TW201300792A - 電源檢測電路及具有該電源檢測電路之電源電路 - Google Patents

Abstract

一種電源檢測電路及具有該電源檢測電路之電源電路，該電源電路包括脈寬調製控制器、複數個子電路及電源檢測電路，每一子電路均形成有電源訊號輸出端，該電源檢測電路連接至所述電源訊號輸出端及脈寬調製控制器，用於檢測所述電源訊號輸出端是否正常工作，並根據其檢測狀況確定是否關閉電源電路。

Description

電源檢測電路及具有該電源檢測電路之電源電路

本發明涉及一種電源檢測電路及具有該電源檢測電路之電源電路。

為獲得更為穩定之電壓、較大之電流以及降低供電電路之溫度，習知之電腦主機板之供電電路大多採用多相降壓式變換電路。多相降壓式變換電路正常工作時，其中之多相電源依照預定之時序輪流切換工作。然而，於絕大多數習知之電腦系統中若多相電源中某一相或某幾相電源出現異常而其他幾相電源輸出脈衝仍然正常時，系統一般無法偵測到電源異常。此時，損壞之一相或幾相電源所承擔之工作將由正常之電源分擔，這樣將導致其他幾相正常輸出之電源負荷加重，將會降低電源之使用壽命，嚴重時還會導致電源之燒毀。

鑒於上述內容，有必要提供一種可有效檢測該多相電源異常之電源檢測電路。

另外，有必要提供一種具有該電源檢測電路之電源電路。

一種電源檢測電路，應用於電源電路，該電源電路包括脈寬調製控制器及複數個子電路，每一子電路均形成有電源訊號輸出端，所述脈寬調製控制器包括使能引腳及啟動引腳，該電源檢測電路包括數量與子電路數量相應之取樣電路、第一開關管及第二開關管，每一取樣電路包括控制開關，該取樣電路之輸入端分別連接至相應之電源訊號輸出端，該取樣電路藉由該控制開關與該第一開關管之閘極相連，所述第一開關管之閘極藉由一電阻連接至一電源，該第一開關管之源極接地，該第一開關管之汲極連接至所述啟動引腳，並藉由一電阻連接至所述電源，該第二開關管之閘極連接至所述第一開關管之閘極，該第二開關管之源極接地，該第二開關管之汲極連接至所述使能引腳，並藉由電阻連接至所述電源，當該複數個電源訊號輸出端均輸出脈衝訊號時，所述控制開關均導通而第一開關管及第二開關管截止，使得第一開關管之集極及第二開關管之集極均輸出高電平至所述使能引腳及啟動引腳，進而啟動該脈寬調製控制器；當該複數個電源訊號輸出端中至少有一個未輸出脈衝訊號時，所述控制開關至少有一個截止而第一開關管及第二開關管導通，使得第一開關管之集極及第二開關管之集極均輸出低電平至所述使能引腳及啟動引腳，進而閉該脈寬調製控制器。

一種電源電路，包括脈寬調製控制器及複數個子電路，每一子電路均形成有電源訊號輸出端，該電源電路包括電源檢測電路，該電源檢測電路連接至所述電源訊號輸出端及脈寬調製控制器，用於檢測所述電源訊號輸出端是否正常工作，並根據其檢測狀況確定是否關閉電源電路。

本發明之電源電路藉由設置電源檢測電路，以對電源電路進行偵測，一旦發現該電源電路輸出異常，即可及時關閉電源電路，進而防止因缺相而造成仍然正常之各相電源及其他元件之損壞。

請參閱圖1，本發明較佳實施方式提供一種電源電路100，包括脈寬調製（pulse width modulation，PWM）控制器11、複數個子電路12及電源檢測電路13。於本實施方式中，所述電源電路100為三相電源，包括三個子電路12。該PWM控制器11包括使能引腳P1、啟動引腳P2及複數個控制引腳P3-P5。

