TWI694665B - 用於延長電源轉換器的保護期間的控制器及其操作方法 - Google Patents

用於延長電源轉換器的保護期間的控制器及其操作方法 Download PDF

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Abstract

用於延長電源轉換器的保護期間的控制器包含一延遲電路。該延遲電路耦接於該控制器的一供電電壓接腳，其中當該電源轉換器進入一保護模式時，該延遲電路致能，通過該供電電壓接腳接收一供電電壓，且根據該供電電壓延長對應該保護模式的保護期間。

Description

用於延長電源轉換器的保護期間的控制器及其操作方法
本發明是有關於一種應用於電源轉換器的控制器及其操作方法，尤指一種用於延長電源轉換器的保護期間的控制器及其操作方法。
在現有技術中，當電源轉換器運用在電視且進入一保護模式(其中該保護模式是對應於一輸出短路保護(output short-circuited protection,OSCP)或一過電流保護(over current protection,OCP))時，因為該電視無法任意地關機，所以應用於該電源轉換器的控制器內的閘極信號產生電路會產生類似突發模式(burst mode)的閘極控制信號至該電源轉換器的一次側的功率開關，也就是說在該閘極控制信號致能期間(對應該保護模式的恢復期間)，該功率開關的運作仍會產生熱。如果在該閘極控制信號去能期間(對應該保護模式的保護期間)，該功率開關在該恢復期間所產生的熱無法有效散去，則該功率開關在該恢復期間所產生的熱將可能危害該電視機內的元件。因此，如何使該功率開關在該恢復期間所產生的熱有效散去成為一項重要課題。
本發明的一實施例提供一種用於延長電源轉換器的保護期間的控制 器。該控制器包含一延遲電路。該延遲電路耦接於該控制器的一供電電壓接腳，其中當該電源轉換器進入一保護模式時，該延遲電路致能，通過該供電電壓接腳接收一供電電壓，且根據該供電電壓延長對應該保護模式的保護期間。
本發明的另一實施例提供一種用於延長電源轉換器的保護期間的控制器的操作方法，其中該控制器包含一延遲電路以及該延遲電路包含一第一電流源、一延遲器和一第二電流源。該操作方法包含該電源轉換器進入一保護模式；該第一電流源根據對應該保護模式的一保護信號和一供電電壓產生一第一放電電流，且該第一放電電流，該電源轉換器的一次側的電容，以及有關該電源轉換器的一次側的輸入端的一充電電流決定該供電電壓；該延遲器根據該保護信號和有關該電源轉換器的一次側的偵測電壓，產生一延遲致能信號，其中該延遲致能信號對應一預定延遲時間；及該第二電流源根據該延遲致能信號產生一第二放電電流，且該第二放電電流和該第一放電電流，該電容，以及該充電電流決定該供電電壓。
本發明的另一實施例提供一種用於延長電源轉換器的保護期間的控制器的操作方法，其中該控制器包含一延遲電路以及該延遲電路包含一電流源和一計數器。該操作方法包含該電源轉換器進入一保護模式；該電流源根據對應該保護模式的一保護信號致能；當一供電電壓小於一下限值時，該電流源產生一第一放電電流，且該第一放電電流，該電源轉換器的一次側的電容，以及有關該電源轉換器的一次側的輸入端的一充電電流決定該供電電壓；當該供電電壓大於一上限值時，該電流源產生一第二放電電流，且該第二放電電流，該電容，以及該充電電流決定該供電電壓；及當該計數器計數該供電電壓小於該下限值的次數等於一預定次數時，該計數器使該電流源產生該第二放電電流； 其中該第一放電電流小於該充電電流，以及該第二放電電流大於該充電電流。
本發明提供一種用於延長電源轉換器的保護期間的控制器及其操作方法。該控制器及該操作方法是當該電源轉換器進入保護模式後，利用一延遲電路根據一供電電壓延長對應該保護模式的保護期間。因此，因為本發明可延長該保護期間，所以相較於現有技術，本發明可使該電源轉換器的功率開關在對應該保護模式的恢復期間所產生的熱有效散去。另外，因為該控制器是直接通過一供電電壓接腳控制該供電電壓，所以該控制器不須額外的接腳。
100:電源轉換器
102:功率開關
103:電阻
104:電容
200、500:控制器
202:延遲電路
204:供電電壓接腳
