电源转换装置及其过电流保护方法制造方法及图纸

技术编号:7091735 阅读:250 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种电源转换装置及其过电流保护方法。本发明专利技术所提出的过电流保护方法包括:根据电子装置的负载状态而产生脉宽调制信号,以对电源转换装置内的功率开关进行切换,从而使得电源转换装置提供输出电压给电子装置;根据关联于电子装置的负载状态的反馈信号与电源转换装置内用以产生脉宽调制信号的脉宽调制控制芯片的系统操作电压产生可变斜率过电流保护参考信号;以及比较流经功率开关的电流反应在电阻的侦测电压与所述可变斜率过电流保护参考信号,以决定是否启动过电流保护机制来控制脉宽调制控制芯片是否产生所述脉宽调制信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电源转换装置,尤其涉及一种利用可变斜率过电流保护参考信号以决定是否启动过电流保护机制的电源转换装置。
技术介绍
电源转换装置(power conversion apparatus)主要的用途是将电力公司所提供的高压且低稳定性的交流输入电压(AC 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(DCoutput 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讯设备等电子装置中。图1为现有电源转换装置10的示意图。请参照图1,一般而言,脉宽调制控制芯片 (pulse width modulation control chip,PWM control chip) 101 内的脉宽调制信号产生器(PWM signal generator) 103会输出脉宽调制信号Vpwm以切换(即导通与关闭)功率开关 (power switch) Q。如此一来,变压器(transformer) T 的一次侧(primary side) P 所接收到的交流输入电压Vin反应在变压器T的二次侧(secondary side) S的交流电压(由变压器 T的一、二次侧P与S的线圈比所决定)就会通过二极管(diode)D的整流(rectification) 以及电容(Capacitor)C的滤波(filter)而被转换成直流输出电压Vout给电子装置LD使用。传统上,为了要避免流经变压器T的一次侧的电流Ip过大(即过电流)而有可能会造成功率开关Q与/或电子装置LD的损毁/烧毁。实务上,电源转换装置10会通过脉宽调制控制芯片101内的过电流保护单元105来侦测位于功率开关Q与电阻Rs间的节点 Nl上的电压Vcs (Vcs = RsXIp)。当节点附上的电压Vcs达到过电流保护单元105所接收的预设过电流保护参考电SVra(—般为恒定的直流电压(constant DC voltage))时, 则过电流保护单元105将会启动过电流保护机制(over current protection mechanism), 以控制脉宽调制信号产生器103不再输出脉宽调制信号Vpwm,从而关闭功率开关Q以实现保护功率开关Q与/或电子装置LD的目的。然而,由于电源转换装置10通常是应用在宽范围交流输入(wide rangeAC input) 的场合,例如90V 的交流输入电压。因此,在电源转换装置10的输入功率(input power, Pin)等于其输出功率(output power, Pout)的理想状态下(Pin = Pout),由于过电流保护单元105所接收的预设过电流保护参考电压Vra为恒定的直流电压,以至于过电流保护单元105在电源转换装置10接收到最低交流输入电压Vin (90V)与最高交流输入电压VinQ64V)而启动过电流保护机制所造成的过输出(over output)的能量会不同,从而使得过电流保护单元105在电源转换装置10接收到最低交流输入电压90V与最高交流输入电压而启动过电流保护机制所反应出的过电流保护点(0CP point)就会相异。为了要有效地解决过电流保护单元105在电源转换装置10接收到最低交流输入电压90V与最高交流输入电压^HV而启动过电流保护机制所反应出的过电流保护点相异的问题。传统上,可以将过电流保护单元105所接收的恒定直流电压的预设过电流保护参考电压Vra补偿为具有固定起始电压Vt以通过固定斜率SLP而爬升至最高电压Vm的补偿过电流保护参考电压Vra/,如图2所示。如此一来,即可有效地缩减过电流保护单元105在电源转换装置10接收到最低交流输入电压90V与最高交流输入电压沈斩而启动过电流保护机制所反应出的相异过电流保护点的差异。