TW201352067A - 閃燈充電保護電路及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一種閃燈充電保護電路及其控制方法,適用於耦接至電源的充電電路。類比數位轉換器接收充電電路輸出的回授電壓以及電源之輸入電壓。電源電壓偵測模組偵測輸入電壓是否異常。充電狀態偵測模組偵測回授電壓的上升曲線是否異常。若控制器接收到電源異常訊號或充電狀態異常訊號,控制器禁能脈寬調變訊號產生器產生脈寬調變訊號。

Description

閃燈充電保護電路及其控制方法
本發明是有關於一種閃光燈充電保護電路,且特別是有關於一種數位式閃光燈充電保護電路。
在數位相機或數位攝影機中,閃光燈模組是不可或缺的元件。閃光燈模組的電路中通常需要電容等儲能元件來儲存觸發閃燈所需的能量。由於此電容之電壓可高達300伏特,因此在消費型電子產品中,必須確保電路符合安全規範。
習知的充電保護電路主要是由閃光燈充電晶片(Integrated Chip,IC)所處理。當回授迴路發生異常時,閃光燈充電晶片可根據回授電壓來做判斷,並適時停止充電,以防止充電電壓大過電容的許可值。然而,習知之充電保護電路僅能在充電前或充電中偵測回授電阻是否短路或是開路。當回授電阻短路或開路時,充電保護電路則即時停止充電,但這樣的保護機制並不完整。再者,上述的保護機制僅針對充電過程進行保護,也無法偵測電容放電是否異常。因此,若閃光燈觸發迴路發生異常,也就是電容放電異常,導致打閃失效,將導致拍攝到的影像會產生曝光不足的現象。此外,由於充電保護電路並無法偵測閃光燈觸發迴路是否發生異常,所以數位相機或數位攝影機會誤認為打閃成功,而進行下一次的充電。如此一來,將 容易造成數位相機或數位攝影機的損壞。另外,閃光燈充電晶片在電路板上佔有一定的面積,在製作成本上亦有值得考量的地方。
有鑑於此,本發明提供一種閃燈充電保護電路與其控制方法,可根據充電電路之回授電壓的變化來做充電保護。
本發明提出一種閃燈充電保護電路,適用於耦接至一電源的一充電電路,其中此充電電路包括一功率開關以及一變壓器,且此功率開關耦接至此變壓器的一次側。閃燈充電保護電路包括一類比數位轉換器、一電源電壓偵測模組、一充電狀態偵測模組、一控制器以及一脈寬調變訊號(Pulse Width Modulation,PWM)產生器。
其中,類比數位轉換器耦接至此變壓器的二次側,以接收此充電電路輸出的一回授電壓(feedback voltage)以及此電源之一輸入電壓,並轉換類比格式的回授電壓及輸入電壓為數位格式的回授電壓及輸入電壓。電源電壓偵測模組耦接至類比數位轉換器,以偵測此輸入電壓是否異常,若此輸入電壓異常,輸出一電源異常訊號。充電狀態偵測模組耦接至類比數位轉換器,以偵測此回授電壓的一上升曲線是否異常,若此上升曲線異常,輸出一充電狀態異常訊號。控制器耦接至電源電壓偵測模組與充電狀態偵測模組。脈寬調變訊號產生器耦接至控制器與功率開關,產生一脈寬調變訊號至功率開關,若控制器接收到電源異 常訊號或充電狀態異常訊號,控制器禁能此脈寬調變訊號產生器產生脈寬調變訊號。
在本發明之一實施例中,其中若充電狀態偵測模組產生一檢查回授電壓指令,控制器在一預設時間內致能脈寬調變訊號產生器產生脈寬調變訊號,並在此預設時間後禁能脈寬調變訊號產生器產生脈寬調變訊號,以獲得此回授電壓。
在本發明之一實施例中,其中變壓器的二次側透過二極體耦接至一儲能元件,當此儲能元件進行一放電動作後,充電狀態偵測模組產生檢查回授電壓指令,以獲得此儲能元件進行放電動作後的第一回授電壓,當第一回授電壓大於放電檢查電壓時,充電狀態偵測模組輸出一放電狀態異常訊號至控制器。
