专利名称：电源设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电源设备，更具体地讲，涉及一种能够保护电路免于过电压的电源设备。
背景技术：
图1是传统电源设备的控制框图。以下，将描述将输入AC功率转换成DC功率的AC/DC转换器作为电源设备的一个示例。
如图1所示，AC/DC转换器包括AC输入部分100，用于从外部接收商业AC功率(AC110/220V)；整流器110，对来自AC输入部分100的AC功率进行整流；平滑部分120，平滑从整流器120输出的整流电压。此外，AC/DC转换器还包括使平滑部分120的输出电压保持恒定的输出电压补偿电路160。
输出电压补偿电路160包括开关部分140，用于被打开/关闭以使平滑部分120的输出电压保持恒定；电压检测部分130，用于检测平滑部分120的输出电压的电平；开关控制器150，用于根据检测出的输出电压的电平控制打开/关闭开关部分140的次数，或打开时间和关闭时间。
开关控制器150将由电压检测部分130检测的输出电压与基准电压进行比较，并且当输出电压大于基准电压时，通过减小打开/关闭开关部分140的次数来降低输出电压。相反，当输出电压小于基准电压时，开关控制器150通过增大打开/关闭开关部分140的次数来提高输出电压。
通常，开关控制器150包含过电压保护电路，当输出电压的电平骤变时，过电压保护电路停止开关部分140的操作，或将开关控制器150转变为闩锁模式。
因此，通过根据输出电压的电平来控制开关部分140，可以保护AC/DC转换器免于过电压。
然而，这种传统电源设备的问题在于如果由于检测输出电压的电平的电压检测部分130的误操作导致输出电压的电平缓慢变化，则开关部分不能保护电源设备免于过电压。
例如，电压检测单元130包括多个电阻器并通过由电阻器分压的电压来检测输出电压。在这种情况下，如果输出电压超过每个电阻器的额定电压，则可以电阻器开路。
因此，被开路的电阻器上被施加的输出电压比其它电阻器上被施加的电压高，从而检测的输出电压的电平变得小于基准电压的电平。因此，开关控制器150输出信号以增大打开/关闭开关部分140的次数，从而逐渐增大输出电压的电平。这时，如果输出电压的电平变得高出大约1.2至1.5倍或者大于平滑部分120的耐压，则平滑部分120的电解质电容器不能承受这种过电压，这可能导致电解质电容器的爆炸。
发明内容
因此，本发明的一方面提供了一种电源设备，所述电源设备即使在输出电压缓慢增大及输出电压快速增大时也能够保护电路。
本发明的另一方面提供了一种电源设备，所述电源设备即使当由于检测输出电压的模块的误操作引起过电压时也能够保护电路。
本发明的前述和/或其它方面通过提供一种电源设备来实现，所述电源设备包括电源部分，用于供给功率；电压检测部分，使用至少一个电阻器检测从所述电源部分供给的功率的电压电平；开关转换部分，基于由所述电压检测部分检测的电压电平来打开/关闭，以使得所述电源部分输出具有恒定的电压电平的功率；恒压发生部分，用于当从所述电源部分供给的功率的电压电平逐渐增大时，接收施加到所述至少一个电阻器的功率，将接收的功率降低到预设的正常电压电平，然后将降低的电压供给到所述开关转换部分。
优选地，所述开关转换部分包括调节功率的电压电平的开关部分和控制所述开关部分的开关控制器，所述开关控制器将由所述电压检测部分检测的电压电平与预定的基准电压进行比较，当检测的电压电平低于所述基准电压时增大开关/关闭所述开关部分的次数，当检测的电压电平高于所述基准电压时减小开关/关闭所述开关部分的次数。
优选地，所述恒压发生部分包括与至少一个电阻器并联连接的稳压二极管，所述稳压二极管具有与所述至少一个电阻器的电阻对应的击穿电压。
