控制电路、调节方法以及低电压保护方法
【专利摘要】本发明涉及一种控制电路，其用于电源供应器。此控制电路包括电流感测电路、电压感测电路、输出电压调节电路以及输出电流调节电路。电流感测电路依据电源供应器的输出电流而生成电流感测信号。电压感测电路依据电源供应器的输出电压而生成电压感测信号。输出电压调节电路根据电压参考信号以及电压感测信号来调节电源供应器的输出电压。输出电流调节电路根据电流参考信号以及电流感测信号来调节电源供应器的输出电流。电源供应器的输出电压系为可编程。
【专利说明】控制电路、调节方法以及低电压保护方法
【技术领域】
[0001]本发明涉系有关于一种可编程电源转换器，特别是有关于一种用于可编程电源供应器的保护电路。
【背景技术】
[0002]可编程的电源供应器系发展来提供不同的固定输出电压电平(例如5V、9V、12V以及19V)给不同的设备。这些电源供应器中有一些具有固定输出电流特征的则称为充电器，其用来对电池充电。输出电流通常具有电流限制，其确保电池被施以低于或等于不伤害电池的安全电流来充电。
[0003]第2图系表不具有固定输出电流以及固定输出电压的传统电源供应器的输出电压VO相对于输出电流IO的特性曲线。当电源供应器的输出负载所要求的输出电流IO达到一阈值电流IT时，输出电压VO将开始自动地减少以维持输出电流IO固定。在一情况下，阈值电流IT为此特性曲线中输出电流IO的最大值。然而，当输出电压VO下降至过低电平时，电池(尤其是锂电池)会因过度的放电而造成永久性的损害。
【发明内容】
[0004]因此，可编程电源供应器需要警戒机制(低电压保护电路)来保护其输出负载，尤其是电池。
[0005]本发明提供一种控制电路，其用于电源供应器。此控制电路包括电流感测电路、电压感测电路、输出电压调节电路、输出电流调节电路以及时间延迟电路。电流感测电路依据电源供应器的输出电流而生成电流感测信号。电压感测电路依据电源供应器的输出电压而生成电压感测信号。输出电压调节电路根据电压参考信号以及电压感测信号来调节电源供应器的输出电压。输出电流调节电路根据电流参考信号以及电流感测信号来调节电源供应器的输出电流。电流参考信号依据电源供应器的输出电压的电平而改变。电源供应器的输出电流依据电流参考信号的减少而减少。时间延迟电路耦接输出电流调节电路以改变电流参考信号。电流参考信号的电平依据电源供应器的输出电压的电平减少而减少。电源供应器的输出电压系为可编程。一旦输出电压低于保护阈值时，电流参考信号的电平减少。保护阈值的电平依据电压参考信号的减少而减少。
[0006]本发明另提供一种调节方法，用以调节电源供应器。此调节方法包括以下步骤:依据电源供应器的输出电流来生成电流感测信号；依据电源供应器的输出电压来生成电压感测信号；依据电压参考信号以及电压感测信号来调节输出电压；依据电流参考信号以及电流感测信号来调节输出电流；以及生成延迟时间以改变电流参考信号。电流参考信号依据电源供应器的输出电压而改变。输出电流依据电流参考信号的减少而减少。电流参考信号的电平依据电源供应器的输出电压的减少而减少。电源供应器的输出电压系为可编程。一旦输出电压低于保护阈值时，电流参考信号的电平减少。保护阈值的电平依据电压参考信号的减少而减少。[0007]本发明也提供一种低电压保护方法，用于电源供应器。此低电压保护方法包括以下步骤:将电源供应器的输出电压调节为调节电平；当输出电压低于调节电平且高于保护阈值的下界限时，调节电源供应器的输出电流为大约等于第一电流电平；以及当输出电压低于保护阈值的上界限时，调节电源供应器的输出电流为大约等于第二电流电平。电源供应器的输出电压系为可编程。第一电流电平高于第二电流电平。保护阈值的上界限高于保护阈值的下界限。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]第I图表示根据本发明一实施例的可编程电源供应器。
[0009]第2图表不具有固定输出电流的传统电源供应器的输出电压相对于输出电流的特性曲线。
[0010]第3图表示根据本发明一实施例，可编程电源供应器的控制电路。
[0011]第4图表不根据本发明一实施例,输出电压相对于输出电流的特性曲线。
[0012]第5图表不根据本发明一实施例,输出电压相对于输出电流的另一特性曲线。
【具体实施方式】
[0013]为使本发明之上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