206、208、210:接腳
2022:第一電流源
2024:延遲器
2026:第二電流源
20242:比較器
20244:或閘
20246:反及閘
20248:脈波產生器
502:延遲電路
5022:電流源
5024:計數器
CLK:時脈信號
D0-DN+1、DF:正反器
DES:延遲致能信號
EN:重置信號
GND:地端
GCS:閘極控制信號
IC:充電電流
IPRI:一次側電流
IOUT:輸出電流
IDIS1:第一放電電流
IDIS2:第二放電電流
LLI:下限值
OCP:保護信號
PRI:一次側
PUL:脈波信號
R:重置接腳
SEC:二次側
T1-T7、T41、T42、T43:時間
TR:恢復期間
TP:保護期間
UVLOON:低電壓鎖定開啟電壓
UVLOOFF:低電壓鎖定關閉電壓
ULI:上限值
VCS:偵測電壓
VCC:供電電壓
VREF:參考電壓
VCOMP:比較信號
700-712、800-818:步驟
第1圖是本發明的第一實施例所公開的一種用於延長電源轉換器的保護期間的控制器的示意圖。
第2圖是說明在電源轉換器進入該保護模式後，控制器的供電電壓和控制器產生的閘極控制信號的時序示意圖。
第3圖是說明第一電流源、延遲器和第二電流源的耦接關係示意圖。
第4圖是說明延遲器的操作時序的示意圖。
第5圖是本發明的第二實施例所公開的一種用於延長電源轉換器的保護期間的控制器的示意圖。
第6圖是說明在電源轉換器進入該保護模式後，控制器的供電電壓和控制器產生的閘極控制信號的時序示意圖。
第7圖是為本發明的第三實施例所公開的一種用於延長電源轉換器的保護期間的控制器的操作方法的流程圖。
第8圖是為本發明的第四實施例所公開的一種用於延長電源轉換器的保護期間 的控制器的操作方法的流程圖。
請參照第1圖，第1圖是本發明的第一實施例所公開的一種用於延長電源轉換器100的保護期間的控制器200的示意圖，其中電源轉換器100是一返馳式電源轉換器(flyback power converter)，且為了簡化第1圖，所以第1圖只顯示電源轉換器100和控制器200與本發明相關的元件。如第1圖所示，控制器200包含一延遲電路202，以及延遲電路202包含一第一電流源2022、一延遲器2024和一第二電流源2026，其中第一電流源2022耦接於一供電電壓接腳204，第二電流源2026耦接於延遲器2024和供電電壓接腳204，以及控制器200通過供電電壓接腳204接收一供電電壓VCC。如第1圖所示，控制器200內的保護電路(未繪示於第1圖的控制器200內)可根據電源轉換器100的二次側SEC的輸出電流IOUT，判斷是否使電源轉換器100進入一保護模式，其中該保護模式是對應於一輸出短路保護或一過電流保護。另外，該保護電路根據輸出電流IOUT判斷是否進入該保護模式的方法是本發明領域具有熟知技藝者熟知，在此不再贅述。
請參照第2圖，第2圖是說明在電源轉換器100進入該保護模式後，控制器200的供電電壓VCC和控制器200產生的一閘極控制信號GCS的時序示意圖。如第2圖所示，在一時間T1，供電電壓VCC大於一低電壓鎖定(under voltage lock out)開啟電壓UVLOON，所以控制器200內的閘極信號產生電路(未繪示於第1圖的控制器200內)將於一時間T2與一時間T3之間產生閘極控制信號GCS至電源轉換器100的一次側PRI的功率開關102，其中閘極控制信號GCS為脈波寬度調變(pulse width modulation,PWM)信號，閘極控制信號GCS通過控制器200的一接腳206傳送至功率開關102，且時間T2與時間T3之間的時間區間為電源轉換器100 對應該保護模式的恢復期間TR。如第2圖所示，在時間T3，該閘極信號產生電路可根據電源轉換器100的一次側PRI的偵測電壓VCS(如第1圖所示)和一參考電壓VREF停止產生閘極控制信號GCS至功率開關102，且該保護電路產生一保護信號OCP至第一電流源2022和延遲器2024，其中偵測電壓VCS是由流經電源轉換器100的一次側PRI的一次側電流IPRI和一電阻103決定，且控制器200通過一接腳208接收偵測電壓VCS。