TW521478B - Power supply, electronic device using the same and output short-circuit protection method for the same - Google Patents

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521478 A7 _B7___ 五、發明說明（I) 發明背景 1. 發明之領域 本發明係關於一種電源供應器，使用此電源供應器之 電子設備，以及用於此電源供應器之輸出短路防護方法。 2. 相關先前技術之說明 圖7顯示一種傳統電源供應器之電路圖。在圖7中， 電源供應器1包括直流電源V。。、電晶體Q1與Q2、運算放 大器〇P卜齊納二極體ZD、電阻器R:l:、:R2、R3、與R4、 電容器C1與C2，以及一輸出端點。 該直流電源V。。連接至電晶體Q1的集極，電晶體Q1 係一種調節器元件。電晶體Q1的射極透過電阻器Rs而連 接至輸出端點P_。運算放大器0P1的兩個輸入端點跨接 在Rs的兩端，而運算放大器0P1的輸出則連接至電晶體 Q1的基極。電晶體Q1的基極連接至電晶體Q2的集極。 電晶體Q2的射極透過齊納二極體而耦合至地面。齊納二 極體的陰極透過電阻器R1而被連接至直流電源V。。。電阻 器R2連接在電晶體Q1的基極與集極之間。直流電源V。。 與電容器C1平行連接。電容器C2被連接在P_與地面與 C2之間，且透過電阻器R3與R4_接地，而如圖中所 示者，R3與R4與電容器C2平行連接。電阻器R3與R4 之間的節點則連接至電晶體Q2的基極。 在具有此種架構的電源供應器1中，電晶體Q2的射 極透過電阻器R1與齊納二極體ZD的作用而將之保持在參 考電壓VW上。輸出端點Pena的電壓係使用電阻器R3與R4 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ： ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 I I n n 一 ον a n n n n n n ϋ _ 521478 A7 _ B7__ 五、發明說明（V) 而偵測出。電晶體Q2則由偵測所得的電壓加以控制。電 晶體Q2控制電晶體Q1以使輸出端點Penn的電壓根據參考 電壓Vw而被保持在一固定値。電容器C1與C2爲平滑電 容器。電阻器R2爲電晶體Q1的起動電阻器。另外，在輸 入端點？^與地面之間則有一負載（未顯示在圖中）。 本節將說明當輸出側發生短路之時所採取的輸出防護 作業。在本申請案中，短路一詞不僅意謂著完全的短路狀 況，也同時意謂著當某一負載的阻抗値低於某一預定値而 使大量電流流過該負載的狀況。電晶體Q1的輸出與電阻 器Rs串聯。電阻器1兩端的電壓下降與輸出電流量成正比 並且被輸入至運算放大器0P1。當某一預定値或大於該預 定値的電壓下降被輸入至運算放大器0P1之時，輸出電壓 便降低。因此，由於輸出側發生短路狀況而導致大量電流 流過電阻器Rs時將使電晶體Q1的基極電壓下降低。當電 晶體Q1的基極電壓下降低之時，電晶體Q1便被關閉，因 而防止輸出電流的流動。亦即，在電源供應器1中，輸出 短路防護方法使用電阻器1以及運算放大器0P1而實現。 圖8顯示另一種傳統電源供應器之電路圖。圖8中與 圖7之對應構件相等的構件具有相同的參考數字，因而此 處省略其說明。 在圖8中，電源供應器2包括電晶體Q3與Q4，電阻 器R5、R6、與R7，以及電容器C3，以取代圖7所示之電 源供應器1的電阻器Rs以及運算放大器0P1。直流電源V。。 依次透過電阻器R5以及電容器C3而連接至地面。電阻器 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I I n n n i m n 一 δ，I i an I i i n n I · 521478 A7 _____B7___ 五、發明說明（^?) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) R5與電容器C3被連接至電晶體Q3的射極。