CN1018782B

CN1018782B - 电源防故障电路

Info

Publication number: CN1018782B
Application number: CN89103923A
Authority: CN
Inventors: 费利克斯·阿什旺登; 西奥多·厄恩斯特巴特; 彼得·爱德华·哈弗尔
Original assignee: RCA Licensing Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1988-06-09
Filing date: 1989-06-07
Publication date: 1992-10-21
Also published as: KR900001248A; FI892717A0; JP2819152B2; JPH02237463A; KR0136872B1; DE68920363T2; FI892717A; FI100625B; EP0345679A3; CN1038914A; EP0345679B1; EP0345679A2; DE68920363D1; US4907116A

Abstract

电视机的直流—直流转换器中的MOS场效应管Q₁的漏极经由斩波变压器T₁的初级线圈T_1A接至输入电源电压B⁺。在正常运行时，第一信号V_G以给定的频率使三极管Q₁交替地导通和截止。产生一个第二信号V_Q2，后者正比于三极管导通时导通内阻上发生的电压。当Q₁不导通时，第二信号V_Q2被钳位。第二信号V_Q2通过电流检测回路51接至三极管的栅极。当V_Q2的幅值超出预定值，相当于流过三极管Q₁的电流i₁预定的阈值时，V_Q2阻止Q₁进一步导通。

Description

本发明涉及电源中的，例如电视机电源中的防故障电路，尤其是防止MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应管，下称MOS场效应管）型功率三极管过流的电路。

直流-直流转换器或斩波器，例如电视机电源用的直流-直流转换器可以利用一只在给定的频率下运行的开关功率三极管，其第一个电流导电极接在变压器初级线圈的第一端。初级线圈的第二端接至直流输入电压，后者可以是电池组或把交流电压整流的整流器。当三极管截止时，变压器次级线圈感应出电压。次级线圈感应出来的电压经整流产生直流输出电压，激励负荷电路。负荷电路可以是例如，电视接收机的偏转电路。

人们或许希望保护功率三极管免受过流破坏。这种过流状况可能是，例如，变压器次级线圈负荷过大造成的。

在现有的电视线路中，电流采样电阻是串联在功率三极管的主电流导通极上的。在采样电阻上产生的电压代表流过主电流导通极的电流大小。一个根据采样电阻上的电压而作出响应的电压比较器，当过电流状况发生时便产生输出信号。当功率三极管中的电流超过被认为是安全操作电平的预定的阈值时，就出现过电流状态。该比较器的输出信号接至功率三极管的驱动电路上，用以使功率三极管截止，从而在检测出过流状态时防止功率三极管进一步导通。

在大电流的应用中，这样的采样电阻会有害地耗散相当大的功率。因此使转换器的效率降低。所以，最好能够在功率三极管上不串这样的采样电阻而能检测出功率三极管中的电流。

在体现本发明特征的电路中，功率三极管，例如，属于MOS场效应管类型。源极接地，而漏极则接上述变压器的初级线圈。漏极与地之间产生的电压与MOS场效应管导通的电流成正比。因此，这样的电压便说明MOS场效应管导通时流过的电流大小。这样的电压用来产生体现本发明的一个方面的过流保护信号。

另一方面，漏场与地之间的电压在MOS场效应管不导通时可能高得多，可能并不说明MOS场效应管导通时流过的电流。最好能防止这个电压影响过流保护信号。

根据本发明的一个方面，例如，在漏极上产生的电压用来产生体现本发明特征的第一信号的第一部分。这个漏极电压可以称为MOS场效应管导通电阻上的电压。当MOS场效应管导通时，第一信号的第一部分的电平和漏极上的电压成正比地变化。第一信号的第一部分指示该三极管中的电流。当MOS场效应管不导通时，第一信号的第二部分被建立或被钳位于恒定的电平上，例如，0伏电压上。这样，第一信号的幅度便方便地指示出三极管内的电流，而不受三极管不导通时漏极电压的影响。

