CN103595024B - 电源供应器的保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种电源供应器的保护电路，其包含一比较电路，用于依据一第一参考电压、一第二参考电压与电源供应器的一输出电压而输出一第一控制讯号与一第二控制讯号。一充电电路依据第一控制讯号产生一充电电压。一逻辑电路依据第二控制讯号与充电电压输出保护讯号，以关闭电源供应器。本发明的保护电路侦测电源供应器的输出电压的下降速度，以判断电源供应器的状态为短路状态或瞬时交流电断电状态，以在短路状态保护电源供应器，而在瞬时交流电断电状态不保护电源供应器。因此不需利用额外电路侦测电源供应器的一次侧的工作状况，以减少成本。

Description

电源供应器的保护电路

技术领域

本发明是一种保护电路，尤指一种电源供应器的保护电路。

背景技术

电源供应器用以提供电子装置运作时所需的电源。一般电源供应器皆会具有保护功能，以保护电源供应器与电子装置。一般电源供应器的保护功能包括有过电压保护、低电压保护、短路保护以及过载保护等等。当电源出现异常时，电源供应器的保护机制会截止电源供应器的运作。一般保护电路会侦测电源供应器的输出电压的电压准位，若输出电压过低即认为电源供应器的状态为短路状态，进而禁能电源供应器。然而，当电源供应器的输入交流电源瞬时断电时，其也会导致电源供应器的输出电压过低。在某些使用要求下，电源供应器的状态为瞬时交流电断电状态时，则不需截止电源供应器的运作。所以，现今保护电路为了精确判断电源供应器的状态为短路状态或为瞬时交流电断电状态更依据电源供应器的一次侧的工作状况进行判断。

提供电源供应器的一次侧的工作状况的方式可用光耦合器(Photo coupler)或是使用顺向(Forward)变压器等方式来传递一次侧的讯号。但由于需要额外电路，因此电路较为复杂且需要额外成本才能达成。若无一次侧的讯号则短路保护或是瞬时交流电断电不保护则必须择其一，使得在一般应用上时会发生瞬时交流电断电状态导致电源供应器截止的状况，以致电子装置无法使用，因此于使用上会造成非常大的困扰。

请参考图1，其为习知保护电路的电路图，电阻器R₁与电阻器R₂分压电源供应器的一输出电压V_OUT，而将分压后的电压传送至一比较器CMP，比较器CMP比较此分压后的电压与一参考电压V_S，若参考电压V_S大于此分压后的电压，则比较器CMP输出的保护讯号PRO的准位为逻辑高准位，而驱使电源供应器进入保护状态。

由上述可知，第一图所示的保护电路由于仅侦测电源供应器的输出电压V_OUT的电压准位，而决定是否驱使电源供应器进入保护状态，因此，当瞬时交流电断电状态引起输出电压V_OUT下降时，保护电路会驱使电源供应器进入保护状态，所以其并无法判断引起输出电压V_OUT过低的原因，使电源供应器与电子装置在瞬时交流电断电状态下皆无法使用。

另外，请参考图2，其为另一习知保护电路的电路图，电阻器R₁与电阻器R₂分压电源供应器的输出电压V_OUT，而将分压后的电压传送至比较器CMP，比较器CMP比较分压后的电压与参考电压V_S而产生一输出讯号至一与门AND，与门AND接收比较器CMP的输出讯号与电源正常输入讯号PGI，并依据比较器CMP输出的输出讯号与电源正常输入讯号PGI，而输出保护讯号PRO。其中，当V_S大于分压后的电压时，比较器CMP输出的输出讯号的准位为逻辑高准位，而当电源正常输入讯号PGI的准位亦为逻辑高准位时，则与门AND输出的保护讯号PRO为逻辑高准位，而驱使电源供应器进入保护状态。电源正常输入讯号PGI为一次侧的讯号，因此，第二图的保护电路是依据一次侧的工作状态与输出电压V_OUT来判断电源供应器的状态。

由上述可知，虽然第二图的保护电路依据一次侧的工作状态与输出电压V_OUT可以精确判断电源供应器的状态，但由于提供此一次侧的工作状况的方式是利用光耦合器或是使用顺向变压器输出等方式来传递讯号，需要额外电路才能达成，以致电路较为复杂，且在成本上提高。