輸出端點P_ 依次透過電阻器R6與R7而連接至地面。電阻器R6與R7 之間的節點連接至電晶體Q3的基極。電晶體Q3的集極連 接至電晶體Q4的基極。電晶體Q4的集極連接至電晶體 Q1的基極，而電晶體Q4的射極則接地。 當負載爲正常之時，具有此種架構的電源供應器2的 運作方式與電源供應器1的運作方式相似。因而此處不再 說明此種情況下電源供應器2的運作方式。 本節將說明當電源供應器2的輸出側發生短路之時所 採用的輸出短路防護作業。由於電阻器R6與R7連接在輸 出端點與地面之間，輸出電壓可由輸出端點所在的 節點求出。當輸出側發生短路狀況之時，在電阻器R6與 R7之間的節點將發生電壓掉落的情況，並因而開啓電晶體 Q3。當電晶體Q3被開啓之時，電流透過電阻器R5與電晶 體Q3而流至電晶體Q4的基極，因而使電晶體Q4被開啓 。當電晶體Q4被開啓之時，電晶體Q4的集極電壓則被降 低。接著，由於連接至電晶體Q4集極的電晶體Q1的基極 電壓也同樣被降低，因而使電晶體Q1被關閉。此可防止 輸出電流的流動。亦即，在電源供應器2中，輸出短路防 護方法係採用電晶體Q3與Q4，電阻器R5、R6、與R7， 以及電容器C3而實現。 當電源供應器2被首先開啓之時，由於電晶體Q3的 基極電壓基本上爲0V，輸出短路防護作業將立即啓動。因 此，本電路提供一個包括電阻器R5以及電容器C3的延遲 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 521478 A7 ______ B7 五、發明說明（+ ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 電路’其係用以防止電晶體Q3在電源首先開啓之時被啓 動。由於此延遲電路的運作之故，電晶體Q3的射極電壓 之增加係需要大量時間。由於電晶體Q3在此時間內並未 被啓動，因此在電源供應器的初始開啓時便不至於產生不 必要的輸出短路防護作業。 在圖7所示的電源供應器1中，由於輸出電流所流過 的路徑與電阻器Rs串聯，因此即使電源供應器正常運作， 在電阻器Rs上仍將有電氣功率的消耗。此將降低電源供應 器1的效率。 在圖8所示的電源供應器2中必須提供一個延遲電路 以使輸出短路防護作業不至於因爲電晶體Q3在電源被開 啓之時的運作而被啓動。提供延遲電路將增加電路大小， 並將因而使電源供應器無法最小化並降低成本。再者，在 電源供應器2中，當電晶體Q1因爲輸出短路防護作業而 被關閉之時，輸出端點Pw的電壓爲0V。因此，即使輸出 側的短路狀態可被消除，輸出短路防護作業則仍然存在並 且被回復至正常狀態。因此，一旦輸出防護作業被啓動， 則必須再次啓動電源以使電源供應器將電源回復至正常狀 態。 發明槪要 因此，本發明之目的係在於解決前述問題。本發明所 提供的電源供應器可使用一簡單電路而實現輸出短路防護 作業，本發明亦提供使用此電源供應器之電子設備，以及 使用於此電源供應器之輸出短路防護方法。 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 521478 A7 ______B7 五、發明說明（^ ) 爲求達成此目的，根據本發明的第一形態而言，本發 明提供一種用於將第一直流電壓轉換爲第二直流電壓並輸 出第二直流電壓的電源供應器。該電源供應器包括：一個 參考電壓產生電路，用於產生一參考電壓；一個控制電路 ’用於根據參考電壓而控制輸出電壓；以及一個短路偵測 電路’用於實施輸出短路防護作業，其原理係在輸出側發 生短路之時偵測短路的發生並降低參考電壓以使輸出電壓 得以降低。 電源供應器進一步包含一個由控制電路所控制的調節 器元件。 電源供應器尙進一步包含一個切換元件，其係由控制 電路控制其開啓或關閉。 在電源供應器中，第二直流電壓可低於第一直流電壓 Ο 在電源供應器中，短路偵測電路可以是連接在輸出側 與參考電壓產生電路之間的二極體。 根據本發明的第二形態而言，本發明提供一種用於電 源供應器的輸出短路防護方法，用於將第一直流電壓轉換 爲第二直流電壓並輸出第二直流電壓。