可调前沿消隐时间的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:7093970 阅读:1395 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种可调前沿消隐时间的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;根据功率开关导通瞬间所引发的尖峰信号的上升下降沿以及脉宽调制信号而产生可变或固定前沿消隐信号;以及在可变或固定前沿消隐信号的使能期间,持续产生脉宽调制信号以切换功率开关,并在可变或固定前沿消隐信号的禁能期间,持续侦测电源转换装置是否有发生过电流以决定是否启动过电流保护机制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电源转换装置,尤其涉及一种具有前沿消隐功能以抑制过电流保护机制发生误触发/启动的电源转换装置。
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(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(pulse width modulation, PWM)信号产生器101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) Q0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。然而,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。传统上,电源转换装置10会通过过电流保护单元103来侦测位于功率开关Q与电阻Rs间的节点m上的电压Vcs (Vcs = RsXIp)。当节点m上的电压Vcs达到过电流保护单元103所内建的预设过电流保护参考电压(predetermined over current protection reference voltage)时,则过电流保护单元103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101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,由于功率开关Q反应于脉宽调制信号Vpwm导通的瞬间大多会有尖峰(spike) 的产生,而此举将会使得过电流保护单元103在节点m上所侦测到的电压Vcs瞬间会被提高许多,而且很有可能会达到过电流保护单元103所内建的预设过电流保护参考电压。因此,过电流保护单元103就很容易地误触发/启动过电流保护机制,以在电源转换装置10 没有真实发生过电流的情况下误将功率开关Q关闭,从而影响电源转换装置10无法如期地提供直流输出电压Vout给电子装置LD使用。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术提出一种具有前沿消隐(leading edge blanking, LEB)功能以抑制过电流保护机制发生误触发/启动的电源转换装置。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、电阻、前沿消隐单元、脉宽调制信号产生器,以及过电流保护单元。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,而功率开关的控制端则用以接收脉宽调制信号。电阻耦接于功率开关的第二端与接地电位之间。前沿消隐单元耦接至电阻与功率开关的第二端间的第一节点,并且根据所述第一节点上的尖峰信号(spike signal)的上升下降沿与所述脉宽调制信号而产生可变(variable)或固定(fixed)前沿消隐信号。脉宽调制信号产生器耦接功率开关的控制端与前沿消隐单元,用以根据电子装置的负载状态而产生并调整所述脉宽调制信号。过电流保护单元耦接前沿消隐单元与脉宽调制信号产生器,用以接收所述可变或固定前沿消隐信号,并在所述可变或固定前沿消隐信号的使能期间,致使脉宽调制信号产生器持续产生所述脉宽调制信号,且在所述可变或固定前沿消隐信号的禁能期间,通过持续侦测所述第一节点上的电压以决定是否启动过电流保护机制。本专利技术另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;根据功率开关导通瞬间所引发的尖峰信号的上升下降沿以及所述脉宽调制信号而产生可变或固定前沿消隐信号;以及在所述可变或固定前沿消隐信号的使能期间,持续产生所述脉宽调制信号以切换功率开关,并在所述可变或固定前沿消隐信号的禁能期间,持续侦测电源转换装置是否有发生过电流以决定是否启动过电流保护机制。本专利技术所提出的电源转换装置及其过电流保护方法主要是通过侦测功率开关导通瞬间所引发的尖峰信号的上升下降沿来适应性地调整前沿消隐单元所产生的前沿消隐信号的时间。一旦在尖峰信号的电压准位达到过电流保护单元所内建的预设过电流保护参考电压的情况下,则致使前沿消隐单元产生可变前沿消隐信号,而这样的好处是可以避免过长的前沿消隐信号时间会造成功率开关的烧毁。另一方面,在尖峰信号的电压准位皆未达到过电流保护单元所内建的预设过电流保护参考电压的情况下,则致使前沿消隐单元产生固定前沿消隐信号,而这样的好处是可以预防过电流保护单元不会误触发/启动过电流保护机制。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附图式作详细说明如下。附图说明图1为现有电源转换装置(power conversion apparatus) 10的示意图。图2为本专利技术一实施例的电源转换装置20的示意图。图3为本专利技术一实施例的前沿消隐单元(leading edge blanking unit) 201的示意图。图4为本专利技术一实施例的前沿消隐单元201的运作解说示意图。图5为本专利技术一实施例的适于电源转换装置的过电流保护方法流程图。附图标记10、20 电源转换装置;LD:电子装置;101、203 脉宽调制信号产生器; 103、205 过电流保护单元;201:前沿消隐单元;301:比较器;303 启动控制单元;305、309 延迟单元;307、311 单击触发单元;AGl AG4 与门;0G:或门;Fl F4:D触发器;T 变压器;P 变压器的一次侧;S 变压器的二次侧;Q 功率开关;Rs:电阻;D ニ极管;C:电容;N1、N2:节点;NTl NTll 反相器;SffU Sff2 开关;Vpwm 脉宽调制信号;Vin (交流)输入电压;Vout (直流)输出电压;Vcs:节点上的电压;Ip 电流;Vlebv 可变前沿消隐信号;SGND、DGND 接地电位;A、2 比较信号;“1” 高逻辑电位;0UT-1、0UT-2 延迟信号;SC 启动信号;Si、S2 触发信号;D =D触发器的数据输入端;CK =D触发器的时脉输入端;RST =D触发器的重置端;Qo =D触发器的数据输出端;t0-t5 时间;Vlebf 固定前沿消隐信号;Vocp 预设过电流保护參考电压;S501 S505 本专利技术ー实施例的适于电源转换装置的过电流保护方法流程图各少W。具体实施例方式现将详细參考本专利技术的实施例,在附图中说明所述实施例的实例。另外,凡可本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种电源转换装置,其特征在于,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,而其控制端则用以接收一脉宽调制信号;一电号产生器持续产生该脉宽调制信号,且在该可变或该固定前沿消隐信号的禁能期间,通过持续侦测该第一节点上的电压以决定是否启动一过电流保护机制。的控制端与该前沿消隐单元,用以根据该电子装置的负载状态而产生并调整该脉宽调制信号;以及一过电流保护单元,耦接该前沿消隐单元与该脉宽调制信号产生器,用以接收该可变或该固定前沿消隐信号,并在该可变或该固定前沿消隐信号的使能期间,致使该脉宽调制信阻,耦接于该功率开关的第二端与一接地电位之间;一前沿消隐单元,耦接至该电阻与该功率开关的第二端间的一第一节点,并且根据该第一节点上的一尖峰信号的上升下降沿与该脉宽调制信号而产生一可变或一固定前沿消隐信号;一脉宽调制信号产生器,耦接该功率开关

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员: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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