CN113131766A - 电源供应装置及其操作方法 - Google Patents

电源供应装置及其操作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113131766A
CN113131766A CN202010035546.6A CN202010035546A CN113131766A CN 113131766 A CN113131766 A CN 113131766A CN 202010035546 A CN202010035546 A CN 202010035546A CN 113131766 A CN113131766 A CN 113131766A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
control signal
power supply
power
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010035546.6A
Other languages
English (en)
Inventor
许善程
许嘉文
叶英杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Coretronic Corp
Original Assignee
Coretronic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Coretronic Corp filed Critical Coretronic Corp
Priority to CN202010035546.6A priority Critical patent/CN113131766A/zh
Publication of CN113131766A publication Critical patent/CN113131766A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M7/219—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/125—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for rectifiers
    • H02H7/1257—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for rectifiers responsive to short circuit or wrong polarity in output circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H02M3/33592—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer having a synchronous rectifier circuit or a synchronous freewheeling circuit at the secondary side of an isolation transformer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电源供应装置及其操作方法。电源供应装置用于接收输入电源以提供输出电源。电源转换器产生输出电源。输出电流检测器用于依据输出电源的电流值大小以产生检测电压信号。输入电源检测器依据输入电源的电压值大小以产生第一控制信号。过电流保护电路接收检测电压信号以及第一控制信号，以依据第一控制信号调整第一参考电压，且比较检测电压信号以及第一参考电压以产生过电流控制信号。当过电流控制信号指示电流值大于预设临界值时，电源转换器暂停或停止提供输出电源。本发明提供的电源供应装置及其操作方法能够依据输入电源的操作状态来适当地调整以使电源供应装置接收到操作于高电压状态的输入电源时，能进一步提升最大输出功率。

Description

电源供应装置及其操作方法
技术领域
本发明涉及一种电源供应技术，且特别是涉及一种电源供应装置及其操作方法。
背景技术
在目前的电源供应技术中，为了符合电源线(Power Cord)的安全认证规定，以避免所流经的电流值过大而导致电源线发生烧毁或故障现象，通常会在电源供应装置中配置过电流保护(Over Current Protection)电路，藉以防止输出电源的电流值超过安全认证规定所设定的预设临界值。
然而，现有的电源供应装置往往会受到安全认证规定所设定的最大电流限制，使得电源供应装置在接收到操作于高电压状态的输入电源时，无法进一步的达到高的最大输出功率。
举例来说，在使用相同的电源线下，当输入电源操作于高电压状态(例如是具有180V(伏特)～230V的交流电压)时，电源供应装置的最大输出功率会受限于安全认证规定所设定的最大电流影响，导致此时的最大输出功率大约会相同于输入电源操作于低电压状态(例如是具有90V～180V的交流电压)下的最大输出功率。在此情况下，若电源供应装置所接收到的输入电源是操作于高电压状态时，所述电源供应装置将会受到安全认证规定所设定的最大电流的影响而无法进一步的提升最大输出功率。
因此，如何依照不同的输入电源的电压状态来调整启动过电流保护机制的基准值，以避免在输入电源操作于高电压状态时，电源供应装置无法进一步的提升最大输出功率，将是本领域相关技术人员的课题。