輸出短路防護方法 包含下述步驟：產生一參考電壓；根據參考電壓而穩定輸 出電壓；及當輸出側發生短路之時，以降低參考電壓而使 輸出電壓下降低的方式實現輸出短路防護作業。 藉由以上述方式建構一種電源供應器，在本發明的電 源供應器以及輸出短路防護方法中’輸出短路防護方法可 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} I · 1 I I I I I I ^ «111 — — —--· 521478 A7 _____ B7 五、發明說明（l ) 使用一簡單電路而實現。 -------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 根據本發明的第三形態而言，本發明亦提供一種電子 儀器，其包含本發明之第一形態所述之電源供應器。 如本發明所述之電子儀器可被最小化，而其成本並不 高，同時亦可達成改良其所使用之防護作業的目的。 圖式簡單說明 圖1係根據本發明之第一實施例所製作之電源電路之 電路圖。 圖2係根據本發明之第二實施例所製作之電源電路之 電路圖。 圖3係根據本發明之第三實施例所製作之電源電路之 電路圖。 圖4係根據本發明之第四實施例所製作之電源電路之 電路圖。 圖5係根據本發明之第五實施例所製作之電源電路之 電路圖。 圖6係顯示依據本發明所製作之電子儀器之立體圖。 圖7係傳統電源電路之電路圖；以及 圖8係另一種傳統電源電路之電路圖。 元件符號說明 1 傳統電源供應器 2 另一種傳統電源供應器 10 電源供應器 11 控制電路 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 521478 A7 B7 五、發明說明) 12 20 21 22 23 30 31 40 41 42 43 50 60 D1 D2 D3 L1 OP1 OP2 P out

Ql Q2 Q5 Q6 參考電壓產生電路 電源供應器 控制電路 參考電壓產生電路 短路偵測電路 電源供應器 控制電路 電源供應器 參考電壓產生電路 脈衝控制電路 控制電路 電源供應器 印表機 二極體 二極體 二極體 電感器元件 運算放大器 運算放大器 輸出端點 電晶體 電晶體 電晶體 電晶體 ---I------I --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -lu°J· · 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 521478 A7 _____B7 五、發明說明（/ ) Q7 電晶體 R5 電阻器 R8 電阻器 R9 電阻器 Rs 電阻器 T1 變壓器 Vr 參考電源 Vref 參考電壓 ZD 齊納二極體 本發明實施例之詳細g分曰月 圖1所示之電路圖係用以說明依據本發明之第一實施 例所製作之電源供應器。圖1中的構件若相等於圖7所示 之構件則具有相同的參考數字，因而此處省略其說明。 在圖1中，一電源供應器10包括電晶體Q5、控制電 路11、參考電壓產生電路12、以及短路偵測電路丨以取代 電晶體Q1、電阻器rs、運算放大器〇P1、電晶體q2、以 及齊納二極體ZD。直流電源V。。被連接至電晶體Q5的射 極’電晶體Q5係一種調節器元件。電晶體Q5的集極被連 接至輸出端點。參考電壓產生電路12透過電阻器R1而 連接至直流電源V。。。參考電壓產生電路12的輸出被連接 至控制電路11。電阻器R3與r4之間的節點也被連接至控 制電路11。控制電路U的輸出被連接至電晶體Q5的基極 。輸出端點？_透過輸出短路偵測電路13而被連接至參考 電壓產生電路12。 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） ----------I --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 521478 A7 _____Β7______ 五、發明說明（7 ) 在具有此種架構的電源供應器10中，控制電路11將 參考電壓產生電路12所輸出的參考電壓Vw作爲參考並藉 由控制電晶體Q5 (根據電阻器R3與R4之間節點的電壓） 而穩定輸出電壓。 以下將說明當電源供應器10的輸出側發生短路狀況之 時的輸出短路防護作業。當輸出側發生短路之時，短路偵 測電路13偵測出短路狀況並驅動參考電壓產生電路12而 使參考電壓產生電路12降低參考電壓V^。由於控制電路 11根據參考電壓Vw控制電晶體Q5，因此當參考電壓Vw 被降低之時，輸出電壓也受控制。輸出電壓値如下所示：