本发明针对上述的问题提供了一种不需额外电路即可达到电源供应器的短路保护与瞬时交流电断电不保护等功能的电源供应器的保护电路。

发明内容

本发明的目的之一，在于提供一种电源供应器的保护电路，其藉由一比较电路与一充电电路侦测电源供应器的输出电压的下降速度，以判断电源供应器的状态为短路状态或瞬时交流电断电状态，而在电源供应器的状态为短路状态下保护电源供应器，因此不需利用额外电路侦测电源供应器的一次侧的工作状况即可判断电源供应器的状态，如此可以减少电路成本。

本发明揭示一种电源供应器的保护电路，其包含一比较电路、一充电电路以及一逻辑电路。比较电路依据一第一参考电压、一第二参考电压与电源供应器的一输出电压而输出一第一控制讯号与一第二控制讯号。充电电路依据第一控制讯号而产生一充电电压。逻辑电路依据第一控制讯号、第二控制讯号与充电电压而输出保护讯号，以关闭电源供应器。

本发明揭示另一种电源供应器的保护电路，其包含一比较电路、一充电电路以及一逻辑电路。比较电路依据一第一参考电压、一第二参考电压与电源供应器的一输出电压，而输出一第一控制讯号与一第二控制讯号。充电电路依据第一控制讯号与第二控制讯号而产生一充电电压。逻辑电路依据第二控制讯号与充电电压而输出一保护讯号，以保护电源供应器。

当电源供应器的输出电压不正常的下降时，藉由本发明的保护电路可以侦测出电源供应器的输出电压的下降速度，以判断电源供应器的状态是否为短路状态或瞬时交流电断电状态。当判断电源供应器的状态为短路状态时，本发明的保护电路输出保护讯号以关闭电源供应器，以保护电源供应器，当判断电源供应器的状态为瞬时交流电断电状态时则不关闭电源供应器。如此，在无法得知电源供应器的一次侧的工作状况下，本发明可达到短路状态保护与瞬时交流电断电不保护的功能，因此不需利用额外电路侦测电源供应器的一次侧的工作状况，进而减少电路成本。

实施本发明产生的有益效果是：本发明的电源供应器的保护电路会在电源供应器的输出电压不正常的下降时，藉由比较电路与充电电路侦测电源供应器的输出电压的下降速度，以判断电源供应器的状态为短路状态或瞬时交流电断电状态，当判断电源供应器的状态为短路状态时，逻辑电路输出保护讯号以关闭电源供应器而保护电源供应器，当判断电源供应器的状态为瞬时交流电断电状态时则不关闭电源供应器。如此，本发明不需得知电源供应器的一次侧的工作状况下，即可判断电源供应器的状态为短路状态或者瞬时交流电断电状态，以达到短路状态保护与瞬时交流电断电不保护的功能。因此不需利用额外电路侦测电源供应器的一次侧的工作状况，以减少成本。

