CN203313080U - 具有保护电路的电源转换装置 - Google Patents

Abstract

一种具有保护电路的电源转换装置，包含一个电力转换单元、一个功因控制电路，及一个保护电路。该电力转换单元接收一个输入电压及一个开关控制信号，并转换成一个输出电力供应至一个负载。该功因控制电路包括一个接收一个保护触发讯号的检测端，并输出对应该保护触发讯号的该开关控制信号。该保护电路电连接于该电力转换单元及该功因控制电路的检测端，接收该输出电力，并输出该保护触发讯号。当该电源电路过载或短路时，该保护电路输出该保护触发讯号，该功因控制电路输出对应的开关控制信号以使该电力转换单元接收停止运作，进而避免内部的电路组件损毁。

Description

具有保护电路的电源转换装置

技术领域

本实用新型涉及一种电源转换装置，特别是涉及一种具有保护电路的电源转换装置。

背景技术

随着电子产业的蓬勃发展，交换式电源转换器已成为电子产品之主要电力来源，因此针对电子产品的电能利用效率与安全性已成为致力研究的议题。由于绿能时代的来临，采用主动式功因修正电路的高功率电源转换器已逐渐成为主流。

然而，主动式功因修正电路本身不具保护功能，当电源电路过载或短路时，可能会导致该电源转换器损毁，造成无法提供负载适当之电力。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种具有保护电路的电源转换装置。

本实用新型具有保护电路的电源转换装置，包含一个电力转换单元、一个功因控制电路，及一个保护电路。

该电力转换单元接收一个呈交流的输入电压及一个开关控制信号，受该开关控制信号的控制将该输入电压转换成一个直流输出电力供应至一个负载。

该功因控制电路电连接该电力转换单元，并包括一个接收一个保护触发讯号的检测端，及一个接收一个第一供电电压的电源输入端，并输出对应该保护触发讯号的该开关控制信号。

该保护电路电连接于该电力转换单元及该功因控制电路的检测端，侦测该输出电力，并输出对应该输出电力的该保护触发讯号。

本实用新型具有保护电路的电源转换装置，该电力转换单元包括一个输入整流滤波电路、一个变压器，及一个开关；

该输入整流滤波电路用于将该输入电压进行直流转换以得到一个呈直流的整流电压，

该变压器电连接于该输入整流滤波电路以接收该整流电压，并输出对应的一个第一感应电压及一个第二感应电压，

该开关电连接该变压器及该功因控制电路，用以接收该开关控制信号，并受该开关控制信号控制而于导通与不导通之间切换。

本实用新型具有保护电路的电源转换装置，该电力转换单元还包括一个输出整流滤波电路，该输出整流滤波电路电连接于该负载及该变压器间，接收该第一感应电压并进行整流滤波以得到该输出电力，该输出电力具有一个输出电流和一个输出电压。

本实用新型具有保护电路的电源转换装置，该电力转换单元还包括一个电连接该输入整流滤波电路与一个交流电源之间的的电磁兼容电路，该电磁兼容电路接收来自该交流电源的输入电压并滤除电磁干扰讯号后输出至该输入整流滤波电路。

本实用新型具有保护电路的电源转换装置，该保护电路包括一个第一保护电阻、一个比较电路、一个保护发光二极管、一个保护感光晶体管、一个第二保护电阻、一个第一保护开关、一个第三保护电阻、一个第一保护电容，及一个第二保护开关；该第一保护电阻具有一个电连接该负载并输出一个负载检测电压的第一端，及一个接地的第二端；该比较电路电连接该第一保护电阻，接收该负载检测电压及一个参考稳定电压并进行比较以输出一个比较电压；该保护发光二极管电连接该比较电路，接收该比较电压并输出一个回授讯号；该保护感光晶体管接收该回授讯号，并具有一个电连接该电力转换单元的第一端，及一个第二端；该第二保护电阻具有一个电连接该保护感光晶体管的第二端的第一端，及一个第二端；该第一保护开关具有一个电连接该第二保护电阻的第二端的控制端、一个电连接该保护感光晶体管的第一端的第一端，及一个第二端；该第三保护电阻具有一个电连接该第一保护开关的第二端的第一端，及一个接地的第二端；该第一保护电容具有一个电连接该第三保护电阻的第一端的第一端，及一个接地的第二端；该第二保护开关具有一个电连接该第一保护开关之第二端的控制端、一个电连接该功因控制电路之检测端并输出该保护触发讯号的第一端，及一个接地的第二端。