第一信号接至电流检测回路，后者可包括电压比较器。当第一信号的幅值超过预定的电平，说明出现过流状态时，电流检测回路便产生一个控制信号，后者耦合至MOS场效应管的栅极，使场效应管截止。从而便利地防止出现潜在的破坏性的过流状态。在本发明的实施例中，使用了第二个三极管，当MOS场效应管电源开关不导通时，把第一信号钳位于0伏电平。

开关电源中，体现本发明一个方面的故障检测与保护装置，包括一个输入电压源和一个具有第一和第二主电流导电极和一个控制极的第一开关功率三极管。该装置包括给定频率的第一控制信号源，它接至第一开关功率三极管的控制极。在正常运行时，第一控制信号使第一开关三极管在由给定频率决定的开关频率下工作。该装置的使用（负荷）电路含有接到输入电源电压和第一主电流导电极上的阻抗，用来在利用（负荷）电路内产生输出电源电压。该阻抗为流过第一开关功率三极管的已被斩波的主电流构成电流通路。当第一开关功率三极管导通时，在第一开关功率三极管的第一和第二主电流导电极之间，以由给定频率决定的频率，产生第一电流检测信号。第一电流检测信号表明第一开关功率三极管导通时主电流的大小。第二电流检测信号的第一部分表明主电流的大小，它是按照第一控制信号和第一电流检测信号在第一开关三极管处于导通状态时在输出端上产生的。该输出端在第一开关功率三极管不导通时与该功率三极管断开，以防止功率三极管不导通时在第一开关功率三极管第一主电流导电极上产生的电压对第二电流检测信号的幅度产生重大影响。当第二电流检测信号的第一部分的幅度超出正常运转范围，表明电源中出现故障时，产生第二控制信号，该第二控制信号接到第一开关功率三极管的控制极上，防止第一开关功率三极管进一步导通。

附图中：

图1说明体现本发明一个方面的过流保护电路的第一实施例;

图2a-2b说明可用来解释图1电路工作情况的波形;

图3说明体现本发明另一方面的过流保护电路的第二实施例;

图4a-4b说明可用来解释图3电路工作情况的波形;

图5是体现本发明再一个方面的利用推挽输出级的过流保护电路的第三实施例。

图1说明电视装置的直流一直流转换器或斩波电路100，它包括体现本发明一个方面的过流保护电路100a。图2a-2d说明可用来解释图1电路100工作情况的波形。图1和图2a-2d中类似的数字和符号表明类似的项目或功能。

图1电路100包括振荡器和驱动级50，后者在正常运行时以给定的频率产生矩形波信号V_G，如图2a所示。在正常运转的情况下，图1的信号V_G使MOS场效应管以信号V_G所决定的开关频率交替地导通和截止。斩波变压器T₁的初级线圈T₁a有两端子，其第一端子接到三极管Q₁的漏极上，其第二端接到直流输入电压B⁺上。三极管Q₁的开关动作使变压器T₁的次级线圈上感应出电压。该电压被由二极管D₁和电容C₁组成的整流电流60整流。整流电路60在负荷上，例如在电阻R_L上产生直流输出电压V_RL。电阻R_L代表由电压V_RL供电的电视装置电路（图1中未示出）所形成的负荷。

三极管Q₁导通的结果，如图2b所示，在线圈T₁a中流过斜波电流i₁。图2b-2d中的虚线对应于第一例，其中电流i₁大于实线所示的第二例。

例如，在图2c的t₁-t₂期间，图1的电流i₁在三极管Q₁漏极上产生一个正比于电流i₁的上升斜波电压V_Q1。电压V_Q1等于电流i₁的幅度乘以r_DS，其中r_DS表示三极管Q₁完全导通时三极管Q₁的导通电阻或正向电阻的阻值。当三极管Q₁不导通时，例如在图2c的t₂-t₁′期间，由于变压器T₁的变压器作用的结果，图1的电压V_Q1比电压B⁺更正。例如在t₁-t₂期间，图2c的电压V_Q1表明图1电流i₁的幅度。在图2c的t₂-t₁′期间，电压V_Q1包括了不代表图1三极管Q₁中的电流i₁的部分。