每一子電路12均包括電壓輸入端Vin、電壓輸出端Vout、驅動晶片121及場效應管Q1、Q2。該電壓輸入端Vin連接到供電電源，用以為該電源電路100供電。所述驅動晶片121分別連接至所述控制引腳P3-P5，並連接至所述場效應管Q1、Q2之閘極，用於接收所述PWM控制器11輸出之控制訊號以分別為場效應管Q1及Q2提供低通驅動訊號及高通驅動訊號，進而分別控制場效應管Q1、Q2之導通與截止。所述場效應管Q1之源極接地。所述場效應管Q1之汲極連接至場效應管Q2之源極並分別形成A、B、C三相電源訊號輸出端。所述場效應管Q2之汲極連接所述電壓輸入端Vin。該場效應管Q1之汲極還藉由串聯之電感L及電容C1接地。該電壓輸出端Vout連接至串聯之電感L及電容C1之間，用以為後續之負載提供相應之直流電壓。

該電源檢測電路13連接至所述A、B、C三相電源訊號輸出端、使能引腳P1及啟動引腳P2，用於檢測所述A、B、C三相電源是否均正常工作，並於A、B、C三相電源中任一相異常時提示使用者，並關閉該PWM控制器11及電源電路100，從而避免因缺相而造成其他元件之損壞。具體地，請一併參閱圖2，所述電源檢測電路13包括取樣電路13a、13b、13c、一組開關管Q3、Q4及發光二極體D1。

該取樣電路13a用以檢測A相電源是否正常工作，包括積分電路131、分壓電路132及控制開關Q5。所述積分電路131包括電阻R1及電容C2，所述電阻R1之一端作為所述積分電路131之輸入端與所述A相電源訊號輸出端相連。該電阻R1之另一端與電容C2串聯後接地。所述分壓電路132包括兩電阻R2、R3，該電阻R2之一端連接至串聯之電阻R1與電容C2之間，另一端與電阻R3串聯後接地。該控制開關Q5之閘極連接至電阻R2、R3之間，控制開關Q5之汲極藉由電阻R4連接至電源Vcc。

可理解，該取樣電路13a還包括二極體D2，該二極體D2設置於所述積分電路131與A相電源訊號輸出端之間，用以避免電容C2向A相電源訊號輸出端放電。具體地，該二極體D2之陽極連接所述A相電源訊號輸出端，陰極連接所述積分電路131之輸入端。

該取樣電路13b所包含之元件及元件之間之連接關係與該取樣電路13b基本相同，其區別在於該取樣電路13b之輸入端係連接至該B相電源訊號輸出端，該控制開關Q6之汲極連接至所述控制開關Q5之源極。於此不再贅述。

該取樣電路13c所包含之元件及元件之間之連接關係與該取樣電路13b基本相同，其區別在於該取樣電路13c之輸入端係連接至該C相電源訊號輸出端，該控制開關Q7之汲極連接至所述控制開關Q6之源極，該控制開關Q7之源極接地。於此不再贅述。

該開關管Q3、Q4均為場效應管。其中，該開關管Q3之閘極連接至該控制開關Q5之汲極，該開關管Q3之源極接地。該開關管Q3之汲極連接至該發光二極體D1之陰極。該開關管Q3之汲極還連接至所述PWM控制器11之啟動引腳P2。該發光二極體D1之陽極藉由電阻R5連接至該電源Vcc。該開關管Q4之閘極連接至所述開關管Q3之閘極，該開關管Q4之源極接地。該開關管Q4之汲極藉由電阻R6連接至所述電源Vcc。該開關管Q4之汲極還連接至所述PWM控制器11之使能引腳P1。