因此，因為該保護電路產生保護信號OCP至第一電流源2022，所以第一電流源2022致能且開始根據供電電壓VCC產生一第一放電電流IDIS1對一電容104(如第1圖所示)放電，其中第一放電電流IDIS1會隨供電電壓VCC的變化而改變，且第一放電電流IDIS1通過控制器200的接腳210流至一地端GND。如第1、2圖所示，在恢復期間TR，因為只有一充電電流IC對電容104充電，所以此時供電電壓VCC是由充電電流IC和電容104決定，導致供電電壓VCC維持一第一穩定狀態。在時間T3後，第一放電電流IDIS1開始對電容104放電，所以供電電壓VCC是由第一放電電流IDIS1、充電電流IC和電容104決定，其中在本發明的一實施例中，第一放電電流IDIS1在時間T3時大於充電電流IC，所以供電電壓VCC會開始逐漸降低直到一時間T4(因為第一放電電流IDIS1會隨供電電壓VCC的變化而改變，所以在時間T4時，第一放電電流IDIS1等於充電電流IC，導致供電電壓VCC在時間T4後維持一第二穩定狀態直到一時間T5)。
如第2圖所示，在時間T5，延遲器2024可根據保護信號OCP和偵測電壓VCS，產生一延遲致能信號DES至第二電流源2026，所以第二電流源2026致能且開始產生一第二放電電流IDIS2對電容104放電，其中延遲致能信號DES對應一預定延遲時間，時間T3與時間T5之間的時間區間為電源轉換器100對應該保護模式的保護期間TP，且第二放電電流IDIS2通過控制器200的接腳210流至地端GND。如第2圖所示，在時間T5後，第二放電電流IDIS2開始對電容104放電(其 中第一放電電流IDIS1還是繼續對電容104放電，所以供電電壓VCC是由第一放電電流IDIS1、第二放電電流IDIS2、充電電流IC和電容104決定)，導致供電電壓VCC在時間T5後從該第二穩定狀態開始降低直到小於一低電壓鎖定關閉電壓UVLOOFF(如第2圖所示的時間T6)。如第2圖所示，在時間T6，因為供電電壓VCC低於低電壓鎖定關閉電壓UVLOOFF，所以控制器200去能延遲電路2024，導致供電電壓VCC逐漸增加直到大於低電壓鎖定開啟電壓UVLOON(如第2圖所示的時間T7)。如第2圖所示，在時間T7後，控制器200將重複上述時間T1-時間T7的操作原理直到電源轉換器100離開該保護模式。此外，本發明的另一實施例中，第二放電電流IDIS2可依據電源轉換器100的二次側SEC的輸出電壓而調整(其中該輸出電壓未標示於第1圖)，例如當該輸出電壓高時，第二放電電流IDIS2較低，當該輸出電壓低時，第二放電電流IDIS2較高。
請參照第3、4圖，第3圖是說明第一電流源2022、延遲器2024和第二電流源2026的耦接關係示意圖，以及第4圖是說明延遲器2024的操作時序的示意圖。如第3圖所示，延遲器2024包含一比較器20242、一或閘20244、一反及閘20246、一脈波產生器20248和正反器D0-DN+1、DF。如第2、3、4圖所示，在一時間T41(對應第2圖的時間T2)和一時間T42(對應第2圖的時間T3)之間，因為閘極信號產生電路產生閘極控制信號GCS至功率開關102，所以偵測電壓VCS從零開始逐漸增加直到時間T3時等於參考電壓VREF。因此，在時間T41和時間T42之間，比較器20242所產生的比較信號VCOMP是高電位。另外，在時間T41和時間T42之間，該保護電路尚未產生保護信號OCP，所以保護信號OCP是低電位。另外，如第4圖所示，在時間T42後，比較信號VCOMP、保護信號OCP和脈波產生器20248所產生的脈波信號PUL可使正反器D0-DN+1的重置接腳R為低電位，所以延遲器2024可利用正反器D0-DN+1延遲一時脈信號CLK且於一時間T43(對應 第2圖的時間T5)產生延遲致能信號DES至第二電流源2026，導致第二電流源2026致能且開始產生第二放電電流IDIS2對電容104放電，其中如第4圖所示，正反器D0-DN+1的串接即是用以決定該預定延遲時間，也就是說延遲器2024可利用正反器D0-DN+1改變該預定延遲時間的長度。另外，脈波產生器20248是根據保護信號OCP的上升緣，產生脈波信號PUL。另外，如第4圖所示，在時間T42後，正反器DF的重置信號EN為低電位以使保護信號OCP維持高電位。