“背景技术”部分只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”部分所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中普通技术人员所知道的现有技术。在“背景技术”部分所揭露的内容，不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被所属技术领域中普通技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种电源供应装置及其操作方法，能够依据输入电源的操作状态来适当地调整启动过电流保护机制的基准值，以使电源供应装置接收到操作于高电压状态的输入电源时，能够进一步提升最大输出功率。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为实现上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种用于接收输入电源以提供输出电源的电源供应装置。电源供应装置包括电源转换器、输出电流检测器、输入电源检测器以及过电流保护电路。电源转换器产生输出电源。输出电流检测器耦接至输出电源，并且用于依据输出电源的电流值大小以产生检测电压信号。输入电源检测器耦接至输入电源，并且依据输入电源的电压值大小以产生第一控制信号。过电流保护电路耦接于输入电源检测器、输出电流检测器以及电源转换器，过电流保护电路接收检测电压信号以及第一控制信号，并依据第一控制信号调整第一参考电压，并且比较检测电压信号以及第一参考电压以产生过电流控制信号。其中当过电流控制信号指示电流值大于预设临界值时，电源转换器暂停或停止提供输出电源。
为实现上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种用以接收输入电源以提供输出电源的电源供应装置的操作方法。操作方法包括：由电源转换器产生输出电源；由输出电流检测器依据输出电源的电流值大小以产生检测电压信号；由输入电源检测器依据输入电源的电压值大小以产生第一控制信号；由过电流保护电路接收检测电压信号以及第一控制信号以依据第一控制信号以调整第一参考电压，并且比较检测电压信号以及第一参考电压以产生过电流控制信号；当过电流控制信号指示电流值大于预设临界值时，由电源转换器暂停或停止提供输出电源。
基于上述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。本发明的电源供应装置可以通过输入电源检测器来检测输入电源的电压值大小，并通过过电流保护电路根据输入电源的电压值大小来调整启动过电压保护机制的基准值。如此一来，当输入电源操作于高电压状态时，输出电源的电流值可以较不受到电源线的最大电流值限制的影响而获得相对高的电流值，藉此使整体的输出功率能够进一步的被提升，并提升电源供应装置的供电质量。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明一实施例的电源供应装置的方块图。
图2是依照本发明的一实施例说明图1所示电源供应装置的电路图。
图3是依照本发明的一实施例的电源供应装置的操作方法的流程图。
具体实施方式
有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合附图之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1是依照本发明一实施例的电源供应装置100的方块图。请参照图1，本实施例的电源供应装置100是用于接收输入电源VAC以提供输出电流IS以及输出电源VOUT。电源供应装置100包括电源转换器110、输出电流检测器120、输入电源检测器130、过电流保护电路140、光耦合组件OCE1、光耦合组件OCE2以及电容C1。
电源转换器110具有火线L以及中性线N的交流输入端，用于接收输入电源VAC，并且对输入电源VAC进行转换以产生输出电源VOUT。其中，输入电源VAC可以是交流电形式的外部电源，而输出电源VOUT可以是直流电源。电容C1耦接于电源转换器110。电容C1可用于储存输出电源VOUT。输出电流检测器120耦接至输出电源VOUT。
另一方面，输入电源检测器130耦接至输入电源VAC的中性线N以及火线L。输入电源检测器130可以接收参考电压VREF2，并且可以依据输入电源VAC以及参考电压VREF2来产生控制信号CS1。过电流保护电路140耦接至输出电流检测器120以及输入电源检测器130以分别接收检测电压信号VDS以及控制信号CS1。其中，过电流保护电路140可以接收参考电压VREF1，并且可以依据控制信号CS1来调整参考电压VREF1的电压值大小。此外，过电流保护电路140可以通过比较检测电压信号VDS以及参考电压VREF1来获得过电流控制信号，并依据所述过电流控制信号的指示来产生保护信号PS。其中，保护信号可以依据用户设计者选择不同的信号类型，例如是脉宽调变信号PWM。
光耦合组件OCE1耦接于输入电源检测器130以及过电流保护电路140之间。光耦合组件OCE1可以接收控制信号CS1，并通过光耦合方式来将控制信号CS1传递至过电流保护电路140。另外，光耦合组件OCE2耦接于电源转换器110以及过电流保护电路140之间。光耦合组件OCE2可以接收保护信号PS，并通过光耦合方式来将保护信号PS传递至电源转换器110。
针对图1实施例的电源供应装置100的操作细节，详细来说，在本实施例中，输入电源检测器130可以针对输入电源VAC来进行整流(例如是对输入电源VAC的正脉波以及负脉波进行整流)以及分压动作以获得直流电压。接着，输入电源检测器130可以通过比较所述直流电压以及参考电压VREF2以检测输入电源VAC的电压值大小，并且依据所述直流电压以及参考电压VREF2的比较结果来产生控制信号CS1。其中，参考电压VREF2的电压值大小可依照电源供应装置100的不同设计需求来进行调整。所述直流电压依电源转换器的不同设计可以为包含部分纹波(ripple)信号，本发明所提及的所述直流电压不以纯直流电压为限。
