CN113783430A - 限功率控制电路及具有该限功率控制电路的电源装置 - Google Patents

限功率控制电路及具有该限功率控制电路的电源装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113783430A
CN113783430A CN202010521279.3A CN202010521279A CN113783430A CN 113783430 A CN113783430 A CN 113783430A CN 202010521279 A CN202010521279 A CN 202010521279A CN 113783430 A CN113783430 A CN 113783430A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coupled
terminal
resistor
unit
power
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.)
Granted
Application number
CN202010521279.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113783430B (zh
Inventor
邝维锋
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.)
Suzhou Meanwell Technology Co ltd
Original Assignee
Suzhou Meanwell Technology Co ltd
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 Suzhou Meanwell Technology Co ltd filed Critical Suzhou Meanwell Technology Co ltd
Priority to CN202010521279.3A priority Critical patent/CN113783430B/zh
Publication of CN113783430A publication Critical patent/CN113783430A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113783430B publication Critical patent/CN113783430B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • 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
    • H02M3/33507—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 with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • H02M3/33523—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 with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop
    • 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
    • H02H7/1213—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 DC-DC converters
    • 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection

Landscapes

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

Abstract

本发明主要揭示一种定功率控制电路，应用于一电源装置之中，且其电路组成仅包含一端电压放大单元、一限功率保护触发单元、一过负载保护单元、以及一光耦隔离单元。其中，该端电压放大单元依据该电源装置中的一电流感测电阻的端电压而输出一电压信号，使得该限功率保护触发单元与该过负载保护单元依据该电压信号的控制而启用或不作动，从而提供该电源装置超载保护、过压保护、及/或限功率保护。所述限功率保护触发单元和所述过负载保护单元是由三端式的齐纳二极管和被动组件组成，因此本发明的限功率控制电路具有线路简单、成本低廉、易于应用等多项优点。

Description

限功率控制电路及具有该限功率控制电路的电源装置
技术领域
本发明是关于电力电子电路的技术领域，尤指一种限功率控制电路及具有该限功率控制电路的电源装置。
背景技术
随着科技的不断发展，电子产品的安全规范标准也跟着改变。UL/EN/IEC 62368-1是最新的电子产品安全规范标准，其同时订立了视听、消费电子、以及信息科技类产品的标准安全规范。
应知道，电子产品系由电源供应器(Power supply)提供其所需电力。依据UL62368-1安全规范，如电源供应器要求符合限功率电源(Limited Power Source,LPS)的标准，其输出必须控制在8A/100VA内，而旧有的UL60950-1安全规范在电源限制型的电源供应器产品也订立了类似的标准。为了符合前述安全规范，电源供应器的制造商通常在电源供应器的变压器的一次侧及/或二次侧设置电流回授控制电路。举例而言，中国新型专利号CN202353470U揭示一种定电流电源供应装置，其包含设置在变压器的二次侧的电流感测单元、光耦回授单元、控制单元、以及功率开关组件。另一方面，中国发明公开号CN101399492A揭示一种电源供应器的具保护电路的控制电路，其包含设置在变压器的一次侧的电流感测单元、控制单元以及功率开关组件。
更进一步地，一些电源供应器的设计中还同时包含电压感测单元，用以与电流感测单元、控制单元以及功率开关组件一起组成定功率控制电路。依据安全规范的要求，在正常状况(Normal Condition,NC)和单一失效状况(Single Fault Condition,SFC)的情况下，电源供应器的输出电流必须低于8Amax，且输出功率必须小于100W。实务经验指出，在电源供应器的变压器的一次侧设置电流回授控制电路并无法精确地控制电源供应器的输出功率符合前述安全规范。另一方面，由电压感测单元、电流感测单元、控制单元和功率开关组件共同组成的定功率控制电路在定功率控制的具体方法上又显得过于复杂。
由前述说明可知，如何提供线路设计简单、可符合UL 62368-1所订立的安全规范、以及适于应用在输出功率约90W的电源供应器之中的一种定功率控制电路，于是成为学术界及/或产业界努力的目标。因此，本案的发明人极力加以研究发明，而终于研发完成本发明之一种限功率控制电路及具有该限功率控制电路的电源装置。
发明内容
本发明的主要目的在于提供应用于一电源装置之中的一种限功率控制电路，其电路组成仅包含一端电压放大单元、一限功率保护触发单元、一过负载保护单元、以及一光耦隔离单元。其中，该端电压放大单元依据该电源装置之中的一电流感测电阻的端电压而输出一电压信号，使得该限功率保护触发单元与该过负载保护单元依据该电压信号的控制而启用或不动作，从而提供该电源装置超载保护、过压保护、及/或限功率保护。所述限功率保护触发单元和所述过负载保护单元是由三端式的齐纳二极管和被动组件组成，因此本发明的限功率控制电路具有线路简单、成本低廉、易于应用等多项优点。
为达成上述目的，本发明提出所述限功率控制电路的一实施例，应用于一电源装置，且包括：
一端电压放大单元，耦接至包含于该电源装置之中的一电流感测电阻的两端，用以对横跨于该电流感测电阻的两端的一端电压差执行一电压放大处理，从而输出一电压信号；其中，该电压信号的一电压准位是随着该电源装置的一负载电流的大小而改变；
一限功率保护触发单元，耦接该端电压放大单元以接收所述电压信号，且同时耦接一回授电压与该电源装置之中的一过电压保护单元；其中，该回授电压来自于该电源装置的一变压器的一二次侧绕组；
一过负载保护单元，耦接该端电压放大单元以接收所述电压信号；以及
一光耦隔离单元，其一信号输入端透过该过负载保护单元而耦接该限功率保护触发单元和该端电压放大单元，且其一信号输出端耦接包含于该电源装置之中的一控制单元；
其中，在所述负载电流增加而使得所述电源装置进入超载操作的情况下，该电压信号的该电压准位上升而启用该过负载保护单元，从而提供所述电源装置超载保护；
其中，在该电流感测电阻短路的情况下，该电压信号的该电压准位下降引致该过负载保护单元不作动，此时该限功率保护触发单元会在该回授电压超过一临界值时启用所述过电压保护单元，从而提供所述电源装置过电压保护以及限功率保护。
