用于电源装置的可调整前沿遮蔽装置的方法及其装置的制作方法

文档序号:7333322阅读:148来源:国知局

专利名称::用于电源装置的可调整前沿遮蔽装置的方法及其装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种用于一电源装置的一可调整前沿遮蔽装置(AdjustableLeadingEdgeBlankingDevice)的方法及相关装置,具体地涉及一种根据一遮蔽信号以改善可调整前沿遮蔽装置的方法及相关装置。
背景技术
:开关电源(SwitchPowerSupply,SPS)主要用途是将电力公司所提供的高压、低稳定性的交流电源,转换成适合各种电子产品使用的低压、稳定性较佳的直流电源,其广泛地应用在计算机、办公室自动化设备、工业控制设备、通讯设备等。请参考图1,图1为已知一开关电源IO的示意图。简单来说,开关电源10由一驱动单元100、一开关晶体管Q1、一电流感测电阻Rs及其它相关组件所组成。驱动单元100耦接于开关晶体管Ql之栅极与源极,输出一脉波信号控制开关晶体管Ql的开启与关闭,以将输入电压信号VIN转换成输出电压信号VOUT。电流感测电阻Rs耦接于开关晶体管Ql的源极与一地端之间,驱动单元100藉由一电流感测电压信号VSEN1,得到一次侧电流Id的大小(Vs=Rsxld)。当电流感测电压信号VSEN1达到一额定参考电压电平时,驱动单元100即根据一过电流侦测信号OCl,启动驱动单元100内含的过电流保护装置,并输出脉波信号将开关晶体管Ql关闭,使一次侧电流Id截止,进而避免过电流伤害负载。在开关电源10中,开关晶体管Ql导通的瞬间会产生一电流尖峰(Spike),使电流感测电压信号VSEN1瞬间产生高电位,造成开关电源IO的回馈电路的误判。同时,驱动单元IOO将误判有过电流产生而启动过电流保护装置,影响开关电源10的运作。为了避免误启动过电流保护装置,驱动单元100设有一前沿遮蔽(LeadingEdgeBlanking)机制,其可产生一遮蔽信号LEB1,用来控制过电流侦测信号0C1的输出状态,以于一预设时间内不判断.电流感测电压信号VSEN1的电位。关于电流感测电压信号VSEN1、遮蔽信号LEB1及过电流侦测信号0C1的时序,请参考图2。遮蔽信号LEB1及过电流侦测信号0C1均简单以高电位及低电位相对表示,额定参考电压电平以0.85V为例。当电流尖峰发生,遮蔽信号LEB1于电流尖峰之前沿时,由高电位降至低电位并维持一预设时间Tl,如350ns。在预设时间T1内,驱动单元100根据遮蔽信号LEB1,停止输出过电流侦测信号0C1,进而停止过电流保护装置的运作。当预设时间Tl结束,遮蔽信号LEB1由低电位回复为高电位,驱动单元IOO才艮据遮蔽信号LEBl输出过电流侦测信号OCl,使过电流保护装置恢复正常运作。因此,当电流感测电压信号VSEN1于一时间点A,的电压超过0.85V时,过电流保护装置运作将开关晶体管Q1关闭,保护负载不受到过电流的破坏。然而,当开关电源IO操作于短路模式时,电流感测电压信号VSEN1的电位上升极快。当电流感测电压信号VSEN1于预设时间Tl内大于0.85V时,如图2之一时间点A,由于过电流侦测信号OC1受遮蔽信号LEB1控制而尚未输出,因此,过电流保护装置无法正常运作,使驱动单元IOO无法侦测时间点A发生的过电流现象,导致负载受到过电流的破坏。。