举例来说，在一些设计需求下(在一些实施例中)，当所述直流电压的电压值未大于参考电压VREF2的电压值时，可以表示输入电源VAC操作于低电压状态(例如输入电源VAC是具有90V～180V的交流电压，但本发明并不限于此)。相对的，当所述直流电压的电压值大于参考电压VREF2的电压值时，可以表示输入电源VAC操作于高电压状态(例如输入电源VAC是具有180V～230V的交流电压，但本发明并不限于此)。
需注意的是，本实施例不限制输入电源检测器130检测输入电源VAC的电压值大小的方式。本领域技术人员可以依照其它关于检测电源的电压值大小的方式来检测输入电源VAC的操作状态。
另一方面，电源供应装置100可以通过输出电流检测器120来检测输出电源VOUT的电流值(亦即输出电流IS的电流值)，并且依据输出电源VOUT的电流值大小以产生检测电压信号VDS。接着，过电流保护电路140可以通过比较检测电压信号VDS以及参考电压VREF1来获得过电流控制信号，并且依据所述过电流控制信号来判断输出电源VOUT的电流值是否大于预设临界值TH1，以决定是否启动过电流保护机制，即，电源转换器110是否暂停或停止提供输出电源。
特别一提的是，本实施例的预设临界值TH1可以是依照电源供应装置100所使用的电源线在符合安全认证规定下的最大电流值IMAX来进行设定。其中，参考电压VREF1可以例如是启动过电流保护机制的基准值，并且参考电压VREF1可以相关于所述预设临界值TH1。详细而言，输入电源VAC的大小会与输出电原VOUT的电流值大小相关，输出电源VOUT的电流值的预设临界值TH1会因为不同的输入电源VAC而有不同大小，因此参考电压VREF1也会因为不同的输入电源VAC而被设计为不同大小。
举例而言，在输入电源VAC为具有90V～180V的交流电压时的预设临界值会小于在输入电源VAC是具有180V～230V的交流电压时的预设临界值，因此，当输入电源VAC为具有90V～180V的交流电压时，参考电压VREF1被设计为具有电压值VL1；当输入电源VAC为具有180V～230V的交流电压时，参考电压VREF1被设计为具有电压值VL2，其中电压值VL2可高于电压值VL1。
针对过电流保护电路140的实施细节，具体而言，当输入电源检测器130判断所述直流电压的电压值未大于参考电压VREF2(亦即输入电源VAC操作于低电压状态)时，过电流保护电路140可以依据控制信号CS1来将参考电压VREF1设定为具有电压值VL1。接着，在过电流保护电路140比较检测电压信号VDS以及参考电压VREF1的操作中，若过电流保护电路140依据所述过电流控制信号判断出检测电压信号VDS的电压值未大于参考电压VREF1的电压值VL1时，可以表示输出电源VOUT的电流值未大于预设临界值TH1。在此情况下，电源供应装置100可以正常的进行运作，并且电源转换器110可以持续的提供输出电源VOUT。
相对的，若过电流保护电路140依据所述过电流控制信号判断出检测电压信号VDS的电压值大于参考电压VREF1的电压值VL1时，可以表示输出电源VOUT的电流值大于预设临界值TH1。在此情况下，过电流保护电路140会依据所述过电流控制信号来产生保护信号PS，并且通过光耦合组件OCE2来将保护信号PS传递至电源转换器110。接着，电源转换器110可以依据保护信号PS来暂停或停止提供输出电源VOUT以及输出电流IS以维持一个预设时间。
另一方面，当输入电源检测器130判断所述直流电压的电压值大于参考电压VREF2(亦即输入电源VAC操作于高电压状态)时，控制信号CS1可以指示过电流保护电路140以提高参考电压VREF1的电压值。此时，过电流保护电路140可以依据控制信号CS1来将参考电压VREF1的电压值调整为电压值VL2。也就是说，过电流保护电路140可以依据控制信号CS1来提高启动过电流保护机制的基准值。
接着，在过电流保护电路140比较检测电压信号VDS以及参考电压VREF1的操作中，若过电流保护电路140依据所述过电流控制信号判断出检测电压信号VDS的电压值未大于参考电压VREF1的电压值VL2时，可以表示输出电源VOUT的电流值未大于预设临界值TH1。在此情况下，电源供应装置100可以正常的进行运作，并且电源转换器110可以持续的提供输出电源VOUT。
相对的，若过电流保护电路140依据所述过电流控制信号判断出检测电压信号VDS的电压值大于参考电压VREF1的电压值VL2时，可以表示输出电源VOUT的电流值大于预设临界值TH1。在此情况下，过电流保护电路140会依据所述过电流控制信号产生保护信号PS，并且通过光耦合组件OCE2来将保护信号PS传递至电源转换器110。接着，电源转换器110可以依据保护信号PS来暂停或停止提供输出电源VOUT以及输出电流IS以维持一个预设时间。
换言之，在本实施例中，当输入电源VAC操作于高电压状态时，可以通过提高参考电压VREF1的电压值的方式，来使得过电流保护电路140启动过电流保护机制的基准值可以相对的被提高。在此情况下，电源转换器110可以依据操作于高电压状态的输入电源VAC而产生相对高的输出电源VOUT的电流值(或输出电流IS)，并在获得相对高的输出电源VOUT的电流值的情况下，本实施例的电源供应装置100可以使整体的输出功率进一步的被提升。
图2是依照本发明的一实施例说明图1所示电源供应装置100的电路图。请同时参照图1以及图2，在本实施例中，电源转换器110可包括(但不限于是)电磁干扰滤波器(Electromagnetic Interference Filter，EMI Filter)111、桥式整流器112、功率因数校正器(Power Factor Correction，PFC)113、直流-直流转换器(DC-to-DC Converter)114、变压器115以及输出整流器116。
电磁干扰滤波器111耦接至输入电源VAC的火线L以及中性线N，并且用以滤除输入电源VAC的高频噪声。桥式整流器112耦接至电磁干扰滤波器111，并且用以将输入电源VAC由交流电转换为直流电。功率因数校正器113耦接至桥式整流器112，并且用以修正所述直流电的功率因数。直流-直流转换器114耦接至功率因数校正器113，并且用以将所述直流电转换为高压直流脉波。变压器115耦接至直流-直流转换器114。变压器115的一次侧可以接收所述高压直流脉波，并且将所述高压直流脉波转换至变压器115的二次侧以获得低压直流脉波。输出整流器116耦接于变压器115以及电容C1，并且用以对所述低压直流脉波进行滤波动作，以产生输出电源VOUT以及输出电流IS。