优选地，当所述至少一个电阻器两端的电压大于所述击穿电压时，所述稳压二极管导电，从而向所述开关控制器施加功率。
优选地，所述电压检测部分包括串联连接的第一电阻器、第二电阻器、第三电阻器和第四电阻器，所述恒压发生部分包括第一稳压二极管和第二稳压二极管，所述第一稳压二极管的阴极连接到所述第一电阻器的上端，所述第一稳压二极管的阳极连接到所述第二电阻器的下端，所述第二稳压二极管的阴极连接到第二电阻器的上端，所述第二稳压二极管的阳极连接到第三电阻器的下端。
优选地，当所述第一电阻器两端的电压增大并且所述第一电阻器和第二电阻器之间的电压差大于所述第一稳压二极管的击穿电压时，对所述第一稳压二极管施加功率。
优选地，当所述第三电阻器两端的电压增大并且所述第二电阻器和所述第三电阻器之间的电压差大于所述第二稳压二极管的击穿电压时，对所述第二稳压二极管施加功率。
优选地，当所述第二电阻器两端的电压增大并且所述第二电阻器和第三电阻器之间的电压差大于所述第一稳压二极管的击穿电压时，对所述第一稳压二极管施加功率，当所述第二电阻器两端的电压增大并且所述第二电阻器和所述第三电阻器之间的电压差大于所述第二稳压二极管的击穿电压时，对所述第二稳压二极管施加电压。
下面通过结合附图对本发明的实施例进行描述，本发明的以上和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中图1是传统电源设备的控制框图；图2是根据本发明实施例的电源设备的控制框图；图3是根据本发明实施例的电压检测部分和恒压发生部分的电路图。
具体实施例方式
现在将详细描述本发明的示例性实施例，本发明实施例的示例示出在附图中。
在下面的描述中，AC/DC转换器将作为本发明的电源设备的示例示出，相同的元件用相同的标号表示。
如图2所示，根据本发明实施例的电源设备包括电源部分10、电压检测部分30、开关转换部分20和恒压发生部分40。
电源部分10供应从外部输入AC功率转换成的DC功率。电源部分10包括AC输入部分11、整流部分13和平滑部分15。电源部分10可包括EMI(电磁干扰)滤波器，EMI滤波器防止引入到电源设备中的AC功率的输入线的噪声毁坏电源设备的内部部件。
整流部分13对经AC输入部分11输入的AC功率进行整流，并可以通过将AC功率的AC电压转换成DC电压的整流二极管来实现。平滑部分15可以通过平滑DC电压中的脉动分量的电容器来实现。将通过平滑部分15被平滑的功率输出到需要功率并连接到电源设备的各种模块。
开关转换部分20包括开关部分21和开关控制器23，开关部分21使从平滑部分15输出的电压电平保持恒定。
开关部分21从开关控制器23接收打开信号或关闭信号，然后被打开/关闭以调节DC功率的电压电平。开关部分21可以通过使用MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的开关电路来实现。
开关控制器23基于由电压检测部分30检测的电压电平来控制开关部分21，这将在后面描述。开关控制器23可包括比较器(例如，误差放大器、OP放大器等)，该比较器将检测到的电压与预定的基准电压进行比较。开关控制器23通过根据比较器的比较结果调节打开/关闭开关部分21的次数，从而控制从平滑部分15输出的电压电平以使该电压电平保持在预定的电平。
例如，在由电压检测部分30检测的电压高于基准电压的情况下，开关控制器23增加打开/关闭开关部分21的次数；在由电压检测部分30检测的电压低于基准电压的情况下，开关控制器23减少打开/关闭开关部分21的次数。
同时，开关控制器23包括过电压保护电路，当输出电压骤增时，过电压保护电路停止提供到开关部分21的开关信号，或者将开关控制器23转变成闩锁模式。