按照本发明的一个方面，电流检测信号V_Q2是由电压V_Q1产生的，它与三极管Q₁导通时的电流i₁成正比，而当三极管Q₁不导通时，例如，其值为0。因此，信号V_Q2有利地不受三极管Q₁截止时的电压V_Q1影响。这样，信号V_Q2的幅度，例如它的峰至峰幅度与三极管Q₁导通时的电流i₁成正比。信号V_Q2的这种特点是很有利的，可以简化信号V_Q2的进一步处理，因信号V_Q2已不受三极管Q₁不导通时的电压V_Q1的影响。信号V_Q2的这种处理可以包括：例如，对信号V_Q2进行低通滤波，减少噪音或求信号V_Q2的平均值，以形成能表明图1的电流i₁平均值或峰值的信号。

为了产生信号V_Q2，三极管Q₁的漏极通过电阻R₁接到起分路开关作用的结场效应（IFET）管Q₂的漏极Q₂a上。三极管Q₂的栅极接信号V_G。三极管Q₁和Q₂以互补的方式工作。一个导通时，另一个截止，反之亦然。

体现本发明一个方面的并在电极Q₂a上发生的信号V_Q2，在t₁-t₂期间，等于图2c的电压V_Q1。在例如t₂-t₁′期间，亦即，当三极管Q₁不导通时，电压V_Q1可能不太能代表图1的电流i₁。在t₂-t₁′期间，图2d的信号V_Q2被导通的结场效应管Q₂的导通电阻钳位于0伏左右。因此，三极管Q₁ 导通时的电压V_Q1对于信号V_Q2的影响要比三极管Q₁不导通时的大得多。所以，电流i₁的变化将有利地使信号V_Q2的，例如峰值幅度或平均值发生正比地变化，这种变化较之信号V_Q2不这样钳位时大。结果得出一个对电流i₁变化更敏感的过流检测电路。应该明白，电阻R₁和三极管Q₂组成了一个可控衰减器，它具有非常高的或者无穷大的衰减系数，它主要在三极管Q₁不导通时起衰减作用，而在三极管Q₁导通时把例如未被衰减的电压V_Q1加以耦合，以形成信号V_Q2。

图2d的信号V_Q2是一个模拟信号，这是很有利的。作为模拟信号，当电流i₁从相应的数值范围中取任意值时，信号V_Q2便从包括差别极大的各种值的范围中取任意值。与此相反，数字式信号只能取有限的若干个值。图1的信号V_Q2是模拟信号，故很容易用普通的低通滤波器进行低通滤波，以获得一个图中未示出的经过滤波的电流检测信号，后者接在电流检测电路51上。应该指出，如果直接对电压V_Q1进行低通滤波，它的幅值不太可能代表电流i₁。之所以如此，是因为三极管Q₁不导通时电压V_Q1的一部分在数值上可能不一定与电流i₁有关。这一部分可能比电压V_Q1在三极管Q₁导通时的另一部分大得多，这会使提取电流i₁信息的过程更加困难。

信号V_Q2接到电流检测电路51的输入端51a，电路51可能包括上述低通滤波器。当图2b的电流i₁超过一个被认为是安全运转电平的预定电平时，就可能出现过流状态。当这样的过流状态出现时，信号V_Q2的峰值或平均值变得大于预定的相应的参考电平。因此，图1的电流检测电路51可以包括一个电压比较器，它产生一个过流保护信号INHIBIT，接到振荡器和驱动器50的控制端50a。信号INHIBIT使信号V_G维持在例如0伏上，迫使三极管Q₁保持截止。图1的电流i₁变为零，从而防止三极管Q₁出现上述过流状态。三极管Q₂的钳位动作有利地简化了从电压V_Q1获取有关电流i₁大小的信息、从而产生信号INHIBIT的方法。