并且，本发明同时提出一种电源装置，其包括一变压器、一电流感测电阻、一过电压保护单元、一控制单元、与一功率开关组件；该电源装置还包括一限功率控制电路，且该限功率控制电路包括：
一端电压放大单元，耦接至该电流感测电阻的两端，用以对横跨于该电流感测电阻的两端的一端电压差执行一电压放大处理，从而输出一电压信号；其中，该电压信号的一电压准位是随着该电源装置的一负载电流的大小而改变；
一限功率保护触发单元，耦接该端电压放大单元以接收所述电压信号，且同时耦接一回授电压与该过电压保护单元；其中，该回授电压来自于该变压器的一二次侧绕组；
一过负载保护单元，耦接该端电压放大单元以接收所述电压信号；以及
一光耦隔离单元，其一信号输入端透过该过负载保护单元而耦接该限功率保护触发单元和该端电压放大单元，且其一信号输出端耦接包含于该控制单元；
其中，在所述负载电流增加而使得所述电源装置进入超载操作的情况下，该电压信号的该电压准位上升而启用该过负载保护单元，从而提供所述电源装置超载保护；
其中，在该电流感测电阻短路的情况下，该电压信号的该电压准位下降引致该过负载保护单元不作动，此时该限功率保护触发单元会在该回授电压超过一临界值时启用所述过电压保护单元，从而提供所述电源装置过电压保护。
在前述限功率控制电路的一可行实施例中，该二次侧绕组为一主要二次侧绕组或一辅助二次侧绕组，且该电源装置为一切换式电源供应器或一切换式电压转换器。
在前述限功率控制电路的一可行实施例中，该端电压放大单元包括：
一运算放大器，具有一正输入端、一负输入端与一输出端；
一第一电阻，以其两端分别耦接该运算放大器的该正输入端与该电流感测电阻的一端；
一第二电阻，以其两端分别耦接该运算放大器的该负输入端与该电流感测电阻的另一端；以及
一第三电阻，以其两端分别耦接该运算放大器的该负输入端与该输出端。
在前述限功率控制电路的一可行实施例中，该限功率保护触发单元包括：
一第四电阻，其一端耦接该运算放大器的该输出端；
一第五电阻，其一端耦接该第四电阻的另一端，且其另一端耦接至一地端；
一第一电容，其一端耦接该第四电阻与该第五电阻之间的一第一共接点，且另一端耦接至该地端；
一第一齐纳二极管，具有一阳极端、一阴极端与一参考端，其中该参考端耦接至所述第一共接点，且该阳极端耦接至该地端；
一第二齐纳二极管，以其一阳极端耦接该第一齐纳二极管的该阴极端；
一第六电阻，其两端分别耦接该回授电压与该第二齐纳二极管的一阴极端；以及
一二极管，其一阳极端耦接该第二齐纳二极管的该阳极端与该第一齐纳二极管的该阴极端之间的一第二共接点，且其一阴极端耦接该过电压保护单元。
在前述限功率控制电路的一可行实施例中，该过负载保护单元包括：
一第七电阻，其一端耦接该运算放大器的该输出端；
一第八电阻，其一端耦接该第七电阻的另一端，且其另一端耦接至该地端；
一第三齐纳二极管，具有一阳极端、一阴极端与一参考端，且以其所述参考端耦接至该第七电阻和该第八电阻之间的一第三共接点，并以其所述阳极端耦接至该地端；
一第九电阻，其一端耦接该第三齐纳二极管的该阴极端；以及
一第二电容，其一端耦接该第九电阻的另一端，且另一端耦接至所述第三共接点。
在前述限功率控制电路的一可行实施例中，该过负载保护单元透过一第十电阻而耦接至该光耦隔离单元的该信号输入端。
附图说明
图1显示具有本发明的一种限功率控制电路的一电源装置的方块图；以及
图2显示本发明的限功率控制电路的电路拓朴结构图。
图中主要符号说明：
PS:电源装置
PS1:过电压保护单元
PS2:变压器
PS3:控制单元
PS4:功率开关组件
PS5:滤波整流单元
Rs:源极电阻
R1:电流感测电阻
HV+:正高压端
HV-:负高压端
GND:地端
10:端电压放大单元
20:限功率保护触发单元
30:过负载保护单元
40:光耦隔离单元
Vm:电压信号
VF:回授电压
U4:运算放大器
R2:第一电阻
R4:第二电阻
R3:第三电阻
R7:第四电阻
R8:第五电阻
C2:第一电容
U3:第一齐纳二极管
Z1:第二齐纳二极管
R9:第六电阻
D2:二极管
R5:第七电阻
R6:第八电阻
U1:第三齐纳二极管
C1:第二电容
R11:第九电阻
R10:第十电阻
OVP:电压保护启用端
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明所提出的一种限功率控制电路及具有该限功率控制电路的电源装置，以下将配合图标，详尽说明本发明的较佳实施例。