在本發明的一實施例中，當電源轉換器100運用在一電視且進入該保護模式時，因為該電視無法任意地關機，所以控制器200會根據第2圖的時序運作。雖然如第2圖所示，該閘極信號產生電路在恢復期間TR仍會產生閘極控制信號GCS至功率開關102，但因為延遲器2024可利用正反器D0-DN+1延長該預定延遲時間(也就是延長保護期間TP，其中在保護期間TP，該閘極信號產生電路停止產生閘極控制信號GCS至功率開關102)，所以控制器200可使電源轉換器100的功率開關102在恢復期間TR所產生的熱有效散去以保護該電視機內的元件。另外，因為控制器200是利用延遲電路202直接通過供電電壓接腳204控制供電電壓VCC，所以控制器200還是一6接腳的積體電路，也就是說本發明可使控制器200不須額外的接腳。
請參照第5、6圖，第5圖是本發明的第二實施例所公開的一種用於延長電源轉換器100的保護期間的控制器500的示意圖，以及第6圖是說明在電源轉換器100進入該保護模式後，控制器500的供電電壓VCC和控制器500產生的閘極控制信號GCS的時序示意圖，其中為了簡化第5圖，所以第5圖只顯示電源轉換器100和控制器500與本發明相關的元件。如第5圖所示，控制器500和控制器200的差別在於控制器500包含一延遲電路502，以及延遲電路502包含一電流源5022 和一計數器5024，其中電流源5022耦接於供電電壓接腳204，計數器5024耦接於電流源5022以及控制器500通過供電電壓接腳204接收供電電壓VCC。另外，如第6圖所示，控制器500的供電電壓VCC和控制器200的供電電壓VCC的差異在於對應保護期間TP的操作原理，詳述如下。
如第6圖所示，在電源轉換器100進入該保護模式後，在時間T3，控制器500內的閘極信號產生電路(未繪示於第5圖的控制器500內)可根據電源轉換器100的一次側PRI的偵測電壓VCS(如第5圖所示)和參考電壓VREF停止產生閘極控制信號GCS至功率開關102，且控制器500內的保護電路(未繪示於第5圖的控制器500內)產生保護信號OCP至電流源5022。因此，因為該保護電路產生保護信號OCP至電流源5022，所以電流源5022致能且開始產生一第二放電電流IDIS2對電容104(如第5圖所示)放電。在時間T3後，因為第二放電電流IDIS2開始對電容104放電，所以供電電壓VCC是由第二放電電流IDIS2、充電電流IC和電容104決定，但在本發明的一實施例中，第二放電電流IDIS2大於充電電流IC，所以供電電壓VCC會開始逐漸降低直到供電電壓VCC小於一下限值LLI(如第6圖所示的時間T4)。如第6圖所示，在時間T4，因為供電電壓VCC小於下限值LLI，所以電流源5022產生一第一放電電流IDIS1。此時，供電電壓VCC是由第一放電電流IDIS1、充電電流IC和電容104決定，但在本發明的一實施例中，第一放電電流IDIS1小於充電電流IC，所以供電電壓VCC會開始逐漸增加直到供電電壓VCC大於一上限值ULI(如第6圖所示的時間T5)。如此，延遲電路502可重複上述時間T4至時間T5的操作原理直到當計數器5024計數供電電壓VCC小於下限值LLI的次數(在本發明的另一實施例中，計數器5024計數供電電壓VCC大於上限值ULI的次數)等於一預定次數(對應第6圖所示的時間T6)。在時間T6，因為該次數等於該預定次數，所以電流源5022只會產生第二放電電流IDIS2，導致供電電壓VCC在 時間T6後開始降低直到小於低電壓鎖定關閉電壓UVLOOFF(如第6圖所示的時間T7)。因此，雖然如第6圖所示，該閘極信號產生電路在恢復期間TR仍會產生閘極控制信號GCS至功率開關102，但因為延遲電路502可利用如上述第6圖所示的操作原理延長該預定延遲時間(也就是延長保護期間TP)，所以控制器500可使電源轉換器100的功率開關102在恢復期間TR所產生的熱有效散去以保護該電視機內的元件。另外，控制器500的其餘操作原理都和控制器200相同，在此不再贅述。