发明内容因此,本发明的主要目的即在于提供一种用于一电源装置的一可调整前沿遮蔽装置的方法及相关装置。本发明揭露一种用于一电源装置的一可调整前沿遮蔽装置的方法,包含有根据一尖峰信号的一前沿及一后沿,产生一侦测信号;根据该侦测信号产生一遮蔽信号,以遮蔽该前沿至该后沿间之该尖峰信号;以及根据该遮蔽信号,控制该电源装置的输出情形。本发明另揭露一种用于一电源装置的电子装置,包含有一尖峰侦测单元,用来根据一尖峰信号的一前沿及一后沿,产生一侦测信号;一逻辑单元,耦接于该尖峰侦测单元,用来根据该侦测信号,产生一遮蔽信号,以遮蔽该前沿至该后沿间的该尖峰信号;以及一控制单元,耦接于该逻辑单元,用来根据该遮蔽信号,控制该电源装置的输出情形。图1为已知的一开关电源的示意图。图2为图1的开关电源的一电流感测电压信号、一遮蔽信号及一过电流侦测信号的时序图。图3为本发明实施例一流程30的示意图。图4为图3的流程中相关信号的时序图。图5为本发明实施例用于一电源装置的一电子装置的示意图。主要组件符号说明10开关电源100驱动单元50电子装置52过电流保护装置500尖峰侦测单元502逻辑单元504控制单元30流程300、302、304、306、308步骤Ql、Q2开关晶体管Rs电流感测电阻VIN输入电压信号VOUT输出电压信号VSEN1、VSEN2电流感测电压信号LEB1、LEB2遮蔽信号0C1、OC2过电流侦测信号Tl预设时间T2前后沿时间具体实施例方式请参考图3。图3为本发明实施例一流程30的示意图。流程30用于一电源装置的一可调整前沿遮蔽装置,其包含有步骤300:开始。步骤302:根据一尖峰信号的一前沿(LeadingEdge)及一后沿(TrailingEdge),产生一侦测信号。步骤304:根据该侦测信号产生一遮蔽信号,以遮蔽该前沿至该后沿间的该尖峰信号。步骤306:根据该遮蔽信号,控制该电源装置的输出情形。步骤308:结束。在流程30中,电源装置是一交换式电源装置。尖峰信号于电源装置的一次侧的一开关晶体管导通的瞬间所产生。根据流程30,电源装置可侦测尖峰信号的前沿及后沿,并据以产生遮蔽信号,接着根据遮蔽信号,控制电源装置的一过电流保护装置的启动状态,进而控制电源装置的输出情形。详细来说,于尖峰信号的前沿时,电源装置根据遮蔽信号,停止输出一过电流侦测信号,以停止过电流保护装置的运作,进而忽略尖峰信号而正常地输出电源。另一方面,于尖峰信号的后沿时,电源装置根据遮蔽信号,开始输出过电流侦测信号,以启动过电流保护装置的运作。如此一来,当开关晶体管的源极所测得的电流感测电压信号超过一额定参考电压电平时,电源装置即停止输出电源,以避免过电流伤害负载。请参考图4,图4为流程30中相关信号的时序图。开关晶体管导通的瞬间产生尖峰信号,使电流感测电压信号VSEN2产生高电位。于尖峰信号的前沿及后沿之间的时间T2中(以下称T2为前后沿时间),遮蔽信号LEB2使过电流侦测信号0C2不输出,直到时间T2结束后,过电流侦测信号OC2才回复输出。通常不同的产品其对前后沿时间T2的要求可能不同。在已知的开关电源10中,预设时间Tl约为350ns。相较于已知技术,本发明实施例可使前后沿时间T2至少缩短为已知预设时间Tl的50%,甚至缩短为预设时间Tl的25%,亦即大约为85ns。值得注意的是,由于过电流侦测信号OC2于尖峰信号的后沿即回复输出,因此,过电流保护装置于尖峰信号的后沿即开始正常运作,是以当电流感测电压信号VSEN2超过额定参考电压电平0.85V时,过电流保护启动,电源装置可立即停止输出电源,以避免过电流伤害负载。在已知技术中,过电流侦测信号0C1须等预设时间Tl结束后才回复输出,因此,若电流感测电压信号VSEN1于预设时间Tl内大于额定参考电压电平时,开关电源无法实时启动过电流保护,导致负载可能受到过电流的破坏。相较之下,在本发明实施例中,过电流侦测信号OC2于尖峰信号的后沿即回复输出,因此,开关电源除了可避免尖峰信号造成开关电源的误动作,并可实时侦测于发生于尖峰信号之后的过电流现象。关于流程30的硬件实现,请参考图5。图5为本发明实施例用于一电源装置的一电子装置50的示意图。电源装置是一开关电源,类似于已知的开关电源IO。电子装置50是一可调整前沿遮蔽装置,用来控制电源装置的一过电流保护装置52,包含有一尖峰侦测单元500、一逻辑单元502及一控制单元504。尖峰侦测单元500耦接于电源装置的一次侧的一开关晶体管Q2的源极及过电流保护装置52,用来根据开关晶体管Q2导通瞬间所产生的一尖峰信号的前沿及后沿,产生一侦测信号。