CN202049190U - 电源供应器输入电压侦测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种电源供应器输入电压侦测电路，电源供应器利用变压器将输入电压转换为输出电压，变压器包含一次侧绕组与二次侧绕组。且一次侧绕组电连接功率开关，其接收切换讯号以调节输出电压。功率开关电连接至一感测电路，当功率开关导通时，感测电路根据一次侧绕组的电流，产生电流感测讯号。所述电源供应器输入电压侦测电路包含升压时间侦测电路，侦测电流感测讯号位准介于低参考电压与高参考电压的时间，以产生计时讯号；以及判断电路，根据计时讯号，产生判断讯号，以判断输入电压为高电压或低电压。

Description

电源供应器输入电压侦测电路

技术领域

本实用新型涉及一种电源供应器输入电压侦测电路；特别是指一种利用侦测输入电压升压时间的相关讯号以判断输入电压的电源供应器输入电压侦测电路。

背景技术

图1与图2分别显示在电源供应器的控制电路11与13中，判断输入电压的电路示意图。如图1所示，电源供应器利用变压器10将输入电压Vin转换为输出电压Vout，其中，变压器10包含一次侧绕组W1与二次侧绕组W2。功率开关Q1电连接至一次侧绕组W1，并经由切换讯号端GAT接收切换讯号以调节输出电压Vout。电阻Rcs电连接至一次侧绕组W1，并根据一次侧绕组W1的电流，产生电流感测讯号，输入控制电路11的电流感测讯号端CS，控制电路11与13，根据电流感测讯号，以控制电源供应器。

图1所示的现有技术中，利用电阻R1与输入电压Vin耦接，以感测跟输入电压Vin相关的电流讯号，再以电流镜的方式，转换此电流讯号，并串接电阻R2，以取得电阻R2上的电压，而得到与输入电压Vin相关的讯号αVin，再利用与输入电压Vin相关的讯号αVin来判断输入电压Vin为高电压或低电压。其中，Vdd代表电路的供应电压。这里所说的高电压或低电压，一般而言，指的是一般电子产品应用时会接触到的电压，根据地区的不同，大致可分为265伏特的高交流电压与90伏特的低交流电压两种。

图2所示的现有技术，则是利用电阻R3与输入电压Vin耦接，以感测输入电压相关的电流讯号，再串联电阻R4，以分压的方式，取得与输入电压Vin相关的讯号αVin，再利用与输入电压相关的讯号αVin来判断输入电压为高电压或低电压。

以上两种现有技术，都必须于控制电路11与13中，利用一特定的端点来取得输入电压Vin相关讯号或是电流讯号。当控制电路11与13整合为一集成电路时，必须额外安排一接脚，这样，会增加集成电路的制作成本与浪费空间。除此之外，上述两种现有技术皆需要连接电阻R1或R3至输入电压Vin来取得与输入电压Vin相关的电流讯号，这样的做法将增加消耗功率，也会增加应用此电路的成本。

有鉴于此，本实用新型即针对上述现有技术的不足，提出一种电源供应器输入电压侦测电路，可不需要增加集成电路的接脚，即可判断输入电压为高电压或低电压。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种电源供应器输入电压侦测电路。

为达上述目的，本实用新型提供了一种电源供应器输入电压侦测电路，该电源供应器利用一变压器将一输入电压转换为一输出电压，该变压器包含一次侧绕组与二次侧绕组，且该一次侧绕组电连接一功率开关，其接收一切换讯号以调节输出电压，该功率开关电连接至一感测电路，当该功率开关导通时，该感测电路根据该一次侧绕组的电流，产生电流感测讯号，所述电源供应器输入电压侦测电路包含：一升压时间侦测电路，侦测该电流感测讯号位准介于一低参考电压与一高参考电压的时间，以产生一计时讯号；以及一判断电路，根据该计时讯号，产生一判断讯号，以判断该输入电压为一高电压或一低电压。