图3表示体现本发明另一个方面的电源电路100′，和图1的电路100相类似。特别图1和图3每个MOS场效应管Q₁和Q₁′的电流大小，分别从相应的三极管导通时漏极和源极之间的电压获得。图1和图3中类似的数字和符号表示类似的项目和功能。

图3的信号Vs′类似于图1的信号V_Q2，包含电流i₁′大小的信息。图4a-4d表示可用来解释图3电路100′工作情况的波形。图3和图4a-4d类似的数字和符号表示类似的项目和功能。

在图3电路100′中，控制三极管Q₁′开关动作的信号V_G′通过电阻R₂′接至二极管D₂′的阳极。起串联开关作用的二极管D₂′，其阴极接至三极管Q₁′的漏极。信号V_G′在使三极管Q₁′导通的同时，还为二极管D₂′提供一个小的正向偏置电流。因此，信号Vs′与电流i₁′成正比。信号V_G′是在端子51a′上产生的，它接至电阻R₂′和二极管D₁′阳极之间的接点上。信号Vs′在图4d的ta-tb期间等于电流i₁′的幅值乘电阻r_DS′加上电压V_D2′的大小。电压V_D2′是图3二极管D₂′两端的正向压降，约等于0.7伏。

当三极管Q₁不导通（例如在图4a的tb-tc期间），信号V_G′为0时，图3的电阻R₂′中的电流为零，二极管D₂′加上反向偏压。不导通的二极管D₂′有利地把输入端子51a′与电压V_Q1′隔离。当二极管D₂′不导通时，电压V_Q1′高于电压B⁺。因此，在例如图4d的tb-tc期间，信号Vs′大致上维持0伏。

当图3信号V_G′由于某种故障状态而变得太小时，或者电流i₁′太大时，电流检测电路51′便产生保护信号INHIBIT′。信号INHIBIT′有利地防止三极管Q₁′导通。

在某些开关型电源的应用中，人们可能希望当电流i₁′增大时提高信号V_G′的频率，这样，即使电流i₁和电压B⁺发生了相应的变化，仍能扩大直流输出电压的调整范围。信号Vs′也可以如图3中虚线所示，接至振荡器和驱动器50′的频率控制端50b′，以便在电流i₁′增大时，例如增大信号V_G′的频率或者相反。

图5表示体现本发明再一个方面的转换器100″。转换器100″包括一个推挽级，通过对12伏电池组的输入电压V_B进行直流至直流的转换，产生24伏输出电压V₂₄。图5转换器100″可用在，例如，日立公司制造250ATB22型10英寸屏幕的便携式彩色电视机（图中未示出）上。另外，图5转换器100″可以提供15伏备用电源电压V_SB和220伏电源电压V_DG。电压V_DG可用来激励图中未示出的谐振去磁电路。

在转换器100″中，MOS场效应管Q₁₀和Q₂₀的漏极分别接至斩波变压器T₁₀初级线圈T₁₀a的末端子90和91上。线圈T₁₀a的端子92位于端子90和91的中间，接至电池组电压V_B。振荡器U₁产生相位相反的（两个）信号，通过驱动电路U₂分别加以耦合，形成相位相反的信号V_2a和V_2b。信号V_2a和V_2b分别通过电阻R₃和R₄接至三极管Q₁₀和Q₂₀的栅极，使三极管Q₁₀和Q₂₀按推挽方式工作。

三极管Q₁₀的漏电流i₁₀用类似图3二极管D₂′的方法，用D₂₀进行采样。因此，图5电压V_S10是以类似图3信号Vs′的形成方法形成的。类似地，图5三极管Q₂₀的漏电流i₂₀用二极管D₃₀采样，形成电压V_S20。电压V_S10和V_S20是交替产生的，分别加在电阻R₆和R₇上。所以，在电阻R₆和R₇的结点A上形成信号Vsum。信号Vsum发生在电阻R₁₈和积分电容两端，接至电压比较器U_3c反相输入端。二极管，例如，D₂₀用来防止三极管Q₁₀不导通时，Q₁₀的电压V₉₀影响信号Vsum。