以下，将参照图3更详细地描述根据本发明实施例的电压检测部分30和恒压发生部分40。在附图中，提供电容器Cap作为平滑部分15。
连接到平滑部分15的电压检测部分30检测从平滑部分15输出的功率的电压电平，并且包括一个或多个串联连接的电阻器。
具体地讲，如图3所示，电压检测部分30可以通过包括第一至第四电阻器R1至R4的分压器来实现。第一至第四电阻器R1至R4将从平滑部分15输出的功率的电压电平分压，第四电阻器两端的电压电平被施加到开关控制器23。
恒压发生部分40与电压检测部分30的电阻器并联连接。在由于电压检测部分30的电阻器的误操作而导致的输出功率的电压电平缓慢增长的情况下，恒压发生部分40拦截电阻器的功率，将拦截的功率的电压降低预设的标准电压电平，然后将降低的电压施加到开关控制器23。恒压发生部分40可通过稳压二极管来实现，稳压二极管是即使在电流由于负载的变化而变化时也能保持电压恒定的半导体器件，例如齐纳二极管或瞬态电压抑制二极管(TVS-二极管)。
在这个实施例中，恒压发生部分40包括第一稳压二极管Z1和第二稳压二极管Z2。第一稳压二极管Z1的阴极连接到第一电阻器R1的上端，第一稳压二极管Z1的阳极连接到第二电阻器R2的下端，第二稳压二极管Z2的阴极连接到第二电阻器R2的上端，第二稳压二极管Z2的阳极连接到第三电阻器R3的下端。
当阳极和阴极之间的电势差(即，电压)超过其击穿电压时，稳压二极管导电。因此，稳压二极管被设计为具有对应于与稳压二极管并联连接的电阻器的电阻的击穿电压。如果与稳压二极管并联连接的电阻器两端的电压大于稳压二极管的击穿电压，则稳压二极管导电，以拦截电阻器的功率，并将功率电压降低至击穿电压，并将降低的电压施加到开关控制器23。
因此，当电压检测部分30的电阻器误操作时，降低供应到开关控制器23的功率的电压电平，从而防止来自平滑部分15的输出电压逐渐增大。
以下，将更详细地描述根据电压检测部分30的操作的功率的流动。
当电压检测部分30正常操作时，由于与稳压二极管Z1和Z2并联连接的电阻器两端的电压低于稳压二极管Z1和Z2的击穿电压，所以来自平滑部分15的功率经第一通路I被供给至开关控制器23。
当第一电阻器R1由于被开路而误操作时，第一电阻器R1和第二电阻器R2之间的电势差变得大于使第一稳压二极管Z1导电的击穿电压。因此，第一稳压二极管Z1导电，从而来自平滑部分15的功率经第二通路II被供给至开关控制器23。
当第三电阻器R3由于被开路而误操作时，第二电阻器R2和第三电阻器R3之间的电势差变得大于使第二稳压二极管Z2导电的击穿电压。因此，第二稳压二极管Z2导电，从而来自平滑部分15的功率经第三通路III被供给至开关控制器23。
当第二电阻器R2由于被打开而误操作时，第一稳压二极管和第二稳压二极管中击穿电压较低的一个导电。因此，来自平滑部分15的功率经第二通路II或第三通路III被供给至开关控制器23。
当第四电阻器R4由于被打开而误操作时，施加到开关控制器23的电压电平骤增，因此，开关控制器23的内部保护电路工作，以停止开关信号或将开关控制器23转变为闩锁模式。
此外，当电压检测单元30的电阻器和恒压发生部分40的稳压二极管短路时，施加到开关控制器23的电压电平也骤增，因此，开关控制器23的内部保护电路工作，以停止开关信号或将开关控制器23转变为闩锁模式。
因此，当输出功率的电压电平不管是骤增还是缓慢变化时，均能保护开关控制器23。此外，需要较少的部件和较低的成本来保护开关控制器23，而且，由于当构成电源设备时没有功率损耗，所以不会提高待机功耗。
从以上描述可以看出，本发明提供了一种即使在输出电压的缓慢增大以及输出电压的快速增大的情况下也能保护电路的电源设备。