图1显示具有本发明的一种限功率控制电路的一电源装置的方块图。熟悉例如切换式电源供应器或切换式电压转换器的设计与制作的电子工程师应当知道，切换式电源装置通常包括：一电磁干扰滤波单元、一整流单元、一PFC单元(功率因素修正单元)、一功率开关组件、一变压器单元、一(输出)滤波整流单元、一回授单元、以及一控制单元(芯片)。故此，应可理解，图1仅仅示意性地显示出该电源装置PS的变压器PS2、回授单元中的电流感测电阻R1、回授单元中的过电压保护(Over Voltage Protection,OVP)单元PS1、控制单元(芯片)PS3、功率开关组件PS4、和(输出)滤波整流单元PS5。其中，该变压器PS2包含一正高压端HV+与一负高压端HV-，且该功率开关组件PS4为一功率金氧半晶体管(Power MOSFET)，且其源极透过一源极电阻Rs耦接至地端GND。
如图1所示，本发明的限功率控制电路主要包括：一端电压放大单元10、一限功率保护触发单元20、一过负载保护单元30、与一光耦隔离单元40。其中，该端电压放大单元10耦接至包含于该电源装置PS之中的该电流感测电阻R1的两端，用以对横跨于该电流感测电阻R1的两端的一端电压差执行一电压放大处理，从而输出一电压信号Vm。应可理解，该电流感测电阻R1用以感测该电源装置PS的一输出电流，因此该电压信号的一电压准位会随着该电源装置PS的一负载电流的大小而改变。
更详细地说明，该限功率保护触发单元20耦接该端电压放大单元10以接收所述电压信号Vm，且同时耦接一回授电压VF与该电源装置PS之中的该过电压保护单元PS1。图1绘示设置于该变压器PS2的一主要(输出)二次侧绕组的该滤波整流单元PS5将所述回授电压VF传送至该限功率保护触发单元20。换句话说，该回授电压VF来自于该变压器PS2的一主要(输出)二次侧绕组。然而，在该变压器PS2同时包含一主要二次侧绕组以及至少一辅助(输出)二次侧绕组的情况下，亦可令所述回授电压VF来自于该二次侧绕组。另一方面，该过负载保护单元30耦接该端电压放大单元10以接收所述电压信号Vm。并且，该光耦隔离单元40以其一信号输入端透过该过负载保护单元30而耦接该限功率保护触发单元20和该端电压放大单元10，且以其一信号输出端耦接包含于该电源装置PS之中的该控制单元PS3。
依据本发明的设计，当电源装置PS进入空载操作之时，回授电压VF具低电压准位，且该端电压放大单元10所输出的电压信号Vm亦具低电压准位，从而引致该限功率保护触发单元20不作动。进入轻载操作后，该电压信号Vm的电压准位随着负载电流的大小而改变。同时，在进入轻载操作后，该回授电压VF的电压准位虽然随之升高，但在回授电压VF未高于一齐纳二极管崩溃电压之前，该限功率保护触发单元20仍受控于该回授电压VF而不作动。补充说明的是，此处所称限功率保护触发单元20不作动，如图1所示，意指该限功率保护触发单元20无法透过电压保护启用端OVP启用所述过电压保护单元PS1。
依据本发明的设计，在负载电流增加而使得该电源装置PS进入超载操作的情况下，该电压信号Vm的该电压准位上升而启用该过负载保护单元30，该过负载保护单元30透过该光耦隔离单元40传送一超载保护启用信号至该控制单元PS3，从而提供所述电源装置PS超载保护。更进一步地说明，在该电流感测电阻R1短路的情况下，该电压信号Vm的电压准位下降引致该过负载保护单元30不作动，此时该限功率保护触发单元20会在该回授电压VF超过一临界值时启用所述过电压保护单元PS1，从而提供所述电源装置PS过电压保护以及限功率保护(Limited Power Source,LPS)。补充说明的是，所述电流感测电阻R1的短路现象是在该电源装置PS故障之时发生。并且，该临界值为前述齐纳二极管崩溃电压与一设定值的总和，且该设定值依据电源供应器的额定输出功率(例如:90W)而有所不同，其可示范性地为2.5V。
继续地参阅图1，并请同参阅图2，其显示本发明的限功率控制电路的电路拓朴结构图(circuit topology diagram)。在一实施例中，该端电压放大单元10包括：一运算放大器U4、一第一电阻R2、一第二电阻R4、以及一第三电阻R3。其中，该运算放大器U4具有一正输入端、一负输入端与一输出端，且该第一电阻R2以其两端分别耦接该运算放大器U4的该正输入端与该电流感测电阻R1的一端。并且，该第二电阻R4以其两端分别耦接该运算放大器U4的该负输入端与该电流感测电阻R1的另一端，且该第三电阻R3以其两端分别耦接该运算放大器U4的该负输入端与该输出端。