上述电源供应器输入电压侦测电路中，该升压时间侦测电路包括：一第一比较器，比较该电流感测讯号与该低参考电压，并根据比较结果，输出一第一讯号；一第二比较器，比较该电流感测讯号与该高参考电压，并根据比较结果，输出一第二讯号；以及一逻辑门，接收该第一讯号与该第二讯号，以产生一计时讯号表示该电流感测讯号介于该低参考电压与该高参考电压的时间。

在一种较佳的实施例中，该判断电路包括一定时器。

下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本新型的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1与图2分别显示现有技术在电源供应器的控制电路中，判断输入电压的电路示意图；

图3显示本实用新型的基本概念的控制方块图；

图4显示本实用新型的一个实施例；

图5以电流感测讯号Vcs与时间的关系图来说明图4所示的实施例；

图6显示计时讯号Td与输入电压Vin的关系图。

图中符号说明

10     变压器

11     控制电路

15     控制电路

20     升压时间侦测电路

22     第一比较器

24     第二比较器

26     逻辑门

30     判断电路

32     定时器

CS     电流感测讯号端

GAT                  切换讯号端

GND                  接地端

Q1                   功率开关

R1，R2，R3，R4，Rcs  电阻

Sig1                 第一讯号

Sig2                 第二讯号

t，t1，t2，t3，t4    时间点

Vcs，Vcsh，Vcs1      电流感测讯号

Vdd                  电路的供应电压

Vin                  输入电压

Vout                 输出电压

Vref1                低参考电压

Vref2                高参考电压

Td，Tdh，Td1         计时讯号

W1                   一次侧绕组

W2                   二次侧绕组

αVin                与输入电压Vin相关的讯号

Δt1，Δt2           时间

具体实施方式

图3显示本实用新型的基本概念的控制方块图，如图所示，电源供应器的控制电路15中，升压时间侦测电路20接收电流感测讯号，并根据电流感测讯号，产生计时讯号，以输入判断电路30，输入判断电路30根据计时讯号，输出判断讯号，以判断输入电压为高电压或低电压。

请参阅图4，显示本实用新型的一个实施例。如图所示，电源供应器利用变压器10将输入电压Vin转换为输出电压Vout，其中，变压器10包含一次侧绕组W1与二次侧绕组W2。功率开关Q1电连接至一次侧绕组W1，并经由切换讯号端GAT接收切换讯号以调节输出电压Vout。电阻Rcs作为感测电路，电连接至一次侧绕组W1，并根据一次侧绕组W1的电流，产生电流感测讯号Vcs，输入控制电路15的电流感测讯号端CS，控制电路15根据电流感测讯号Vcs，以控制电源供应器。

与现有技术不同的是，本实施例将电流感测讯号端CS所接收的电流感测讯号Vcs，输入升压时间侦测电路20，如图5所示，升压时间侦测电路20的目的，是侦测电流感测讯号Vcs的位准介于低参考电压Vref1与高参考电压Vref2的时间，以判断输入电压Vin为高电压或低电压。

如图4所示，升压时间侦测电路20包括第一比较器22，接收并比较电流感测讯号Vcs与低参考电压Vref1，并根据比较结果，输出第一讯号Sig1；第二比较器24，接收并比较电流感测讯号Vcs与该高参考电压Vref2，并根据比较结果，输出第二讯号Sig2；以及逻辑门26，例如但不限于为及(AND)逻辑门，其接收第一讯号Sig1与第二讯号Sig2，以产生计时讯号Td，用以表示电流感测讯号Vcs介于低参考电压Vref1与高参考电压Vref2的时间。

请继续参阅图4，图3中的判断电路30在本实施例中以定时器32来达成，计时讯号Td输入定时器32以将计时讯号Td转换为一判断讯号，用以判断输入电压Vin为高电压或低电压。

