CN204651904U - 电源供应器的保护电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种电源供应器的保护电路。电源供应器包含一电力转换单元，电力转换单元具有一一次侧绕组及一二次侧绕组，一次侧绕组接收一输入电压，二次侧绕组用于产生一输出电压，保护电路包含一第一阻抗单元，其是耦接二次侧绕组，电源供应器的一负载电流流经第一阻抗单元，输出电压产生于第一阻抗单元；一第二阻抗单元是耦接二次侧绕组，并产生一参考电压；一比较单元是耦接第一阻抗单元与第二阻抗单元，并比较输出电压与参考电压，而产生一保护讯号，以截止电源供应器；一调整单元耦接第二阻抗单元与比较单元，并调整参考电压的大小，以控制比较单元输出保护讯号。

Description

电源供应器的保护电路
技术领域
本实用新型涉及一种保护电路，其是尤指一种电源供应器的保护电路。
背景技术
不论在计算机或其它电器内部，通常都设有电源保护的电路，用来侦测系统电源的稳定与否，并于系统电源发生异常时，及时启动保护机制，或关掉电源，或发出警示讯号，以使系统在电源产生异常时，能将损害降到最低程度。对于高阶电子产品而言，例如计算机，电源保护的机制更是不可获缺。
在电源供应器领域中，电源供应器的输出电压或输出电流的保护电路是很重要的一个功能，它可以避免电源供应器输出不当的输出电压或电流而导致产品的永久性破坏。一般保护电路的保护功能包含过电压(Over Voltage)保护、低电压(Under Voltage)保护、短路保护或过载(Over Loading)保护等等。而上述保护电路的保护功能之中，过载保护是最不容易精准的控制，因为它包含了很多的参数，尤其是电路板的布局方式，更是影响其保护的结果。
然而，现今传统的电源供应器的保护电路的保护方法在需要精确的保护状态下，需要以人工的方式调整保护参数，此作法的缺点包括耗费工时与调整稳定性差等因子。
因此，如何针对上述问题而提出一种新颖电源供应器的保护电路，其可避免以人工的方式来调整保护参数以节省工时，并提高调整稳定性，可解决上述的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的之一，在于提供一种电源供应器的保护电路，其通过一调整单元来调整一参考电压的大小，而控制一比较单元输出一保护讯号，以达到保护产品的目的。
本实用新型的目的之一，在于提供一种电源供应器的保护电路，其通过一可变电流源来调整一参考电压的大小，而控制一比较单元输出一保护讯号，以达到保护产品的目的。
本实用新型的目的之一，在于提供一种电源供应器的保护电路，其可增加保护的精准度。
本实用新型的技术方案是：一种电源供应器的保护电路，电源供应器包含一电力转换单元，该电力转换单元具有一一次侧绕组及一二次侧绕组，该一次侧绕组接收一输入电压，该二次侧绕组用于产生一输出电压，该保护电路包含：
一第一阻抗单元，耦接该电力转换单元的该二次侧绕组，该电源供应器的一负载电流流经该第一阻抗单元，该输出电压产生于该第一阻抗单元；
一第二阻抗单元，耦接该电力转换单元的该二次侧绕组，并产生一参考电压；
一比较单元，耦接该第一阻抗单元与该第二阻抗单元，并比较该输出电压与该参考电压，而产生一保护讯号，以截止该电源供应器；以及
一调整单元，耦接该第二阻抗单元与该比较单元，该调整单元产生一参考电流而调整该参考电压的大小，以控制该比较单元输出该保护讯号。
本实用新型中，其中该比较单元耦接一控制电路，该比较单元传送该保护讯号至该控制电路，该控制电路依据该保护讯号截止该电源供应器。
本实用新型中，其中该控制电路产生一切换讯号，该切换讯号切换一开关而切换该电力转换单元，以产生该输出电压，该开关耦接于该一次侧绕组，该控制电路依据该保护讯号禁用该切换讯号，以截止该电源供应器。
本实用新型中，其中该比较单元是比较该输出电压小于该参考电压时，该比较单元则产生该保护讯号。
本实用新型中，其中该调整单元为一可变电流源，以控制该第二阻抗单元依据该可变电流源输出的该参考电流，而产生该参考电压。
本实用新型中，其中该可变电流源的该参考电流是由最大值开始递减。