如果发生故障，使电流i₁₀和i₂₀之一超过预定的电平，信号Vsum就会超过电压比较器U_3C的非反相输入端上二极管D₆上产生的参考电压V_RF。结果，电压比较器U_3C的输出端产生信号Vo。信号V₀接至电压比较器U_3B的非反相输入端，而U_3B的输出端则接至电压比较器U_3A的反相输入端。结果，当信号Vsum大于参考电压V_RF时便出现信号V₀。当信号V₀产生时，在电压比较器U_3A的输出端便产生第一逻辑电平或逻辑高电平的信号INHIBIT。第一逻辑电平的信号INHIBIT使振荡器U₁的输出信号保持0伏。结果，信号V₂a和V₂b均变为0。所以，三极管Q₁₀和Q₂₀停止开关动作，防止三极管Q₁₀和Q₂₀导通。因此，信号Vsum变为0，信号V₀回到它的正常工作电平。

电压比较器U_3B起超时计时器的作用。一旦它的输出信号V_3BOUT发生变化，信号V_3BOUT不会立即回复到它的正常工作电平。只有V₀回复到它的正常工作电平之后又经过，例如，150毫秒的关闭期之后信号V_3BOUT才回复正常工作电平。如下所述，这个150毫秒的最短延迟时间，是由接在电压比较器U_3B的反相输入端上的电容C₅的时间常数决定的。

在转换器100″的正常运转期间，信号V_SUM小于电压V_RF。电压比较器U_3C输出端13腿上出现高阻抗，这是图中未示出的开路集电极三极管形成的。电压比较器U_3B的输出端，腿14也是高阻抗。于是电容C₅被充电至一个由电阻R₁₅，R₁₄，R₁₃和R₁₆组成的分压器所决定的电压。

当电压比较器U_3A输出端上的信号INHIBIT低时，信号INHIBIT允许振荡器U₁工作。当过载情况出现时，信号V_SUM增大至超过电压V_RF的电平，从而触发电压比较器U_3C和U_3B。它们的输出端切换至低电平，约为地电平，从而驱使电压比较器U_3A的输出信号INHIBIT处于高电平，禁止振荡器U₁工作。转换器100″被禁止的结果，信号V_SUM降至低于参考电压V_RF，电压比较器U_3C输出端切换至高阻抗。由于电阻R₁₃提供的反馈作用，电压比较器U_3B仍然保持低电平，直至电容C₅通过电阻R₁₄放电而使电压低于信号电压V₀为止。信号V₀是在电压比较器U_3B的非反相输入端上发生的。结果，电压比较器U_3B的输出端切换至高阻抗，电容C₅开始通过电阻R₁₆R₁₃和R₁₄充电。当电压比较器U_3A的反相输入端（6腿）上的电压增大至超过非反相输入端（7腿）上的电压时，电压比较器 U_3A的输出信号INHIBIT切换至低电平，从而，再次允许振荡器U₁工作，所以，继续产生信号V_2a和V_2b。

由信号V_SUM引起的触发和三极管Q₁₀和Q₂₀停止开关动作的时刻之间的时间间隔是非常短的，约1微秒，这是很有利的。三极管Q₁₀和Q₂₀停止开关动作之后，如前所述，开关动作不能立即恢复。如前所述，开关动作的恢复最早可以发生在经过150毫秒的关断期过去之后。这样，三极管Q₁₀和Q₂₀便得以复原，并在重新导通之前得以从过流状态下冷却下来。

在图5的电路中，触发电平出现在信号V_SUM超过由二极管D₆的正向电压决定的0.7伏左右之时。这样的电平相当于电压V₉₀和V₉₁均达0.8伏左右。在图5的每一个MOS场效应管Q₁₀和Q₂₀中，三极管完全导通时出现的导通电阻可能约为0.12欧姆。因此，当电流i₁₀或i₂₀超过6.5安培左右时，转换器100″关闭。改变电阻R₁₈的阻值可以控制保护阈电压或电流。