图5以电流感测讯号Vcs与时间的关系图来说明图4所示的实施例中的升压时间侦测电路20的操作机制。如图5所示，纵轴代表电流感测讯号Vcs的大小，横轴代表时间t。当输入电压Vin为高电压时，例如为大于200伏特交流电压，较佳的例子为265伏特的交流电压，其电流感测讯号Vcs与时间的关系如图中Vcsh上升的斜线所表示。当Vcsh位准超过低参考电压Vref1的时间点，例如为时间点t1，此时计时讯号Td由低位准转换为高位准，如坐标图下方，计时讯号Tdh的讯号波形所示；当Vcsh位准超过高参考电压Vref2的时间点，例如为时间点t2，此时计时讯号Td由高位准转换为低位准，如计时讯号Tdh的讯号波形所示。

同样的，当输入电压Vin为低电压时，例如为小于150伏特交流电压，较佳的例子为90伏特的交流电压，其电流感测讯号Vcs与时间的关系如图中Vcs1上升的斜线段所表示。当Vcs1位准超过低参考电压Vref1的时间点，例如为时间点t3，此时计时讯号Td由低位准转换为高位准，如坐标图下方，计时讯号Td1的讯号波形所示；当Vcs1位准超过高参考电压Vref2的时间点，例如为时间点t4，此时计时讯号Td由高位准转换为低位准，如计时讯号Td1的讯号波形所示。

计时讯号Tdh与Td1为高位准的时间，分别为Δt1与Δt2，并且Δt1小于Δt2，也就是说，当输入电压Vin越高，其计时讯号Td为高位准的时间越短，如图6的计时讯号Td与输入电压Vin关系图所示意。也就是说，利用计时讯号Td的讯号波形，不须增加控制电路15的接脚，即可判断出输入电压Vin为高电压或低电压。

又，前述以定时器32来实现判断电路30，仅是其中一个例子，另有其它种种方式，皆可以达成判断的功能。例如，在侦测到计时讯号Td的上升缘之后，经过一段固定延迟时间，再产生一个正脉冲，并将此正脉冲与计时讯号Td进行逻辑运算、或将此正脉冲与计时讯号Td进行比较，也都可以判断出计时讯号Td的高位准时间是否超过该固定延迟时间，进而判断出输入电压Vin为高电压或低电压。

以上已针对较佳实施例来说明本实用新型，只是以上所述，仅为使本领域技术人员易于了解本实用新型的内容，并非用来限定本实用新型的权利范围。在本实用新型的相同精神下，本领域技术人员可以思及各种等效变化。例如，实施例中图标直接连接的两电路或元件间，可插置不影响主要功能的其它电路或元件；又如，比较器的输入端正负号可以互换，只需在电路中做相应的修改等；再如，逻辑门26亦可以例如为非及(not AND)逻辑门，而非限制于及逻辑门，只需在计时讯号Td做相应的判断。本实用新型的范围应涵盖上述及其它所有等效变化。

Claims (3)

1.一种电源供应器输入电压侦测电路，该电源供应器利用一变压器将一输入电压转换为一输出电压，该变压器包含一次侧绕组与二次侧绕组，且该一次侧绕组电连接一功率开关，其接收一切换讯号以调节输出电压，该功率开关电连接至一感测电路，当该功率开关导通时，该感测电路根据该一次侧绕组的电流，产生电流感测讯号，其特征在于，所述电源供应器输入电压侦测电路包含：

一升压时间侦测电路，侦测该电流感测讯号位准介于一低参考电压与一高参考电压的时间，以产生一计时讯号；以及

一判断电路，根据该计时讯号，产生一判断讯号，以判断该输入电压为一高电压或一低电压。

2.如权利要求1所述的电源供应器输入电压侦测电路，其特征在于，该升压时间侦测电路包括：

一第一比较器，比较该电流感测讯号与该低参考电压，并根据比较结果，输出一第一讯号；

一第二比较器，比较该电流感测讯号与该高参考电压，并根据比较结果，输出一第二讯号；以及

一逻辑门，接收该第一讯号与该第二讯号，以产生一计时讯号表示该电流感测讯号介于该低参考电压与该高参考电压的时间。

3.如权利要求1所述的电源供应器输入电压侦测电路，其特征在于，该判断电路包括一定时器。

Images