专利名称：控制方法、电源控制方法以及电源控制器的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种开关式电源供应器(Switched-mode power supply，SMPS)的过负载保护。
背景技术：
电源供应器为一种电源管理装置，用来转换电源，以提供电源给电子装置或是元件。举例来说，图1为一已知的电源供应器60，具有返驰式架构(flykick topology)。桥式整流器62整流了交流电源Vac，提供输入电源Vin至变压器64。开关72开启(close)时， 变压器64的一次测绕组Lp储能；关闭(open)时，变压器64的二次测绕组Ls通过整流器66 释能至负载电容(loadcapacit0r)69以建立输出电源VQUT。误差放大器(error amplifier) EA比较输出电源Vot的电压与目标电压Vtoget，并产生补偿信号VOT。控制器74依据补偿信号Vot以及电流检测信号Ves，以控制信号VeATE控制开关72。电流检测信号V。s反应流经一次测绕组Lp的电感电流。已知图1的电源供应器都有许多种保护，像是过电压保护(over voltageprotection, 0VP)、过高温保护(over temperature protection, OTP)、过负载保护 (over load protection,0LP)等。其中OLP是通指输出负载过大，且超过电源供应器的额定输出功率时，电源供应器就相对应产生的保护措施。OLP有许多种作法。譬如说，一种是限制输出电流，另一种是限制流经一次测绕组 Lp的电感电流。主要想法都是防止电源供应器所传输的电能超过一定程度。
发明内容
本发明实施例提供一种控制方法，适用于一电源供应器，其包含有一开关以及一电感元件。该方法包含有检测流经该电感元件的电感电流；依据一反馈信号，使该电源供应器操作于一正常载状态或一过载状态；于该正常载状态时，使流经该电感元件的一电流峰值不大于一定值，且使该开关的工作频率为一第一频率；于该过载状态时，使流经该电感元件的一电流峰值约为该定值，且使该开关的工作频率为一第二频率，且该第二频率高于该第一频率；计算该电源供应器处于该过载状态的持续时间；该持续时间超过一容许时间时，停止该电感电流；其中，该容许时间不受该工作频率变化而影响。本发明实施例提供一种电源供应器。一控制器控制流经一电感元件的电感电流。 该控制器包含有一工作时钟产生器、一限流器、以及一过载保护器。该工作时钟产生器用以产生一工作频率。该限流器可使流经该电感元件的一电流峰值约为一定值。当该限流器使该电流峰值约为该定值时，该工作频率不低于一第一频率。于该过载保护器中，一过载识别器，依据一反馈信号，可识别该电源供应器是否应进入一过载状态。当该电源供应器操作于该过载状态时，该工作频率为一第二频率，高于该第一频率。一电流供应器提供一外接电容充放电电流，可用以计算该电源供应器处于该过载状态的持续时间。当该持续时间超过一容许时间时，该控制器停止该电感电流，且该容许时间不受该工作频率改变而影响。
本发明实施例提供一种电源供应器，适用于一电源供应器。该电源供应器具有一电感元件，与一开关。该电源控制器包括一第一比较器、一工作时钟产生器、以及一过载保护器。该第一比较器接收一补偿信号与一电流检测信号以控制该开关。该电流检测信号相对应于流经该电感元件的一电感电流。该补偿信号相对应于该电源供应器的一负载状态。 该第一比较器用以依据该补偿信号来大约决定该电感电流的电流峰值。该工作时钟产生器用以依据该补偿信号来大致提供该开关的一工作频率。当该补偿信号对应的该负载状态为重载时，使该工作频率为一高频工作频率；当该补偿信号对应的该负载状态为轻载或无载时，使该工作频率为一低频工作频率。该过载保护器具有一充放电器耦接至一外部电容，用以检测该补偿信号以决定一过载事件是否发生，并于该过载事件发生的一容许时间后输出一过载保护信号以关闭该开关。该外部电容与该充放电器组成一时钟振荡器，用以决定该容许时间，且该容许时间不受该振荡器影响。本发明实施例提供一种电源控制方法，适用于一电源供应器，该电源供应器包括有一电感元件。该方法包括依据一补偿信号，判断该电源供应器的一负载状态，当该负载状态为重载时，使该开关操作于一高工作频率，当该负载状态为轻载或无载时，使该开关操作于一低工作频率；以及，当该补偿信号超过一临界值时，判断该负载状态为一过载状态， 并于该过载状态持续一容许时间后，关闭该开关。该容许时间由一外接电容决定，与该开关操作的该高、低工作频率无关。本发明实施例提供一种电源控制方法，适用于一电源供应器。该电源供应器包括有一电感元件，其受一开关控制以储能或释能，以产生一输出电源。该方法包括提供一工作时钟产生器，来大致提供该开关的一工作频率；检测该电源供应器的一负载状态；依据该负载状态来调整该工作频率，其中该负载状态为一重载时，其该工作频率为一第一频率； 当该负载状态为过载时，于一容许时间内，使该工作频率大约为一第二频率，该第二频率高于该第一频率；以及，并于该容许时间结束后，停止该开关的操作。该容许时间不受该振荡器影响。