需注意到的是，上述的电磁干扰滤波器111、桥式整流器112、功率因数校正器113、直流-直流转换器114、变压器115以及输出整流器116分别可以是本领域技术人员所熟知的电磁干扰滤波器、桥式整流器、功率因数校正器、直流-直流转换器、变压器以及输出整流器，本发明亦不局限于此。
另一方面，输出电流检测器120可以包括(但不限于是)检测电阻RS以及运算放大电路121。检测电阻RS串接至输出电源VOUT。运算放大电路121可以包括放大器OP以及电阻R1～R3。其中，电阻R1的第一端耦接至放大器OP的第一输入端，电阻R1的第二端耦接至检测电阻RS的第一端。电阻R2的第一端耦接至放大器OP的第二输入端，电阻R2的第二端耦接至检测电阻RS的第二端。电阻R3的第一端耦接至放大器OP的第二输入端，电阻R3的第二端耦接至放大器OP的输出端。
输入电源检测器130可以包括(但不限于是)整流分压电路131以及比较器CP2。整流分压电路131包括二极管D1、D2以及电阻R7、R8。二极管D1的第一端(例如是阳极端)耦接至输入电源VAC的火线L。二极管D2的第一端(例如是阳极端)耦接至输入电源VAC的中性线N。电阻R7的第一端耦接至二极管D1的第二端(例如是阴极端)以及二极管D2的第二端(例如是阴极端)，电阻R7的第二端耦接至比较器CP2的第一输入端。电阻R8的第一端耦接至比较器CP2的第一输入端，电阻R8的第二端耦接至参考接地端GND。比较器CP2的第一输入端耦接至整流分压电路131，比较器CP2的第二输入端耦接至参考接地端GND以接收参考电压VREF2。
另一方面，过电流保护电路140可以包括(但不限于是)过电流判断电路150以及电源转换控制器160。其中，过电流判断电路150耦接至输出电流检测器120、输入电源检测器130以及电源转换控制器160。电源转换控制器160耦接于过电流判断电路150以及直流-直流转换器114之间。
过电流判断电路150可以包括(但不限于是)电压产生电路151以及比较器CP1。其中，电压产生电路151可用以接收直流输入电压VCC，并且依据直流输入电压VCC来产生参考电压VREF1。
进一步来说，电压产生电路151可以包括(但不限于是)电阻R4～R6以及切换开关SW。电阻R4的第一端接收直流输入电压VCC，电阻R4的第二端耦接至电阻R5的第一端以及电阻R6的第一端。电阻R5的第二端耦接至参考接地端GND。切换开关SW耦接于电阻R6的第二端、参考接地端GND以及输入电源检测器130，并且可以依据控制信号CS1来决定导通状态。值得一提的是，本实施例的切换开关SW可以包括晶体管M1，并且晶体管M1可以例如是但不限于由N型金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，MOSFET)来实现。
比较器CP1的第一输入端耦接至输出电流检测器120，以接收检测电压信号VDS，而比较器CP1的第二输入端耦接至电阻R4的第二端、电阻R5的第一端以及电阻R6的第一端，以接收参考电压VREF1，比较器CP1的输出端耦接至电源转换控制器140。
针对图2实施例的电源供应装置100的操作细节，详细来说，在输入电源检测器130中，整流分压电路131可以通过二极管D1以及二极管D2所形成的整流电路来对输入电源VAC进行整流动作。并且整流分压电路131可以通过电阻R7以及电阻R8所形成的分压电路来对经整流的输入电源VAC进行分压动作，以获得直流电压VD。
接着，输入电源检测器130可以通过比较器CP2来比较直流电压VD以及参考电压VREF2，以检测输入电源VAC的电压值大小，并且比较器CP2可以依据直流电压VD以及参考电压VREF2的比较结果来产生控制信号CS1。
举例来说，当直流电压VD的电压值未大于参考电压VREF2的电压值时，可以表示输入电源VAC操作于低电压状态，比较器CP2可以产生具有逻辑1(高电位)的控制信号CS1。相对的，当直流电压VD的电压值大于参考电压VREF2的电压值时，可以表示输入电源VAC操作于高电压状态，比较器CP2可以产生具有逻辑0(低电位)的控制信号CS1。
另一方面，在输出电流检测器120中，输出电流检测器120可以通过检测电阻RS来检测输出电源VOUT的电流值(亦即输出电流IS的电流值)，并且在检测电阻RS上获得检测电压VA。接着，运算放大电路121可以对检测电压VA进行放大动作以产生检测电压信号VDS。需注意到的是，本实施例不限制输出电流检测器120检测输出电源VOUT的电流值(或输出电流IS的电流值)的方式。本领域技术人员可以依照其它关于检测电流值的方式来检测输出电源VOUT的电流值。
另一方面，针对过电流保护电路140的实施细节与图1相似，特别的是，过电流判断电路150可以依据控制信号CS1以调整参考电压VREF1的电压值大小，以及通过比较检测电压信号VDS以及参考电压VREF1以产生过电流控制信号OCS。并且，电源转换控制器160可以依据过电流控制信号OCS以决定是否启动过电流保护机制。
举例来说，当输入电源检测器130判断直流电压VD的电压值未大于参考电压VREF2(亦即输入电源VAC操作于低电压状态)时，输入电源检测器130可以产生具有逻辑1(高电位)的控制信号CS1。在此情况下，电压产生电路151的切换开关SW可以依据控制信号CS1而被导通，使得电阻R5以及电阻R6呈现并联的关系。此时，电压产生电路151可以针对直流输入电压VCC来进行分压动作，以产生具有电压值VL1的参考电压VREF1。