本实用新型具有保护电路的电源转换装置，该比较电路具有一个比较器、一个第四保护电阻，及一个第五保护电阻；该比较器具有一个电连接该第一保护电阻的第一端以接收该负载检测电压的非反相端、一个接收该参考稳定电压的反相端，及一个输出该比较电压的比较输出端；该第四保护电阻具有一个电连接该比较器的反相端的第一端，及一个接地的第二端；该第五保护电阻具有一个电连接该第四保护电阻的第一端的第一端，及一个电连接该比较器的比较输出端的第二端。

本实用新型具有保护电路的电源转换装置，该保护电路还包括一个限流电阻,具有一个电连接该电力转换单元的第一端，及一个电连接该保护感光晶体管的第一端的第二端。

本实用新型具有保护电路的电源转换装置，该具有保护电路的电源转换装置还包含一个侦测回授控制电路，及一个参考电压稳压电路；该侦测回授控制电路电连接该输出整流滤波电路及该负载，用以分别接收该输出电力及该负载检测电压，并输出一个参考电压；该参考电压稳压电路电连接该侦测回授控制电路以接收该参考电压，并输出该参考稳定电压至该比较器的反相端。

本实用新型具有保护电路的电源转换装置，该电力转换单元还包括一个供电电阻、一个供电二极管、一个供电稳压电路，及一个供电整流滤波稳压电路；该供电电阻具有一个电连接该输入整流滤波电路的第一端，及一个第二端；该供电二极管具有一个电连接该变压器的阳极端，及一个阴极端；该供电稳压电路电连接该供电电阻的第二端，及该供电二极管的阴极端，并输出该第一供电电压至该功因控制电路的电源输入端；该供电整流滤波稳压电路电连接该变压器以接收该第二感应电压，并输出一个第二供电电压至该侦测回授控制电路、该参考电压稳压电路，及该比较器。

本实用新型的有益效果在于：借由该保护电路输出对应该输出电力的该保护触发讯号，该功因控制电路输出对应该保护触发讯号的该开关控制信号，可控制该电力转换单元在过载或短路时停止输出该输出电力，如此可实时避免因过载或短路所产生的大电流损毁内部电路组件。

附图说明

图1是本实用新型具有保护电路的电源转换装置之一较佳实施例的电路图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。

参阅图1，本实用新型具有保护电路的电源转换装置之较佳实施例为一返驰式交换型电源供应器，适用于提供直流电力给一个负载9，并包含一个电力转换单元3、一个功因控制电路4、一个保护电路5、一个侦测回授控制电路6，及一个参考电压稳压电路7。

该电力转换单元3包括一个电磁兼容电路31、一个输入整流滤波电路32、一个开关33、一个变压器T1、一个输出整流滤波电路34、一个供电稳压电路35、一个供电电阻R31、一个供电二极管D31，及一个供电整流滤波稳压电路36。

该电磁兼容电路31电连接于一个交流电源与输入整流滤波电路32之间，以接收来自该交流电源的输入电压，并滤除电磁干扰讯号后输出至输入整流滤波电路32，进而提供整体电路之驱动电力。

该输入整流滤波电路32电连接于该电磁兼容电路31，接收该电磁兼容电路31的输入电压，并进行直流转换以得到一个呈直流的整流电压。

该变压器T1电连接于该输入整流滤波电路32，接收该整流电压以输出对应的一个第一感应电压及一个第二感应电压，并输出一个变压回授电压。

该开关33电连接该变压器T1与地之间，且具有一个电连接该功因控制电路4以接收一个开关控制信号的控制端、一个电连接该变压器T1的第一端，及一个接地的第二端，并根据该开关控制信号的控制而于导通与不导通之间切换。