图1为一已知的电源供应器。图2为依据本发明实施的一电源供应器。图3则例示控制器中部分的电路与外接电容。图4显示工作时钟产生器的工作频率与补偿信号Vot的关系。[主要元件标号说明]
权利要求
1.一种控制方法，适用于一电源供应器，其包含有一开关以及一电感元件，该方法包含有检测流经该电感元件的电感电流；依据一反馈信号，使该电源供应器操作于一正常载状态或一过载状态； 于该正常载状态时，使流经该电感元件的一电流峰值不大于一定值，且使该开关的工作频率为一第一频率；于该过载状态时，使流经该电感元件的一电流峰值约为该定值，且使该开关的工作频率为一第二频率，且该第二频率高于该第一频率；计算该电源供应器处于该过载状态的持续时间；以及该持续时间超过一容许时间时，停止该电感电流； 其中，该容许时间不受该工作频率变化而影响。
2.根据权利要求1所述的控制方法，还包含有 依据该反馈信号，改变该工作频率。
3.根据权利要求1所述的控制方法，还包含有当该电源供应器脱离该过载状态时，重置一计数器，以重新计算该持续时间。
4.根据权利要求1所述的控制方法，还包含有 提供一工作时钟产生器，以产生该工作频率； 其中，该工作频率不影响该容许时间。
5.一种电源控制器，适用于一电源供应器，该电源供应器具有一电感元件，与一开关， 该电源控制器包括一第一比较器，接收一补偿信号与一电流检测信号以控制该开关，其中该电流检测信号相对应于流经该电感元件的一电感电流，而该补偿信号相对应于该电源供应器的一负载状态，该第一比较器用以依据该补偿信号来大约决定该电感电流的电流峰值；一工作时钟产生器，用以依据该补偿信号来大致提供该开关的一工作频率，其中当该补偿信号对应的该负载状态为重载时，使该工作频率为一高频工作频率，而当该补偿信号对应的该负载状态为轻载或无载时，使该工作频率为一低频工作频率；以及一过载保护器，具有一充放电器耦接至一外部电容，用以检测该补偿信号以决定一过载事件是否发生，并于该过载事件发生的一容许时间后输出一过载保护信号以关闭该开关；其中该外部电容与该充放电器组成一时钟振荡器，用以决定该容许时间，且该容许时间不受该振荡器影响。
6.根据权利要求5所述的电源控制器，其中该过载保护器还包括一第二比较器，用以比较该反馈信号与一临界信号，当该补偿信号大于该临界信号时， 发出一过载信号表示该过载事件发生；以及一计数器，耦接至该第二比较器，用以接收一时钟信号，该计数器于该比较器发出该过载信号后开始计数；其中，该过载保护信号于该计数器的输出达一条件后被输出。
7.根据权利要求5所述的电源控制器，其中该过载事件发生后的该容许时间内，该振荡器使该工作频率为一过载频率，其中该过载频率大于该高频工作频率。
8.根据权利要求5所述的电源控制器，其中该电源控制器还包括一峰值限定器，用以检测该电流检测信号并发出一峰值限定信号来控制该开关，而大致限定流经该电感元件的该电感电流的电流峰值为一限定峰值。
9.一种电源控制方法，适用于一电源供应器，该电源供应器包括有一电感元件以及一开关，该方法包括依据一补偿信号，判断该电源供应器的一负载状态，当该负载状态为重载时，使该开关操作于一高工作频率，当该负载状态为轻载或无载时，使该开关操作于一低工作频率；以及当该补偿信号超过一临界值时，判断该负载状态为一过载状态，并于该过载状态持续一容许时间后，关闭该开关；其中该容许时间由一外接电容决定，与该开关操作的该高、低工作频率无关。
10.根据权利要求9所述的电源控制方法，其中当该负载状态为该过载状态时，于该容许时间内，使该开关操作于一过载频率，而该过载频率大于该高工作频率。
11.根据权利要求9所述的电源控制方法，包括；检测流经该电感元件的一电感电流，以产生一电流检测信号；以及依据该补偿信号和该电流检测信号以大致决定该电感电流的电流峰值。
全文摘要
电源控制方法以及适用该方法的电源供应器。该电源供应器包括有一电感元件。依据一补偿信号，判断该电源供应器的一负载状态。当该负载状态为重载时，使该开关操作于一高工作频率；当该负载状态为轻载或无载时，使该开关操作于一低工作频率。当该补偿信号超过一临界值时，判断该负载状态为一过载状态，并于该过载状态持续一容许时间后，关闭该开关。该容许时间由一外接电容决定，与该开关操作的该高、低工作频率无关。
文档编号H02H7/10GK102263398SQ20101019475
公开日2011年11月30日 申请日期2010年5月31日 优先权日2010年5月31日
发明者黄于芸 申请人:通嘉科技股份有限公司