接着，过电流判断电路150可以通过比较器CP1来比较检测电压信号VDS以及参考电压VREF1以产生过电流控制信号OCS。其中，若电源转换控制器160依据过电流控制信号OCS判断出检测电压信号VDS的电压值未大于参考电压VREF1的电压值VL1时，则可表示输出电源VOUT的电流值未大于预设临界值TH1。在此情况下，电源转换控制器160不会启动过电流保护机制，并且电源转换器110可以持续的提供输出电源VOUT。
相对的，若电源转换控制器160依据过电流控制信号OCS判断出检测电压信号VDS的电压值大于参考电压VREF1的电压值VL1时，则可表示输出电源VOUT的电流值大于预设临界值TH1。在此情况下，电源转换控制器160会启动过电流保护机制，并且依据过电流控制信号OCS来产生保护信号PS，以通过光耦合组件OCE2来将保护信号PS传递至直流-直流转换器114，藉以关闭直流-直流转换器114维持一个预设时间。
在此需注意到的是，电源供应装置100可以通过设置于电源转换控制器160的计时/计数器(timer/counter)(未示出)来进行计数。其中，在电源转换控制器160关闭直流-直流转换器114的期间中，当所述计数器计数至所述预设时间时，电源转换控制器160可以再次依据过电流控制信号OCS来判断输出电源VOUT的电流值是否大于预设临界值TH1。若此时电源转换控制器160判断出输出电源VOUT的电流值维持大于预设临界值TH1时，则电源转换控制器160可以持续的关闭直流-直流转换器114至所述预设时间。相对的，若此时电源转换控制器160判断出输出电源VOUT的电流值未大于预设临界值TH1时，则电源转换控制器160可以重新启动直流-直流转换器114，以使电源转换器110可以正常的提供输出电源VOUT。
另一方面，当输入电源检测器130判断直流电压VD的电压值大于参考电压VREF2(亦即输入电源VAC操作于高电压状态)时，输入电源检测器130可以产生具有逻辑0的控制信号CS1。在此情况下，电压产生电路151的切换开关SW可以依据控制信号CS1而被断开，使得电阻R6呈现断路状态。此时，电压产生电路151可以针对直流输入电压VCC来进行分压动作，以产生具有电压值VL2的参考电压VREF1。也就是说，过电流保护电路140可以依据控制信号CS1来提高启动过电流保护机制的基准值。
接着，在比较器CP1比较检测电压信号VDS以及参考电压VREF1的操作中，若电源转换控制器160依据过电流控制信号OCS判断出检测电压信号VDS的电压值未大于参考电压VREF1的电压值VL2时，则可表示输出电源VOUT的电流值未大于预设临界值TH1。在此情况下，电源转换控制器160不会启动过电流保护机制，并且电源转换器110可以持续地提供输出电源VOUT。
相对的，若电源转换控制器160依据过电流控制信号OCS判断出检测电压信号VDS的电压值大于参考电压VREF1的电压值VL2时，则可表示输出电源VOUT的电流值大于预设临界值TH1。在此情况下，电源转换控制器160会启动过电流保护机制，并且依据过电流控制信号OCS来产生保护信号PS，以通过光耦合组件OCE2来将保护信号PS传递至直流-直流转换器114，藉以关闭直流-直流转换器114维持一个预设时间。
类似于前述所说明的，在电源转换控制器160关闭直流-直流转换器114的期间中，当所述计数器计数至所述预设时间时，电源转换控制器160可以再次依据过电流控制信号OCS来判断输出电源VOUT的电流值是否大于预设临界值TH1。若此时电源转换控制器160判断出输出电源VOUT的电流值维持大于预设临界值TH1时，则电源转换控制器160可以持续的关闭直流-直流转换器114至所述预设时间。相对的，若电源转换控制器160判断出输出电源VOUT的电流值未大于预设临界值TH1时，则电源转换控制器160可以重新启动直流-直流转换器114，以使电源转换器110可以正常的提供输出电源VOUT。
依据上述图1以及图2的实施例的操作说明可以得知，本实施例的电源供应装置100可以通过输入电源检测器130来检测输入电源VAC的电压值大小(或输入电源VAC的操作状态)，以使过电流保护电路140可以根据输入电源VAC的电压值大小(或输入电源VAC的操作状态)来调整参考电压VREF1的电压值。其中，当输入电源VAC操作于高电压状态时，本实施例的过电流保护电路140可以依据控制信号CS1来提高参考电压VREF1的电压值，并且可以借由提高参考电压VREF1的电压值的方式来提高过电流保护电路140启动过电流保护机制的基准值。
如此一来，在输入电源VAC操作于高电压状态下，本实施例的输出电源VOUT的电流值可以较不受到电源线的最大电流值IMAX限制的影响，以使电源转换器110可以依据操作于高电压状态的输入电源VAC而产生相对高的输出电源VOUT的电流值(或输出电流IS)。并且，在获得相对高的输出电源VOUT的电流值的情况下，电源供应装置100可以使整体的输出功率进一步的被提升，藉以提升电源供应装置100的供电质量。
图3是依照本发明的一实施例的电源供应装置100的操作方法的流程图。请同时参照图1以及图3，在步骤S310中，电源供应装置100可以由电源转换器110产生输出电源VOUT。在步骤S320中，电源供应装置100可以由输出电流检测器120依据输出电源VOUT的电流值大小以产生检测电压信号VDS。在步骤S330中，电源供应装置100可以由输入电源检测器130依据输入电源VAC的电压值大小以产生第一控制信号CS1。在步骤S340中，电源供应装置100可以由过电流保护电路140接收检测电压信号VDS以及第一控制信号CS1以依据第一控制信号CS1以调整第一参考电压VREF1，并且比较检测电压信号VDS以及第一参考电压VREF1以产生过电流控制信号OCS。在步骤S350中，当过电流控制信号OCS指示电流值大于预设临界值时，电源供应装置100可以由电源转换器110暂停或停止提供输出电源VOUT。关于各步骤的实施细节在前述的实施例及实施方式都有详尽的说明，在此恕不多赘述。