附图说明

图1：其为习知保护电路的电路图；

图2：其为另一习知保护电路的电路图；

图3：其为本发明的第一实施例的电源供应器的电路图；

图4：其为本发明的第一实施例的保护电路的电路图；

图5A：其为本发明的电源供应器的状态为短路状态下的输出电压波形图；

图5B：其为本发明的电源供应器的状态为瞬时交流电断电状态下的输出电压波形图；

图6：其为本发明的第二实施例的保护电路的电路图；以及

图7：其为本发明的第三实施例的保护电路的电路图。

【图号对照说明】

10 电源供应器

101 桥式整流器

102 电容器

103 变压器

104 功率晶体管

105 电阻器

106 控制器

107 二极管

108 二极管

109 电感器

110 电容器

20 保护电路

201 比较电路

2011 分压电路

2013 第一比较器

2015 第二比较器

203 充电电路

2031 电流源

2032 开关电路

2033 充电电容

205 逻辑电路

2051 第三比较器

2052 逻辑单元

2053 与门

2055 正反器

207 延迟电路

AC 输入交流电源

AND 与门

CMP 比较器

COM 比较讯号

CON1 第一控制讯号

CON2 第二控制讯号

I_P 切换电流

I_X 充电电流

LG 逻辑讯号

M1 晶体管

M2 晶体管

N_P 一次侧绕组

N_S 二次侧绕组

PGI 电源正常输入讯号

PRO 保护讯号

PWM 切换讯号

R₁ 电阻器

R₂ 电阻器

R₃ 电阻器

T1 充电时间

T2 充电时间

V_COM1 第一比较电压

V_COM2 第二比较电压

V_CS 电流侦测讯号

V_IN 直流输入电压

V_OUT 输出电压

V_REF 第三参考电压

V_S 参考电压

V_S1 第一参考电压

V_S2 第二参考电压

V_X 充电电压

具体实施方式

为了使本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，特用较佳的实施例及配合详细的说明，说明如下：

请参阅图3，其为本发明的第一实施例的电源供应器的电路图。如图所示，本发明的电源供应器10包含有一桥式整流器101、复数电容器102、110、一电感器109、一功率晶体管104、一电阻器105、复数二极管107、108、一控制器106以及具有一一次侧与一二次侧的一变压器103。一次侧包括一一次侧绕组N_P，二次侧包括一二次侧绕组N_S。电容器102的一端耦接桥式整流器101的一输出端及一次侧绕组N_P的一端，电容器102的另一端耦接一接地端。桥式整流器101整流一输入交流电源AC为一直流电压，电容器102滤波直流电压而产生一直流输入电压V_IN，且供应直流输入电压V_IN至一次侧绕组N_P。

功率晶体管104用于切换变压器103，以控制能量从变压器103的一次侧绕组N_P转换至二次侧绕组N_S。功率晶体管104的一汲极端串接一次侧绕组N_P的另一端。控制器106耦接功率晶体管104的一闸极端。控制器106产生一切换讯号PWM并输出切换讯号PWM至功率晶体管104的闸极端，以控制功率晶体管104而切换变压器103。电阻器105耦接于功率晶体管104的一源极端与接地端之间。变压器103的一切换电流I_P流经电阻器105，而于电阻器105产生一电流侦测讯号V_CS。电流侦测讯号V_CS传输至控制器106。控制器106依据电流侦测讯号V_CS与一回授讯号(图未示)产生切换讯号PWM。回授讯号相关联于电源供应器的负载状态。回授讯号产生方式为一般常用技术，所以于此不再详述。二极管107与108的阳极分别耦接变压器103的二次侧绕组N_S的两端。电感器109的一端耦接二极管107与108的阴极。电感器109的另一端耦接电源供应器10的输出端。电容器110耦接电源供应器10的输出端与接地端之间而产生输出电压V_OUT。

复参阅图3，本发明的电源供应器的保护电路，其用于侦测电源供应器10的输出电压V_OUT的准位，而判断电源供应器10的状态(正常、短路或瞬时交流电断电)，并依据电源供应器10的状态而进行保护或不保护电源供应器10。如图所示，保护电路20耦接电源供应器10的输出端与控制器106之间，并依据电源供应器10的输出电压V_OUT而输出一保护讯号PRO至控制器106，驱使控制器106禁能或致能切换讯号PWM，以禁能或致能电源供应器10。

请参阅图4，其为本发明的第一实施例的保护电路的电路图。如图所示，保护电路20包含一比较电路201、一充电电路203以及一逻辑电路205。比较电路201接收电源供应器10的输出电压V_OUT，且具有一第一参考电压V_S1与一第二参考电压V_S2。比较电路201依据电源供应器10的输出电压V_OUT、一第一参考电压V_S1与一第二参考电压V_S2，而输出一第一控制讯号CON1与一第二控制讯号CON2。充电电路203耦接比较电路201并接收第一控制讯号CON1，以依据第一控制讯号CON1而产生一充电电压V_X。逻辑电路205耦接比较电路201与充电电路203并接收第一控制讯号CON1、第二控制讯号CON2与充电电压V_X，以依据第一控制讯号CON1、第二控制讯号CON2与充电电压V_X而输出保护讯号PRO。

比较电路201包含一分压电路2011、一第一比较器2013以及一第二比较器2015。分压电路2011分压输出电压V_OUT而产生一第一比较电压V_COM1与一第二比较电压V_COM2，也就是分压电路2011藉由其所包含的复数电阻器R₁、R₂与R₃分压输出电压V_OUT而产生第一比较电压V_COM1与第二比较电压V_COM2。该些电阻器R₁、R₂与R₃相互串联并耦接于输出电压V_OUT与接地端之间。