Vout= Vref(R3+R4)/R4 根據本公式，當，例如，Vw = 0V之時，便可得到V〇ut =0V。因此便可實現輸出短路防護作業。 在電源供應器10中，輸出短路防護作業可以降低當短 路發生在輸出側之時的參考電壓而實現。另外，由於在電 流所通過的路徑上並無電阻器，因此便可避免產生浪費的 功率消耗。 圖2顯示依據第二實施例之電源供應器20的電路圖。 圖2中的電源供應器20係經由將圖1之電源供應器10具 體化而得。圖2中的構件若相等於圖1與圖7所示之構件 則具有相同的參考數字，因而此處省略其說明。 在圖2中，電源供應器20包括一控制電路21，其具 有電阻器R8與R9，以及電晶體Q2與Q6以取代圖1中電 源供應器10所使用的控制電路。另外，電源供應器20包 11 ------I--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 521478 A7 _______B7_ 五、發明說明（/〇) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 括一參考電壓產生電路22,其具有齊納二極體以取代參考 電壓產生電路12，以及一短路偵測電路23，其具有二極體 D1以取代短路偵測電路13。電阻器R8的一個末端連接至 輸出端點，而另一端點則連接至電晶體Q6的集極。電 晶體Q6的基極被連接至位於電阻器R3與R4之間的節點 。電晶體Q6的射極被連接至電晶體Q2的射極並且透過電 阻器R9而接地。直流電源V。。透過電阻器R1而連接至齊 納二極體的陰極，而齊納二極體的陽極則接地。電阻器R1 與齊納二極體ZD之間的節點被連接至二極體D1的陽極， 而二極體D1的陰極則連接至輸出端點。 在具有此種架構的電源供應器20中，控制電路21用 於藉由控制電晶體Q5而穩定輸出電壓，其控制方式係基 於電阻器R3與R4之間的節點電壓與參考電壓Vw (由參 考電壓產生電路22所輸入）二者之間的差異。 以下將說明當電源供應器20的輸出側發生短路之時的 輸出短路防護作業。當電源供應器20在正常狀態下運作之 時，由於輸出電壓大於由輸出電壓產生電路22所輸出的參 考電壓，在二極體D1上便有一反向偏壓，並因而導致 二極體D1處於反向偏壓的狀況。當輸出側發生短路之時 ，由於輸出電壓被降低，二極體D1的陰極電壓便被將低 ，並導致二極體D1位於正向偏壓的狀況。當二極體D1位 於正向偏壓之時，二極體D1的陽極電壓也被降低。因此 ，參考電壓(其係爲齊納二極體ZD的陰極電壓）也被 降低。當參考電壓Vw被降低之時，電晶體Q2便被關閉。 12 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 521478 A7 ___B7___ 五、發明說明（// ) 此將使電晶體Q5關閉，並因而實現輸出短路防護作業。 以下將說明當輸出側發生短路狀態時，如何消除短狀 態的作業方式。當輸出側的短路狀態被消除之時’流過二 極體D1的電流透過電阻器R3與R4而接地。在此情況下 ，二極體D1的陰極電壓由於通過電阻器R3與R4的電壓 下降之故而被增加。此將再次對二極體施加一反向偏壓， 並導致二極體D1的電氣不連續（electrical discontinuity) 。之後，參考電壓產生電路22回復其正常作業，而參考電 壓Vw則回復至其預定的電壓値。因此，控制電路21運作 以使輸出電壓維持在一預定電壓，根據回復的參考電壓Vw 〇 因此，在電源供應器20中，輸出短路防護作業可使用 極爲簡單的電路而實現。當輸出側的短路狀態被消除之時 ，電源供應器20可被自動回復至正常狀態。