电压比较器U_3A通过其非反相输入端接收齐纳二极管D₁₆产生的参考电压。当电池组的电压V_B下降至例如11伏以下时，便会产生信号INHIBIT，因为电压比较器U_3A反相输入端上的信号V_3BOUT变得低于非反相输入端上的电压V_RF。因此，三极管Q₁₀和Q₂₀的开关动作停止。从而，防止电池组进一步放电。

电压V₉₀和V₉₁的正的部分分别通过二极管D₄和D₅接在充电储能电容C₁₀上。因此，电容C₁₀被充电至24伏左右。变压器T₁₀的次级线圈T_10b上产生的电压被整流和由电容C₁₂、二极管D₈、二极管D₇和电容C₁₃组成的倍压器66倍压。倍器66产生电压V_DG，可用作图中未示出的谐振去磁电路的电源电压。

电压V_DG还接到MOS场效应管Q₃₀的栅极，使该三极管导通。电容C₁₀通过MOS场效应管Q₃₀接到端子77，以便在开关动作正常时在端子77上产生电压V₂₄。当例如由于过流的结果使开关动作停止时，三极管Q₃₀立即截止。当三极管Q₃₀变为截止时，该三极管把端子77与储能电容器C₁₀隔离。这样，三极管Q₃₀就能方便地立即把电源与负荷分开。

Claims

1、开关电源中的一种故障检测及保护装置，包括：

一个输入电压源，

一个具有第一和第二主电流导通极和控制极的第一开关功率三极管，

一个接至该第一开关功率三极管的该控制极上的给定频率的第一控制信号源，用来使该第一开关功率三极管在正常运转时以由该给定频率决定的开关频率动作，

一个利用电路，它的阻抗接在该输入电源电压上和该第一主电流导通极上，用以在该利用电路上产生输出电源电压，其特征在于：

该阻抗(T_1a)为流过该第一开关功率三极管(Q₁)的经过斩波的主电流(i₁)构成电流通路，以便产生一个频率由该给定频率决定的第一电流检测信号(V_Q1)，该信号是在该第一开关功率三极管导通时，在该第一开关功率三极管的该第一(D)和第二(S)主电流导通极之间产生的，而该第一电流检测信号(V_Q1)表明该第一开关功率三极管(Q₁)导通时该主电流的大小，

第一装置(Q₂)，它响应于该第一控制信号(V_G)和该第一电流检测信号(V_Q1)，其输入端(R₁)接至该第一主电流导通极(D)上，用来在该第一开关功率三极管(Q₁)处于导通状态时在输出端(Q_2a)上产生能说明该主电流大小的第二电流检测信号(V_Q2)的第一部分，并在该第一开关功率三极管(Q₁)处于非导通状态时使该输出端(Q_2a)与该功率三极管(Q₁)断开，以防该第一开关功率三极管(Q₁)不导通时其第一主电流导通极(D)上产生的电压(V_Q1)对该第二电流检测信号(V_Q2)的幅值产生重大影响，以及

第二装置(51)，它响应于该第二电流检测信号(V_Q2)，用来在该第二电流检测信号(V_Q2)的第一部分的幅度超出正常运转范围，从而表明该电源出现故障时产生第二控制信号(INHIBIT)，该第二控制信号(INHIBIT)接至该第一开关功率三极管(Q₁)的控制极上，防止该第一开关功率三极管(Q₁)进一步导通。

2、权利要求1的装置，其特征在于：该第一开关功率三极管包括MOS场效应管，后者在该第一控制信号（V_G）的每个周期中至少有一部分时间导通。

3、权利要求1的装置，其特征在于：该第一装置包括第二开关三极管（Q₂），后者具有接第一控制信号（V_G）的控制极（栅极），以及主电流导通极，后者通过第二个阻抗（R₁）接至所述第一开关功率三极管（Q₁）的所述第一主电流导通极（D）上，以便在该第二开关三极管（Q₂）的该主电流导通极上产生该第二电流检测信号（V_Q2），其接法使得第一开关功率三极管（Q₁）导通时，该第二开关三极管（Q₂）不导通，反之亦然。