综上所述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。本发明的电源供应装置可以通过输入电源检测器来检测输入电源的电压值大小，并通过过电流保护电路根据输入电源的电压值大小来调整启动过电压保护机制的基准值。如此一来，当输入电源操作于高电压状态时，输出电源的电流值可以较不受到电源线的最大电流值限制的影响而获得相对高的电流值，藉此使整体的输出功率能够进一步的被提升，并提升电源供应装置的供电质量。
以上所述仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依权利要求书及说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须实现本发明所揭露之全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明之权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名组件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制组件数量上的上限或下限。
附图标记说明
100：电源供应装置
110：电源转换器
111：电磁干扰滤波器
112：桥式整流器
113：功率因数校正器
114：直流-直流转换器
115：变压器
116：输出整流器
120：输出电流检测器
121：运算放大电路
130：输入电源检测器
131：整流分压电路
140：过电流保护电路
150：过电流判断电路
151：电压产生电路
160：电源转换控制器
CP1、CP2：比较器
C1:电容
CS1：控制信号
D1、D2：二极管
GND：参考接地端
IS：输出电流
L：火线
N：中性线
OCE1、OCE2：光耦合组件
OCS：过电流控制信号
PS：保护信号
RS：检测电阻
SW：切换开关
VA：检测电压
OP：放大器
R1～R8：电阻
M1：晶体管
S310～S350：步骤
VD：直流电压
VAC：输入电源
VCC：直流输入电压
VOUT：输出电源
VDS：检测电压信号
VREF1、VREF2：参考电压。

Claims (20)

1.一种电源供应装置，用于接收输入电源以提供输出电源，其特征在于，所述电源供应装置包括电源转换器、输出电流检测器、输入电源检测器以及过电流保护电路，其中：
所述电源转换器产生所述输出电源；
所述输出电流检测器耦接至所述输出电源，并且用于依据所述输出电源的电流值大小以产生检测电压信号；
所述输入电源检测器耦接至所述输入电源，并且依据所述输入电源的电压值大小以产生第一控制信号；以及
所述过电流保护电路耦接于所述输入电源检测器、所述输出电流检测器以及所述电源转换器，所述过电流保护电路接收所述检测电压信号以及所述第一控制信号，以依据所述第一控制信号调整第一参考电压，并且比较所述检测电压信号以及所述第一参考电压以产生过电流控制信号，
其中当所述过电流控制信号指示所述电流值大于预设临界值时，所述电源转换器暂停或停止提供所述输出电源。
2.根据权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，所述第一参考电压相关于所述电流值的所述预设临界值。
3.根据权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，所述输入电源检测器针对所述输入电源整流并获得直流电压，并且比较所述直流电压与第二参考电压以产生所述第一控制信号。
4.根据权利要求3所述的电源供应装置，其特征在于，当所述直流电压大于所述第二参考电压的电压值时，所述第一控制信号指示所述过电流保护电路以提高所述第一参考电压。
5.根据权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，当所述过电流保护电路判断出所述电流值大于所述预设临界值时，所述过电流保护电路通过提供保护信号以关闭所述电源转换器维持预设时间。
6.根据权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，所述过电流保护电路包括过电流判断电路以及电源转换控制器，其中：
所述过电流判断电路接收所述第一控制信号以及所述检测电压信号，并依据所述第一控制信号以调整所述第一参考电压的电压值，以及比较所述检测电压信号与所述第一参考电压以产生所述过电流控制信号；以及
所述电源转换控制器耦接至所述电源转换器以及所述过电流判断电路，其中，
当所述过电流控制信号指示所述电流值大于所述预设临界值时，所述电源转换控制器通过提供保护信号至所述电源转换器，以关闭所述电源转换器维持预设时间。
7.根据权利要求6所述的电源供应装置，其特征在于，所述过电流判断电路包括电压产生电路以及比较器，其中：
所述电压产生电路用以依据直流输入电压以产生所述第一参考电压，其中所述电压产生电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻以及切换开关，其中：
所述第一电阻的第一端接收所述直流输入电压，所述第一电阻的第二端耦接至所述第二电阻的第一端以及所述第三电阻的第一端，所述第二电阻的第二端耦接至参考接地端，以及
所述切换开关耦接于所述第三电阻的第二端以及所述参考接地端之间，其中所述切换开关依据所述第一控制信号来决定导通状态以调整所述第一参考电压；以及
所述比较器的第一输入端接收所述检测电压信号，以及所述比较器的第二输入端接收所述第一参考电压，并比较所述检测电压信号以及所述第一参考电压，以在所述比较器的输出端产生所述过电流控制信号。
8.根据权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，所述输入电源检测器包括整流分压电路以及比较器，其中：
所述整流分压电路耦接至所述输入电源的中性线以及所述输入电源的火线，以输出直流电压；以及
所述比较器耦接至所述整流分压电路以及参考接地端以分别接收所述直流电压与第二参考电压，并比较所述直流电压与所述第二参考电压以产生所述第一控制信号。