然而,若斜率SLP太平缓的话,则无法有效地缩减过电流保护单元105在电源转换装置10接收到最低交流输入电压90V与最高交流输入电压沈斩而启动过电流保护机制所反应出的相异过电流保护点的差异。另一方面,若斜率SLP太陡峭的话,虽然可以进一步地缩减过电流保护单元105在电源转换装置10接收到最低交流输入电压90V与最高交流输入电压沈斩而启动过电流保护机制所反应出的相异过电流保护点的差异,但由于斜率SLP 变陡峭,以至于要在维持补偿过电流保护参考电压Vra’的最高电压Vm的条件下,势必要将补偿过电流保护参考电压Vra’的起始电压Vt拉低。如此一来,过电流保护单元105特别会在电源转换装置10接收到最低交流输入电压90V以提供直流输出电压Vout给电子装置LD的开机初期间歇性地启动/触发过电流保护机制,从而使得电子装置LD无法顺利地开机,其是因此时反应在节点m上的电压Vcs非常容易地达到被拉低的起始电压VT。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术提出一种利用可变斜率过电流保护参考信号以决定是否启动过电流保护机制的,以解决先前技术所述及的问题。本专利技术提供一种电源转换装置,其包括有变压器、功率开关、第一电阻、反馈单元, 以及脉宽调制控制芯片。其中,变压器具有一次侧与二次侧,且变压器的一次侧的第一端用以接收输入电压,而变压器的二次侧则用以提供输出电压给电子装置。功率开关的第一端耦接变压器的一次侧的第二端,功率开关的第二端耦接至第一节点,而功率开关的控制端则用以接收脉宽调制信号。第一电阻耦接于第一节点与接地电位之间。反馈单元耦接变压器的二次侧,用以接收所述输出电压,并据以输出关联于电子装置的负载状态的反馈信号。脉宽调制控制芯片耦接功率开关的控制端、第一节点以及反馈单元,用以根据所述反馈信号与脉宽调制控制芯片的系统操作电压产生可变斜率过电流保护参考信号,并通过比较第一节点电压与所述可变斜率过电流保护参考信号,以决定是否产生所述脉宽调制信号来切换功率开关。本专利技术提供一种适于电源转换装置的过电流保护方法,其包括根据电子装置的负载状态而产生脉宽调制信号,以对电源转换装置内的功率开关进行切换,从而使得电源转换装置提供输出电压给电子装置;根据关联于电子装置的负载状态的反馈信号与电源转换装置内用以产生脉宽调制信号的脉宽调制控制芯片的系统操作电压产生可变斜率过电流保护参考信号;以及比较流经功率开关的电流反应在电阻的侦测电压与所述可变斜率过电流保护参考信号,以决定是否启动过电流保护机制来控制脉宽调制控制芯片是否产生所述脉宽调制信号。在本专利技术的一实施例中,当电子装置未完成开机时,则可变斜率过电流保护参考信号的起始电压为第一预设电压,且可变斜率过电流保护参考信号的斜率为第一预设斜率,而可变斜率过电流保护参考信号的最高电压为第二预设电压。在本专利技术的一实施例中,当电子装置已完成开机时,则可变斜率过电流保护参考信号的起始电压为第三预设电压,且可变斜率过电流保护参考信号的斜率为第二预设斜率,而可变斜率过电流保护参考信号的最高电压同样为第二预设电压。在本专利技术的一实施例中,第二预设斜率大于第一预设斜率,且第一预设电压大于第三预设电压,而第二预设电压大于第一与第三预设电压。本专利技术所提出的主要是通过利用可变斜率过电流保护参考信号以决定是否启动过电流保护单元的过电流保护机制。一旦电子装置未完成开机时,则本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种电源转换装置,包括:一变压器,具有一一次侧与一二次侧,其中该一次侧的第一端用以接收一输入电压,而该二次侧则用以提供一输出电压给一电子装置;一功率开关,其第一端耦接该一次侧的第二端,其第二端耦接至一第一节点,而其控制端则用以接收一脉宽调制信号;一第一电阻,耦接于该第一节点与一接地电位之间;一反馈单元,耦接该二次侧,用以接收该输出电压,并据以输出关联于该电子装置的负载状态的一反馈信号;以及一脉宽调制控制芯片,耦接该功率开关的控制端、该第一节点以及该反馈单元,用以根据该反馈信号与该脉宽调制控制芯片的一系统操作电压产生一可变斜率过电流保护参考信号,并通过比较该第一节点电压与该可变斜率过电流保护参考信号,以决定是否产生该脉宽调制信号来切换该功率开关。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:许智雄贾儒林
申请(专利权)人:力林科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:71

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