第一比较器2013的负输入端耦接于电阻器R₁与R₂的连接点，以接收第一比较电压V_COM1，而正输入端接收第一参考电压V_S1，并比较第一比较电压V_COM1与第一参考电压V_S1而输出第一控制讯号CON1。当第一比较电压V_COM1大于第一参考电压V_S1时，第一控制讯号CON1的准位为逻辑低准位。当第一比较电压V_COM1小于第一参考电压V_S1时，第一控制讯号CON1的准位为逻辑高准位。

第二比较器2015的负输入端耦接于电阻器R₂与R₃的连接点，以接收第二比较电压V_COM2，而正输入端接收第二参考电压V_S2，并比较第二比较电压V_COM2与第二参考电压V_S2而输出第二控制讯号CON2。当第二比较电压V_COM2大于第二参考电压V_S2时，第二控制讯号CON2的准位为逻辑低准位。当第二比较电压V_COM2小于第二参考电压V_S2时，第二控制讯号CON2的准位为逻辑高准位。此外，第一比较电压V_COM1大于第二比较电压V_COM2，而第一参考电压V_S1大于第二参考电压V_S2。

第一比较电压V_COM1与第二比较电压V_COM2为输出电压V_OUT分压后的电压，因此第一比较电压V_COM1与第二比较电压V_COM2的电压准位皆成比例于输出电压V_OUT。第一比较电压V_COM1的电压准位与第二比较电压V_COM2的电压准位亦随着输出电压V_OUT的准位上升而上升，随着输出电压V_OUT的准位下降而下降。第一比较电压V_COM1与第二比较电压V_COM2相关联于输出电压V_OUT，所以两者皆表示输出电压V_OUT。因此，第一比较器2013是依据输出电压V_OUT与第一参考电压V_S1输出第一控制讯号CON1，而第二比较器2015是依据输出电压V_OUT与第二参考电压V_S2输出第二控制讯号CON2。

充电电路203包含一电流源2031、一晶体管M1以及一充电电容2033。电流源2031提供一充电电流I_X。晶体管M1耦接于电流源2031与充电电容2033之间，以用于作为一开关，晶体管M1的闸极端耦接于第一比较器2013的输出端，晶体管M1受控于第一控制讯号CON1。电流源2031经由晶体管M1而提供充电电流I_X至充电电容2033。晶体管M1依据第一控制讯号CON1而导通或截止电流源2031的充电电流I_X流至充电电容2033。充电电容2033在晶体管M1被导通时，接收充电电流I_X以进行充电，而产生充电电压V_X。于此实施例中，晶体管M1为N通道金属氧化物半导体场效晶体管(NMOSFET)，当第一控制讯号CON1的准位为逻辑高准位时被导通。换言之，当输出电压V_OUT下降，且第一比较电压V_COM1小于第一参考电压V_S1时，晶体管M1被导通，且充电电流I_X对充电电容2033充电而产生充电电压V_X。由于充电电路203依据第一控制讯号CON1产生充电电压V_X，且第一控制讯号CON1关联于输出电压V_OUT的状态，所以充电电路203是依据输出电压V_OUT的状态而产生充电电压V_X。

逻辑电路205包含一第三比较器2051与一逻辑单元2052。第三比较器2051的负输入端耦接充电电路203，以接收充电电压V_X，而正输入端接收一第三参考电压V_REF，并比较充电电压V_X与第三参考电压V_REF而输出一比较讯号COM。当充电电压V_X小于第三参考电压V_REF时，比较讯号COM的准位为逻辑高准位，而当充电电压V_X大于第三参考电压V_REF时，比较讯号COM的准位为逻辑低准位。逻辑单元2052耦接比较电路201与第三比较器2051的输出端，以接收第一控制讯号CON1、第二控制讯号CON2与比较讯号COM，以依据第一控制讯号CON1、第二控制讯号CON2与比较讯号COM输出保护讯号PRO。

逻辑单元2052包含一逻辑闸以及一正反器2055，逻辑闸于此实施例中为一与门2053。与门2053的两输入端分别接收第一控制讯号CON1与比较讯号COM，以依据第一控制讯号CON1与比较讯号COM而输出一逻辑讯号LG。正反器2055的一数据输入端D接收逻辑讯号LG，而正反器2055的一频率输入端接收第二控制讯号CON2，并依据逻辑讯号LG与第二控制讯号CON2而于输出端Q输出保护讯号PRO。当第二控制讯号CON2的准位为逻辑高准位且逻辑讯号LG的准位亦为逻辑高准位时，正反器2055输出保护讯号PRO。换言之，当充电电压V_X小于第三参考电压V_REF、第一比较电压V_COM1小于第一参考电压V_S1与第二比较电压V_COM2小于第二参考电压V_S2时，正反器2055输出保护讯号PRO。

