实现思路
鉴于现有技术中的问题，本专利技术的电源转换电路及其控制器在发生电路异常时就 闩锁控制器，使控制器无法提供部分或全部的功能直至输入电源被移除为止。这样可避免 现有技术中由于重启转换电路而造成的元件的使用寿命缩减及使用者使用安全疑虑的问 题。为达到上述目的，本专利技术提供了一种控制器，通过一驱动电压端接收操作所需电 力，并用以控制一转换电路将一输入电压转换成一输出电压。上述控制器包含了一启动单 元、一控制单元以及一闩锁单元。启动单元电性连接驱动电压端，并在驱动电压端的一驱动 电压高于一第一预设电压后产生一启动信号。控制单元接收启动信号后启动以控制转换电 路。闩锁单元电性连接驱动电压端且接收启动信号后启动，一旦控制器进入一保护模式，闩 锁单元即产生一闩锁信号。控制单元在接收闩锁信号后停止至少部分功能以降低操作所需 的电力，使驱动电压维持在一第二预设电压之上，其中上述的第二预设电压为闩锁单元的 一最低操作电压，而且第二预设电压低于第一预设电压，且控制单元在接收闩锁信号后停 止至少部分功能以降低操作所需的电力，使驱动电压维持在第二预设电压之上。本专利技术也提供一种电源转换电路，包含一转换电路、一启动电路以及一控制器。转 换电路用以根据至少一控制信号将一输入电压转换成一输出电压以驱动一负载。启动电路 电性连接输入电压以产生一驱动电压。控制器电性连接启动电路及输出电压以接收操作所 需的电力，并根据驱动电压以决定是否操作在一保护模式，若否则控制器产生至少一控制 信号，若是则控制器停止输出至少一控制信号且维持操作在保护模式。本专利技术也提供一种直流转交流电源转换电路，包含一转换电路、一启动电路、一电 压转换装置以及一控制器。转换电路用以根据至少一控制信号将一直流输入电压转换成一 交流输出电压以驱动一负载。启动电路电性连接该直流输入电压以产生一驱动电压。电压 转换装置电性连接该交流输出电压，用以整流该交流输出电压用以提供一驱动电力。控制 器电性连接该启动电路及该电压转换装置以接收操作所需的电力，并根据该驱动电压以决 定是否操作在一保护模式，若否则该控制器产生该至少一控制信号，若是则该控制器停止 输出该至少一控制信号且维持操作在该保护模式。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申请 专利范围。而有关本专利技术的其他目的与优点，将在后续的说明与图示加以阐述。附图说明图1为现有用以驱动灯管的切换式电源供应器的电路示意图。图2为根据本专利技术的一电源转换电路的电路方块示意图。图3(a)为现有用以驱动灯管的切换式电源供应器在电路异常时的信号波形示意 图。图3(b)为根据本专利技术的电源转换电路中的信号波形示意图。图4为根据本专利技术的电源转换电路的一第一较佳实施例的电路示意图。 图5(a)及图5(b)为根据本专利技术的电源转换电路的一第二较佳实施例的电路示意 图。主要元件符号说明初始电阻-R初始电容-C2齐纳二极管-Z控制器-CON高端驱动电容-Cl高端驱动变压器-Tl高端晶体管开关-Ml低端晶体管开关-M2二极管-D输出电容-C3变压器-T2直流输入电压-VIN交流输出电压-VOUT灯管-LAMP启动电路-5、105、205启动单元-10、110、210闩锁单元 _20、120、220稳压元件-30、130、230功能元件_35、135、235控制单元-40、140、240电压转换装置_50、150、250 反馈电路-60转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制器，通过一驱动电压端接收操作所需电力，该控制器用以控制一转换电路将一输入电压转换成一输出电压，包含：一启动单元，电性连接该驱动电压端，并在该驱动电压端的一驱动电压高于一第一预设电压后产生一启动信号；一控制单元，接收该启动信号后启动，并用以控制该转换电路；以及一闩锁单元，电性连接该驱动电压端且接收该启动信号后启动，一旦该控制器进入一保护模式，该闩锁单元产生一闩锁信号；其中，一第二预设电压为该闩锁单元的一最低操作电压，而该第二预设电压低于该第一预设电压，且该控制单元在接收该闩锁信号后停止至少部分功能以降低操作所需的电力，使该驱动电压维持在该第二预设电压之上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余仲哲，徐献松，李海波，
申请(专利权)人：登丰微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]