该输出整流滤波电路34电连接于该变压器T1及该负载9间，用以接收该第一感应电压并进行整流滤波而得到一个直流输出电力，该直流输出电力供应至该负载9并具有一个输出电流及一个输出电压，且该输出之电压或电流是追随该负载9而有所变化，且其电压或电流的变化是依产品类型而设定的。

该供电电阻R31具有一个电连接该输入整流滤波电路32的第一端，及一个第二端；该供电二极管D31具有一个电连接该变压器T1的阳极端，及一个阴极端；该供电稳压电路35电连接该供电电阻R31的第二端，及该供电二极管D31的阴极端，用以接收该输入整流滤波电路32及变压器T1所输出并经整流的电压，并输出一个第一供电电压。

该供电整流滤波稳压电路36电连接该变压器T1以接收该第二感应电压，并输出一个第二供电电压。

该功因控制电路4电连接该电力转换单元3的供电稳压电路35及该开关33，并包括一个接收一个保护触发讯号及该变压回授电压的检测端41，及一个接收该第一供电电压的电源输入端42，并输出对应该保护触发讯号及该变压回授电压的该开关控制信号。

该保护电路5包括一个第一保护电阻R51、一个比较电路51、一个保护发光二极管D52、一个保护感光晶体管U52、一个第二保护电阻R52、一个第一保护开关Q51、一个第三保护电阻R53、一个第一保护电容C53、一个第二保护开关Q52，及一个限流电阻R56。

该第一保护电阻R51具有一个电连接该负载9并输出一个负载检测电压的第一端，及一个接地的第二端，且该负载检测电压是追随该输出电流变化。

该比较电路51具有一个比较器U51、一个第四保护电阻R54，及一个第五保护电阻R55。该比较器U51具有一个电连接该第一保护电阻R51之第一端以接收该负载检测电压的非反相端511、一个接收一个参考稳定电压的反相端512，及一个输出一个比较电压的比较输出端513；该第四保护电阻R54具有一个电连接该比较器U51的反相端512的第一端，及一个接地的第二端；该第五保护电阻R55具有一个电连接该第四保护电阻R54的第一端的第一端，及一个电连接该比较器U51的比较输出端513的第二端。

该比较器U51用以对该非反相端511所接收的负载检测电压及该反相端512所接收的参考稳定电压进行差异比较，并借由该第四保护电阻R54进行分压作用，以及该第五保护电阻R55进行增益作用，再由该比较输出端513输出该比较电压。

该保护发光二极管D52电连接该比较器U51的比较输出端513，用以接收该比较电压，并输出一个回授讯号。于本实施例中，该回授讯号为光讯号。

该限流电阻R56具有一个电连接该供电稳压电路35且接收该第一供电电压的第一端，及一个第二端。

该保护感光晶体管U52接收该保护发光二极管D52所输出的回授讯号，并具有一个电连接该限流电阻R56的第二端的第一端，及一个第二端；该第二保护电阻R52具有一个电连接该保护感光晶体管U52的第二端的第一端，及一个第二端。

该第一保护开关Q51具有一个电连接该第二保护电阻R52的第二端的控制端、一个电连接该保护感光晶体管U52的第一端及该限流电阻R56的第二端的第一端，及一个第二端；该第三保护电阻R53具有一个电连接该第一保护开关Q51的第二端的第一端，及一个接地的第二端；该第一保护电容C53具有一个电连接该第三保护电阻R53的第一端的第一端，及一个接地的第二端；该第二保护开关Q52具有一个电连接该第一保护开关Q51之第二端的控制端、一个电连接该功因控制电路4之检测端41并输出该保护触发讯号的第一端，及一个接地的第二端，且该第二保护开关Q52的控制端并电连接该第三保护电阻R53的第一端及该第一保护电容C53的第一端。