請參照第1、2、7圖，第7圖是為本發明的第三實施例所公開的一種用於延長電源轉換器的保護期間的控制器的操作方法的流程圖。第7圖的操作方法是利用第1圖的電源轉換器100和控制器200說明，詳細步驟如下：步驟700：開始；步驟702：電源轉換器100進入該保護模式；步驟704：第一電流源2022根據保護信號OCP和供電電壓VCC產生第一放電電流IDIS1；步驟706：延遲器2024根據保護信號OCP和偵測電壓VCS，產生延遲致能信號DES；步驟708：第二電流源2026根據延遲致能信號DES產生第二放電電流IDIS2；步驟710：當供電電壓VCC低於低電壓鎖定關閉電壓UVLOOFF時，控制器200去能延遲電路202；步驟712：當延遲電路202去能且供電電壓VCC大於低電壓鎖定開啟電壓UVLOON時，控制器200再次產生閘極控制信號GCS至電源轉換器100的 一次側PRI的功率開關102，跳回步驟704。
在步驟702中，如第1圖所示，控制器200內的保護電路(未繪示於第1圖的控制器200內)可根據電源轉換器100的二次側SEC的輸出電流IOUT，判斷是否使電源轉換器100進入該保護模式。在電源轉換器100進入該保護模式後，在時間T1，供電電壓VCC大於低電壓鎖定開啟電壓UVLOON，所以控制器200內的閘極信號產生電路將於時間T2與時間T3之間產生閘極控制信號GCS至功率開關102，其中時間T2與時間T3之間的時間區間為電源轉換器100對應該保護模式的恢復期間TR。如第1、2圖所示，在恢復期間TR，因為只有充電電流IC對電容104充電，所以供電電壓VCC維持該第一穩定狀態。在步驟704中，如第2圖所示，在時間T3，該閘極信號產生電路可根據電源轉換器100的一次側PRI的偵測電壓VCS(如第1圖所示)和參考電壓VREF停止產生閘極控制信號GCS至功率開關102，且該保護電路產生保護信號OCP至第一電流源2022和延遲器2024。因此，第一電流源2022致能且開始根據供電電壓VCC產生第一放電電流IDIS1對電容104放電，其中第一放電電流IDIS1會隨供電電壓VCC的變化而改變。在時間T3後，第一放電電流IDIS1開始對電容104放電，所以供電電壓VCC是由第一放電電流IDIS1、充電電流IC和電容104決定，其中因為第一放電電流IDIS1在時間T3時大於充電電流IC，所以供電電壓VCC會開始逐漸降低直到時間T4(因為第一放電電流IDIS1會隨供電電壓VCC的變化而改變，所以在時間T4時，第一放電電流IDIS1等於充電電流IC，導致供電電壓VCC在時間T4後維持該第二穩定狀態直到時間T5)。在步驟706中，如第2圖所示，在時間T5，延遲器2024可根據保護信號OCP和偵測電壓VCS，產生延遲致能信號DES至第二電流源2026，所以第二電流源2026致能且開始產生第二放電電流IDIS2對電容104放電，其中延遲致能信號DES對應該預定延遲時間，以及時間T3與時間T5之間的時間區間為電源轉換器 100對應該保護模式的保護期間TP。在步驟708中，如第2圖所示，在時間T5後，第二放電電流IDIS2開始對電容104放電(其中第一放電電流IDIS1還是繼續對電容104放電，所以供電電壓VCC是由第一放電電流IDIS1、第二放電電流IDIS2、充電電流IC和電容104決定)，導致供電電壓VCC在時間T5後從該第二穩定狀態開始降低直到小於低電壓鎖定關閉電壓UVLOOFF(如第2圖所示的時間T6)。在步驟710中，如第2圖所示，在時間T6，因為供電電壓VCC低於低電壓鎖定關閉電壓UVLOOFF，所以控制器200去能延遲電路2024，導致供電電壓VCC逐漸增加直到大於低電壓鎖定開啟電壓UVLOON(如第2圖所示的時間T7)。在步驟712中，如第2圖所示，在時間T7時，供電電壓VCC大於低電壓鎖定開啟電壓UVLOON，所以控制器200內的閘極信號產生電路(未繪示於第1圖的控制器200內)再次產生閘極控制信號GCS至電源轉換器100的一次側PRI的功率開關102。
