专利名称：可限制最大峰值功率输出时间的交换式电源供应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可限制最大峰值功率输出时间的交换式电源供应器，尤指一种可监测瞬间输出功率值并于该值出现异常状况时中断供电以达保护目的的电源供应器。
电脑外设中的打印机、扫描仪等均使用直流马达作为动力源，就用于打印机的直流马达而言，其启动瞬间需要较大的峰值电流，该峰值电流值均为一般运转状态下的1.5～5倍不等。而为符合该峰值电流规格的要求，即必须以最大的峰值电流值设计该直流马达的电源供应器。但此种作法除提高成本、体积外，最大的问题在于因输出电流过大，在不正常使用状态下，容易发生危险。直流电源供应器虽以最大峰值电流作为设计基准，却未对其可能产生的危险性提出有效的防护措施，无法保障用电安全。由此可见，现有直流电源供应器显然有待进一步改进，并谋求有效的解决方案。
本实用新型主要目的在提供一种可即时监测瞬间输出功率值，并于异常状况出现时中断供电以达保护目的的交换式直流电源供应器。
为达成前述目的采取的主要技术手段是令前述直流电源供应器在其电压输出端与脉宽调节器之间设有一探测处理单元，以检测交换式电源供应器的输出功率值；当输出功率值高于设定的峰值电压时，探测处理单元即开始计时，计时期间如输出功率值降低，即归零重置；反之，若计时结束输出功率值仍高于设定值，显示电源供应已有异常状况，则探测处理单元将送出一信号至交换式电源供应器的脉宽调节器将其关闭，使电源供应器中断供电；以前述设计，将可有效探测直流电源供应器瞬间峰值功率的持续时间，当其持续时间超过正常值，即中止供电，以确保用电安全。
前述的探测处理单元是透过一隔离电路连接至直流电源供应器的输出端上。
前述的探测处理单元包括有过功率探测电路，用于判断电源供应器的输出功率是否高于设定值；计时电路，用于计算前述过功率现象的持续时间，并于超过设定时间后，送出一信号将电源供应器中的脉宽调节器关闭，以中止供电。
前述的探测处理单元将该过功率探测电路及计时电路集合于一集成电路中。
本实用新型与已有技术相比优点和积极效果非常明显。由以上的技术方案可知，本实用新型可通过探测处理单元即时监控电源供应器的输出功率，在异常状况出现且持续设定时间时，立即停止供电，因此可确保用电保全。
以下结合附图进一步说明本实用新型的具体结构特征及目的。
附图简要说明
图1是本实用新型的电路方块图。
图2是本实用新型的详细电路图。
有关本实用新型的电路构造，首先请参阅图1所示，主要是在交换式电源供应器10中设有一探测处理单元20；其中
该交换式电源供应器10包括主变压器11；电源电路12，设于主变压器11的初级侧，以供应其工作电源，主要是由电磁波滤波器121及桥式整流器122所组成；功率电晶体13，连接于主变压器11的初级侧，以控制电流是否通过主变压器11的初级侧；脉宽调节器14，供产生可调节宽度的脉波信号，以驱动前述功率电晶体13；输出转换电路15，连接于主变压器11的次级侧，用以转换输出直流电源；隔离电路16，连接于前述输出转换电路15的输出端与脉宽调节器14之间。
由于前述电路构造以已知交换式电源供应器为基本构成，并非本实用新型主要发明点，所以不再进一步详述其具体电路构造与工作原理。
前述探测处理单元20从前述隔离电路16提取其回送至脉宽调节器14的反馈电流信号，根据该反馈电流信号判断是否出现过功率现象，并在该现象持续超过一设定时间后，将该脉宽调节器14关闭，以停止供电。
有关前述探测处理单元20的主要组成包括有过功率探测电路21、计时电路22。其中该过功率探测电路21可由比较电路构成，其输入端是透过前述隔离电路16连接至输出转换电路15的输出端，以取得其输出电压信号；又比较电路的参考电压端则为设定的瞬间功率峰值，藉此以判断输出功率值是否大于瞬间功率峰值，并在输出功率值高于瞬间峰值时，驱动计时电路22开始计时。