该侦测回授控制电路6电连接该输出整流滤波电路34及该负载9，用以分别接收该输出电力及该负载检测电压，并输出一个参考电压。

该参考电压稳压电路7电连接该侦测回授控制电路6以接收该参考电压，并输出该参考稳定电压至该比较器U51的反相端512。

该侦测回授控制电路6、该参考电压稳压电路7，及该比较电路51的比较器U51分别接收该供电整流滤波稳压电路36输出的第二供电电压。

由于返驰式交换型电源供应原理为此业界所熟悉的内容，故在此不予赘述。

当该电源转换装置连接该负载9而使内部电路过载或发生短路情况时，该负载9所通过的大电流会使该第一保护电阻R51的第一端所输出的负载检测电压大幅上升，经过该比较器U51将该负载检测电压与该参考稳定电压作比较后，会使该比较器U51的比较输出端513所输出的该比较电压大于该保护发光二极管D52的临界电压，进而使该保护发光二极管D52输出该回授讯号，该保护感光晶体管U52在接收到该回授讯号后导通，并使该第一供电电压通过该限流电阻R56、该保护感光晶体管U52及该第二保护电阻R52，进而触发该第一保护开关Q51导通，接着该第一供电电压在该限流电阻R56、该第一保护开关Q51及该第三保护电阻R53的通路上产生电流，此时该限流电阻R56用以对此电流作限流，以避免此电流过大造成电路组件损坏。

此时，该第一保护开关Q51导通而使该第一供电电压先经过该第三保护电阻R53分压，并经该第一保护电容C53消除噪声后，触发该第二保护开关Q52的控制端，使该第二保护开关Q52导通。

由于该第二保护开关Q52的第二端接地，因此可以通过该第二保护开关Q52而将该功因控制电路4的检测端41的电压拉低到趋近于0V(即该第二保护开关Q52的第一端输出趋近于0V的保护触发讯号)，如此会使该功因控制电路4无法再接收该变压器T1所输出的变压回授电压。

当该功因控制电路4侦测到该检测端41的电压趋近于0V时，即停止输出触发该开关33的开关控制信号，而使该开关33无法再接受该开关控制信号的控制而于导通与不导通之间切换，导致该电力转换模块3停止输出该输出电力，使电源转换装置呈现关闭(Shut down)状态。

此时，该第一保护开关Q51及该第二保护开关Q52通过该限流电阻R56接收该供电电阻R31所直接提供之电力而维持于稳定的导通状态，于是使该保护电路呈现稳定的锁定状态，如此可避免因电路过载或发生短路而产生的过电流对该电源转换装置的内部组件造成损害。

于本实施例中，借由将该功因控制电路4的检测端41拉至接地以使该电源转换装置呈现关闭状态，但不限于此。

经由以上的说明，可再将本实用新型的优点归纳如下：

当该电源转换装置发生电路短路或过载时，会使该第一保护电阻R51产生大负载检测电压，借由该保护电路5将该功因控制电路4的检测端41拉至接地，可以停止该功因控制电路4输出该开关控制信号，使该开关33不能于导通与不导通的状态间切换，进而使该电源转换装置呈现关闭状态，如此可实时避免因过载或短路所产生的大电流损毁内部组件，并可同时保护该负载9不被过电流损坏，故确实能达成本实用新型之目的。

Claims (9)

1.一种具有保护电路的电源转换装置，包含：一个电力转换单元及一个功因控制电路； 

该电力转换单元接收一个呈交流的输入电压及一个开关控制信号，并受该开关控制信号的控制将该输入电压转换成一个直流输出电力供应至一个负载； 

该功因控制电路电连接该电力转换单元，包括一个接收一个保护触发讯号的检测端，及一个接收一个第一供电电压的电源输入端，并输出对应该保护触发讯号的该开关控制信号； 

其特征在于： 

该电源转换装置还包含一个保护电路，该保护电路电连接于该电力转换单元及该功因控制电路的检测端，侦测该输出电力，并输出对应该输出电力的该保护触发讯号。 

2.根据权利要求1所述的具有保护电路的电源转换装置，其特征在于：该电力转换单元包括一个输入整流滤波电路、一个变压器，及一个开关； 

该输入整流滤波电路用于将该输入电压进行直流转换以得到一个呈直流的整流电压， 

该变压器电连接于该输入整流滤波电路以接收该整流电压，并输出对应的一个第一感应电压及一个第二感应电压， 

该开关电连接该变压器及该功因控制电路，用以接收该开关控制信号，并受该开关控制信号控制而于导通与不导通之间切换。 

3.根据权利要求2所述的具有保护电路的电源转换装置，其特征在于：该电力转换单元还包括一个输出整流滤波电路，该输出整流滤波电路电连接于该负载及该变压器间，接收该第一感应电压并进行整流滤波以得到该输出电力，该输出电力具有一个输出电流和一个输出电压。 