再者，由於電 流所流過的路徑上並無阻抗存在，因此便可避免浪費的功 率消耗。另外，由於在接通電源之時並不需要延遲電路以 便關閉短路防護電路，因此便可實現一種最小化以及低成 本的電源供應器。 圖3之電路圖係根據本發明之第三實施例所製作之電 源供應器。圖3中的構件若相等於圖2所示之對應構件則 具有相同的參考數字，因而此處省略其說明。 在圖3中，電源供應器30包括一控制電路31，其具 有一運算放大器0P2以取代圖2的電源供應器20的控制電 路21。電阻器R3與R4之間的節點連接至運算放大器〇p2 13 1^尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格-^1〇>< 297公爱)-—-:- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 · 521478 A7 __ _B7___ 五、發明說明（/2) 的非反向輸入端點。電阻器R1與齊納二極體ZD之間的節 點（亦即，參考電壓產生電路22的輸出）被連接至運算放 大器0P2的反向輸入端點。運算放大器〇P2的輸出連接至 電晶體Q5的基極。 在具有此種架構的電源供應器30中，構成控制電路 31的運算放大器OP2藉由控制電晶體Q5而穩定輸出電壓 ，其係基於由參考電壓產生電路22所輸入之參考電壓Vw 與電阻器R3與R4之間的電壓二者之間的比較。 以下將說明當電源供應器30的輸出側發生短路狀況之 時的輸出短路防護作業。當電源供應器30位於正常狀態之 時，由於輸出電壓大於由參考電壓產生電路22所輸出的參 考電壓Vw，一個反向偏壓被施加於二極體D1之上，並導 致二極體D1的電氣不連續。當短路狀況發生於輸出側之 時，輸出電壓便被降低。此將使二極體D1的陰極電壓因 而降低，並導致二極體D1位於正向偏壓的狀態。當二極 體D1係正向偏壓之時，二極體D1的陽極電壓便被降低。 因是之故，參考電壓Ve (其係齊納二極體的陰極電壓）也 被降低。由於運算放大器OP2的運作以使施加於非反向輸 入端點的電壓等於參考電壓，因此使電晶體Q5受控制以 使施加於非反向輸入端點的電壓之降低係以降低當參考電 壓Ve被降低時的輸出電壓而達成。降低輸出電壓意謂著 電晶體Q5的射極與集極之間的阻抗將因而降低（亦即， 射極與集極之間的路徑將被隔離）。因此，由於電流幾乎 不至於由直流電源V。。流至輸出端點，因此便可實現電 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂·· 521478 A7 ____B7_ 五、發明說明（/$) 源供應器30的輸出短路防護作業。 以下將說明當輸出側的短路狀態被消除的情況下的作 業方式。當短路狀態被消除之時，流過二極體D1的電流 透過電阻器R3與R4而接地。在此情況下，當二極體D1 的陰極電壓由於通過電阻器R3與R4的電壓下降而增加之 時，將再次有一反向偏壓施加於二極體D1，並因而導致二 極體D1的電氣不連續。由於此將重新致能參考電壓產生 電路22，因此參考電壓Vw便回復至一預定的電壓値。因 此，構成控制電路31的運算放大器OP2便開始運作而使 輸出電壓得以維持在一根據回復後的參考電壓Vw而定的 預定電壓。 因此，在電源供應器30中，輸出短路防護作業可使用 一極爲簡單的電路加以實現。當輸出側的短路狀態被消除 之時，電源供應器自動回復至其正常狀態。由於在輸出電 流所流過的路徑中並無阻抗存在，因此便可避免浪費的功 率消耗。另外，由於並不需要使用任何的延遲電路在接通 電源之時將短路防護電路的啓動電路關閉，因此便可實現 最小化以及不昂貴的電源供應器30。 在圖2與3中所示的電源供應器20與30中，分別使 用齊納二極體作爲參考電壓產生電路12與22之用。即便 使用其他裝置作爲參考電壓產生電路12與22，也可達成 與使用齊納二極體相同的功效。 圖4之電路圖係根據本發明之第四實施例所製作之電： 源供應器。