逻辑单元502耦接于尖峰侦测单元500及控制单元504,用来根据侦测信号产生一遮蔽信号,以遮蔽尖峰信号的前沿至后沿之间。控制单元504耦接于逻辑单元502、开关晶体管Q2的栅极及过电流保护装置52,用来根据遮蔽信号,控制过电流保护装置52的启动状态,进而控制电源装置的输出情形。根据遮蔽信号控制电源装置的详细情形,如流程30所述,在此不赘述。综上所述,本发明实施例根据遮蔽信号,遮蔽尖峰信号的前沿至后沿之间,并控制过电流保护装置于尖峰信号的后沿后能正常运作,以使电源装置于侦测到过电流时,即停止传送能量,进而避免过电流伤害负载。以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明权利要求所做的等效变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。权利要求1.一种用于一电源装置的一可调整前沿遮蔽装置的方法,包含有根据一尖峰信号的一前沿及一后沿,产生一侦测信号;根据该侦测信号产生一遮蔽信号,以遮蔽该前沿至该后沿间的该尖峰信号;以及根据该遮蔽信号,控制该电源装置的输出情形。2.如权利要求1所述的方法,其中该尖峰信号是该电源装置的一次侧的一开关晶体管导通时所产生的。3.如权利要求1所述的方法,其中根据该遮蔽信号控制该电源装置的输出情形包含于该尖峰信号的该前沿时,停止该电源装置的一过电流保护装置的运作,以使该电源装置输出电源。4.如权利要求3所述的方法,其中根据该遮蔽信号控制该电源装置的输出情形另包含于该尖峰信号的该后沿时,启动该过电流保护装置的运作,以于一电流感测电压信号超过一参考电压电平时,停止输出电源。5.如权利要求1所述的方法,其中该电源装置是一开关电源。6.如权利要求1所述的方法,其中该尖峰信号的前沿至该后沿的时间小于预设时间的30%。7.如权利要求1所述的方法,其中该尖峰信号的前沿至该后沿的时间小于预设时间的50%。8.—种用于一电源装置的电子装置,包含有一尖峰侦测单元,用来根据一尖峰信号的一前沿及一后沿,产生一侦测信号;一逻辑单元,耦接于该尖峰侦测单元,用来根据该侦测信号,产生一遮蔽信号,以遮蔽该前沿至该后沿间的该尖峰信号;以及一控制单元,耦接于该逻辑单元,用来根据该遮蔽信号,控制该电源装置的输出情形。9.如权利要求8所述的电子装置,其中该尖峰侦测单元耦接该电源装置的一次侧的一开关晶体管的源极及一过电流保护装置。10.如权利要求9所述的电子装置,其中该尖峰信号是该开关晶体管导通时所产生的。11.如权利要求8所述的电子装置,其中该控制单元另耦接于该电源装置的一次侧的一开关晶体管的栅极及一过电流保护装置。12.如权利要求8所述的电子装置,其中该控制单元另用来于该尖峰信号的该前沿时,停止该电源装置的一过电流保护装置的运作,以使该电源装置输出电源。13.如权利要求12所述的电子装置,其中该控制单元另用来于该尖峰信号的该后沿时,启动该过电流保护装置的运作,以于一电流感测电压信号超过一参考电压电平时,停止输出电源。14.如权利要求8所述的电子装置,其中该电源装置是一开关电源。15.如权利要求8所述的电子装置,其中该尖峰信号的前沿至该后沿的时间小于预设时间的30%。16.如权利要求8所述的电子装置,其中该尖峰信号的前沿至该后沿之时间小于预设时间的50%。全文摘要用于一电源装置的一可调整前沿遮蔽装置的方法及其装置,该方法包含有根据一尖峰信号的一前沿及一后沿,产生一侦测信号;根据该侦测信号产生一遮蔽信号,以遮蔽该前沿至该后沿间的该尖峰信号;以及根据该遮蔽信号,控制该电源装置的输出情形。文档编号H02M1/00GK101577486SQ20081008877公开日2009年11月11日申请日期2008年5月7日优先权日2008年5月7日发明者林金延,洪家杰,王燕晖申请人:绿达光电股份有限公司
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