本实用新型中，其中该第一阻抗单元的一阻抗值为一固定值。
本实用新型中，其中该第二阻抗单元的一阻抗值为一固定值。
本实用新型中，其中该比较单元为一运算放大器(Operation Amplifier，OPA)。
本实用新型中，其中该第一阻抗单元与该第二阻抗单元为一电阻。
本实用新型具有的有益效果：本实用新型的电源供应器的保护电路是运用于包含有一电力转换单元的电源供应器，电力转换单元具有一一次侧绕组及一二次侧绕组，一次侧绕组接收一输入电压，二次侧绕组用于产生一输出电压，保护电路由一第一阻抗单元耦接电力转换单元的二次侧绕组，电源供应器的一负载电流流经第一阻抗单元，输出电压产生于第一阻抗单元；一第二阻抗单元是耦接电力转换单元的二次侧绕组，并产生一参考电压；一比较单元是耦接第一阻抗单元与第二阻抗单元，并比较输出电压与参考电压，而产生一保护讯号，以截止电源供应器；一调整单元耦接第二阻抗单元与比较单元，并产生一参考电流而调整参考电压的大小，以控制比较单元输出保护讯号。如此，本实用新型通过调整单元来调整参考电压的大小，而控制比较单元输出保护讯号，以达到保护产品的目的。
附图说明
图1为本实用新型的保护电路运用于电源供应器的一较佳实施例的电路图；以及
图2为本实用新型的一较佳实施例的流程图。
【图号对照说明】
1     保护电路                          10      电力转换单元
20    开关                              30      电流感测电阻
40    调整单元                          50      二极管
51    电容                              60      比较单元
61    第一阻抗单元                      62      第二阻抗单元
70    控制电路                          ILOAD    负载电流
IP    切换电流                          IR      参考电流
NP    一次侧绕组                        NS      二次侧绕组
OCP   保护讯号                          SW      切换讯号
VCS   电流感测讯号                      VIN      输入电压
VO    输出电压                          VR      参考电压
具体实施方式
为使对本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
请参阅图1，为本实用新型的保护电路运用于电源供应器的一较佳实施例的电路图。如图所示，本实用新型的电源供应器的保护电路1是可应用于过电压(Over Voltage)保护、低电压(Under Voltage)保护、短路保护或过载(Over Loading)保护等等，而于此实施例中，本实用新型是应用于过电压的保护，并且本实用新型的保护电路1于本实施例中是用于对电源供应器的二次侧进行电压的检测，即本实用新型的保护电路1耦接于电源供应器的输出端而进行保护，本实用新型的保护电路1包含一第一阻抗单元61、一第二阻抗单元62、一比较单元60与一调整单元40。电源供应器包含一电力转换单元10、一开关20、一电流感测电阻30与一控制电路70。
于一实施例中，电力转换单元10为一变压器，变压器具有一一次侧绕组NP及一二次侧绕组NS，一次侧绕组NP的一端接收电源供应器的一输入电压VIN，二次侧绕组NS用于产生一输出电压VO，电力转换单元10是用以转换电源供应器的输入电压VIN，以产生输出电压VO。开关20耦接于一次侧绕组NP的另一端，以切换电力转换单元10，而产生输出电压VO。于一实施例中，开关20可为一功率晶体管。电流感测电阻30耦接于开关20与接地端间，用于感测流经开关20的一切换电流IP，而产生一电流感测讯号VCS，电流感测讯号VCS相关联于切换电流IP。控制电路70接收电流感测讯号VCS，以依据电流感测讯号VCS产生一切换讯号SW，切换讯号SW切换开关20，以切换电力转换单元10而产生输出电压VO。
