检测掉电与复电的电源控制器、电源供应器及控制方法_2

文档序号:8415055阅读:来源:国知局
2其中之一被提供时,另一个就被断开。
[0071]图3A显示在一开机程序(startup procedure)时,图2中用来实现复电检测的一些电路。举例来说,开机程序在开关式电源供应器41刚刚连接到市电插座开始。在开机程序一开始的时候,电源控制器66固定地关闭功率开关34,关闭路径开关76,开启路径开关74,如同图3A所示的。图3A中的电阻68与检测电阻72构成了一分压器,而此时流经其间的电流Isense决定了补偿电压VOT。当补偿电压Vot超过一预设参考电压Vkef时,电源控制器66中的比较器90可以致能输入电源良好信号(input power good signal) Sirc,来告知PWM产生器40,此时,输入电压Vin已经超过了对应预设参考电压Vkef的一复电电压(browninvoltage)。在一实施例中,只有在输入电压Vin持续超过复电电压一段预设时间之后,输入电压Vin才会被认为够高也够稳定来作为正常操作所要的电源,电源控制器66才会开始执行缓启动(soft start)或是正常操作。在输入电压Vin被认为够高也够稳定之前,电源控制器66持续地维持功率开关34关闭着,禁止电能转换。
[0072]图3B显示在正常操作(normal operat1n)时,图2中用来实现输出调节的一些电路。在此说明书中,正常操作指的是供应给负载24的输出电压或是电流被正确的稳定调节时,电源控制器66的操作。如同图3B所示,路径开关76开启,而路径开关74关闭,因此,导电路径P2被提供,而导电路径P1断开。电阻68的电阻值最好是比补偿电阻70的电阻值大很多,因此,流过电阻68的电流,相较于流过导电路径P2的电流,几乎可以忽略。举例来说,电阻68是数十百万欧姆,而补偿电阻70只有数万欧姆。
[0073]跟图1中的开关式电源供应器10相类似的,在正常操作时,图3B中的引脚COMP实质上等同于一个误差放大器的一输出端。此误差放大器使用补偿电容50,通过LT431与一些相关电子兀件,来收集输出电源Votjt与一期望的目标电压的差异。在正常操作时,输入电源良好信号Sirc会被忽略,而PWM产生器40依据补偿电压νωΜΡ,调制脉冲宽度调制信号Vgate的工作周期(duty cycle),藉以调节输出电源Vmjt的电压或是电流。
[0074]在一实施例中,图3A与图3B中的补偿电阻70可以被一定电流取代,此定电流可以用来对补偿电容50充电,此定电流所提供的电流最好比电阻68所提供的电流大。
[0075]在一些本发明的实施例中,控制器使用引脚QRD来检测掉电。图4显示一些电路,其在正常操作时连接到图2中的引脚QRD,作为掉电检测。在电源控制器66中的掉电检测电路98电连接到引脚QRD,其连接到电阻30与28之间的接点。请同时参阅图2与图4。当功率开关34在正常操作开启时,在辅助绕组AUX上的跨压Vaux是一个负值,而且跟输入电压Vin成比例。当跨压Vaux为负时,NM0S96用来将引脚QRD上的准谐振信号V_箝制在大约0V,因此箝制电流1_会跟跨压V-AUX与输入电压VIn成比例。当输入电压Vin偏低,掉到一预设的掉电电压时,箝制电流1_变得太小,所以导致无法拉起电流源99的输入端,因此掉电信号S.就被致能,指出掉电的发生。一旦掉电发生,电源控制器66可以据以停止开关式电源供应器41的电能转换。
[0076]依据以上的说明,引脚COMP实质上就是一多功能引脚。通过引脚C0MP,在一开机程序中,可以检测到复电。也通过引脚C0MP,在正常操作时,调制脉冲宽度调制信号VeATE的工作周期(duty cycle)可以被调制。相较于图1中的电源供应器,图2中的开关式电源供应器41依然可以提供复电与掉电检测,但是却有比较少的引脚数目以及较少的电阻数量。因此,开关式电源供应器41可以在成本上比较有利。
[0077]以上所述仅为本发明的优选实施例,凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种开关式电源供应器,用来提供调节后的一输出,该开关式电源供应器包含有: 一输入电源线以及一接地线; 一电感元件以及一功率开关,串接在该输入电源线以及该接地线之间; 一电源控制器,形成于一集成电路,该集成电路具有一多功能引脚,该电源控制器架构来控制该功率开关;以及 一电阻,连接在该多功能引脚与该输入电源线之间; 其中,在一开机程序中,该电源控制器架构来提供一第一导电路径,该第一导电路径从该多功能引脚电传导至该接地线; 在正常操作中,该电源控制器被架构来断开该第一导电路径,且使得该多功能引脚成为一误差放大器的一输出端,该误差放大器比较该输出与一目标值,该电源控制器依据该多功能引脚的一电压,来产生一脉冲宽度调制信号,来控制该功率开关。
2.如权利要求1所述的该开关式电源供应器,其中,在该正常操作时,该电源控制器架构来提供一第二导电路径,其从一操作电源线传导至该多功能引脚,且当该第一导电路径被提供时,该第二导电路径被断开。
3.如权利要求2所述的该开关式电源供应器,其中,该电源控制器包含有: 一补偿电阻以及一路径开关,串接在该操作电源线与该多功能引脚之间,用以选择性地提供或断开该第二导电路径。
4.如权利要求2所述的该开关式电源供应器,其中,当该第二导电路径被断开时,该电源控制器另架构来依据流经该第一导电路径的一电流,产生一输入电源良好信号。