4、权利要求3的装置，其特征在于：该第二开关三极管包括起分路开关作用的场效应管（Q₂）。

5、权利要求3的装置，其特征在于：在所述三极管（Q₁，Q₂）的所述控制极上产生的信号（V_G）相位相同。

6、权利要求3的装置，其特征在于：所述第二阻抗（R₁）和所述第二开关三极管（Q₂）构成一个衰减器，当第二开关三极极管（Q₂）导通时，使所述第一电流检测信号（V_Q1）衰减一部分。

7、权利要求1的装置，其特征在于：所述第一装置（Q₂）以与所述第一控制信号（V_G）有关的频率工作，从而当所述第一开关功率三极管（Q₂）不导通时，

该第一装置（Q₂）使所述第二电流检测信号（V_Q2）处于远低于该第二电流检测信号（V_Q2）的第一部分的预定的恒定的电平上。

8、权利要求1的装置，其特征在于：当流过第一开关功率三极管（Q₁）的电流大于相应的预定的阈值时，所述第二装置（51）产生第二控制信号（INHIBIT）。

9、权利要求1的装置，其特征在于：所述利用电路包括电源级，后者又包括回扫变压器（T₁）的线圈（T₁b），用来在该变压器的该线圈中产生输出电源电压，所述利用电路还包括整流器（D₁），后者接至该线圈（T₁b）上，用来产生直流输出电源电压（V_RL），该电压接至电视装置的电路级，为其提供功率。

10、权利要求1的装置，其特征在于：所述第一装置包括二极管（D₂′），其第一端（阴极）接至所述第一开关功率三极管（Q₁′）的所述第一主电流导通极（D），以便在该二极管（D₂′）的第二端（阳极）上产生所述第二电流检测信号（V_Q2′），使得该第一开关功率三极管（Q₁′）导通时，该二极管（D₂′）加上正向偏压，而当该第一开关功率三极管（Q₁′）不导通时，该第一开关功率三极管（Q₁′）的该第一主电流导通极（D）上产生该第一电流检测信号（V_Q1′），使该二极管（D₂′）加上反向偏压，进而使该第一开关功率三极管（Q₁′）与该二极管（D₂′）的第二端（阳极）断开。

11、权利要求1的装置，其特征在于：该第一电流检测信号（V_Q1）是在该第一开关功率三极管（Q₁）导通时在该第一开关功率三极管（Q₁）的内阻上产生的。

12、权利要求1的装置，其特征在于：该第一控制信号产生装置（50）响应于该第二电流检测信号（V_Q2），以便按照该第二电流检测信号（V_Q2）的幅度，改变该第一控制信号的给定频率。

13、权利要求1的装置，其特征在于：所述阻抗包括：

变压器的第一线圈（T₁₀a），其第一端（90）接至所述第一开关功率三极管（Q₁₀）的第一主电流导通极（D），

第二开关功率三极管（Q₂₀），其第一主电流导通极（D）接至该变压器第一线圈（T₁₀a）的远离第一开关功率三极管（Q₁₀）的第二端（91），用来在该第二开关功率三极管（Q₂₀）内导通第二开关电流，所述第二开关功率三极管（Q₂₀）具有一个控制极，后者以与所述第一控制信号（V₂a）有关的频率响应于控制信号（V₂b），从而使第一（Q₁₀）和第二（Q₂₀）开关功率三极管按推挽方式工作，

所述第二装置（51）接至所述第一（Q₁₀）和第二（Q₂₀）开关功率三极管的第一主电流导通极（D），用来产生所述第二电流检测信号（VSUM），后者能表明该第一（Q₁₀）和第二（Q₂₀）开关功率三极管中任一个出现过流情况。

14、权利要求13的装置，其特征在于：所述第二装置包括第一（D₂₀）和第二（D₃₀）二极管，该第一二极管（D₂₀）的第一端（阴极）接至该第一开关功率三极管（Q₁₀）的第一主电流导通极（D），而第二二极管（D₃₀）的第一端（阴极）接至该第二开关功率管（Q₂₀）的该第一主电流导通极（D），