请一并参阅第5A与5B图，图5A为本发明的电源供应器的状态为短路状态下的输出电压波形图，图5B为本发明的电源供应器的状态为瞬时交流电断电状态下的输出电压波形图。如图5A所示，当电源供应器10(如图3所示)发生短路时，其输出电压V_OUT的电压准位会快速下降。如图5B所示，当电源供应器10发生瞬时交流电断电时，其输出电压V_OUT的下降速度会较短路时缓慢。由此可知，藉由侦测输出电压V_OUT的下降速度，即可得知电源供应器10的状态为正常状态、短路状态或者为瞬时交流电断电状态。本发明的保护电路20(如图3所示)侦测输出电压V_OUT的下降速度，以在短路状态保护电源供应器10，而在瞬时交流电断电状态不保护电源供应器10。

以下配合第4、5A与5B图说明保护电路20的作动。电源供应器10发生短路时，输出电压V_OUT会下降。当输出电压V_OUT下降且第一比较电压V_COM1随之下降至低于第一参考电压V_S1时，第一比较器2013输出准位为逻辑高准位的第一控制讯号CON1，以导通晶体管M1，使电流源2031对充电电容2033进行充电而产生充电电压V_X。当输出电压V_OUT持续下降且第二比较电压V_COM2随之下降至低于第二参考电压V_S2时，第二比较器2015输出准位为逻辑高准位的第二控制讯号CON2至正反器2055的频率输入端。由于电源供应器10发生短路时，输出电压V_OUT下降速度快，所以电流源2031仅在一短暂充电时间T1对充电电容2033充电，所以充电电压V_X的准位低于第三参考电压V_REF，以致第三比较器2051输出的比较讯号COM的准位为逻辑高准位，而与门2053输出的逻辑讯号LG的准位亦为逻辑高准位。因此，正反器2055输出保护讯号PRO至控制器106(如图3所示)，使控制器106禁能切换讯号PWM，进入保护状态，进而禁能电源供应器10。由上述说明可知，逻辑电路205依据充电电压V_X判断电源供应器10的输出电压V_OUT的电压准位的下降速度，进而判断电源供应器10的状态为短路状态而输出保护讯号PRO。

如图5B所示，当电源供应器10发生瞬时交流电断电时，其输出电压V_OUT的下降速度会较短路时缓慢，所以电流源2031对充电电容2033充电的充电时间T2较长，所以充电电压V_X会高于第三参考电压V_REF，所以第三比较器2051输出的比较讯号COM的准位为逻辑低准位，而与门2053输出的逻辑讯号LG的准位亦为逻辑低准位。因此，正反器2055并无输出保护讯号PRO至控制器106。所以，在电源供应器10发生瞬时交流电断电时，不进入保护状态。

由上述可知，本发明的逻辑电路205依据第一控制讯号CON1、第二控制讯号CON2与充电电压VX判断电源供应器10的状态为瞬时交流电断电状态或短路状态，当电源供应器10的状态为短路状态则输出保护讯号PRO，以保护电源供应器10。当电源供应器10的状态为瞬时交流电断电状态则不输出保护讯号PRO，而不保护电源供应器10。

本发明的保护电路20可依所需而调整第三参考电压V_REF的准位、充电电容2033的电容值或电流源2031的充电电流I_X，以因应任意不同的斜率，以适应任何的状况。

请参阅图6，其为本发明的第二实施例的保护电路的电路图。如图所示，此实施例的保护电路20同于图4的保护电路20包含有比较电路201、充电电路203以及逻辑电路205。然而，此实施例的充电电路203与逻辑电路205并不同于图4的充电电路203与逻辑电路205。此实施例的比较电路201依据电源供应器10的输出电压V_OUT、第一参考电压V_S1与第二参考电压V_S2而输出第一控制讯号CON1与第二控制讯号CON2。充电电路203依据第一控制讯号CON1与第二控制讯号CON2而产生充电电压V_X。逻辑电路205依据第二控制讯号CON2与充电电压V_X而输出保护讯号PRO。由于本实施例与第一实施例的差异在于充电电路203与逻辑电路205，比较电路201的电路与原理皆与第一实施例相同，所以不再赘述。