根据打印机、扫描仪的直流马达实际用电状况，其峰值电流约为正常运转电流的1.5～5倍，前述比较电路的参考电压值即根据此值设定；又前述直流马达操作在峰值电流的时间约0.4～1秒之间，如以此为例，计时电路22的计时期间即设定为1秒以上，意即当计时电路22计时结束，直流马达仍持续操作在峰值电流时，则显示供电异常，故将由计时电路22输出一信号将前述脉宽调节器14关闭以停止供电，而确保用电安全。
由上述说明可知本实用新型的基本电路架构，至于详细电路部分，请参阅图2所示首先由图上半部可看出前述交换式电源供应器10各个电路的详细构造，其包括有主变压器11、电源电路12、功率晶体管13、脉宽调节器14、输出转换电路15及隔离电路16等；其中该隔离电路16主要由一光耦合器U2构成，其输入端是透过电阻R8连接至输出转换电路15的输出端上，又经电容C3、电阻R11及稽纳二极管U1等元件连接到地端。
光耦合器U2输出端则同时与脉宽调节器14的反馈信号接脚C及探测处理单元20的输出端连接。
在本实施例中，该探测处理单元20是由编号为51957的处理器IC构成，换言之，前述的过功率探测电路21及计时电路22均集成于该处理器IC中。
又前述处理器IC的输入接脚IN是透过电阻R18、R16与隔离电路16的输出端连接，以提取交换式电源供应器10的输出电压值；其延迟(计时)功能接脚DELAY连接有一电容C6，该电容C6将决定探测处理单元20的计时长度。
其输出接脚OUT则透过二极体D8连接至脉宽调节器14的控制接脚B。
由前述说明可了解本实用新型一较佳实施例的详细电路，经进一步分析其工作原理可知当交换式电源供应器10的输出电流愈大，隔离电路16输出端的电压愈高，当探测处理单元20探测到该电压高于一设定值时，即从内部启动计时功能，若在计时期间内，前述输出电压高于设定值的状况解除，即表示其为负载启动时的瞬间峰值功率变化，故探测处理单元20将自动重置归零，并维持即时探测状态。
如计时结束，输出电压高于设定值的状况持续，即表示已出现不正常使用状况，此时探测处理单元20将送出一信号至脉宽调节器14将其关闭而停止对负载供电，藉以确保用电安全。
由上述说明可知，本实用新型基于应用于电脑外设的直流马达，根据最大峰值功率设计其电源供应器，由于输出电流大，如有不正常使用状况时，即可能危及用电安全时，通过前述的探测处理单元即时监控电源供应器的输出功率，并在异常状况出现且持续设定时间时，立即停止供电，藉以确保用电保全。
权利要求1．一种可限制最大峰值功率输出时间的交换式电源供应器，其特征在于该电源供应器在交换式直流电源供应器的电压输出端与脉宽调节器之间设有一探测交换式电源供应器输出功率值的探测处理单元，该探测处理单元包括用于判断电源供应器输出功率是否高于设定值的过功率探测电路，用于计算前述过功率现象是否超过设定时间并于超过设定时间时关闭脉宽调节器的计时电路。
2．根据权利要求1所述可限制最大峰值功率输出时间的交换式电源供应器，其特征在于该探测处理单元透过一隔离电路连接至交换式直流电源供应器的输出端上。
3．根据权利要求1或2所述可限制最大峰值功率输出时间的交换式电源供应器，其特征在于该探测处理单元由一具备处理器功能的集成电路构成。
专利摘要本实用新型涉及一种可限制最大峰值功率输出时间的交换式电源供应器,主要是以一探测处理单元检测交换式电源供应器的输出功率值,当输出功率值高于设定的峰值电压时,探测处理单元即开始计时,计时期间如输出功率值降低,即归零重置,反之,若计时结束输出功率值仍高于设定值,显示电源供应已有异常状况,则探测处理单元送出一信号至交换式电源供应器的脉宽调节器将其关闭,使电源供应器中断供电,待异常原因排除后恢复输出。
文档编号H02J7/00GK2444332SQ00242569
公开日2001年8月22日 申请日期2000年8月14日 优先权日2000年8月14日
发明者陈俊雄 申请人:亚源科技股份有限公司