請參照第1、5、6、8圖，第8圖是為本發明的第四實施例所公開的一種用於延長電源轉換器的保護期間的控制器的操作方法的流程圖。第8圖的操作方法是利用第5圖的電源轉換器100和控制器500說明，詳細步驟如下：步驟800：開始；步驟802：電源轉換器100進入該保護模式；步驟804：電流源5022根據對應該保護模式的保護信號OCP致能；步驟806：供電電壓VCC是否小於下限值LLI；如果是，進行步驟808；如果否，再次進行步驟806；步驟808：電流源5022產生第一放電電流IDIS1，且計數器5024計數供電電壓VCC小於下限值LLI的次數；步驟810：供電電壓VCC是否大於上限值ULI；如果是，進行步驟 812；如果否，再次進行步驟810；步驟812：電流源5022產生第二放電電流IDIS2；步驟814：計數器5024計數供電電壓VCC小於下限值LLI的次數是否等於該預定次數；如果是，進行步驟816；如果否，進行步驟806；步驟816：當供電電壓VCC低於低電壓鎖定關閉電壓UVLOOFF時，控制器500去能延遲電路502；步驟818：當延遲電路502去能且供電電壓VCC大於低電壓鎖定開啟電壓UVLOON時，控制器500再次產生閘極控制信號GCS至電源轉換器100的一次側PRI的功率開關102，跳回步驟804。
第8圖的第四實施例和第7圖第三實施例的差別在於在步驟806中，在時間T3，電流源5022致能且開始產生第二放電電流IDIS2對電容104(如第5圖所示)放電，所以供電電壓VCC會開始逐漸降低直到供電電壓VCC小於下限值LLI(如第6圖所示的時間T4)；在步驟808中，如第6圖所示，在時間T4，因為電流源5022產生第一放電電流IDIS1，所以供電電壓VCC會開始逐漸增加直到供電電壓VCC大於上限值ULI(如第6圖所示的時間T5)；在步驟812中，因為電流源5022產生第二放電電流IDIS2，所以供電電壓VCC會開始逐漸降低直到供電電壓VCC小於下限值LLI；在步驟814中，延遲電路502可重複上述時間T4至時間T5的操作原理直到當計數器5024計數供電電壓VCC小於下限值LLI的次數(在本發明的另一實施例中，計數器5024計數供電電壓VCC大於上限值ULI的次數)等於該預定次數(對應第6圖所示的時間T6)；在時間T6，因為該次數等於該預定次數，所以電流源5022只會產生第二放電電流IDIS2，導致供電電壓VCC在時間T6後開始降低直到小於低電壓鎖定關閉電壓UVLOOFF(如第6圖所示的時間T7)。另外，第8圖的第四實施例的其餘操作原理都和第7圖的第三實施例相同，在此不再贅 述。
綜上所述，本發明所提供的控制器和操作方法是當該電源轉換器進入該保護模式後，利用該延遲電路根據該供電電壓延長對應該保護模式的保護期間。另外，本發明上述實施例的內容是以應用於該過電流保護和該輸出短路保護的保護信號為例。實際上本發明的保護信號也可應用於各種保護機制或保護模式之態樣，例如，過電壓保護(over voltage protection,OVP)、過負載保護(over load protection,OLP)、過溫度保護(over temperature protection,OTP)、電壓不足保護(Brown out protection)等等。因此，因為本發明可延長該保護期間，所以相較於現有技術，本發明可使該電源轉換器的功率開關在對應該保護模式的恢復期間所產生的熱有效散去。另外，因為該控制器是直接通過該供電電壓接腳控制該供電電壓，所以該控制器不須額外的接腳。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100:電源轉換器
102:功率開關
103:電阻
104:電容
200:控制器
202:延遲電路
204:供電電壓接腳
206、208、210:接腳
2022:第一電流源
2024:延遲器
2026:第二電流源
DES:延遲致能信號
GND:地端
GCS:閘極控制信號
IC:充電電流
IPRI:一次側電流
IOUT:輸出電流
IDIS1:第一放電電流
IDIS2:第二放電電流
OCP:保護信號
PRI:一次側
SEC:二次側
VCS:偵測電壓
VCC:供電電壓
VREF:參考電壓

Claims (17)