[0014]第I图系表示根据本发明一实施例的可编程电源供应器。变压器10接收功率转换器的输入电压VIN。晶体管25耦接来切换变压器10的一次侧线圈NP。脉宽调制(pulsewidth modulation, PWM)电路20生成切换信号SW来驱动晶体管25，藉以调节电源供应器的输出电压VO以及输出电流10。变压器10的二次侧线圈NS将透过整流器30以及电容器31与32来生成输出电压VO以及输出电流10。由电阻器71与72所组成的电压感测电路依据输出电压VO来生成电压感测信号VS。电阻器50则依据于输出电流IO来生成差动电流信号对CS+与CS-。控制电路100接收此电压感测信号VS以及差动电流信号对CS+与CS-。控制电路100具有电压参考信号VRV以及电流参考信号VRI (显示于第3图)，以依据于电压感测信号VS以及差动电流信号对CS+与CS-来生成反馈信号VFB。反馈信号VFB更透过光耦合器40来耦合至脉宽调制电路20，以形成反馈回路。因此，脉宽调制电路20依据于反馈信号VFB来生成切换信号SW，以调整输出电压VO以及输出电流10，如式(I)与式
(2)所表示。..R71 + R72 ,,,、
[0015]
【权利要求】
1.一种控制电路，用于电源供应器，包括: 电流感测电路，依据所述电源供应器的输出电流而生成电流感测信号； 电压感测电路，依据所述电源供应器的输出电压而生成电压感测信号； 输出电压调节电路，根据电压参考信号以及所述电压感测信号来调节所述电源供应器的所述输出电压；以及 输出电流调节电路，根据电流参考信号以及所述电流感测信号来调节所述电源供应器的所述输出电流； 其中，所述电流参考信号依据所述电源供应器的所述输出电压的电平而改变，且所述电源供应器的所述输出电流依据所述电流参考信号的减少而减少。
2.如权利要求第I项所述之控制电路，更包括时间延迟电路，耦接所述输出电流调节电路以改变所述电流参考信号。
3.如权利要求第I项所述之控制电路，其中，所述电流参考信号的电平依据所述电源供应器的所述输出电压的电平减少而减少。
4.如权利要求第I 项所述之控制电路，其中，所述电源供应器的所述输出电压系为可编程。
5.如权利要求第I项所述之控制电路，其中，一旦所述输出电压低于保护阈值时，所述电流参考信号的电平减少。
6.如权利要求第5项所述之控制电路，其中，所述保护阈值的电平依据所述电压参考信号的减少而减少。
7.一种调节方法，用以调节电源供应器，包括: 依据所述电源供应器的输出电流来生成电流感测信号； 依据所述电源供应器的输出电压来生成电压感测信号； 依据电压参考信号以及所述电压感测信号来调节所述输出电压；以及 依据电流参考信号以及所述电流感测信号来调节所述输出电流； 其中，所述电流参考信号依据所述电源供应器的所述输出电压而改变，且所述输出电流依据所述电流参考信号的减少而减少。
8.如权利要求第7项所述之调节方法，更包括: 生成延迟时间以改变所述电流参考信号。
9.如权利要求第7项所述之调节方法，其中，所述电流参考信号的电平依据所述电源供应器的所述输出电压的减少而减少。
10.如权利要求第7项所述之调节方法，其中，所述电源供应器的所述输出电压系为可编程。
11.如权利要求第7项所述之调节方法，其中，一旦所述输出电压低于保护阈值时，所述电流参考号的电平减少。
12.如权利要求第11项所述之调节方法，其中，所述保护阈值的电平依据所述电压参考信号的减少而减少。
13.一种低电压保护方法，用于电源供应器，包括: 将所述电源供应器的输出电压调节为调节电平； 当所述输出电压低于所述调节电平且高于保护阈值的下界限时，调节所述电源供应器的输出电流为大约等于第一电流电平；以及 当所述输出电压低于所述保护阈值的上界限时，调节所述电源供应器的所述输出电流为大约等于第二电流电平。
14.如权利要求第13项所述之低电压保护方法，其中，所述电源供应器的所述输出电压系为可编程。
15.如权利要求第13项所述之低电压保护方法，其中，所述第一电流电平高于所述第二电流电平。
16.如权利要求 第13项所述之低电压保护方法，其中，所述保护阈值的所述上界限高于所述保护阈值的所述下界限。
【文档编号】H02M1/32GK104022633SQ201410298097
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】杨大勇, 傅健铭, 金周炫, 罗吉胤 申请人:崇贸科技股份有限公司, 快捷半导体(苏州)有限公司