當A、B、C三相電源均正常工作時，於A、B、C三相電源訊號輸出端輸出正常之數位脈衝訊號將分別經各自之積分電路131之數位轉換及分壓電路132之分壓，進而施加於控制開關Q5、Q6、Q7之閘極，使得該控制開關Q5、Q6、Q7均導通而開關管Q3、Q4截止。如此，將使得所述PWM控制器11之使能引腳P1及啟動引腳P2分別藉由電阻R6、R5連接至電源Vcc而輸出相應之高電平，進而啟動該PWM控制器11，使得PWM控制器11藉由該控制引腳P3-P5分別輸出相應之控制訊號，進而控制所述A、B、C三相電源均繼續正常工作，同時該發光二極體D1不發光。

當A、B、C三相電源中任意一相無輸出時，以A相電源無輸出為例。此時，所述控制開關Q5截止而控制開關Q6、Q7導通，進而使得該開關管Q3、Q4均藉由電阻R4連接至該電源Vcc而導通。此時，所述開關管Q3、Q4之集極變為低電平。該使能引腳P1及啟動引腳P2因分別連接至該開關管Q3、Q4之集極而變成低電平。如此，將使得所述PWM控制器11停止工作，進而控制所述A、B、C三相電源停止工作，以保護該電源電路100，防止因缺相而造成其他元件之損壞。此時，因該發光二極體D1之陰極連接至所述開關管Q3之集極而變成低電平，進而使得該發光二極體D1導通並發光，以提示使用者，A、B、C三相電源中至少有一相輸出異常。

可理解，所述電源檢測電路13還包括二極體D3，該二極體D3設置於該開關管Q3與電源Vcc之間，用以避免電容C2向A、B、C三相電源訊號輸出端放電。具體地，該二極體D3之陽極藉由一電阻R7連接至所述電源Vcc，該二極體D3之陰極連接至該開關管Q3之汲極。

顯然，所述電源電路100藉由設置電源檢測電路13，以對電源電路100進行偵測，一旦發現該電源電路100輸出異常時，即可及時關閉電源電路100，進而防止因缺相而造成仍然正常之各相電源及其他元件之損壞。另外，該電源電路100藉由設置相應之發光二極體D1，一旦發現該電源電路100輸出異常時，可使得該發光二極體D1導通並發光，進而提示使用者該電源電路100輸出異常，較為直觀。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

100．．．電源電路

11．．．PWM控制器

12．．．子電路

13．．．電源檢測電路

121．．．驅動晶片

13a、13b、13c．．．取樣電路

131．．．積分電路

132．．．分壓電路

Q5、Q6、Q7．．．控制開關

Q1、Q2．．．場效應管

Vin．．．電壓輸入端

Vout．．．電壓輸出端

L．．．電感

C1、C2．．．電容

P1．．．使能引腳

P2．．．啟動引腳

P3-P5．．．控制引腳

D1．．．發光二極體

D2、D3．．．二極體

Q3、Q4．．．開關管

R1-R7．．．電阻

Vcc．．．電源

圖1為本發明較佳實施方式之電源電路之電路圖。

圖2為圖1所示電源電路中電源檢測電路之電路圖。

13．．．電源檢測電路

121．．．驅動晶片

13a、13b、13c．．．取樣電路

131．．．積分電路

132．．．分壓電路

Q5、Q6、Q7．．．控制開關

C2．．．電容

P1．．．使能引腳

P2．．．啟動引腳

D1．．．發光二極體

D2、D3．．．二極體

Q3、Q4．．．開關管

R1-R7．．．電阻

Vcc．．．電源

Claims (10)