  1. 一種用於延長電源轉換器的保護期間的控制器，包含：一延遲電路，耦接於該控制器的一供電電壓接腳，其中當該電源轉換器進入一保護模式時，該延遲電路致能，通過該供電電壓接腳接收一供電電壓，且根據該供電電壓延長對應該保護模式的保護期間，其中該延遲電路包含：一第一電流源，耦接於該供電電壓接腳，用以當該電源轉換器進入該保護模式時，根據對應該保護模式的一保護信號和該供電電壓產生一第一放電電流；一延遲器，用以根據該保護信號和有關該電源轉換器的一次側的偵測電壓，產生一延遲致能信號，其中該延遲致能信號對應一預定延遲時間；及一第二電流源，耦接於該延遲器和該供電電壓接腳，用以根據該延遲致能信號產生一第二放電電流；其中該供電電壓是由該第一放電電流，該電源轉換器的一次側的電容，以及有關該電源轉換器的一次側的輸入端的一充電電流決定，或由該第一放電電流，該第二放電電流，該電容，以及該充電電流決定。
  2. 如請求項1所述的控制器，其中該第二放電電流是依據該電源轉換器的二次側的輸出電壓而調整。
  3. 如請求項1所述的控制器，其中當該供電電壓低於一低電壓鎖定(under voltage lock out)關閉電壓時，該控制器去能該延遲電路。
  4. 如請求項3所述的控制器，其中當該延遲電路去能且該供電電壓大於一低電壓鎖定開啟電壓時，該控制器再次產生一閘極控制信號至該電源轉換器的一次側的功率開關。
  5. 如請求項1所述的控制器，其中該保護模式是對應於一輸出短路保護(output short-circuited protection,OSCP)或一過電流保護(over current protection,OCP)。
  6. 如請求項1所述的控制器，其中該保護模式是對應於一過電壓保護(over voltage protection,OVP)、一過負載保護(over load protection,OLP)、一過溫度保護(over temperature protection,OTP)、或一電壓不足保護(Brown out protection)。
  7. 如請求項1所述的控制器，其中該電源轉換器是一返馳式電源轉換器(flyback power converter)。
  8. 一種用於延長電源轉換器的保護期間的控制器，包含：一延遲電路，耦接於該控制器的一供電電壓接腳，其中當該電源轉換器進入一保護模式時，該延遲電路致能，通過該供電電壓接腳接收一供電電壓，且根據該供電電壓延長對應該保護模式的保護期間，其中該延遲電路包含：一電流源，用以根據對應該保護模式的一保護信號致能，當該供電電壓小於一下限值時，產生一第一放電電流，以及當該供電電壓大 於一上限值時，產生一第二放電電流；及一計數器，用以計數該供電電壓小於該下限值的次數；其中該供電電壓是由該第一放電電流，該電源轉換器的一次側的電容，有關該電源轉換器的一次側的輸入端的一充電電流決定，或由該第二放電電流，該電容，以及該充電電流決定；其中當該次數等於一預定次數時，該計數器使該電流源產生該第二放電電流，該第一放電電流小於該充電電流，以及該第二放電電流大於該充電電流。
  9. 如請求項8所述的控制器，其中當該供電電壓低於一低電壓鎖定關閉電壓時，該控制器去能該延遲電路。
  10. 如請求項9所述的控制器，其中當該延遲電路去能且該供電電壓大於一低電壓鎖定開啟電壓時，該控制器再次產生一閘極控制信號至該電源轉換器的一次側的功率開關。
  11. 如請求項8所述的控制器，其中該第二放電電流是依據該電源轉換器的二次側的輸出電壓而調整。
  12. 一種用於延長電源轉換器的保護期間的控制器的操作方法，其中該控制器包含一延遲電路以及該延遲電路包含一第一電流源、一延遲器和一第二電流源，該操作方法包含：該電源轉換器進入一保護模式；該第一電流源根據對應該保護模式的一保護信號和一供電電壓產生一第一 放電電流，且該第一放電電流，該電源轉換器的一次側的電容，以及有關該電源轉換器的一次側的輸入端的一充電電流決定該供電電壓；該延遲器根據該保護信號和有關該電源轉換器的一次側的偵測電壓，產生一延遲致能信號，其中該延遲致能信號對應一預定延遲時間；及該第二電流源根據該延遲致能信號產生一第二放電電流，且該第二放電電流和該第一放電電流，該電容，以及該充電電流決定該供電電壓。
  13. 如請求項12所述的操作方法，另包含：當該供電電壓低於一低電壓鎖定關閉電壓時，該控制器去能該延遲電路；及當該延遲電路去能且該供電電壓大於一低電壓鎖定開啟電壓時，該控制器再次產生一閘極控制信號至該電源轉換器的一次側的功率開關。