此外，本发明提供了一种即使当由于检测输出电压的电压检测部分的误操作而引起过电压时也能保护电路的电源设备。
另外，本发明提供了一种需要较少的部件和较低的成本来保护电路而且不需要增大待机功耗的电源设备。
尽管已经示出和描述了本发明的几个实施例，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种电源设备，包括电源部分，用于供给功率；电压检测部分，使用至少一个电阻器检测从所述电源部分供给的功率的电压电平；开关转换部分，基于由所述电压检测部分检测的电压电平来打开/关闭，以使得所述电源部分输出具有恒定的电压电平的功率；恒压发生部分，用于当从所述电源部分供给的功率的电压电平逐渐增大时，接收施加到所述至少一个电阻器的功率，将接收的功率降低到预设的标准电压电平，然后将降低的电压供给到所述开关转换部分。
2.根据权利要求1所述的电源设备，其中，所述开关转换部分包括调节所述功率的电压电平的开关部分和控制所述开关部分的开关控制器，所述开关控制器将由所述电压检测部分检测的电压电平与预定的基准电压进行比较，当检测的电压电平低于所述基准电压时增大开关/关闭所述开关部分的次数，当检测的电压电平高于所述基准电压时减小开关/关闭所述开关部分的次数。
3.根据权利要求2所述的电源设备，其中，所述恒压发生部分包括与至少一个电阻器并联连接的稳压二极管，所述稳压二极管具有与所述至少一个电阻器的电阻对应的击穿电压。
4.根据权利要求3所述的电源设备，其中，当所述至少一个电阻器两端的电压大于所述击穿电压时，所述稳压二极管导电，从而向所述开关控制器施加功率。
5.根据权利要求2至4至任何一项所述的电源设备，其中，所述电压检测部分包括串联连接的第一电阻器、第二电阻器、第三电阻器和第四电阻器，其中，所述恒压发生部分包括第一稳压二极管和第二稳压二极管，所述第一稳压二极管的阴极连接到所述第一电阻器的上端，所述第一稳压二极管的阳极连接到所述第二电阻器的下端，所述第二稳压二极管的阴极连接到第二电阻器的上端，所述第二稳压二极管的阳极连接到第三电阻器的下端。
6.根据权利要求5所述的电源设备，其中，当所述第一电阻器两端的电压增大并且所述第一电阻器和所述第二电阻器之间的电压差大于所述第一稳压二极管的击穿电压时，对所述第一稳压二极管施加功率。
7.根据权利要求5所述的电源设备，其中，当所述第三电阻器两端的电压增大并且所述第二电阻器和所述第三电阻器之间的电压差大于所述第二稳压二极管的击穿电压时，对所述第二稳压二极管施加功率。
8.根据权利要求5所述的电源设备，其中，当所述第二电阻器两端的电压增大并且所述第二电阻器和所述第三电阻器之间的电压差大于所述第一稳压二极管的击穿电压时，对所述第一稳压二极管施加功率，当所述第二电阻器两端的电压增大并且所述第二电阻器和所述第三电阻器之间的电压差大于所述第二稳压二极管的击穿电压时，对所述第二稳压二极管施加电压。
全文摘要
本发明公开了一种电源设备，所述电源设备包括电源部分，供给功率；电压检测部分，利用至少一个电阻器来检测从所述电源部分提供的功率的电压电平；开关转换部分，基于由所述电压检测部分检测的电压电平来打开/关闭，以使得所述电源部分输出具有恒定的电压电平的功率；恒压发生部分，用于当从所述电源部分供给的功率的电压电平逐渐增大时，接收施加到所述至少一个电阻器的功率，将接收的功率降低到预设的标准电压电平，然后将降低的电压供给到所述开关转换部分。采用这种结构，即使当由于检测输出电压的电压检测部分的误操作引起过电压时也能保护电路。
文档编号H02H7/10GK101083436SQ200710001569
公开日2007年12月5日 申请日期2007年1月8日 优先权日2006年5月29日
发明者李柱泽, 张吉容 申请人:三星电子株式会社