一二极管50的一阳极耦接于二次侧绕组NS的一端。一电容51耦接于二极管50的一阴极与二次侧绕组NS的另一端间。二极管50与电容51用于产生输出电压VO。第一阻抗单元61的一端耦接于二极管50的阴极与电容51，也就是耦接电力转换单元10的二次侧绕组NS，而耦接电源供应器的输出端，并电源供应器所输出的一负载电流ILOAD流经第一阻抗单元61，输出电压VO产生于第一阻抗单元61的另一端。第二阻抗单元62的一端耦接于二极管50的阴极、电容51与第一阻抗单元61的连接点，也就是耦接电力转换单元10的二次侧绕组NS，并第二阻抗单元62是可依据电源供应器输出的负载电流ILOAD而产生一参考电压VR，比较单元60是耦接第一阻抗单元61的另一端与第二阻抗单元62的另一端，而接收输出电压VO与第二阻抗单元62所产生的参考电压VR，并比较输出电压VO与参考电压VR，而产生一保护讯号OCP，以截止电源供应器而达到保护的目的。于一实施例中，第一阻抗单元61的一阻抗值与第二阻抗单元62的一阻抗值为一固定值，第一阻抗单元61与第二阻抗单元62为电阻。
于一实施例中，比较单元60为一运算放大器，该比较单元60具有一正输入端、一负输入端与一输出端。比较单元60的负输入端耦接第一阻抗单元61的另一端，以接收输出电压VO，而正输入端耦接第二阻抗单元62的另一端与调整单元40，以接收第二阻抗单元62输出的参考电压VR，比较单元60接收输出电压VO与参考电压VR后，而比较输出电压VO与参考电压VR的电压大小，当输出电压VO小于参考电压VR(即表示电源供应器所产生的输出电压VO为过电压的状态)时，比较单元60的输出端则输出保护讯号OCP，比较单元60的输出端耦接控制电路70，并将保护讯号OCP传送至控制电路70，控制电路70依据保护讯号OCP禁用切换讯号SW，以截止电源供应器，而达到保护的目的。
调整单元40是耦接第二阻抗单元62的另一端与比较单元60，并调整参考电压VR的大小，调整单元40用以产生一参考电流IR，以控制比较单元60输出该保护讯号OCP的门坎值。于本实施例中，调整单元40为一可变电流源，以控制第二阻抗单元62依据调整单元40输出的参考电流IR，而产生参考电压VR，即本实用新型的调整单元40所输出的参考电流IR大小可决定第二阻抗单元62输出的参考电压VR大小，也就是说，当调整单元40所输出的参考电流IR下降时，第二阻抗单元62输出的参考电压VR也就随着上升。于一实施例中，可变电流源的参考电流IR是由最大值开始递减。
如此，本实用新型可通过调整单元40来调整参考电压VR的大小，而控制比较单元60输出保护讯号OCP，以达到保护产品的目的。
请一并参阅图2，为本实用新型的一较佳实施例的设定保护电路的调整单元的参考电流的流程图。如图所示，本实施例的调整单元40设定输出参考电流IR的流程是先执行步骤S10，设定调整单元40输出的参考电流IR，使参考电压VR为过电压状态的输出电压的120％，即先设定调整单元40输出的参考电流IR，让参考电压VR大于电源供应器处于过电压状态所输出的输出电压VO一定的倍数。如此，可避免初始设定参考电流IR而使参考电压VR小于电源供应器处于过电压状态所输出的输出电压VO，让电源供应器处于过电压状态而使负载(产品)烧毁。之后，执行步骤S12，比较输出电压VO与参考电压VR，以设定保护状态，即在设定完参考电流IR后，则比较输出电压VO与参考电压VR，接着执行步骤S14，判断比较单元60是否输出保护讯号OCP，即如步骤S16所示，当输出电压VO小于参考电压VR时，比较单元60输出保护讯号OCP，此时，由于电源供应器所输出的输出电压VO为过电压状态下的输出电压VO，所以，此时若侦测到保护讯号OCP时，则可以设定参考电流IR为一门坎值，也就是说，此时的参考电流IR让第二阻抗单元62所产生的参考电压VR用于作为电源供应器的输出过电压保护的门坎；又，如步骤S18所示，当输出电压VO大于参考电压VR时，而未侦测到保护讯号OCP被产生时，则表示目前所设定的参考电流IR太高，而需要调降该参考电流IR使参考电压VR上升，而等于电源供应器输出的过电压状态的输出电压VO，以设定出适当的参考电流IR，于此实施例中，是每次下降参考电流IR使参考电压VR上升2％，并重复执行步骤S14，直到设定出适当的参考电流IR。