  14. 如請求項12所述的操作方法，其中該第二放電電流是依據該電源轉換器的二次側的輸出電壓而調整。
  15. 一種用於延長電源轉換器的保護期間的控制器的操作方法，其中該控制器包含一延遲電路以及該延遲電路包含一電流源和一計數器，該操作方法包含：該電源轉換器進入一保護模式；該電流源根據對應該保護模式的一保護信號致能；當一供電電壓小於一下限值時，該電流源產生一第一放電電流，且該第一放電電流，該電源轉換器的一次側的電容，以及有關該電源轉換器的一次側的輸入端的一充電電流決定該供電電壓； 當該供電電壓大於一上限值時，該電流源產生一第二放電電流，且該第二放電電流，該電容，以及該充電電流決定該供電電壓；及當該計數器計數該供電電壓小於該下限值的次數等於一預定次數時，該計數器使該電流源產生該第二放電電流；其中該第一放電電流小於該充電電流，以及該第二放電電流大於該充電電流。
  16. 如請求項15所述的操作方法，另包含：當該供電電壓低於一低電壓鎖定關閉電壓時，該控制器去能該延遲電路；及當該延遲電路去能且該供電電壓大於一低電壓鎖定開啟電壓時，該控制器再次產生一閘極控制信號至該電源轉換器的一次側的功率開關。
  17. 如請求項15所述的操作方法，其中該第二放電電流是依據該電源轉換器的二次側的輸出電壓而調整。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201023469A (en) * 2008-12-03 2010-06-16 Universal Scient Ind Co Ltd Apparatus for over-current protection and the method thereof
TW201225461A (en) * 2010-12-06 2012-06-16 Leadtrend Tech Corp Protection circuits and methods
TW201735511A (zh) * 2016-03-29 2017-10-01 On-Bright Electronics (Shanghai) Co Ltd 用於led照明的過電壓保護的系統和方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6185082B1 (en) * 1999-06-01 2001-02-06 System General Corporation Protection circuit for a boost power converter
US7149098B1 (en) * 2006-01-04 2006-12-12 System General Corporation Over-power protection apparatus with programmable over-current threshold
WO2018042937A1 (ja) * 2016-08-30 2018-03-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 スイッチング電源装置および半導体装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201023469A (en) * 2008-12-03 2010-06-16 Universal Scient Ind Co Ltd Apparatus for over-current protection and the method thereof
TW201225461A (en) * 2010-12-06 2012-06-16 Leadtrend Tech Corp Protection circuits and methods
TW201735511A (zh) * 2016-03-29 2017-10-01 On-Bright Electronics (Shanghai) Co Ltd 用於led照明的過電壓保護的系統和方法

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