在一实施例中，该限功率保护触发单元20包括：一第四电阻R7、一第五电阻R8、一第一电容C2、一第一齐纳二极管U3、一第二齐纳二极管Z1、一第六电阻R9、以及一二极管D2。其中，该第四电阻R7以其一端耦接该运算放大器U4的该输出端，且该第五电阻R8的两端分别耦接该第四电阻R7的另一端和一地端GND。另一方面，该第一电容C2的一端耦接至该第四电阻R7与该第五电阻R8之间的一第一共接点，且其另一端耦接该地端GND。图2还绘示该第一齐纳二极管U3具有一阳极端、一阴极端与一参考端，其中该参考端耦接至前述第一共接点，且该阳极端耦接至该地端GND。并且，该第二齐纳二极管Z1，以其一阳极端耦接该第一齐纳二极管U3的该阴极端C，且第六电阻R9的两端分别耦接该回授电压VF与该第二齐纳二极管Z1的一阴极端。该二极管D2以其一阳极端耦接该第二齐纳二极管Z1的该阳极端与该第一齐纳二极管U3的该阴极端C之间的一第二共接点，且以其一阴极端耦接该过电压保护单元PS1。
继续地参阅图2。在一实施例中，该过负载保护单元30包括：一第七电阻R5、一第八电阻R6、一第三齐纳二极管U1、以及一第二电容C1。其中，该第七电阻R5的一端耦接该运算放大器U4的该输出端，且该第八电阻R6的两端分别耦接该第七电阻R5的另一端，且其另一端耦接至该地端GND。图2还绘示该第三齐纳二极管U1具有一阳极端、一阴极端与一参考端，且以其所述参考端耦接至该第七电阻R5和该第八电阻R6之间的一第三共接点，并以其所述阳极端耦接至该地端GND。并且，该第九电阻R11的一端耦接该第三齐纳二极管U1的该阴极端，且该第二电容C1的两端耦接该第九电阻R11的另一端和前述第三共接点。图2还绘示该过负载保护单元30透过一第十电阻R10而耦接至该光耦隔离单元40的该信号输入端。
补充说明的是，当电源装置PS进入空载操作时，回授电压VF具低电压准位，且低于该第一齐纳二极管U3的齐纳二极管崩溃电压，从而引致该限功率保护触发单元20不作动。进入轻载操作后，该回授电压VF的电压准位虽然随之升高，但在回授电压VF未高于该第一齐纳二极管U3的齐纳二极管崩溃电压之前，该限功率保护触发单元20还是不作动。进一步地，在负载电流增加而使得该电源装置PS进入超载操作的情况下，该电压信号Vm的该电压准位上升，使得透过该第二电容C1与该第九电阻R1耦合至该第三齐纳二极管U1的该阴极端的端电压大于该第三齐纳二极管U1的齐纳二极管崩溃电压。在此情况下，该第三齐纳二极管U1进入齐纳崩溃操作，且该过负载保护单元30透过该光耦隔离单元40传送一超载保护启用信号至该控制单元PS3，从而提供所述电源装置PS超载保护。
更进一步地说明，在该电流感测电阻R1短路的情况下，该电压信号Vm的电压准位下降引致该过负载保护单元30不作动。此时，若该回授电压VF超过前述临界值，该第一齐纳二极管U3即进入齐纳崩溃操作，使得所述过电压保护单元PS1被启用，从而透过该电压保护启用端OVP启用所述过电压保护单元PS1。
如此，上述已完整且清楚地说明由本发明提出的一种限功率控制电路的所有实施例及其特征，同时也清楚说明具有本发明的限功率控制电路的电源装置。必须加以强调的是，前述本案所揭示者乃为较佳实施例，举凡局部的变更或修饰而源于本案的技术思想而为熟习该项技艺之人所易于推知者，俱不脱本案的专利权范畴。

Claims (14)

1.一种限功率控制电路，应用于一电源装置PS，且包括：
一端电压放大单元10，耦接至包含于该电源装置PS之中的一电流感测电阻R1的两端，用以对横跨于该电流感测电阻R1的两端的一端电压差执行一电压放大处理，从而输出一电压信号Vm；其中，该电压信号的一电压准位是随着该电源装置PS的一负载电流的大小而改变；
一限功率保护触发单元20，耦接该端电压放大单元10以接收所述电压信号Vm，且同时耦接一回授电压VF与该电源装置PS之中的一过电压保护单元PS1；其中，该回授电压VF来自于该电源装置PS的一变压器PS2的一二次侧绕组；
一过负载保护单元30，耦接该端电压放大单元10以接收所述电压信号Vm；以及
一光耦隔离单元40，其一信号输入端透过该过负载保护单元30而耦接该限功率保护触发单元20和该端电压放大单元10，且其一信号输出端耦接包含于该电源装置PS之中的一控制单元PS3；
其中，在所述负载电流增加而使得所述电源装置PS进入超载操作的情况下，该电压信号的该电压准位上升而启用该过负载保护单元30，从而提供所述电源装置PS超载保护；
