过电压保护模块及具有该保护模块的电源供应器的制作方法

文档序号:12372676阅读:158来源:国知局

本发明是有关一种过电压保护模块及具有该保护模块的电源供应器,尤其是可供保护电源供应器的一次侧电路的过电压保护模块及具有该保护模块的电源供应器。



背景技术:

电源供应器是电器设备中经常使用的电压调变装置,是由电源供应器的一次侧接收供应电压,并利用电磁感应原理进行调变,再由二次侧输出调变后的电压,以提供后端的电器设备所需的驱动电压。

但是,在较为偏远的地区,所供应的电压有时会不稳定,若是供应电压突然变高,超过电源供应器及电器设备所能承受的电压负载,轻则造成电源供应器及电器设备的损坏,严重时甚至会因为电器短路而引发火灾,对生命财产造成严重的威胁。

然而,目前为能有效避免电器设备受到突然产生的过高电压之影响,最常见的方式,是在电器设备接收电压的组件当中,增设一组例如保险丝开关的过高电压,如此一来,便可避免电器设备直接的接收过高电压而造成损坏。

但是,这样的保护电路仅只能保护电器设备,对于电源供应器而言,仍然有损坏及短路的风险。而目前对应的解决方式,则是在电源供应器的二次侧增设保护组件,但这仅只能保护电源供应器的二次侧电路及接受驱动电压的电器设备,电源供应器的一次侧电路仍处在会有损坏及短路的高风险中。

因此,如何设计出一种有效保护电源供应器的一次侧电路,使得二次侧电路及后端连接的电器设备也同时能受到保护,将会是本案所要重视的问题焦点。



技术实现要素:

本发明之一目的在提供一种可有效保护电源供应器的一次侧电路的过电压保护模块。

本发明之另一目的在提供一种可降低电源供应器与受该电源供应器供电驱动的电器设备发生损坏及短路风险的具有过电压保护模块的电源供应器。

本发明之一实施例提出一种具有过电压保护的电源供应器,所述的电源供应器是供接收一交流电压及一比较电压,并以交流电压与比较电压的差异程度,做为过电压保护的依据。所述的电源供应器包括一交流电接收模块、一整流滤波模块、一变压模块及一过电压保护模块,其中交流电接收模块是供接收该交流电压,整流滤波模块是电性耦接至交流电接收模块,并透过交流电接收模块接收交流电压,并将交流电压进行整流。变压模块是电性耦接该整流滤波模块,并供接收受整流滤波模块整流后的交流电压,并将整流后的交流电压进行电压调变并输出。而过电压保护模块则包括监控单元、控制单元及切换单元,监控单元是电性耦接至整流滤波模块,供接收受整流滤波模块整流后的交流电压,以及接收所述的比较电压,并供比较交流电压与比较电压的差异程度。控制单元是电性耦接监控单元,且当监控单元比较所述的交流电压超过所述的比较电压时,由控制单元产生一过电压保护讯号。切换单元是电性耦接至控制单元与变压模块,并接收过电压保护讯号,当切换单元接收到过电压保护讯号时,停止变压模块进行该交流电压的电压调变与输出。其中监控单元包括一第一比较输入端、一第二比较输入端、一驱动电压导接端、一参考电位导接端及一控制导接端。第一比较输入端是供接收比较电压,第二比较输入端是供接收整流后的交流电压,驱动电压导接端是供电性耦接至一驱动电压,参考电位导接端是供电性耦接至一参考电位,控制导接端是供电性耦接至一第一电阻的一端,第一电阻的另一端则是电性耦接至驱动电压,控制导接端与第一电阻之间电性耦接至控制单元。