9.根据权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，所述输出电流检测器包括检测电阻以及运算放大电路，其中：
所述检测电阻串接至所述输出电源；
所述运算放大电路的第一输入端以及第二输入端分别耦接至所述检测电阻的第一端以及第二端，其中，
所述检测电阻通过检测所述输出电源的所述电流值以获得检测电压，并且所述运算放大电路针对所述检测电压进行放大动作以获得所述检测电压信号。
10.根据权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，所述电源供应装置还包括第一光耦合组件以及第二光耦合组件，其中：
所述第一光耦合组件耦接于所述输入电源检测器以及所述过电流保护电路之间，并通过光耦合方式，以传递所述第一控制信号至所述过电流保护电路；以及
所述第二光耦合组件耦接于所述过电流保护电路以及所述电源转换器之间，并通过光耦合方式，以提供保护信号至所述电源转换器，其中当所述过电流控制信号指示所述电流值大于所述预设临界值时，所述过电流保护电路通过提供所述保护信号以暂停或停止提供所述输出电源。
11.一种电源供应装置的操作方法，用以接收输入电源以提供输出电源，其特征在于，所述操作方法包括：
由电源转换器产生所述输出电源；
由输出电流检测器依据所述输出电源的电流值大小以产生检测电压信号；
由输入电源检测器依据所述输入电源的电压值大小以产生第一控制信号；
由所述过电流保护电路接收所述检测电压信号以及所述第一控制信号，以依据所述第一控制信号调整第一参考电压，并且比较所述检测电压信号以及所述第一参考电压以产生过电流控制信号；以及
当所述过电流控制信号指示所述电流值大于预设临界值时，由所述电源转换器暂停或停止提供所述输出电源。
12.根据权利要求11所述的操作方法，其特征在于，所述第一参考电压相关于所述电流值的所述预设临界值。
13.根据权利要求11所述的操作方法，其特征在于，由所述输入电源检测器依据所述输入电源的电压值大小以产生所述第一控制信号的步骤包括：
由所述输入电源检测器针对所述输入电源整流动作并获得直流电压；以及
由所述输入电源检测器比较所述直流电压与第二参考电压以产生所述第一控制信号。
14.根据权利要求13所述的操作方法，其特征在于，由所述输入电源检测器比较所述直流电压与所述第二参考电压以产生所述第一控制信号的步骤包括：
当所述直流电压大于所述第二参考电压的电压值时，所述第一控制信号指示所述过电流保护电路以提高所述第一参考电压。
15.根据权利要求11所述的操作方法，其特征在于，当所述过电流控制信号指示所述电流值大于所述预设临界值时，由所述电源转换器暂停或停止提供所述输出电源的步骤包括：
当所述过电流保护电路判断出所述电流值大于所述预设临界值时，所述过电流保护电路通过提供保护信号以关闭所述电源转换器维持预设时间。
16.根据权利要求11所述的操作方法，其特征在于，由所述过电流保护电路接收所述检测电压信号以及所述第一控制信号，依据所述第一控制信号以调整所述第一参考电压，并且比较所述检测电压信号以及所述第一参考电压以产生所述过电流控制信号的步骤包括：
由过电流判断电路接收所述第一控制信号以及所述检测电压，并依据所述第一控制信号以调整所述第一参考电压的电压值，以及比较所述检测电压与所述第一参考电压以产生所述过电流控制信号；以及
当所述过电流控制信号指示所述电流值大于所述预设临界值时，由电源转换控制器通过提供保护信号至所述电源转换器，以关闭所述电源转换器维持预设时间。
17.根据权利要求16所述的操作方法，其特征在于，所述操作方法还包括：
由电压产生电路依据直流输入电压以产生所述第一参考电压；
由比较器的第一输入端接收所述检测电压信号，以及由所述比较器的第二输入端接收所述第一参考电压，并比较所述检测电压信号以及所述第一参考电压以在所述比较器的输出端产生所述过电流控制信号。
18.根据权利要求11所述的操作方法，其特征在于，由所述输入电源检测器依据所述输入电源的电压值大小以产生所述第一控制信号的步骤包括：
由整流分压电路输出直流电压；
由比较器接收所述直流电压与第二参考电压，并比较所述直流电压与所述第二参考电压以产生所述第一控制信号。
19.根据权利要求11所述的操作方法，其特征在于，由所述输出电流检测器依据所述输出电源的所述电流值大小以产生所述检测电压信号的步骤包括：
由检测电阻通过检测所述输出电源的所述电流值以获得检测电压；以及
由运算放大电路针对所述检测电压进行放大动作以获得所述检测电压信号。
20.根据权利要求11所述的操作方法，其特征在于，所述操作方法还包括：
由第一光耦合组件通过光耦合方式，以传递所述第一控制信号至所述过电流保护电路；以及
由第二光耦合组件通过光耦合方式，以提供保护信号至所述电源转换器，其中当所述过电流控制信号指示所述电流值大于所述预设临界值时，所述过电流保护电路通过提供所述保护信号以暂停或停止提供所述输出电源。
CN202010035546.6A 2020-01-14 2020-01-14 电源供应装置及其操作方法 Pending CN113131766A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010035546.6A CN113131766A (zh) 2020-01-14 2020-01-14 电源供应装置及其操作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010035546.6A CN113131766A (zh) 2020-01-14 2020-01-14 电源供应装置及其操作方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113131766A true CN113131766A (zh) 2021-07-16

Family

