电源控制装置的制造方法_2

文档序号:10171282阅读:来源:国知局
调变信号,但本实用新型并不因此限定。在另一实施例中,启动信号EN可以是责任周期可变的脉冲宽度调变信号。在又一实施例中,启动信号EN是责任周期逐渐增大的脉冲宽度调变信号,将于后续进一步说明。
[0059]依据图1的电路架构,请参照图2将负载控制模块以升压电路3 (Boost circuit)为例子来做说明。在图2中,负载开关11包括P型金属氧化物半导体场效晶体管111与使能开关112。图2所示的负载开关11的电路仅是其中一种示范性的例子,用以帮助说明,并非用以限定本实用新型。在其他实施例中,负载控制模块也可以是降压电路或升降压电路。
[0060]接着,进一步说明图2的负载开关11,P型金属氧化物半导体场效晶体管111的源极与集极分别是负载开关11的第一端a与第二端b。使能开关112耦接于P型金属氧化物半导体场效晶体管的111栅极与接地端GND之间。在本实施例中,使能开关112是N型金属氧化物半导体场效晶体管,但本实用新型并不因此限定。使能开关112的控制端(例如是栅极)接收来自控制单元12(见图1)的启动信号EN。
[0061]接着叙述图2的升压电路3,升压电路3是典型的升压电路,用以将直流的输入电压Vin升压为较尚电压的输出电压Vo。升压电路3包括电感L1、二极体D1、开关Q1 (在图2中是N型金属氧化物半导体场效晶体管)与电容C1。电感L1的一端通过负载开关11接收直流输入电压Vin。电感的另一端连接二极体D1的阳极。开关Q1连接于二极体D1的阳极与接地端GND之间。电容C1连接于二极体D1的阴极与接地端GND之间,且二极体D1的阴极与电容C1连接的端点作为输出端以提供输出电压Vo。本领域技术人员应能轻易了解升压电路3的工作方式,在此不赘述。
[0062]当电路刚启动时,负载开关11提供输入电压Vin给升压电路3,此时电感L1流过的电流以I表示。请参照图3,传统的慢开启动方式是使启动信号EN直接上升为高电位(High),使得流过电感L1的电流经过二极体D1而对电容C1充电,因位初始时电容C1本身尚未储存电荷,使得在电容C1进行电荷累积的过程中,电流I是形成突波电流(inrushcurrent) 0在图3中,在电感L1与电容Cl已知的情况下,利用图2的电路架构,本实施例的突波电流最大值以38.0安培为例。接着根据本实用新型的控制方式,以图2的电路架构且完全相同电路元件的情况下,使启动信号EN为持续预设时间T的脉冲宽度调变信号,参照图4。由图4中可明显看出,电流I明显小于原先的38.0安培,且电流最大值减小至7.50安培。
[0063]换句话说,本实用新型是在启动过程中对于启动信号EN进行多次切换以避免暂态的突波电流过大。并且,根据本实用新型的控制方式,作为启动信号EN的脉冲宽度信号的频率、责任周期都是可以调整的,本实用新型也并不限定。而在预设时间T之后,则启动信号EN为值为高电位(High),代表电路已完成启动并开始正常工作。且在电路正常工作中,启动信号EN持续维持为高电位(High)。
[0064]图5是本实用新型另一实例提供的控制突波电流的保护电路模块的启动信号与升压电路的电流的波形图。在图5中的启动信号EN1是责任周期逐渐增大的脉冲宽度调变信号。依据责任周期逐渐增大的脉冲宽度调变信号,可以使流至负载的电流II (例如图2的电流I)在每一个责任周期中维持其最大值不超过一个设定的上限,例如使每一个责任周期中的电流II的最大值约为相等,如图5所示。值得注意的是,图5的启动信号只是本实用新型对于启动信号EN的一种示范性实现方式,用以帮助说明控制突波电流的保护电路模块初始启动时对于负载控制模块的电流大小可进行调整,但本实用新型并不因此限定。根据类似的原理,当调整作为启动信号EN的脉冲宽度调变信号的频率时,也可调整刚启动时输入至负载控制模块的电流大小。