本发明之另一实施例提出一种过电压保护模块,是用于一电源供应器,所述的电源供应器是供接收一交流电压及一比较电压,并依交流电压与比较电压的差异程度,做为过电压保护的依据。所述的电源供应器包括一交流电接收模块、一整流滤波模块、一变压模块及一过电压保护模块。其中交流电接收模块是供接收该交流电压,整流滤波模块是电性耦接至交流电接收模块,并透过交流电接收模块接收交流电压,并将交流电压进行整流。变压模块是电性耦接该整流滤波模块,并供接收受整流滤波模块整流后的交流电压,并将整流后的交流电压进行电压调变并输出。而过电压保护模块则包括监控单元、控制单元及切换单元,监控单元是电性耦接至整流滤波模块,供接收受整流滤波模块整流后的交流电压,以及接收所述的比较电压,并供比较交流电压与比较电压的差异程度。控制单元是电性耦接监控单元,且当监控单元比较所述的交流电压超过所述的比较电压时,由控制单元产生一过电压保护讯号。切换单元是电性耦接至控制单元与变压模块,并接收过电压保护讯号,当切换单元接收到过电压保护讯号时,停止变压模块进行该交流电压的电压调变与输出。其中监控单元包括一第一比较输入端、一第二比较输入端、一驱动电压导接端、一参考电位导接端及一控制导接端。第一比较输入端是供接收比较电压,第二比较输入端是供接收整流后的交流电压,驱动电压导接端是供电性耦接至一驱动电压,参考电位导接端是供电性耦接至一参考电位,控制导接端是供电性耦接至一第一电阻的一端,第一电阻的另一端则是电性耦接至驱动电压,控制导接端与第一电阻之间电性耦接至控制单元。

本发明是于电源供应器的一次侧电路的设置所述的过电压保护模块,当侦测到整流滤波模块整流后的交流电压超过预定的比较电压时,则停止一次侧的电压调变与输出,以保护二次侧的电路,不仅可更完整的保护所述的电源供应器,而导接于电源供应器的电器设备也可受到实时断电的保护,大幅度的降低电源供应器与电器设备发生损坏及短路的风险。

附图说明

图1是发明之一实施例之过电压保护模块及具有该保护模块的电源供应器的电路图。

具体实施方式

为让本发明的上述和其它目的、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。

本发明一实施例的一种具有过电压保护的电源供应器,所述的电源供应器是供接收一交流电压,参考图1所示,电源供应器包括有一交流电接收模块1、一整流滤波模块2、一变压模块3及一过电压保护模块4。交流电接收模块1是供接收所述的交流电压,整流滤波模块2是电性耦接至交流电接收模块1,透过交流电接收模块1接收所述的交流电压,并将交流电压进行整流。变压模块3是电性耦接至整流滤波模块2,并接收整流滤波模块2整流后的交流电压,再将整流后的交流电压进行电压调变并输出。

过电压保护模块4包括一监控单元41、一控制单元42及一切换单元43,监控单元41是电性耦接至整流滤波模块2,并供接收受被整流滤波模块2整流后的交流电压,以及接收一比较电压,并供比较交流电压与比较电压的差异程度。控制单元42是电性耦接监控单元41,当监控单元41比较交流电压超过比较电压时,由控制单元42产生一过电压保护讯号。切换单元43是电性耦接控制单元42与变压模块3,并接收控制单元42产生的过电压保护讯号,当切换单元43接收到过电压保护讯号时,停止变压模块3进行交流电压的电压调变与输出。

其中监控单元41包括一第一比较输入端411、第二比较输入端412、一驱动电压导接端413、一参考电位导接端414及一控制导接端415。第一比较输入端411是接收所述的比较电压,第二比较输入端412是接收整流后的交流电压,驱动电压导接端413是电性耦接至一驱动电压VCC,参考电位导接端414是电性耦接 至一参考电位PGND,控制导接端415是电性耦接至一第一电阻R1,第一电阻的另一端是电性耦接至驱动电压VCC,控制导接端与该第一电阻之间电性耦接至一第一二极管D1的输出端。