所述第二装置还包括组合装置（R₆，R₇），它接到所述二极管（D₂₀，D₃₀）上，以便按该第一二极管（D₂₀）的第二端（阳极）上产生的信号（V_S10）和第二二极管（D₃₀）的第二端（阳极）上产生的信号（V_S20）产生出所述第二电流检测信号（V_SUM）。

15、权利要求14的装置，其特征在于：该组合装置包括电阻（R₆，R₇），后者的第一端接至该第一二极管（D₂₀），而第二端接至第二二极管（D₃₀）上，从而在连接在该电阻（R₆，R₇）两端之间的该电阻（R₆，R₇）的端子（A）上产生该第二电流检测信号（V_SUM）。

16、权利要求13的装置，其特点在于：

一个整流电路（D₄，D₅），它接在所述第一线圈（T₁₀a）上，用以在电容（C₁₀）上产生第一直流输出电压（V_DG），以及

第三开关装置（D₃₀），它响应于在该变压器（T₁₀）的第二线圈（T₁₀b）上产生的信号，以便在正常运行时把该第一直流输出电压接至该第三装置（Q₃₀）的输出端（77），而当故障出现时，迅速地使该输出端（77）与该电容（C₁₀）隔离。

17、权利要求1的装置，其特征在于：延时装置（U₃b），它响应该第二电流检测信号（V_SUM），以产生一个信号（V_3BOUT），后者使该第一开关功率三极管（Q₁₀）只有在第二控制信号（INHIBIT）出现之后又经过至少一段足以防止该第一开关功率三极管（Q₁₀）受损的预定的时间之后，才能继续进行有关动作。

18、权利要求1的装置，其特征在于：所述第二装置（51）在输入电源电压（V_B）低于预定电平时产生所述第二控制信号（INHIBIT）。

19、权利要求1的装置，其特征在于：该第二电流检测信号（INHIBIT）的第一部分是一种模拟信号。

20、权利要求1的装置，其特征在于：在远超出所述第一开关功率三极管（Q₁′）导通时间的时间间隔内，所述第一装置（D₂′）起串在所述输出端（51a）和所述第一功率三极管（Q₁′）之间的不导通的串联开关的作用。

21、开关电源的故障检测及保护装置，它包括：

一个输入电压源，

一个开关功率三极管，它具有一个控制极和第一及第二主电流导通极，用以导通第一开关电流，

一个以给定频率工作的第一信号源，它接在该第一开关功率三极管的控制极上，使该第一开关功率三极管在正常运行时能以由该给定频率决定的开关频率工作。

一个第一变压器线圈，其第一端接至该第一开关功率三极管的第一主电流导通极上，

一个第二开关功率三极管，其第一主电流导通极接至所述第一变压器线圈的远离所述第一开关功率三极管的第二端，用以导通流过该第二开关功率三极管的第二开关电流，其控制极响应于频率与第一信号有关的一个信号，使该第一和第二开关功率三极管按推挽方式工作，其特征在于：

装置（D₂₀，D₃₀），它接至所述第一（Q₁₀）和第二（Q₂₀）开关功率三极管的第一主电流导通极，以产生第三信号（V_SUM），后者在该第一信号（V₂a）的给定周期的第一部分和第二部分分别正比于该第一（Q₁₀）和第二（Q₂₀）开关功率三极管的内阻值，并在周期的第一和第二部分，分别正比于其中流过的第一（i₁₀）和第二（i₂₀）开关电流，

装置（U₃A），它响应于所述第三信号（V_SUM），用以在所述第一（i₁₀）和第二（i₂₀）开关电流之一的幅度超出正常工作范围时产生控制信号（INHIBIT），说明在该电源内出现了故障，该控制信号（INHIBIT）接至所述第一（Q₁₀）和第二（Q₂₀）开关功率三极管中至少一个的控制极上，以防止故障出现。