充电电路203包含电流源2031、一开关电路2032以及充电电容2033。电流源2031提供充电电流I_X。开关电路2032耦接于电流源2031与充电电容2033之间，开关电路2032接收第一控制讯号CON1与第二控制讯号CON2，而受控于第一控制讯号CON1与第二控制讯号CON2。电流源2031经由开关电路2032而提供充电电流I_X至充电电容2033。开关电路2032依据第一控制讯号CON1与第二控制讯号CON2而导通或截止。充电电容2033于开关电路2032被导通时，而被充电电流I_X充电，以产生充电电压V_X。此外，开关电路2032包含晶体管M1与一晶体管M2以做为开关，晶体管M2串接晶体管M1，晶体管M2更耦接电流源2031，而晶体管M1更耦接充电电容2033。晶体管M1的闸极端接收第一控制讯号CON1，以依据第一控制讯号CON1而导通或关闭。晶体管M2的闸极端接收第二控制讯号CON2，以依据第二控制讯号CON2而导通或关闭。

于此实施例中，晶体管M1为N通道金属氧化物半导体场效晶体管(NMOSFET)，而晶体管M2为P通道金属氧化物半导体场效晶体管(PMOSFET)。当第一控制讯号CON1的准位为逻辑高准位时晶体管M1导通，而当第二控制讯号CON2的准位为逻辑低准位时晶体管M2导通。当晶体管M1与晶体管M2皆导通时，开关电路2032被导通，电流源2031的充电电流I_X对充电电容2033进行充电，以产生充电电压V_X。换言之，当输出电压V_OUT下降，且第一比较电压V_COM1小于第一参考电压V_S1并大于第二参考电压V_S2时，晶体管M1与M2被导通，且充电电流I_X对充电电容2033充电而产生充电电压V_X。由于充电电路203依据第一控制讯号CON1与第二控制讯号CON2产生充电电压V_X，且第一控制讯号CON1与第二控制讯号CON2关联于输出电压V_OUT的状态，所以充电电路203是依据输出电压V_OUT的状态而产生充电电压V_X。

逻辑电路205包含第三比较器2051以及一逻辑闸。于此实施例中逻辑闸为与门2053。第三比较器2051的负输入端接收充电电压V_X，而正输入端接收第三参考电压V_REF，并比较充电电压V_X与第三参考电压V_REF而输出比较讯号COM。与门2053的两输入端分别耦接比较电路201与第三比较器2051的输出端，而接收第二控制讯号CON2与比较讯号COM，以依据第二控制讯号CON2与比较讯号COM而输出保护讯号PRO。当第二控制讯号CON2的准位为逻辑高准位且比较讯号COM的准位亦为逻辑高准位时，与门2053输出保护讯号PRO。换言之，当充电电压V_X小于第三参考电压V_REF与第二比较电压V_COM2小于第二参考电压V_S2时，与门2053输出保护讯号PRO。

本发明的保护电路的第二实施例的动作方式详述如后。电源供应器10发生短路时，其输出电压V_OUT的电压准位会快速下降(如图5A所示)。当输出电压V_OUT下降且第一比较电压V_COM1随的下降至低于第一参考电压V_S1时，第一比较器2013输出的第一控制讯号CON1的准位为逻辑高准位，而导通晶体管M1，而此时因第二比较电压V_COM2高于第二参考电压V_S2，所以第二控制讯号CON2的准位为逻辑低准位，所以晶体管M2亦为导通状态。因此，电流源2031对充电电容2033进行充电而产生充电电压V_X。输出电压V_OUT持续下降且第二比较电压V_COM2随的下降至低于第二参考电压V_S2时，第二比较器2015输出的第二控制讯号CON2的准位为逻辑高准位，以关闭晶体管M2，而电流源2031停止对充电电容2033进行充电。由于电源供应器10发生短路时，输出电压V_OUT下降速度快，所以电流源2031仅在短暂的充电时间T1(如图5A所示)对充电电容2033充电，所以充电电压V_X的准位低于第三参考电压V_REF，以致第三比较器2051输出的比较讯号COM的准位为逻辑高准位，而由于第二控制讯号CON2的准位与比较讯号COM的准位皆为逻辑高准位，因此，与门2053输出保护讯号PRO至控制器106(如图3所示)，使控制器106禁能切换讯号PWM，进入保护状态，进而禁能电源供应器10。由上述说明可知，逻辑电路205依据充电电压V_X判断电源供应器10的状态为短路状态而输出保护讯号PRO。