其中，在该电流感测电阻R1短路的情况下，该电压信号的该电压准位下降引致该过负载保护单元30不作动，此时该限功率保护触发单元20会在该回授电压VF超过一临界值时启用所述过电压保护单元PS1，从而提供所述电源装置PS过电压保护以及限功率保护。
2.根据权利要求1所述的限功率控制电路，其特征在于，该二次侧绕组为一主要二次侧绕组或一辅助二次侧绕组。
3.根据权利要求1所述的限功率控制电路，其特征在于，该端电压放大单元10包括：
一运算放大器U4，具有一正输入端、一负输入端与一输出端；
一第一电阻R2，以其两端分别耦接该运算放大器U4的该正输入端与该电流感测电阻R1的一端；
一第二电阻R4，以其两端分别耦接该运算放大器U4的该负输入端与该电流感测电阻R1的另一端；以及
一第三电阻R3，以其两端分别耦接该运算放大器U4的该负输入端与该输出端。
4.根据权利要求3所述的限功率控制电路，其特征在于，该限功率保护触发单元20包括：
一第四电阻R7，其一端耦接该运算放大器U4的该输出端；
一第五电阻R8，其一端耦接该第四电阻R7的另一端，且其另一端耦接至一地端GND；
一第一电容C2，其一端耦接该第四电阻R7与该第五电阻R8之间的一第一共接点，且另一端耦接至该地端GND；
一第一齐纳二极管U3，具有一阳极端A、一阴极端C与一参考端R，其中该参考端R耦接至所述第一共接点，且该阳极端A耦接至该地端GND；
一第二齐纳二极管Z1，以其一阳极端耦接该第一齐纳二极管U3的该阴极端C；
一第六电阻R9，其两端分别耦接该回授电压VF与该第二齐纳二极管Z1的一阴极端；以及
一二极管D2，其一阳极端耦接该第二齐纳二极管Z1的该阳极端与该第一齐纳二极管U3的该阴极端C之间的一第二共接点，且其一阴极端耦接该过电压保护单元PS1。
5.根据权利要求4所述的限功率控制电路，其特征在于，该过负载保护单元30包括：
一第七电阻R5，其一端耦接该运算放大器U4的该输出端；
一第八电阻R6，其一端耦接该第七电阻R5的另一端，且其另一端耦接至该地端GND；
一第三齐纳二极管U1，具有一阳极端A、一阴极端C与一参考端R，且以其所述参考端R耦接至该第七电阻R5和该第八电阻R6之间的一第三共接点，并以其所述阳极端A耦接至该地端GND；
一第九电阻R11，其一端耦接该第三齐纳二极管U1的该阴极端C；以及
一第二电容C1，其一端耦接该第九电阻R11的另一端，且另一端耦接至所述第三共接点。
6.根据权利要求5所述的限功率控制电路，其特征在于，该过负载保护单元30透过一第十电阻R10而耦接至该光耦隔离单元40的该信号输入端。
7.根据权利要求1所述的限功率控制电路，其特征在于，该电源装置PS为一切换式电源供应器或一切换式电压转换器。
8.一种电源装置PS，包括一变压器PS2、一电流感测电阻R1、一过电压保护单元PS1、一控制单元PS3、与一功率开关组件PS4；其特征在于，该电源装置PS还包括一限功率控制电路，且该限功率控制电路包括：
一端电压放大单元10，耦接至该电流感测电阻R1的两端，用以对横跨于该电流感测电阻R1之两端的一端电压差执行一电压放大处理，从而输出一电压信号Vm；其中，该电压信号的一电压准位是随着该电源装置PS的一负载电流的大小而改变；
一限功率保护触发单元20，耦接该端电压放大单元10以接收所述电压信号Vm，且同时耦接一回授电压VF与该过电压保护单元PS1；其中，该回授电压VF来自于该变压器PS2的一二次侧绕组；
一过负载保护单元30，耦接该端电压放大单元10以接收所述电压信号Vm；以及
一光耦隔离单元40，其一信号输入端透过该过负载保护单元30而耦接该限功率保护触发单元20和该端电压放大单元10，且其一信号输出端耦接包含于该控制单元PS3；
其中，在所述负载电流增加而使得所述电源装置PS进入超载操作的情况下，该电压信号的该电压准位上升而启用该过负载保护单元30，从而提供所述电源装置PS超载保护；
其中，在该电流感测电阻R1短路的情况下，该电压信号的该电压准位下降引致该过负载保护单元30不作动，此时该限功率保护触发单元20会在该回授电压VF超过一临界值时启用所述过电压保护单元PS1，从而提供所述电源装置PS过电压保护。
9.根据权利要求8所述的电源装置，其特征在于，该二次侧绕组为一主要二次侧绕组或一辅助二次侧绕组。
10.根据权利要求8所述的电源装置，其特征在于，该端电压放大单元10包括：
一运算放大器U4，具有一正输入端、一负输入端与一输出端；
一第一电阻R2，以其两端分别耦接该运算放大器U4的该正输入端与该电流感测电阻R1的一端；
一第二电阻R4，以其两端分别耦接该运算放大器U4的该负输入端与该电流感测电阻R1的另一端；以及