ID=76771140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010035546.6A Pending CN113131766A (zh) 2020-01-14 2020-01-14 电源供应装置及其操作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113131766A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006136146A (ja) * 2004-11-08 2006-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd スイッチング電源装置
TWI559278B (zh) * 2015-09-30 2016-11-21 立錡科技股份有限公司 切換式電源供應器及其控制電路與控制方法
CN108258893A (zh) * 2016-12-29 2018-07-06 亚瑞源科技（深圳）有限公司 过电流保护电路
CN109066574A (zh) * 2018-08-30 2018-12-21 北京精密机电控制设备研究所 一种三余度过电流及短路保护控制电路
CN110876219A (zh) * 2018-08-14 2020-03-10 中强光电股份有限公司 光源驱动电路、操作方法与过电流保护电路
CN110943438A (zh) * 2019-12-19 2020-03-31 华士德科技(深圳)有限公司 一种具有多路输出的电源的过流保护电路

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006136146A (ja) * 2004-11-08 2006-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd スイッチング電源装置
TWI559278B (zh) * 2015-09-30 2016-11-21 立錡科技股份有限公司 切換式電源供應器及其控制電路與控制方法
CN108258893A (zh) * 2016-12-29 2018-07-06 亚瑞源科技（深圳）有限公司 过电流保护电路
CN110876219A (zh) * 2018-08-14 2020-03-10 中强光电股份有限公司 光源驱动电路、操作方法与过电流保护电路
CN109066574A (zh) * 2018-08-30 2018-12-21 北京精密机电控制设备研究所 一种三余度过电流及短路保护控制电路
CN110943438A (zh) * 2019-12-19 2020-03-31 华士德科技(深圳)有限公司 一种具有多路输出的电源的过流保护电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10148175B2 (en) System and method for a switched-mode power supply
US9763289B2 (en) System and method for a switched-mode power supply
US10224823B2 (en) Integrated circuit for switching converter and method for providing power supply voltage to the same
US7436685B2 (en) Piecewise on-time modulation apparatus and method for a power factor corrector
JP5099183B2 (ja) 起動回路
JP5799537B2 (ja) スイッチング電源装置の制御回路及びスイッチング電源装置
US11496055B2 (en) Power converter, switch control circuit and short circuit detection method for current sensing resistor of the power converter
US20080291709A1 (en) Switching power supply apparatus
JP2012170289A (ja) 放電回路及び電源
WO2021185213A1 (zh) 一种开关电源、电源适配器及充电器
JP2000513920A (ja) 減磁信号に基づくｓｍｐｓ用の過電圧保護回路
WO2015196672A1 (zh) 功率因数校正电路自带辅助电源电路及其控制方法和装置
JP2012060815A (ja) スイッチング電源制御用の集積回路装置
JPH0767328A (ja) スイッチングレギュレータ電源装置
CN113690852A (zh) 开关电源及其过功率保护装置、方法
CN111830424B (zh) 负载状态检测装置
US20230107131A1 (en) Switching mode power supply with stable zero crossing detection, the control circuit and the method thereof
TW202122901A (zh) 動態多功能電源控制器
CN113131766A (zh) 电源供应装置及其操作方法
JP2001333573A (ja) 力率改善電源の減電圧保護回路
JP6613938B2 (ja) Ｌｅｄ用電源装置及びｌｅｄ照明装置
CN108123429B (zh) 过电压保护电路
CN107819398B (zh) 过电压保护电路
CN219268736U (zh) 输入电压的调节电路
US20220320887A1 (en) Power supply apparatus and discharge method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20210716