圖4中的構件若相等於圖3所示之對應構件則 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------丨丨I --------訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 521478 A7 -^_B7 —— _ 五、發明說明（//) 具有相同的參考數字，因而此處省略其說明。 4中’電源供應器40包括一電阻器R5以及一參 考胃源Vr以取代圖3之電源供應器30的電阻器R1以及齊 納一極體ZD。電源供應器40包括一個電晶體Q6 (其係爲 一種切換元件）、一個脈衝控制電路42 (其係用以實現電 晶體Q6的接通_斷開控制）、一個電感器元件L1、以及— 個I一極體D2以取代電晶體(其係爲一種調節器元件） 與€阻器R2。蓮算放大器〇p2的反向輸入端點依序透過電 阻^ R5以及構成參考電壓產生電路41的參考電源Vr而接 地。反向輸入端點的電壓被設定至參考電壓。電晶體 Q6的射極連接至直流電源％。而其集極則透過電感器元件 L1而連接至輸出端點P()ut。運算放大器〇p2的輸出連接至 脈衝控制電路42，而脈衝控制電路42的輸出則連接至電 晶體Q6的基極。脈衝控制電路41以及運算放大器〇P2構 成一控制電路43。 具有此種架構的電源供應器40係一種斷流開關式電源 供應器並由輸出端點P(3Ut輸出一預定的電壓値，其係藉由 控制電晶體Q6被開啓的〇N時間以及電晶體Q6被關閉的 OFF時間。 以下將說明，在電源供應器40中，當輸出側發生短路 狀態時所採取的輸出短路防護作業。當電源供應器40在正 常狀態下作業之時，由於輸出電壓高於由參考電壓產生電 路41所輸出的參考電壓V^，因此便將有一反向偏壓施加 於二極體D1上，並因而使二極體D1位於反向偏壓的狀態 16 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 521478 A7 ___B7_____ 五、發明說明（//) 。當輸出側發生短路狀況之時，由於輸出電壓被降低，因 此二極體D1的陰極電壓便被降低，並因而導致二極體D1 的正向偏壓。當二極體D1位於正向偏壓之時，二極體D1 的陽極電壓也被降低。因此，參考電壓Vw也被降低。由 於運算放大器0P2運作以使輸入至非反向輸入端點的電壓 等於參考電壓V^，因此脈衝控制電路42被驅動以使輸入 至非反向輸入端點的電壓藉由降低當參考電壓Vw被降低 時的輸出電壓而被降低。降低輸出電壓意謂著電晶體Q6 的ON時間被降低，且電晶體Q6的OFF時間被增加（電 晶體最終將固定成爲關閉狀態）。因此，電流幾乎不至於 由直流電源V。。流至輸出端點Pw。因此便可實現電源供應 器40的輸出短路防護作業。 以下將說明當輸出側的短路狀態被消除之時的作業方 式。當輸出側的短路狀態被消除之時，流過二極體D1的 電流便透過電阻器R3與R4而接地。在此情況下，二極體 D1的陰極電壓便因通過電阻器R3與R4的電壓掉落而增加 ，而一反向偏壓則再次施加於二極體D1上，並導致二極 體D1的電氣不連續。此將允許電壓產生電路41的回復， 而參考電壓Vw則回復至其預定電壓。因此，構成控制電 路43的運算放大器0P2以及脈衝控制電路42便用作爲將 輸出電壓維持在根據回存的參考電壓Vw的預定輸出値。 因此，在如本發明所述的電源供應器40中，輸出短路 防護作業可使用極爲簡單的電路加以實現。當輸出側的短 路狀態被消除之時，電源供應器40可被自動回復至其正常 17 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . 521478 A7 _ B7_____ 五、發明說明（//) 狀態。由於輸出電流所流過的路徑中並無電阻存在’因此 便可避免浪費的功率消耗。另外’當開啓電源之時’並不 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 需要提供一種延遲電路以使短路防防護作業的接通作業失 效。因此便可實現一種最小化且並不昂貴的電源供應器。 圖5之電路圖係根據本發明之第五實施例所製作之電 源供應器。圖5中的構件若相等於圖4所示之對應構件則 具有相同的參考數子，因而此處省略其說明。 