5.如权利要求1所述的该开关式电源供应器,其中,该电源控制器包含有: 一检测电阻以及一路径开关,串接在该多功能引脚与该接地线之间;以及 一比较器,架构来比较该多功能引脚上的一电压与一预设参考电压,以产生一输入电源良好信号。
6.如权利要求5所述的该开关式电源供应器,其中,该输入电源良好信号指出该输入电源线的一输入电压大于预设的一复电电压。
7.如权利要求1所述的该开关式电源供应器,其中,该电感元件包含有一辅助绕组以及一初级侧绕组,该功率开关可连接该初级侧绕组至该接地线,该电源控制器包含有: 一准谐振引脚,通过一检测电阻连接至该辅助绕组;以及 一掉电检测电路,当该功率开关被开启时,架构来通过该准谐振引脚,检测跨在该辅助绕组上的一负反射电压,来决定一掉电事件是否发生。
8.一种电源控制器,形成于一集成电路,适用于一开关式电源供应器,其具有串接的一电感元件以及一功率开关,该电源控制器包含有: 一多功能引脚,可以通过一电阻,电连接到一输入电源线; 一线电压检测器,在一开机程序中,架构来提供一第一导电路径,该第一导电路径从该多功能引脚电传导至该接地线,用来对该多功能引脚放电;以及 一充电路径控制器,电连接在一操作电源线以及该多功能引脚之间,且在正常操作时,架构来提供一第二导电路径,对该多功能引脚充电; 其中,该第一导电路径在该正常操作时被断开,且在该第一导电路被提供时,该第二导电路径被断开。
9.如权利要求8所述的该电源控制器,还包含有一脉冲宽度调制产生器,架构来依据在该多功能引脚上的一补偿电压,提供该功率开关一脉冲宽度调制信号。
10.如权利要求8所述的该电源控制器,其中,该充电路径控制器包含有一补偿电阻以及一路径开关,两者串接在该操作电源线与该多功能引脚之间。
11.如权利要求8所述的该电源控制器,其中,该线电压检测器包含有一检测电阻以及一路径开关,串接在该多功能引脚以及该接地线之间,该电源控制器包含有一比较器,其架构来比较该多功能引脚上的一电压与一预设参考电压,以产生一输入电源良好信号。
12.如权利要求8所述的该电源控制器,其中,依据流经该第一导电路径的一电流,该电源控制器产生一输入电源良好信号,用以表示该输入电源线的一输入电压已经超过了预设的一复电电压。
13.如权利要求8所述的该电源控制器,其中,该电感元件包含有一辅助绕组以及一初级侧绕组,该功率开关连接该初级侧绕组至该接地线,该电源控制器包含有: 一准谐振引脚,可通过一检测电阻电连接到该辅助绕组;以及 一掉电检测电路,架构来通过该准谐振引脚以及该检测电阻,检测跨在该辅助绕组上的一负反射电压,来决定一掉电事件是否发生。
14.一种控制方法,适用于一开关式电源供应器,其包含有一电感元件以及一功率开关,串接于一输入电源线以及一接地线之间,该控制方法包含有: 提供一电源控制器一多功能引脚,该电源控制器形成于一集成电路中; 在该电源控制器中,提供一第一导电路径,其从该多功能引脚电传导至该接地线,且依据流经该第一导电路径的一电流,提供一输入电源良好信号,用以表示该输入电源线的一输入电压已经超过了预设的一复电电压; 断开该第一导电路径,提供一第二导电路径,其从一操作电源线电传导至该多功能引脚,并依据该多功能引脚上的一电压,来产生一脉冲宽度调制信号,以控制该功率开关;以及 当该第一导电路径被提供时,断开该第二导电路径。
15.如权利要求14所述的该控制方法,还包含有: 提供一补偿电阻以及一路径开关,串接在该操作电源线与该多功能引脚之间;以及 关闭该路径开关,以断开该第二导电路径。
16.如权利要求14所述的该控制方法,还包含有: 提供一检测电阻以及一路径开关,串接在该多功能引脚与该接地线之间; 关闭该路径开关,以断开该第一导电路径;以及 比较一预设参考电压与该多功能引脚上的一电压,以产生该输入电源良好信号。
17.如权利要求14所述的该控制方法,其中,该电感元件包含有一辅助绕组以及一初级侧绕组,该功率开关连接该初级侧绕组至该接地线,该控制方法还包含有: 提供一箝制电路,用以在该功率开关开启时,提供一箝制电流,来箝制一准谐振引脚上的一电压;以及 当该箝制电流低于一预设值时,决定一掉电事件已经发生。
【专利摘要】检测掉电与复电的电源控制器、电源供应器及控制方法,用来提供调节后的输出。该供应器包含有输入电源线、接地线、电感元件、功率开关、电源控制器、以及电阻。该电感元件及该功率开关串接于输入电源线及接地线之间。该控制器形成于集成电路。该集成电路具有多功能引脚,该控制器架构来控制该功率开关。该电阻连接在多功能引脚与输入电源线之间。在开机程序中,该控制器架构来提供第一导电路径,该第一导电路径从多功能引脚电传导至接地线。在正常操作中,该控制器架构来断开该第一导电路径,且使得多功能引脚成为误差放大器的输出端。该误差放大器比较该输出与目标值,该控制器依据多功能引脚的电压,来产生脉冲宽度调制信号,以控制该功率开关。
【IPC分类】H02M3-28
【公开号】CN104734507
【申请号】CN201310699113
【发明人】陈仁义
【申请人】绿达光电股份有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年12月18日
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