[0065]接着,依据前述的图1,本实用新型的控制单元12可以是微控制器,也能够以集成电路模块(1C)或晶片来实现。如图6是本实用新型另一实例说明,其控制单元12’举例为微控制器或集成电路模块用来实现负载开关控制电路的电路图,但并不局限本实用新型的控制单元。当控制单元12’通过控制负载开关Q2以传送直流输入电压Vin给负载控制模块4。在图6的控制突波电流的保护电路模块刚开始启动时,需要对输出电容Cout (甚至是包括负载控制模块本身所具有的电容)进行充电,依据前面所述的控制方式,对输出电容Cout以及包括负载控制模块4本身所具有的电容(图6中未示出)进行充电的暂态的突波电流可以被大幅度地减小。
[0066]综上所述,本实用新型实施例所提供的控制突波电流的保护电路模块,利用脉冲宽度调变方式控制负载开关的启动信号,以控制突波电流大小,达成抑制突波电流的目的,也可避免因突波电流所引起的杂讯及误动作。并且,通过改变切换(Switching)的频率及责任周期(Duty cycle),可以更进一步控制突波电流的大小。
[0067]以上所述仅为本实用新型的实施例,其并非用以局限本实用新型的专利范围。
【主权项】
1.一种电源控制装置,其特征在于,用以控制突波电流,包括一控制突波电流的保护电路模块,所述控制突波电流的保护电路模块包括: 一控制单元,产生一启动信号;以及 一负载开关,具有一第一端、一第二端与一控制端,所述第一端接收一直流输入电压,所述第二端耦接具有一负载电容的一负载控制模块,所述控制端耦接所述控制单元且受控于所述启动信号;其中,在所述控制突波电流的保护电路模块初始启动时所述启动信号为持续一预设时间的脉冲宽度调变信号。2.根据权利要求1所述的电源控制装置,其特征在于,所述负载控制模块是一升压电路或一降压电路或一升降压电路。3.根据权利要求1所述的电源控制装置,其特征在于,所述负载开关包括一P型金属氧化物半导体场效晶体管。4.根据权利要求3所述的电源控制装置,其特征在于,所述负载开关还包括: 一使能开关,耦接于所述P型金属氧化物半导体场效晶体管的一栅极与一接地端之间,所述使能开关接收所述启动信号。5.根据权利要求1所述的电源控制装置,其特征在于,所述负载开关包括一N型金属氧化物半导体场效晶体管。6.根据权利要求1所述的电源控制装置,其特征在于,其中所述控制单元是一微控制器。7.根据权利要求1所述的电源控制装置,其特征在于,其中所述控制单元是以集成电路模块实现。8.根据权利要求1所述的电源控制装置,其特征在于,所述控制单元是产生频率可变的脉冲宽度调变信号以作为启动信号的微控制器或集成电路模块。9.根据权利要求1所述的电源控制装置,其特征在于,所述控制单元是产生责任周期可变的脉冲宽度调变信号以作为启动信号的微控制器或集成电路模块。10.根据权利要求1所述的电源控制装置,其特征在于,所述控制单元是产生责任周期逐渐增大的脉冲宽度调变信号以作为启动信号的微控制器或集成电路模块。
【专利摘要】本实用新型提供一种电源控制装置,用以控制突波电流,其包括一控制突波电流的保护电路模块,包括控制单元以及负载开关。控制单元产生启动信号。负载开关具有第一端、第二端与控制端。负载开关的第一端接收直流输入电压,第二端耦接具有负载电容的负载控制模块,控制端耦接控制单元且受控于启动信号。在控制突波电流的保护电路模块初始启动时,启动信号为持续预设时间的脉冲宽度调变信号。藉此,可减少线路接通时的突波电流,也可避免因突波电流所引起的杂讯及误动作。
【IPC分类】H02M1/08, H02H9/02
【公开号】CN205081674
【申请号】CN201520639033
【发明人】赖威列, 陈庆书, 吴清德, 李诣斌
【申请人】光宝电子(广州)有限公司, 光宝科技股份有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年8月21日
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