综上所述，本实用新型的保护电路是运用于电源供应器，电源供应器包含一电力转换单元，电力转换单元具有一一次侧绕组及一二次侧绕组，一次侧绕组接收一输入电压，二次侧绕组用于产生一输出电压，保护电路由一第一阻抗单元耦接电力转换单元的二次侧绕组，电源供应器的一负载电流流经第一阻抗单元，输出电压产生于第一阻抗单元；一第二阻抗单元是耦接电力转换单元的二次侧绕组，并产生一参考电压；一比较单元是耦接第一阻抗单元与第二阻抗单元，并比较输出电压与参考电压，而产生一保护讯号，以截止电源供应器；一调整单元耦接第二阻抗单元与比较单元，并产生一参考电流而调整参考电压的大小，以控制比较单元输出保护讯号。如此，本实用新型通过调整单元来调整参考电压的大小，而控制比较单元输出保护讯号，以达到保护产品的目的。
综上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型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，均应包括于本实用新型的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种电源供应器的保护电路，其特征在于，电源供应器包含一电力转换单元，该电力转换单元具有一一次侧绕组及一二次侧绕组，该一次侧绕组接收一输入电压，该二次侧绕组用于产生一输出电压，该保护电路包含：
一第一阻抗单元，耦接该电力转换单元的该二次侧绕组，该电源供应器的一负载电流流经该第一阻抗单元，该输出电压产生于该第一阻抗单元；
一第二阻抗单元，耦接该电力转换单元的该二次侧绕组，并产生一参考电压；
一比较单元，耦接该第一阻抗单元与该第二阻抗单元，并比较该输出电压与该参考电压，而产生一保护讯号，以截止该电源供应器；以及
一调整单元，耦接该第二阻抗单元与该比较单元，该调整单元产生一参考电流而调整该参考电压的大小，以控制该比较单元输出该保护讯号。
2.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，其中该比较单元耦接一控制电路，该比较单元传送该保护讯号至该控制电路，该控制电路依据该保护讯号截止该电源供应器。
3.如权利要求2所述的保护电路，其特征在于，其中该控制电路产生一切换讯号，该切换讯号切换一开关而切换该电力转换单元，以产生该输出电压，该开关耦接于该一次侧绕组，该控制电路依据该保护讯号禁用该切换讯号，以截止该电源供应器。
4.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，其中该比较单元是比较该输出电压小于该参考电压时，该比较单元则产生该保护讯号。
5.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，其中该调整单元为一可变电流源，以控制该第二阻抗单元依据该可变电流源输出的该参考电流，而产生该参考电压。
6.如权利要求5所述的保护电路，其特征在于，其中该可变电流源的该参考电流是由最大值开始递减。
7.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，其中该第一阻抗单元的一阻抗值为一固定值。
8.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，其中该第二阻抗单元的一阻抗值为一固定值。
9.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，其中该比较单元为一运算放大器。
10.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，其中该第一阻抗单元与该第二阻抗单元为一电阻。
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