4.根据权利要求3所述的具有保护电路的电源转换装置，其特征在于：该电力转换单元还包括一个电连接该输入整流滤波电路与一个交流电源之间的电磁兼容电路，该电磁兼容电路接收来自该交流电源的输入电压并滤除电磁干扰讯号后输出至该输入整流滤波电路。 

5.根据权利要求3所述的具有保护电路的电源转换装置，其特征在于：该保护电路包括一个第一保护电阻、一个比较电路、一个保护发光二极管、一个保护感光晶体管、一个第二保护电阻、一个第一保护开关、一个第三保护电阻、一个第一保护电容，及一个第二保护开关；该第一保护电阻具有一个电连接该负载并输出一个负载检测电压的第一端，及一个接地的第二端；该比较电路电连接该第一保护电阻，接收该负载检测电压及一个参考稳定电压并进行比较以输出一个比较电压；该保护发光二极管电连接该比较电路，接收该比较电压并输出一个回授讯号；该保护感光晶体管接收该回授讯号，并具有一个电连接该电力转换单元的第一端，及一个第二端；该第二保护电阻具有一个电连接该保护感光晶体管的第二端的第一端，及一个第二端；该第一保护开关具有一个电连接该第二保护电阻的第二端的控制端、一个电连接该保护感光晶体管的第一端的第一端，及一个第二端；该第三保护电阻具有一个电连接该第一保护开关的第二端的第一端，及一个接地的第二端；该第一保护电容具有一个电连接该第三保护电阻的第一端的第一端，及一个接地的第二端；该第二保护开关具有一个电连接该第一保护开关之第二端的控制端、一个电连接该功因控制电路之检测端并输出该保护触发讯号的第一端，及一个接地的第二端。 

6.根据权利要求5所述的具有保护电路的电源转换装置，其特征在于：该比较电路具有一个比较器、一个第四保护电阻，及一个第五保护电阻；该比较器具有一个电连接该第一保护电阻的第一端以接收该负载检测电压的非反相端、一个接收该参考稳定电压的反相端，及一个输出该比较电压的比较输出端；该第四保护电阻具有一个电连接该比较器的反相端的第一端，及一个接地的第二端；该第五保护电阻具有一个电连接该第四保护电阻的第一端的第一端，及一个电连接该比较器的比较输出端的第二端。 

7.根据权利要求6所述的具有保护电路的电源转换装置，其特征在于：该保护电路还包括一个限流电阻,具有一个电连接该电力转换单元的第一端，及一个电连接该保护感光晶体管的第一端的第二端。 

8.根据权利要求7所述的具有保护电路的电源转换装置，其特征在于：该具有保护电路的电源转换装置还包含一个侦测回授控制电 路，及一个参考电压稳压电路；该侦测回授控制电路电连接该输出整流滤波电路及该负载，用以分别接收该输出电力及该负载检测电压，并输出一个参考电压；该参考电压稳压电路电连接该侦测回授控制电路以接收该参考电压，并输出该参考稳定电压至该比较器的反相端。 

9.根据权利要求8所述的具有保护电路的电源转换装置，其特征在于：该电力转换单元还包括一个供电电阻、一个供电二极管、一个供电稳压电路，及一个供电整流滤波稳压电路；该供电电阻具有一个电连接该输入整流滤波电路的第一端，及一个第二端；该供电二极管具有一个电连接该变压器的阳极端，及一个阴极端；该供电稳压电路电连接该供电电阻的第二端，及该供电二极管的阴极端，并输出该第一供电电压至该功因控制电路的电源输入端；该供电整流滤波稳压电路电连接该变压器以接收该第二感应电压，并输出一个第二供电电压至该侦测回授控制电路、该参考电压稳压电路，及该比较器。 

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