其中控制单元42包括一第一接脚421、一第二接脚422、一第三接脚423、一第四接脚424、一第五接脚425及一第六接脚426。第五接脚425是电性耦接至驱动电压VCC,第三接脚423是电性耦接至一第二电阻R2的一端,第二电阻R2的另一端电性耦接至参考电位PGND。第三接脚423与第二电阻R2之间电性耦接至一第一电容C1的一端,第一电容C1的另一端电性耦接至参考电位PGND,第三接脚423与第一电容C1之间电性耦接至一第三电阻R3的一端,第三电阻的另一端电性耦接至驱动电压VCC。第二接脚422电性耦接至一光耦合晶体管M1的输入端M11,光耦合晶体管M1的输出端M12电性耦接至参考电位PGND,第二接脚422与光耦合晶体管的输入端M11之间电性耦接至一第一电容C2的一端,第二电容C2的另一端电性耦接至参考电位PGND,第二接脚422与第二电容C2之间电性耦接至第一二极管D1的输入端,且第一二极管D1的输出端电性耦接至控制导接端415。第一接脚421电性耦接至参考电位PGND,第四接脚424电性耦接至一第三电容C3的一端,第三电容C3的另一端电性耦接至参考电位PGND,第六接脚电性耦接至一第九电阻R9一端。

其中切换单元43包括一N型晶体管430,在本例中,N型晶体管430是例示为N通导的空乏式场效晶体管(MOSFET)。N型晶体管430包括一输入端431、一输出端432及一控制端433。N型晶体管43的输入端431是电性耦接至变压模块3,N型晶体管43的输出端432是电性耦接至一第四电阻R4的一端,第四电阻R4的另一端电性耦接一第五电阻R5,而第五电阻R5的另一端则是电性耦接至参考电位PGND。在本例中,第五电阻R5是由三电阻并联所组成,且第四电阻R4与第五电阻R5之间电性耦接至一第六电阻R6的一端,第六电阻R6的另一端电性耦接至控制单元 42的第四接脚424与第三电容C3之间。N型晶体管430的控制端433则是电性耦接至一第七电阻R7的一端,第七电阻R7的另一端电性耦接至第四电阻R4与第五电阻R5之间。控制端433与第七电阻R7之间电性耦接至一第八电阻R8的一端及电性耦接至一第二二极管D2的输入端,第八电阻R8的另一端与第二二极管D2的输出端则是电性耦接至第九电阻R9。

因此,当第二比较输入端412接收整流后的交流电压超过第一比较输入端411接收的比较电压时,控制导接端415将呈低准位,令控制单元42的第二接脚422透过第一二极管D1导接至参考电位PGND,令控制单元42的第六接脚产生的讯号从高准位变成低准位。N型晶体管430的控制端433接收低准位讯号而导通输入端431与输出端432,同时,将变压模块3所接收到的交流电压导向参考电位PGND,使得变压模块3停止交流电压的电压调变与输出,以保护接收变压模块3输出电压的后端电路及导接电器装置。

而本例之监控单元4更可以包括一节点电压保护组件44,节点电压保护组件44包括一第一保护电阻R11及一第二保护电阻R12。第一保护电阻R11的一端是电性耦接至整流滤波模块的电压输出端,另一端是电性耦接至第二比较输入端412,第一保护电阻R11与第二比较输入端412之间是电性耦接至第二保护电阻R12的一端。第二保护电阻R12的另一端是电性耦接至参考电位PGND,由于第二比较输入端412所接收的交流电压是第一保护电阻R11及第二保护电阻R12之间的节点电压。因此可保护第二比较输入端412直接接收到过大的交流电压,造成组件损坏。

本发明是将过电压保护模块设置在电源供应器的一次侧电路中,因此,当监控单元侦测到整流滤波模块整流后的交流电压超过预定的比较电压时,便可停止一次侧的电压调变与输出,同时将电压导向至参考电位,以保护二次侧的电路。如此一来,不仅可更完整的保护所述的电源供应器,而导接于电源供应器的电器 设备也可受到实时断电的保护,可大幅度的降低电源供应器与电器设备发生损坏及短路的风险。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何熟习此技艺者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,因此本发明的保护范围当是权利要求所界定的范围为准。

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