在本發明之一實施例中,其中充電狀態偵測模組包括一第一充電狀態偵測單元,依據一初始時間點與一第一預設時間點分別取得一初始回授電壓與一第二回授電壓,並將此初始回授電壓與此第二回授電壓相減以獲得此回授電壓的上升曲線的一部份,若此上升曲線的部分不符合一正常充電曲線,輸出充電狀態異常訊號。
在本發明之一實施例中,其中充電狀態偵測模組包括一第二充電狀態偵測單元,依據一保護檢查時間,在第一預設時間點之後,週期性地偵測回授電壓的上升曲線的另一部分,若此上升曲線的另一部分不符合正常充電曲線,輸出充電狀態異常訊號。
在本發明之一實施例中,其中閃燈充電保護電路更包括耦接至充電狀態偵測模組的一時間計數器(timeout counter),自初始時間點開始計數,若此時間計數器計數累積之時間大於一預設充電時間,且此回授電壓未到達一目標電壓,則輸出一充電時間異常訊號至控制器,使得控制器禁能脈寬調變訊號產生器產生脈寬調變訊號。
在本發明之一實施例中,其中電源電壓偵測模組包括接收一第一預設電壓及一第二預設電壓,若電源電壓偵測模組偵測電源之輸入電壓並未在第一預設電壓及第二預設電壓之範圍內,則輸出電源異常訊號。
在本發明之一實施例中,其中閃燈充電保護電路更包括耦接至控制器的一系統時脈(clock)偵測模組,偵測閃燈充電保護電路所接收的一系統時脈訊號,當此系統時脈訊號的頻率低於或超過一預設工作範圍時,系統時脈偵測模組產生一時脈異常訊號至控制器,藉以禁能脈寬調變訊號產生器產生脈寬調變訊號。
本發明另提出一種閃燈充電保護電路的控制方法,其中閃燈充電保護電路耦接至具有一功率開關以及一變壓器的一充電電路,此充電電路耦接至一電源,閃燈充電保護電路的控制方法欲以控制此充電電路的功率開關的切換動作。此控制方法包括下列步驟。接收充電電路輸出的一回授電壓以及電源之一輸入電壓,並轉換類比格式的回授電壓及輸入電壓為數位格式的回授電壓及輸入電壓。此外,偵測輸入電壓是否異常,若輸入電壓異常,輸出一電源異 常訊號。另外,偵測回授電壓的一上升曲線是否異常,若此上升曲線異常,輸出一充電狀態異常訊號。再者,依據電源異常訊號與充電狀態異常訊號,以決定是否產生一脈寬調變訊號至功率開關。
在本發明之一實施例中,其中偵測回授電壓的上升曲線,若上升曲線異常,輸出充電狀態異常訊號的步驟包括依據一檢查回授電壓指令,在一預設時間內致能一脈寬調變訊號產生器產生脈寬調變訊號,並在預設時間後禁能脈寬調變訊號產生器產生脈寬調變訊號,以獲得充電電路的回授電壓。
在本發明之一實施例中,其中變壓器的二次側透過二極體耦接至一儲能元件,此控制方法包括當儲能元件進行一放電動作後,依據檢查回授電壓指令,以獲得儲能元件進行放電動作後的第一回授電壓,當第一回授電壓大於一放電檢查電壓時,輸出一放電狀態異常訊號。
在本發明之一實施例中,其中閃燈充電保護電路的控制方法包括依據一初始時間點與第一預設時間點分別取得一初始回授電壓與第二回授電壓,並將初始回授電壓與第二回授電壓相減以獲得回授電壓的上升曲線的一部份,若上升曲線的部分不符合一正常充電曲線,輸出充電狀態異常訊號。
在本發明之一實施例中,其中閃燈充電保護電路的控制方法包括依據一保護檢查時間,在第一預設時間點之後,週期性地偵測回授電壓的上升曲線的另一部分,若上 升曲線的另一部分不符合一正常充電曲線,輸出充電狀態異常訊號。
在本發明之一實施例中,其中閃燈充電保護電路的控制方法更包括自初始時間點開始計數,若計數累積之時間大於一預設充電時間,且回授電壓未到達一目標電壓,則輸出一充電時間異常訊號,藉以禁能脈寬調變訊號產生器產生脈寬調變訊號。
在本發明之一實施例中,其中偵測輸入電壓,若輸入電壓異常,輸出電源異常訊號的步驟包括接收第一預設電壓及第二預設電壓,若偵測電源之輸入電壓並未在第一預設電壓及第二預設電壓之範圍內,則輸出電源異常訊號。