在圖5中，電源供應器5〇包括電晶體Q7 (其係一種 切換元件）、變壓器Τ1、以及一極體D3 ’以取代電晶體 Q6、電感元件L1、以及圖4之電源供應器40的一極體D2 。變壓器Τ1之一次側的其中之一末端連接至直流電源 ，而另一末端則連接至電晶體Q7的集極。電晶體Q7的射 極係接地的。變壓器T1之二次側的其中之一末端透過二極 體D3而連接至輸出端點，而另一末端則接地。構成控 制電路43的脈衝控制電路42連接至電晶體Q7的基極。 具有此種架構的電源供應器50係一種返馳式的開關電 源供應器。採用與圖4所使用的電源供應器40所使用的相 同方式’一預定電壓値藉由控制電晶體Q7開啓時的ON時 間以及電晶體Q7關閉時的OFF時間而由輸出端點P〇ut輸出 〇 在電源供應器50中，輸出短路防護作業採用與電源供 應器40相同的方式，並可得到與電源供應器4〇相同的效 應。 在圖4與5中所示的電源供應器40與5〇中，分別採 18 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵〇 χ 297公釐) ' 一 521478 A7 __ _B7___ 五、發明說明（/》 -----------^-- I I <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 用電池作爲參考電路產生電路42的參考電源。這些電源僅 係作爲範例之用。齊納二極體，分別如圖2與3所示之電 源供應器20與30之所用者，可用作爲參考電源。 前述實施例係採用降壓電源供應器加以說明，該類電 源供應器係用於將直流電壓轉換爲較低的直流電壓。一旦 輸出短路防護作業經由降低參考電壓而啓動，則電源供應 器不僅可爲一種降壓電源供應器，也可爲一種升壓變壓器 〇 雖然在電源供應器20、30、40與50中採用二極體作 爲短路偵測電路，但也可採用其他種架構實現相同功能。 圖6之立體圖顯示依據本發明所製作之電子儀器。在 圖6中，一印表機60 (其係電子儀器的一項種類）使用本 發明的電源供應器10作爲電源供應電路的一部分。更特別 言之，印表機60包括一個多輸出開關電源電路，用於取得 複數個所需的不同電壓。本發明的電源供應器，例如，電 源供應器10，係藉由供應一項負回饋而作爲穩定輸出之外 的輸出調節器電路。 因此，使用本發明的電源供應器可使其輸出穩定，除 了經歷負回饋之外的輸出之外，在切換電源電路的多個輸 出中。印表機60的穩定作業可經由穩定電源供應器的電壓 而達成，其可改善印表機60的作業。由於電源供應器1〇 可被最小化且並不昂貴，因此印表機60同樣也可被最小化 且並不昂貴。 雖然圖6中的印表機60使用圖1所示的電源供應器 19 張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ' ' 521478 A7 _B7_ 五、發明說明（/f) 10，但也可使用電源供應器20、30、40、或50。可得到相 同的效果。 雖然本發明係採用特別的實施例加以說明，熟悉本技 藝之人士當可明白本發明之其他變化與調整以及其他用途 。因此，本發明不應受限於此處之揭示，而應以後附之申 請專利範圍爲準。 -----------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 20 · 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 521478 韶 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種電源供應器，其用於將第一直流電壓轉換爲第 二直流電壓，並將該第二直流電壓輸出至輸出端，該電源 供應器包含： 一個參考電壓產生電路，用於產生一參考電壓； 一個控制電路，用於根據該參考電壓而控制輸出端的 輸出電壓；以及 一個短路偵測電路，用以實施輸出短路防護作用，藉 以在輸出端發生短路狀況之時使短路偵測電路偵測出短路 的發生並降低該參考電壓，以使輸出電壓得以降低。 2. 如申請專利範圍第1項所述之電源供應器，進一步 包含一個由該控制電路所控制的調節器元件。 3. 