一第三电阻R3，以其两端分别耦接该运算放大器U4的该负输入端与该输出端。
11.根据权利要求10所述的电源装置，其特征在于，该限功率保护触发单元20包括：
一第四电阻R7，其一端耦接该运算放大器U4的该输出端；
一第五电阻R8，其一端耦接该第四电阻R7的另一端，且其另一端耦接至一地端GND；
一第一电容C2，其一端耦接该第四电阻R7与该第五电阻R8之间的一第一共接点，且另一端耦接至该地端GND；
一第一齐纳二极管U3，具有一阳极端A、一阴极端C与一参考端R，其中该参考端R耦接至所述第一共接点，且该阳极端A耦接至该地端GND；
一第二齐纳二极管Z1，以其一阳极端耦接该第一齐纳二极管U3的该阴极端C；
一第六电阻R9，其两端分别耦接该回授电压VF与该第二齐纳二极管Z1的一阴极端；以及
一二极管D2，其一阳极端耦接该第二齐纳二极管Z1的该阳极端与该第一齐纳二极管U3的该阴极端C之间的一第二共接点，且其一阴极端耦接该过电压保护单元PS1。
12.根据权利要求11所述的电源装置，其特征在于，该过负载保护单元30包括：
一第七电阻R5，其一端耦接该运算放大器U4的该输出端；
一第八电阻R6，其一端耦接该第七电阻R5的另一端，且其另一端耦接至该地端GND；
一第三齐纳二极管U1，具有一阳极端A、一阴极端C与一参考端R，且以其所述参考端R耦接至该第七电阻R5和该第八电阻R6之间的一第三共接点，并以其所述阳极端A耦接至该地端GND；
一第九电阻R11，其一端耦接该第三齐纳二极管U1的该阴极端C；以及
一第二电容C1，其一端耦接该第九电阻R11的另一端，且另一端耦接至所述第三共接点。
13.根据权利要求12所述的电源装置，其特征在于，该过负载保护单元30透过一第十电阻R10而耦接至该光耦隔离单元40的该信号输入端。
14.根据权利要求8所述的电源装置，其特征在于，该电源装置为一切换式电源供应器或一切换式电压转换器。
CN202010521279.3A 2020-06-10 2020-06-10 限功率控制电路及具有该限功率控制电路的电源装置 Active CN113783430B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010521279.3A CN113783430B (zh) 2020-06-10 2020-06-10 限功率控制电路及具有该限功率控制电路的电源装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010521279.3A CN113783430B (zh) 2020-06-10 2020-06-10 限功率控制电路及具有该限功率控制电路的电源装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113783430A true CN113783430A (zh) 2021-12-10
CN113783430B CN113783430B (zh) 2024-05-24

Family

ID=78834549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010521279.3A Active CN113783430B (zh) 2020-06-10 2020-06-10 限功率控制电路及具有该限功率控制电路的电源装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113783430B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008263728A (ja) * 2007-04-12 2008-10-30 Canon Inc 電源装置
US20180069477A1 (en) * 2016-09-07 2018-03-08 Asian Power Devices Inc. Overvoltage protection circuit
CN207117173U (zh) * 2017-08-18 2018-03-16 广州视源电子科技股份有限公司 一种过压保护电路与开关电源电路
CN109327142A (zh) * 2017-07-31 2019-02-12 苏州明纬科技有限公司 具峰值功率保护功能的回授电路
CN110855127A (zh) * 2019-11-27 2020-02-28 常州格力博有限公司 一种反馈控制电路、充电器以及开关电源