在本發明之一實施例中,其中閃燈充電保護電路的控制方法更包括偵測閃燈充電保護電路所接收的一系統時脈訊號,當系統時脈訊號的頻率低於或超過一預設工作範圍時,輸出一時脈異常訊號,藉以禁能脈寬調變訊號產生器產生脈寬調變訊號。
基於上述,本發明所提供之閃燈充電保護電路及其控制方法,建構在一數位式閃燈充電保護電路,可利用充電電路之回授電壓的變化來做充電保護,藉此可提高保護機制的功效。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1是依照本發明之一實施例所繪示之一種閃燈充電保護電路。請參照圖1,閃燈充電保護電路10適用於充電電路20,充電電路20包括功率開關210以及變壓器220,且功率開關210耦接至變壓器220的一次側。電源30耦接至變壓器220的一次側,電源30係用以提供一輸入電壓Vin,並且藉由變壓器220之切換而於其二次側輸出一輸出電壓Vo,並可利用此輸出電壓Vo對儲能元件進行充電,在本實施例中,功率開關210例如為一功率場效電晶體(Power MOSFET),且儲能元件例如是電容230。此外,為了要防止電容230在充飽電後發生漏電,可在變壓器220的二次側與電容230之間耦接至少一二極體240(圖1中繪示為兩個,並不以此為限),來防止漏電情形產生。
閃燈充電保護電路10耦接於變壓器220的一次側與二次側之間,以接收一次側的輸入電壓Vin與二次側的一回授電壓VFB。藉此,閃燈充電保護電路10便可根據輸入電壓Vin與回授電壓VFB來判斷充電是否異常。詳細來說,可將一上臂電阻250與一下臂電阻252耦接至二極體240,再將閃燈充電保護電路10耦接於上臂電阻250與下臂電阻252之間,以取得電容230的分壓來作為回授電壓VFB。藉此,閃燈充電保護電路10可藉由讀取回授電壓VFB來判斷電容230的電壓是否正常。此外,電容230更可連接於閃光燈(未繪示),以藉由電容所儲存的能量來擊發閃光燈。
閃燈充電保護電路10可用以產生脈寬調變訊號 (Pulse Width Modulation,PWM)VPWM至功率開關210,藉以控制輸入電壓Vin選擇性地輸入或不輸入變壓器220的一次側。以下將說明閃燈充電保護電路10的詳細運作: 閃燈充電保護電路10包括類比數位轉換器110、電源電壓偵測模組120、充電狀態偵測模組130、控制器140以及脈寬調變訊號產生器150。其中,類比數位轉換器110耦接至此變壓器220的一次側與二次側,以接收充電電路20輸出的回授電壓VFB以及此電源30之輸入電壓Vin,並轉換類比格式的回授電壓VFB及輸入電壓Vin為數位格式的回授電壓VFB及輸入電壓Vin
電源電壓偵測模組120耦接至類比數位轉換器110,以偵測輸入電壓Vin是否異常。詳細來說,電源電壓偵測模組120可偵測電源30之輸入電壓Vin是否在一第一預設電壓與一第二預設電壓的範圍內。若輸入電壓Vin並未在第一預設電壓及第二預設電壓之範圍內,則輸出電源異常訊號至控制器140。此時,控制器140禁能此脈寬調變訊號產生器150產生脈寬調變訊號VPWM。舉例而言,若電源30係為一電池,假設正常電池之工作電壓為3.3伏特至1.8伏特之間,則第一預設電壓及第二預設電壓可分別設定為3.3伏特及1.8伏特。若充電電路20在開始充電之前,電源電壓偵測模組120偵測電源30之輸入電壓Vin在此範圍之外,則停止充電。
充電狀態偵測模組130耦接至類比數位轉換器110與控制器140,以偵測回授電壓VFB的一上升曲線是否異常。 若充電狀態偵測模組130判斷上升曲線異常,則輸出充電狀態異常訊號至控制器140。在一實施例中,充電狀態偵測模組130可包括第一充電狀態偵測單元132以及第二充電狀態偵測單元134。第一充電狀態偵測單元132會在對電容230開始充電的一初始時間點取得回授電壓VFB,來作為一初始回授電壓。之後,在充電到一第一預設時間點時再取得回授電壓VFB,以作為一第二回授電壓。若初始回授電壓與第二回授電壓相減所得的一電壓差小於一預設值,表示此段時間內的充電電壓上升的趨勢太慢。也就是說,代表此段時間內回授電壓的部份上升曲線不符合一正常充電曲線。此時,充電狀態偵測模組130便可判斷回授路徑或充電路徑上有元件發生問題,因而輸出充電狀態異常訊號至控制器140以停止充電。
舉例而言,初始時間點到第一預設時間點之間的時間差,可視為一充電初始檢查時間。充電初始檢查時間可由軟體所設定,例如可為50毫秒。假設在一完整充電過程中回授電壓VFB必須上升1024階,而在充電初始檢查時間內必須上升至少5階才符合上升曲線。若第一充電狀態偵測單元132在充電初始檢查時間內判斷電壓差小於5階,則代表可能充電異常狀況發生。
充電狀態偵測模組130之第二充電狀態偵測單元134,可依據一保護檢查時間,在上述第一預設時間點之後,週期性地偵測回授電壓的上升曲線的另一部分,若此上升曲線的另一部分不符合正常充電曲線,亦輸出充電狀 態異常訊號至控制器140以停止充電。
圖2是依照本發明之一實施例所繪示之一種閃燈充電保護電路之訊號波形圖。請同時配合參照圖1與圖2,充電狀態偵測模組130可根據軟體的設定在任意時間點產生一檢查回授電壓指令。在控制器140接收到此檢查回授電壓指令後,會在一預設時間內致能脈寬調變訊號產生器150產生脈寬調變訊號VPWM。舉例來說,在第一時序T1內,控制器140將脈寬調變訊號產生器150之脈寬調變訊號VPWM設為高準位,藉以讓功率開關210導通。此時,節點電壓VSW為低準位,使得變壓器220可藉由電源30進行充電,以讓一次側電流IP逐漸升高。
在此預設時間後,控制器140禁能脈寬調變訊號產生器150。也就是說,在第二時序T2內,控制器140將脈寬調變訊號產生器150之脈寬調變訊號VPWM設為低準位,藉以讓功率開關210關閉。此時,節點電壓VSW為高準位。在脈寬調變訊號VPWM由高準位切換為低準位時,二次側電流IS具有最大值,且變壓器220開始藉由放電回路對電容230充電(此時二極體240為導通狀態)。此時,充電狀態偵測模組130便可得到回授電壓VFB。隨著充電時間的增加,二次側電流IS逐漸降低,當二次側電流IS降為零時,回授電壓VFB亦消失。
值得一提的是,由於回授電壓VFB為電容230電壓之分壓,因此充電狀態偵測模組130可在任意時間點取得回授電壓VFB而求得電容230之電壓。當回授電壓VFB異常 也就代表電容230之電壓異常,因此可設定一異常電壓基準(error voltage threshold)來做充電保護以即時關閉充電功能。舉例而言,假設回授電壓VFB在正常飽電時大約達到2.8伏特,則異常電壓基準可設定為3伏特。當充電狀態偵測模組130取得回授電壓VFB大於3伏特時,便立即讓控制器140禁能脈寬調變訊號產生器150而停止充電。
整理上述並推演可得以下閃燈充電保護電路的控制方法之實施範例,圖3是依照本發明之一實施例所繪示之閃燈充電保護電路的控制方法的流程圖。以下即搭配圖1中的元件說明本實施例之各步驟:首先,如步驟S310所述,類比數位轉換器110接收充電電路20輸出的一回授電壓VFB以及電源30之一輸入電壓Vin,並轉換類比格式的回授電壓VFB及輸入電壓Vin為數位格式的回授電壓VFB及輸入電壓Vin。接著步驟S320,電源電壓偵測模組120偵測輸入電壓Vin是否異常,若輸入電壓Vin異常,則輸出電源異常訊號。於步驟S330,充電狀態偵測模組130偵測回授電壓VFB的上升曲線是否異常,若此上升曲線異常,輸出充電狀態異常訊號。最後,在步驟S340中,控制器140依據電源異常訊號與充電狀態異常訊號,以決定致能或禁能脈寬調變訊號產生器150產生脈寬調變訊號VPWM至功率開關210。
圖4是依照本發明之另一實施例所繪示之一種閃燈充電保護電路。請參照圖4,閃燈充電保護電路10’除了包括類比數位轉換器110、電源電壓偵測模組120、充電狀態偵 測模組130、控制器140以及脈寬調變訊號產生器150之外,還包括耦接至充電狀態偵測模組130的時間計數器(timeout counter)160以及耦接至控制器140的系統時脈(clock)偵測模組170。
時間計數器160自初始時間點開始計數,若此時間計數器計數累積之時間大於一預設充電時間,且回授電壓VFB未到達一目標電壓,則時間計數器160輸出充電時間異常訊號至控制器140,使得控制器140禁能脈寬調變訊號產生器150產生脈寬調變訊號VPWM。預設充電時間可由軟體預先所設定,時間計數器160用於當充電時間超過預期時間,且前述實施例之充電保護機制未啟動的情況下的另一道保護防線。
系統時脈偵測模組170偵測閃燈充電保護電路10’所接收的一系統時脈訊號C。在本實施例中,時間計數器160等軟體或硬體之時間計數器皆須依照系統時脈訊號C運作。因此,若系統時脈訊號C發生異常,可能會導致脈寬調變訊號VPWM一直維持在高準位,使得充電回路上的功率開關210與變壓器220受到損壞或燒毀。因此,當此系統時脈訊號C的頻率低於或超過一預設工作範圍時,系統時脈偵測模組170產生時脈異常訊號至控制器140,藉以禁能脈寬調變訊號產生器150產生脈寬調變訊號VPWM
如圖4所示,系統時脈偵測模組170包括一鎖相迴路單元172以及一及閘174。主要是利用鎖相迴路單元172所產生的鎖相迴路訊號Pll_lock以及系統重設訊號 Res_sys輸入邏輯閘174做處理。系統重設訊號Res_sys在閃燈充電保護電路為電源開啟的情況下皆設為高準位,因此當鎖相迴路單元172偵測到系統時脈訊號C發生異常,則會將鎖相迴路訊號Pll_lock設為低準位,此時及閘174便輸出低準位的時脈異常訊號Reset_all至控制器140。在控制器140接收到低準位的時脈異常訊號Reset_all時,禁能脈寬調變訊號產生器150產生脈寬調變訊號VPWM。換句話說,也就是使得脈寬調變訊號VPWM為低準位。
除此之外,當電容230進行一放電動作(例如是對一閃光燈進行充電)後,充電狀態偵測模組130可產生檢查回授電壓指令給控制器140,以獲得此電容230進行打閃後的回授電壓VFB。當此回授電壓VFB大於一放電檢查電壓(例如是飽電電壓)時,意謂著打閃失敗。也就是說,電容230之電壓未被釋放。此時,充電狀態偵測模組130可輸出一放電狀態異常訊號至控制器140,藉以禁能脈寬調變訊號產生器150產生脈寬調變訊號VPWM。至於本實施例的其他模組,與圖1所示的實施例皆具有相同或類似的功能,故在此不多贅述,然而,須說明的是,上述實施例之閃燈充電保護電路中的各種保護機制,除了系統時脈保護機制是預設開啟之外,其餘之保護機制例如電源電壓保護機制或充電狀態保護機制等等,皆可由軟體選擇開啟或關閉,如此可增加本發明之閃燈充電保護電路的使用彈性。
同樣地,整理上述可推得另一閃燈充電保護電路的控 制方法之實施範例,圖5是依照本發明之另一實施例所繪示之閃燈充電保護電路的控制方法的流程圖。圖5之控制方法適用於圖4之閃燈充電保護電路,因此以下將配合圖4與圖5做說明:首先,步驟S510至步驟S514相同於圖3之步驟S310至步驟S330,即電源電壓偵測模組120偵測輸入電壓Vin是否異常,若輸入電壓Vin異常,則輸出電源異常訊號,充電狀態偵測模組130偵測回授電壓VFB的上升曲線是否異常,若此上升曲線異常,輸出充電狀態異常訊號。接著,如步驟S516所述,時間計數器160自初始時間點開始計數,此初始時間點即代表開始充電的初始時間點,若時間計數器160計數累積之時間大於一預設充電時間,且回授電壓VFB未到達一目標電壓,則時間計數器160輸出充電時間異常訊號。
本實施例執行步驟S510至步驟S516的同時,亦可同時執行步驟S520至步驟S522,如步驟S520所述,系統時脈偵測模組170偵測閃燈充電保護電路10’所接收的一系統時脈訊號C,當此系統時脈訊號C的頻率低於或超過一預設工作範圍時,系統時脈偵測模組170輸出時脈異常訊號。此外,如步驟S530所述,當電容230進行一放電動作(例如是對一閃光燈進行充電)後,充電狀態偵測模組130可產生檢查回授電壓指令,以獲得此電容230進行打閃後的回授電壓VFB。接著於步驟S532,當此回授電壓VFB大於放電檢查電壓(例如是飽電電壓)時,意謂著打 閃失敗,因此電容230之電壓未被釋放,此時,充電狀態偵測模組130輸出放電狀態異常訊號。
最後如步驟S540所述,當控制器140接收到電源異常訊號、充電狀態異常訊號、充電時間異常訊號、時脈異常訊號或放電狀態異常訊號時,控制器140禁能脈寬調變訊號產生器150產生脈寬調變訊號VPWM,此時脈寬調變訊號VPWM為低準位,如此可達到保護充電電路20的功效。
綜上所述,本發明所提供之閃燈充電保護電路及其控制方法,可於任意時間點得知儲能元件之電壓,以檢查充電電路是否正常,且可在不同充電狀態下,利用充電電路之回授電壓的變化來做充電保護,更可在儲能元件進行放電動作後檢查打閃狀況,以決定是否進行下一次的充、放電動作。本發明所提供之閃燈充電保護電路為數位式保護電路,可簡單的應用在不同的製程當中。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10、10’‧‧‧閃燈充電保護電路
110‧‧‧類比數位轉換器
120‧‧‧電源電壓偵測模組
130‧‧‧充電狀態偵測模組
132‧‧‧第一充電狀態偵測單元
134‧‧‧第二充電狀態偵測單元
140‧‧‧控制器
150‧‧‧脈寬調變訊號產生器
160‧‧‧時間計數器
170‧‧‧系統時脈偵測模組
172‧‧‧鎖相迴路單元
174‧‧‧邏輯閘
20‧‧‧充電電路
210‧‧‧功率開關
220‧‧‧變壓器
230‧‧‧電容
240‧‧‧二極體
250、252‧‧‧電阻
30‧‧‧電源
C‧‧‧系統時脈訊號
IP‧‧‧一次側電流
IS‧‧‧二次側電流
Pll_lock‧‧‧鎖相迴路訊號
Reset_all‧‧‧時脈異常訊號
T1~T4‧‧‧時序
Vin‧‧‧輸入電壓
Vo‧‧‧輸出電壓
VFB‧‧‧回授電壓
VPWM‧‧‧脈寬調變訊號
S310~S340‧‧‧閃燈充電保護電路的控制方法的各步驟
S510~S540‧‧‧閃燈充電保護電路的控制方法的各步驟
圖1是依照本發明之一實施例所繪示之一種閃燈充電保護電路。
圖2是依照本發明之一實施例所繪示之一種閃燈充電保護電路之訊號波形圖。
圖3是依照本發明之一實施例所繪示之閃燈充電保護電路的控制方法的流程圖。
圖4是依照本發明之另一實施例所繪示之一種閃燈充電保護電路。
圖5是依照本發明之另一實施例所繪示之閃燈充電保護電路的控制方法的流程圖。
10‧‧‧閃燈充電保護電路
110‧‧‧類比數位轉換器
120‧‧‧電源電壓偵測模組
130‧‧‧充電狀態偵測模組
132‧‧‧第一充電狀態偵測單元
134‧‧‧第二充電狀態偵測單元
140‧‧‧控制器
150‧‧‧脈寬調變訊號產生器
20‧‧‧充電電路
210‧‧‧功率開關
220‧‧‧變壓器
230‧‧‧電容
240‧‧‧二極體
250、252‧‧‧電阻
30‧‧‧電源
Vin‧‧‧輸入電壓
Vo‧‧‧輸出電壓
VFB‧‧‧回授電壓
VPWM‧‧‧脈寬調變訊號

Claims (16)

  1. 一種閃燈充電保護電路,適用於耦接至一電源的一充電電路,其中該充電電路包括一功率開關以及一變壓器,且該功率開關耦接至該變壓器的一次側,該閃燈充電保護電路包括:一類比數位轉換器,耦接至該變壓器的二次側,以接收該充電電路輸出的一回授電壓以及該電源之一輸入電壓,並轉換類比格式的該回授電壓及該輸入電壓為數位格式的該回授電壓及該輸入電壓;一電源電壓偵測模組,耦接至該類比數位轉換器,以偵測該輸入電壓是否異常,若該輸入電壓異常,輸出一電源異常訊號;一充電狀態偵測模組,耦接至該類比數位轉換器,以偵測該回授電壓的一上升曲線是否異常,若該上升曲線異常,輸出一充電狀態異常訊號;一控制器,耦接至該電源電壓偵測模組與該充電狀態偵測模組;以及一脈寬調變訊號產生器,耦接至該控制器與該功率開關,產生一脈寬調變訊號至該功率開關,若該控制器接收到該電源異常訊號或該充電狀態異常訊號,該控制器禁能該脈寬調變訊號產生器產生該脈寬調變訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之閃燈充電保護電路,其中:若該充電狀態偵測模組產生一檢查回授電壓指令,該 控制器在一預設時間內致能該脈寬調變訊號產生器產生該脈寬調變訊號,並在該預設時間後禁能該脈寬調變訊號產生器產生該脈寬調變訊號,以獲得該回授電壓。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之閃燈充電保護電路,該變壓器的二次側透過至少一二極體耦接至一儲能元件,其中:當該儲能元件進行一放電動作後,該充電狀態偵測模組產生該檢查回授電壓指令,以獲得該儲能元件進行該放電動作後的一第一回授電壓,當該第一回授電壓大於一放電檢查電壓時,該充電狀態偵測模組輸出一放電狀態異常訊號至該控制器。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之閃燈充電保護電路,其中該充電狀態偵測模組包括:一第一充電狀態偵測單元,依據一初始時間點與一第一預設時間點分別取得一初始回授電壓與一第二回授電壓,並將該初始回授電壓與該第二回授電壓相減以獲得該回授電壓的該上升曲線的一部份,若該上升曲線的該部分不符合一正常充電曲線,輸出該充電狀態異常訊號。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之閃燈充電保護電路,其中該充電狀態偵測模組包括:一第二充電狀態偵測單元,依據一保護檢查時間,在該第一預設時間點之後,週期性地偵測該回授電壓的該上升曲線的另一部分,若該上升曲線的該另一部分不符合該正常充電曲線,輸出該充電狀態異常訊號。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之閃燈充電保護電路,更包括:一時間計數器,耦接至該充電狀態偵測模組,自該初始時間點開始計數,若該時間計數器計數累積之時間大於一預設充電時間,且該回授電壓未到達一目標電壓,則輸出一充電時間異常訊號至該控制器,使得該控制器禁能該脈寬調變訊號產生器產生該脈寬調變訊號。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之閃燈充電保護電路,其中:該電源電壓偵測模組包括接收一第一預設電壓及一第二預設電壓,若該電源電壓偵測模組偵測該電源之該輸入電壓並未在該第一預設電壓及該第二預設電壓之範圍內,則輸出該電源異常訊號。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之閃燈充電保護電路,更包括:一系統時脈偵測模組,耦接至該控制器,偵測該閃燈充電保護電路所接收的一系統時脈訊號,當該系統時脈訊號的頻率低於或超過一預設工作範圍時,該系統時脈偵測模組產生一時脈異常訊號至該控制器,藉以禁能該脈寬調變訊號產生器產生該脈寬調變訊號。
  9. 一種閃燈充電保護電路的控制方法,該閃燈充電保護電路耦接至具有一功率開關以及一變壓器的一充電電路,該充電電路耦接至一電源,該閃燈充電保護電路的控制方法欲以控制該充電電路的該功率開關的切換動作,包 括:接收該充電電路輸出的一回授電壓以及該電源之一輸入電壓,並轉換類比格式的該回授電壓及該輸入電壓為數位格式的該回授電壓及該輸入電壓;偵測該輸入電壓是否異常,若該輸入電壓異常,輸出一電源異常訊號;偵測該回授電壓的一上升曲線是否異常,若該上升曲線異常,輸出一充電狀態異常訊號;以及依據該電源異常訊號與該充電狀態異常訊號,以決定是否產生一脈寬調變訊號至該功率開關。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之閃燈充電保護電路的控制方法,其中偵測該回授電壓的該上升曲線,若該上升曲線異常,輸出該充電狀態異常訊號的步驟包括:依據一檢查回授電壓指令,在一預設時間內致能一脈寬調變訊號產生器產生該脈寬調變訊號,並在該預設時間後禁能該脈寬調變訊號產生器產生該脈寬調變訊號,以獲得該充電電路的該回授電壓。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之閃燈充電保護電路的控制方法,該變壓器的二次側透過至少一二極體耦接至一儲能元件,包括:當該儲能元件進行一放電動作後,依據該檢查回授電壓指令,以獲得該儲能元件進行該放電動作後的一第一回授電壓,當該第一回授電壓大於一放電檢查電壓時,輸出一放電狀態異常訊號。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之閃燈充電保護電路的控制方法,包括:依據一初始時間點與一第一預設時間點分別取得一初始回授電壓與一第二回授電壓,並將該初始回授電壓與該第二回授電壓相減以獲得該回授電壓的該上升曲線的一部份,若該上升曲線的該部分不符合一正常充電曲線,輸出該充電狀態異常訊號。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之閃燈充電保護電路的控制方法,包括:依據一保護檢查時間,在該第一預設時間點之後,週期性地偵測該回授電壓的該上升曲線的另一部分,若該上升曲線的該另一部分不符合一正常充電曲線,輸出該充電狀態異常訊號。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之閃燈充電保護電路的控制方法,更包括:自該初始時間點開始計數,若計數累積之時間大於一預設充電時間,且該回授電壓未到達一目標電壓,則輸出一充電時間異常訊號,藉以禁能該脈寬調變訊號產生器產生該脈寬調變訊號。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之閃燈充電保護電路的控制方法,其中偵測該輸入電壓,若該輸入電壓異常,輸出該電源異常訊號的步驟包括:接收一第一預設電壓及一第二預設電壓,若偵測該電源之該輸入電壓並未在該第一預設電壓及該第二預設電壓 之範圍內,則輸出該電源異常訊號。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之閃燈充電保護電路的控制方法,更包括:偵測該閃燈充電保護電路所接收的一系統時脈訊號,當該系統時脈訊號的頻率低於或超過一預設工作範圍時,輸出一時脈異常訊號,藉以禁能該脈寬調變訊號產生器產生該脈寬調變訊號。
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