1. 一種電源檢測電路，應用於電源電路，該電源電路包括脈寬調製控制器及複數個子電路，每一子電路均形成有電源訊號輸出端，所述脈寬調製控制器包括使能引腳及啟動引腳，其中該電源檢測電路包括數量與子電路數量相應之取樣電路、第一開關管及第二開關管，每一取樣電路包括控制開關，該取樣電路之輸入端分別連接至相應之電源訊號輸出端，該取樣電路藉由該控制開關與該第一開關管之閘極相連，所述第一開關管之閘極藉由一電阻連接至一電源，該第一開關管之源極接地，該第一開關管之汲極連接至所述啟動引腳，並藉由一電阻連接至所述電源，該第二開關管之閘極連接至所述第一開關管之閘極，該第二開關管之源極接地，該第二開關管之汲極連接至所述使能引腳，並藉由電阻連接至所述電源，當該複數個電源訊號輸出端均輸出脈衝訊號時，所述控制開關均導通而第一開關管及第二開關管截止，使得第一開關管之集極及第二開關管之集極均輸出高電平至所述使能引腳及啟動引腳，進而啟動該脈寬調製控制器；當該複數個電源訊號輸出端中至少有一個未輸出脈衝訊號時，所述控制開關至少有一個截止而第一開關管及第二開關管導通，使得第一開關管之集極及第二開關管之集極均輸出低電平至所述使能引腳及啟動引腳，進而關閉該脈寬調製控制器。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電源檢測電路，其中所述電源檢測電路包括發光二極體，該發光二極體之陽極藉由電阻連接至所述電源，所述發光二極體之陰極連接至所述第一開關管之汲極，該發光二極體用以指示所述複數個電源訊號輸出端是否均正常工作。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電源檢測電路，其中每一採樣電路包括積分電路及分壓電路，所述積分電路之輸入端與相應之電源訊號輸出端相連，所述分壓電路之輸入端同積分電路之輸出端相連，所述分壓電路之輸出端與相應之控制開關相連，當該電源訊號輸出端均輸出脈衝訊號時，所述積分電路輸出一類比訊號，所述分壓電路輸出一電壓控制訊號，以控制所述控制開關均導通，所述發光二極體不發光。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電源檢測電路，其中所述積分電路包括電阻及電容，所述電阻之一端連接至所述相應之電源訊號輸出端，所述電阻之另一端與所述電容串聯後接地。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電源檢測電路，其中所述分壓電路包括二電阻，其中一電阻之一端連接至積分電路之串聯之電阻及電容之間，所述其中一電阻之另一端與另一電阻串聯後接地。
6. 如申請專利範圍第4項所述之電源檢測電路，其中每一採樣電路還包括二極體，所述二極體之陽極連接相應之電源訊號輸出端，所述二極體之陰極連接所述積分電路之輸入端，用以避免積分電路中之電容向電源訊號輸出端放電。
7. 如申請專利範圍第4項所述之電源檢測電路，其中所述電源檢測電路包括二極體，該二極體之陽極藉由一電阻連接至所述電源，該二極體之陰極連接至該第一開關管之汲極，用以避免積分電路中之電容向電源訊號輸出端放電。
8. 一種電源電路，包括脈寬調製控制器及複數個子電路，每一子電路均形成有電源訊號輸出端，其中該電源電路包括如申請專利範圍第1-7項中任一項所述之電源檢測電路，該電源檢測電路用於檢測所述電源訊號輸出端是否正常工作，並根據其檢測狀況確定是否關閉電源電路。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電源電路，其中每一子電路均包括電壓輸入端、電壓輸出端、驅動晶片及二場效應管，該電壓輸入端連接至一供電電源，所述驅動晶片均連接至所述脈寬調製控制器，並連接所述二場效應管之閘極，其中一場效應管之源極接地，所述其中一場效應管之汲極連接至另一場效應管之源極並分別形成所述電源訊號輸出端，所述另一場效應管之汲極連接所述電壓輸入端，該其中一場效應管之汲極還藉由串聯之電感及電容接地，該電壓輸出端連接至串聯之電感及電容之間。
10. 如申請專利範圍第9項所述之電源電路，其中所述脈寬調製控制器包括複數個控制引腳，所述驅動晶片分別連接至所述控制引腳，用於接收所述脈寬調製控制器輸出之控制訊號以分別為場效應管提供低通驅動訊號及高通驅動訊號，進而分別控制場效應管之導通與截止。