电源供应器10发生瞬时交流电断电时，其输出电压V_OUT的下降速度会较短路时缓慢(如图5B所示)。所以，电流源2031对充电电容2033进行充电的充电时间T2较长，因而充电电压V_X高于第三参考电压V_REF，以致第三比较器2051输出的比较讯号COM的准位为逻辑低准位。因此，与门2053并无输出保护讯号PRO，所以在电源供应器10发生瞬时交流电断电时，不进入保护状态。由上述说明可知，此实施例的逻辑电路205依据第二控制讯号CON2与充电电压VX判断电源供应器10的状态为瞬时交流电断电状态或短路状态。

请参阅图7，其为本发明的第三实施例的保护电路的电路图。此实施例与第二实施例的差异仅在于，此实施例于逻辑电路205的输出端(与门2053的输出端)耦接一延迟电路207，因此，其余电路不再赘述。

延迟电路207接收保护讯号PRO，当保护讯号PRO的准位由逻辑低准位变为逻辑高准位且逻辑高准位维持一时间，延迟电路207则输出逻辑高准位的保护讯号PRO，以禁能电源供应器10。换言之，当逻辑电路205判断电源供应器10的状态为短路状态并输出逻辑高准位的保护讯号PRO时，延迟电路207会延迟保护讯号PRO一时间后才输出。设置此延迟电路207的目的在于，藉由延迟输出保护讯号PRO，来避免因外在的噪声干扰而造成的电路误动作，例如电源供应器10的输出电压V_OUT短暂的过低，而并非为实际短路。如此，延迟电路207可避免保护电路20误判断电源供应器10的状态为短路状态，而误禁能电源供应器10。此外，延迟电路207亦可设置在第一实施例的逻辑电路205的输出端(正反器2055的输出端Q)，而其作用与原理皆与本实施例相同，因此不再赘述。

综上所述，本发明的电源供应器的保护电路会在电源供应器的输出电压不正常的下降时，藉由比较电路与充电电路侦测电源供应器的输出电压的下降速度，以判断电源供应器的状态为短路状态或瞬时交流电断电状态，当判断电源供应器的状态为短路状态时，逻辑电路输出保护讯号以关闭电源供应器而保护电源供应器，当判断电源供应器的状态为瞬时交流电断电状态时则不关闭电源供应器。如此，本发明不需得知电源供应器的一次侧的工作状况下，即可判断电源供应器的状态为短路状态或者瞬时交流电断电状态，以达到短路状态保护与瞬时交流电断电不保护的功能。

上文仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (18)

1.一种电源供应器的保护电路，其特征在于，其包含：

一比较电路，依据一第一参考电压与该电源供应器的一输出电压而输出一第一控制讯号，并依据一第二参考电压与该输出电压而输出一第二控制讯号，该比较电路依据该输出电压的准位决定该第一控制讯号的准位与该第二控制讯号的准位；

一充电电路，依据该第一控制讯号而产生一充电电压；以及

一逻辑电路，依据该第一控制讯号、该第二控制讯号与该充电电压而输出一保护讯号，该逻辑电路依据该第一控制讯号、该第二控制讯号与该充电电压判断该电源供应器的该输出电压的电压准位的下降速度为一瞬时交流电断电状态或一短路状态，当该电源供应器的状态为该短路状态则输出该保护讯号。

2.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，其中该比较电路包含：

一第一比较器，依据该输出电压与该第一参考电压而输出该第一控制讯号；以及

一第二比较器，依据该输出电压与该第二参考电压而输出该第二控制讯号。

3.如权利要求2所述的保护电路，其特征在于，其中该比较电路更包含：

一分压电路，分压该输出电压而产生一第一比较电压与一第二比较电压，该第一比较器比较该第一比较电压与该第一参考电压而输出该第一控制讯号，该第二比较器比较该第二比较电压与该第二参考电压而输出该第二控制讯号。

4.如权利要求3所述的保护电路，其特征在于，其中该第一比较电压大于该第二比较电压，而该第一参考电压大于该第二参考电压。

5.如权利要求4所述的保护电路，其特征在于，其中该第一比较电压小于该第一参考电压时，该第一控制讯号驱使该充电电路产生该充电电压；当该第二比较电压小于该第二参考电压时，该逻辑电路依据该第一控制讯号、该第二控制讯号与该充电电压输出该保护讯号。