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008263728A (ja) * 2007-04-12 2008-10-30 Canon Inc 電源装置
US20180069477A1 (en) * 2016-09-07 2018-03-08 Asian Power Devices Inc. Overvoltage protection circuit
CN109327142A (zh) * 2017-07-31 2019-02-12 苏州明纬科技有限公司 具峰值功率保护功能的回授电路
CN207117173U (zh) * 2017-08-18 2018-03-16 广州视源电子科技股份有限公司 一种过压保护电路与开关电源电路
CN110855127A (zh) * 2019-11-27 2020-02-28 常州格力博有限公司 一种反馈控制电路、充电器以及开关电源

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
梁汉滨，等: "《电力电子装置的微型计算机化设计》", 机械工业出版社, pages: 68 - 69 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113783430B (zh) 2024-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11171480B2 (en) Switching power supply device and semiconductor device
JP2000156972A (ja) スイッチング電源装置
CN205231714U (zh) 开关电源保护电路及开关电源
JP2009177990A (ja) スイッチング電源装置及びこれを用いた電気機器
JP2008048515A (ja) スイッチング電源装置
WO2014039191A1 (en) Method and apparatus for continuous short-circuit protection
CN101277057B (zh) 过载保护延迟电路及交换式电源供应器
WO2016007284A1 (en) Multi-function terminal
KR20150086518A (ko) 과전압 보호 장치 및 방법
CN105553247A (zh) 开关电源的输出过压打嗝保护装置
EP3629458B1 (en) Power supply apparatus comprising determination of overvoltage location
CN106849339B (zh) 一种变压器电路以及降低空载功耗的方法
JP2007159344A (ja) 電流制限回路、電源回路、及び電流制限方法
US6600668B1 (en) Crowbar circuit for low output voltage DC/DC converters
US10615681B2 (en) Switching power supply circuit
CN113783430B (zh) 限功率控制电路及具有该限功率控制电路的电源装置
JPH03159561A (ja) スイツチングレギユレータ用回路装置
KR102299582B1 (ko) 단락전류 보호 장치 및 이를 구비한 엘리베이터 인버터용 smps
JP6525732B2 (ja) 電力変換回路およびそれを用いたスイッチング電源装置
EP3991286A1 (en) Converter with hold-up circuit and inrush-control circuit
CN217116058U (zh) 一种控制电路与电子设备
KR200156377Y1 (ko) 전원공급장치의 과부하 보호회로
US10637457B2 (en) Method and device for controlling a semiconductor switch
US9479068B2 (en) Power supply device
CN111900783B (zh) 过功率保护电路、充电器及过功率保护方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant