专利名称：：过载保护节能电路的制作方法
技术领域：
：本创作是有关于一种过载保护电路，且特别是有关于一种用于交换式电源供应器之过载保护节能电路。
背景技术：
：交换式电源供应器可用于将交流电源转换为直流电源，并将直流电源输出至如电子装置之负载。在输出电源过程中若发生过载(Over-Load)的情况时，便需要保护电路暂时截断输出，以避免发生危险。图1A为习知之交换式电源电路的示意图，而图1B为图1A之交换式电源电路之过载计时电路的示意图。请参考图1A1B,习知之交换式电源电路100包括输入电源电路110、输出电源电路120、控制电路130以及过载计时电路140。输入电源电路110是耦接输出电源电路120，以藉由变压器将外部电源能量从初级侧(Primaryside)传递至次级侧(Secondaryside),进而输出至负载。控制电路130是用于侦测负载的变化，而动态切换输入电源电路110之晶体管Ql之开关，藉以调整从初级侧传递至次级侧的电源能量。当系统发生过载情形时，控制电路130便会暂时将晶体管Ql关闭，以确保安全。通常来说，控制电路130可由脉冲宽度调变(PulseWidthModulation,PWM)芯片组成，并透过光耦合器(PhotoCoupler)而侦测负载的变化，以于回授端FB取得输出电源电路120之回授讯号fs0过载计时电路140可耦接至控制电路130之回授端FB，以取得回授讯号fs。当过载发生，过载计时电路140便会开始计时，并在过载持续预设时间后，便可透过回授端FB传送过载讯号os至控制电路130，以使控制电路130关闭晶体管Ql。此外，控制电路130与过载计时电路140可耦接至输入电源电路110之辅助侧(Auxiliaryside),以于电源端Vcc取得辅助侧之电源。详细而言，过载计时电路140包括计时电路142、円锁电路(Iatchcircuit)144以及稳压电路146。计时电路142是耦接到回授端FB以接收回授讯号fs，其中当过载发生时，回授讯号fs之电压值会非常态性地升高，而使比较器OPAl输出高位准以开始对电容Cl充电。电容Cl的容值会决定充电的时间，亦即可由电容Cl的容值大小决定预设时间之长短。当电容Cl电压升高至一定程度后，比较器0PA2会输出高位准，而启动闩锁电路144以传送过载讯号OS。具体而言，当比较器0PA2输出高位准时，会将晶体管Q2开启而使二极管Dl导通(亦同时开启晶体管Q3)，以使回授端FB的电位拉到接近接地的低位准。如此一来，控制电路130便会关闭晶体管Q1，以确保安全。接着，闩锁电路144之电容C2会开始持续放电，而当电容C2之电压下降至一定程度后，晶体管Q3会关闭(晶体管Q2亦会同时关闭)而使二极管Dl断开，进而解除闩锁电路144。类似前述，解除时间长短可取决于电容C2的容值大小。稳压电路146是耦接至电源端Vcc，并将电源端Vcc之电源转换成参考电压Vref以提供计时电路142作动。亦即，比较器OPAl，0PA2需要参考电压Vref始能持续判断负载是否过载。一般来说，当交换式电源电路100处于重载(No-Load)时，过载计时电路140确实有必要持续监控负载情况以确保安全。然而，当交换式电源电路100处于无载(No-Load)或轻载(Light-Load)的情况时,稳压电路146仍会供给能量至计时电路142,以使比较器OPAl,0PA2持续消耗能量以判断负载是否过载，导致能源使用率下降。
发明内容有鉴于此，本创作之目的是提供一种过载保护节能电路，可大幅提升系统在无载或轻载时的能源使用率。为达上述或是其它目的，本创作提出一种过载保护节能电路，包括输入电源电路、输出电源电路、控制电路、过载计时电路以及节能电路。输出电源电路是耦接输入电源电路，而控制电路是用来接收输出电源电路之回授讯号，以控制输入电源电路。过载计时电路是用来接收输出电源电路之回授讯号，以在过载超过预设时间后传送过载讯号至控制电路。节能电路是用来接收输出电源电路之回授讯号，以在轻载或无载时传送节能讯号至过载计时电路，而使过载计时电路失能(disable)。在本创作之一实施例中，上述之过载计时电路包括计时电路、闩锁电路以及稳压电路。计时电路可于控制电路之回授端接收输出电源电路之回授讯号，并于过载发生时开始计时。当过载持续超过预设时间时，计时电路输出高位准至闩锁电路，以使闩锁电路将回授端之电位处于低位准。稳压电路是提供参考电压至计时电路，而节能电路亦可于控制电路之回授端接收输出电源电路之回授讯号，并于轻载或无载时使稳压电路无法提供参考电压至计时电路。综上所述，在本创作之过载保护节能电路中，节能电路可侦测负载情形，而在轻载或无载时关闭过载计时电路，藉以降低电能损耗，进而有效提升能源使用率。为让本创作之上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。图1A为习知之交换式电源电路的示意图。图1B为图1A之交换式电源电路之过载计时电路的示意图。图2A为依据本创作一实施例之过载保护节能电路的示意图。图2B为图2A之过载保护节能电路之过载计时电路与节能电路的示意图。主要组件符号说明100:交换式电源电路110:输入电源电路120:输出电源电路130:控制电路[0029]140:过载计时电路142:计时电路144:闩锁电路146:稳压电路200:过载保护节能电路210:输入电源电路220:输出电源电路230:控制电路240:过载计时电路242:计时电路244:H锁电路246:稳压电路250:节能电路C1、C2:电容Dl:二极管FB:回授端OPAl、0PA2:比较器Q1、Q2、Q3、Q4、Q5:晶体管Vcc:电源端Vref:参考电压Tl:稳压器fs:回授讯号os:过载讯号ss:节能讯号具体实施方式图2A为依据本创作一实施例之过载保护节能电路的示意图，而图2B为图2A之过载保护节能电路之过载计时电路与节能电路的示意图。请参考图2A2B，本创作之过载保护节能电路200包括输入电源电路210、输出电源电路220、控制电路230、过载计时电路240以及节能电路250。类似前述，输入电源电路210是耦接输出电源电路220，以藉由变压器将交流电源能量从初级侧传递至次级侧，进而输出至负载。在本实施例中，输出电源电路220例如是返驰式(Flyback)架构,但本创作亦可为顺向式(Forward)、推挽式(Push-Pull)或其它合适的架构。控制电路230是用于侦测负载的变化，而动态切换输入电源电路210之晶体管Ql之开关，藉以调整从初级侧传递至次级侧的电源能量。在本实施例中，控制电路230可选用通嘉(Leadtrend)型号为LD7536之脉冲宽度调变芯片，并透过光稱合器(PhotoCoupler)而侦测负载的变化，而于回授端FB取得输出电源电路120之回授讯号fs，藉以分离初级侧与次级侧。[0056]具体来说，负载变化会导致回授讯号fs之电压值变化，而控制电路230藉由侦测回授讯号fs之电压值高低，便可动态调整晶体管Ql之开关周期，以确保输出稳定之电压。当系统发生过载情形时，控制电路230便会暂时将晶体管Ql关闭，以确保安全。过载计时电路240亦可耦接至控制电路230之回授端FB，以接收输出电源电路220之回授讯号fs。当过载超过预设时间后,过载计时电路240亦可透过回授端FB传送过载讯号至控制电路230，以使控制电路230关闭晶体管Ql。节能电路250亦可耦接至控制电路230之回授端FB，以接收输出电源电路220之回授讯号fs。当系统处于轻载或无载之情况时，节能电路250可传送节能讯号ss至过载计时电路240，而使过载计时电路240失能。此外，控制电路230、过载计时电路240以及节能电路250均可耦接至输入电源电路210之辅助侧，以于电源端Vcc取得辅助侧之电源。在本实施例中，过载计时电路240可包括计时电路242、闩锁电路244以及稳压电路246。计时电路242是耦接到回授端FB以接收回授讯号fS，其中当过载发生时，回授讯号fs之电压值会非常态性地升高，而使比较器OPAl输出高位准以开始对电容Cl充电。电容Cl的容值会决定充电的时间，亦即可由电容Cl的容值大小决定预设时间之长短。当电容Cl电压升高至一定程度后，比较器0PA2会输出高位准，而启动闩锁电路244以传送过载讯号OS。具体而言，当比较器0PA2输出高位准时，会将晶体管Q2开启而使二极管Dl导通(亦同时开启晶体管Q3)，以使回授端FB的电位拉到接近接地的低位准。如此一来，控制电路230便会关闭晶体管Q1，以确保安全。接着，闩锁电路244之电容C2会开始持续放电，而当电容C2之电压下降至一定程度后，晶体管Q3会关闭(晶体管Q2亦会同时关闭)而使二极管Dl断开，进而解除闩锁电路244。类似前述，解除时间长短可取决于电容C2的容值大小。此外，稳压电路246是耦接至电源端Vcc，并将电源端Vcc之电源转换成参考电压Vref以提供计时电路242作动。本实施例可配置稳压器(regulator)Tl搭配串联电阻以输出稳定之参考电压Vref，其中稳压器Tl例如是型号为TL431之三端可调稳压器(three-terminaladjustableregulator)。当计时电路242接收稳压电路246之参考电压Vref时，比较器0PA1，0PA2便可正常作动，以持续监控是否发生过载之情况。当系统处于轻载或无载的情况时，回授讯号fs之电压会比正常吃载情况下之电压为低，进而无法开启节能电路250之晶体管Q4，而使得晶体管Q5断开。如此一来，电源端Vcc之电源便无法驱动稳压器Tl，而使稳压电路246提供参考电压Vref。若计时电路242无法接收稳压电路246之参考电压Vref时，则计时电路242之组件(特别是比较器0PA1，0PA2)便会失能而不作动，以降低能量之损耗而大幅提升系统在轻载或无载时的能源使用率。当系统回复到正常吃载或是重载的情况时，回授讯号fs之电压会升高，以开启节能电路250之晶体管Q4，进而开启晶体管Q5。如此一来，电源端Vcc之电源便可驱动稳压器Tl，而使稳压电路246提供参考电压Vref，以让计时电路242正常作动。值得一提的是，由于节能电路250之能量损耗远低于过载计时电路240之能量损耗，因此本创作之节能架构仍可提升整体之能源使用率。[0069]值得注意的是，本创作之精神在于以节能电路250侦测负载情况，若系统在轻载或空载时，便可将关闭过载计时电路240以降低损耗。但本创作并不限定图2B中之过载计时电路240与节能电路250的细部组件布局，熟悉此项技艺者当可依据本创作之精神而稍加修改组件布局，惟其仍属于本创作之范围。综上所述，本创作之过载保护节能电路至少具有下列优点:一、藉由节能电路在轻载或无载时关闭过载计时电路以降低损耗，可大幅提升系统在轻载或无载时的能源使用率。二、节能电路之能量损耗远低于过载计时电路之能量损耗，故可有效提升系统整体的能源使用率。虽然本创作已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本创作，任何熟习此技艺者，在不脱离本创作之精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，因此本创作之保护范围当视后附之申请专利范围所界定者为准。权利要求1.一种过载保护节能电路，包括:一输入电源电路；一输出电源电路，耦接该输入电源电路；一控制电路，用以接收该输出电源电路之一回授讯号，以控制该输入电源电路；一过载计时电路，用以接收该输出电源电路之该回授讯号，以在过载超过预设时间后传送丨过载讯号至该控制电路；以及一节能电路，用以接收该输出电源电路之该回授讯号，以在轻载或无载时传送一节能讯号至该过载计时电路，而使该过载计时电路失能。2.如权利要求1所述的过载保护节能电路，其特征在于，其中该过载计时电路包括:一计时电路，于该控制电路之一回授端接收该输出电源电路之该回授讯号，并于过载发生时开始计时；一闩锁电路，耦接该计时电路，而该计时电路于过载超过预设时间后输出高位准至闩锁电路，以使闩锁电路将该回授端之电位处于低位准；以及一稳压电路，提供一参考电压至该计时电路；其中该节能电路于该控制电路之该回授端接收该输出电源电路之该回授讯号，并于轻载或无载时使该稳压电路无法提供该参考电压至该计时电路。专利摘要一种过载保护节能电路，包括输入电源电路、输出电源电路、控制电路、过载计时电路以及节能电路。输出电源电路是耦接输入电源电路，而控制电路是用来接收输出电源电路之回授讯号，藉以控制输入电源电路。过载计时电路是用来接收输出电源电路之回授讯号，以在过载超过预设时间后传送过载讯号至控制电路。节能电路是用来接收输出电源电路之回授讯号，以在轻载或无载时传送节能讯号至过载计时电路，而使过载计时电路失能。文档编号H02H7/125GK202997529SQ20122072663公开日2013年6月12日申请日期2012年12月19日优先权日2012年12月19日发明者徐良书申请人:亚荣源科技(深圳)有限公司