6.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，其中该充电电路包含：

一充电电容，产生该充电电压；

一电流源，提供一充电电流而对该充电电容充电，以产生该充电电压；以及

一开关，耦接于该充电电容与该电流源之间，该开关受控于该第一控制讯号，该第一控制讯号导通该开关时，该充电电流对该充电电容充电，以产生该充电电压。

7.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，其中该逻辑电路包含：

一比较器，比较该充电电压与一第三参考电压而输出一比较讯号；以及

一逻辑单元，依据该第一控制讯号、该比较讯号与该第二控制讯号而输出该保护讯号。

8.如权利要求7所述的保护电路，其特征在于，其中该逻辑单元包含：

一逻辑闸，依据该第一控制讯号与该比较讯号而输出一逻辑讯号；以及

一正反器，依据该逻辑讯号与该第二控制讯号而输出该保护讯号。

9.如权利要求7所述的保护电路，其特征在于，其中该充电电压小于该第三参考电压时，该逻辑单元依据该第一控制讯号、该比较讯号与该第二控制讯号而输出该保护讯号。

10.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，其更包含：

一延迟电路，接收该保护讯号，并延迟该保护讯号而输出。

11.一种电源供应器的保护电路，其特征在于，其包含：

一比较电路，依据一第一参考电压与该电源供应器的一输出电压而输出一第一控制讯号，并依据一第二参考电压与该输出电压而输出一第二控制讯号，该比较电路依据该输出电压的准位决定该第一控制讯号的准位与该第二控制讯号的准位；

一充电电路，依据该第一控制讯号与该第二控制讯号而产生一充电电压；以及

一逻辑电路，依据该第二控制讯号与该充电电压而输出一保护讯号，该逻辑电路依据该第二控制讯号与该充电电压判断该电源供应器的状态为一瞬时交流电断电状态或一短路状态，当该电源供应器的状态为该短路状态则输出该保护讯号。

12.如权利要求11所述的保护电路，其特征在于，其中该比较电路包含：

一第一比较器，依据该输出电压与该第一参考电压而输出该第一控制讯号；以及

一第二比较器，依据该输出电压与该第二参考电压而输出该第二控制讯号。

13.如权利要求12所述的保护电路，其特征在于，其中该比较电路更包含：

一分压电路，分压该输出电压而产生一第一比较电压与一第二比较电压，该第一比较器比较该第一比较电压与该第一参考电压而输出该第一控制讯号，该第二比较器比较该第二比较电压与该第二参考电压而输出该第二控制讯号。

14.如权利要求13所述的保护电路，其特征在于，其中该第一比较电压大于该第二比较电压，而该第一参考电压大于该第二参考电压，该第一比较电压小于该第一参考电压时，该第一控制讯号驱使该充电电路产生该充电电压；当该第二比较电压小于该第二参考电压时，该逻辑电路依据该第二控制讯号与该充电电压输出该保护讯号。

15.如权利要求11所述的保护电路，其特征在于，其中该充电电路包含：

一充电电容，产生该充电电压；

一电流源，提供一充电电流而对该充电电容充电，以产生该充电电压；以及

一开关电路，耦接于该充电电容与该电流源之间，该开关电路受控于该第一控制讯号与该第二控制讯号，该第一控制讯号与该第二控制讯号导通该开关电路时，该充电电流对该充电电容充电，以产生该充电电压。

16.如权利要求11所述的保护电路，其特征在于，其中该逻辑电路包含：

一比较器，比较该充电电压与一第三参考电压而输出一比较讯号；以及

一逻辑闸，依据该第二控制讯号与该比较讯号而输出该保护讯号。

17.如权利要求16所述的保护电路，其特征在于，其中该充电电压小于该第三参考电压时，该逻辑闸依据该比较讯号与该第二控制讯号而输出该保护讯号。

18.一种电源供应器的保护电路，其特征在于，其包含：

一充电电路，依据该电源供应器的一输出电压的状态而产生一充电电压；以及

一逻辑电路，依据该充电电压判断该电源供应器的该输出电压的电压准位的下降速度为一瞬时交流电断电状态或一短路状态，当该电源供应器的状态为该短路状态则输出一保护讯号。