如申請專利範圍第1項所述之電源供應器，進一步 包含一個由該控制電路所開啓或關閉的切換元件。 4. 如申請專利範圍第1項所述之電源供應器，其中該 第二直流電壓低於該第一直流電壓。 5·如申請專利範圍第2項所述之電源供應器，其中該 第二直流電壓低於該第一直流電壓。 6·如申請專利範圍第3項所述之電源供應器，其中該 第二直流電壓低於該第一直流電壓。 7·如申請專利範圍第1項所述之電源供應器，其中該 短路偵測電路包含一個連接在輸出與該輸出電壓產生電路 之間的二極體。 8.如申請專利範圍第2項所述之電源供應器，其中該 短路偵測電路包含一個連接在輸出與該參考電壓產生電路 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規袼（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I 1 I 1 I I I ^ . I 1 I I I I I I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521478 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 之間的二極體。 9. 如申請專利範圍第3項所述之電源供應器，其中該 短路偵測電路包含一個連接在輸出與該參考電壓產生電路 之間的二極體。 10. 如申請專利範圍第4項所述之電源供應器，其中該 短路偵測電路包含一個連接在輸出與該參考電壓產生電路 之間的二極體。 11. 如申請專利範圍第1項所述之電源供應器，其中參 考電壓產生電路包括一個齊納二極體。 12. 如申請專利範圍第1項所述之電源供應器，其中該 控制電路包含一個比較器，其具有一個連接至參考電壓產 生電路的輸入端，且另一輸入係被連接以感測輸出電壓。 13. 如申請專利範圍第1項所述之電源供應器，其中該 控制電路包含一個耦合在參考電壓產生電路與輸出電壓之 間的控制電晶體。 14. 一種電子儀器，該電子儀器包含一個電源供應器， 用於將第一直流電壓轉換爲第二直流電壓並將該第二直流 電壓輸出至一輸出端，該電源供應器包含： 一個參考電壓產生電路，其用於產生一參考電壓； 一個控制短路，其用於根據該參考電壓而控制輸出端 的輸出電壓；以及 一個短路偵測電路，其用以實現一種輸出短路防護作 業，藉以，當輸出端發生短路之時，該短路偵測電路偵測 出短路的發生並降低該參考電壓，以使輸出電壓得以降低 2 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨裝 -----^ -----I ---· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 521478 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 Ο 15. —種用於電源供應器的輸出短路防護之方法’該電 源供應器將第一直流電壓轉換爲第二流電壓，並將該第二 直流電壓提供作爲輸出端的輸出電壓，該輸出短路防護方 法包含下列步驟： 產生一參考電壓； 根據該參考電壓而穩定輸出電壓，以及 當輸出端發生短路之時，藉由降低該參考電壓而實現 其輸出短路防護作業，以使輸出電壓得以降低。 16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中實現該 方法之該步驟包含藉由感測一降低的輸出電壓而偵測輸出 端所發生的短路狀況。 17. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中當短路 狀況發生在輸出端之時，降低參考電壓之該步驟包含將該 項降低後的輸出電壓耦合至參考電壓。 18. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中耦合的 步驟包含使用一個二極體加以耦合。 ^--------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）