TWI422132B - 提供過溫度保護之控制器、功率轉換器及其方法 - Google Patents
提供過溫度保護之控制器、功率轉換器及其方法 Download PDFInfo
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Description
本發明係關於一種脈波寬度調變(pulse width modulation，PWM)控制器，特別是關於一種PWM控制器，其提供用於功率轉換器之過溫度保護。
圖1繪示利用具有過溫度保護之控制器60之習知功率轉換器。功率轉換器包括變壓器10、功率電晶體20、電阻器25、控制器60、熱敏電阻器36、整流器11與21、電容器12與22以及二次側回授電路16。控制器60具有供電端VCC、輸出端GATE、感測端CS、回授端FB、溫度偵測端RT以及接地端GND。變壓器10包括一次側繞組NP
、輔助繞組NA
以及二次側繞組NS
。輔助繞組NA
透過整流器21對電阻器22充電，以產生供電電壓VCC
來對控制器60供電。二次側繞組NS
透過整流器11來產生跨於電容器12之功率轉換器的輸出電壓VO
。二次側回授電路16包括電阻器13、齊納二極體14以及光耦合器15。電阻器13耦接於功率轉換器之輸出端與齊納二極體14之陰極端之間。光耦合器15之輸入端耦接齊納二極體14之陽極端。二次側回授電路16接收功率轉換器之輸出端上的輸出電壓VO
以產生回授信號VFB
。電阻器25耦接於功率電晶體20之源極與參考接地之間。當功率電晶體20被控制器60之輸出端GATE所導通時，電阻器25將把流經功率電晶體20之切換電流IP
轉換為感測電壓VCS
。
控制器60包括過溫度保護電路、過電流保護電路、調節電路以及脈波寬度調變(pulse width modulation，PWM)電路30。過溫度保護電路包括電流源34、比較器33以及延遲電路35。電流源34耦接至控制器60之溫度偵測端RT以及比較器33之負端。熱敏電阻器36耦接於控制器60之溫度偵測端RT與參考接地之間。比較器33之正端接收臨界值電壓VT
。比較器33之輸出端透過延遲電路35來產生過溫度信號SOT
。過電流保護電路包括比較器31。比較器31具有接收限制電壓VLMT
之正端以及接收感測電壓VCS
之負端。比較器31之輸出端產生過電流信號SOC
。調節電路包括比較器32與電阻器37。比較器32之正端接收回授信號VFB
，且透過電阻器37而被上拉。比較器32之負端接收感測電壓VCS
。比較器32之輸出端產生調節信號SRG
。PWM電路30接收過電流信號SOC
、調節信號SRG
以及過溫度信號SOT
，以在控制器60之輸出端GATE上產生驅動信號VG
。
圖2繪示控制器60之PWM電路的實施例。PWM電路30包括振盪器301、反相器302、正反器303、及閘304、反及閘305與306、遮沒電路(blanking circuit)307以及緩衝器308。反相器302之輸入端接收振盪器301所產生之振盪信號PLS。反相器302之輸出端耦接正反器303之頻率輸入端ck，以致能正反器303。反相器302之輸出也耦接及閘304之第一輸入端。正反器303之輸入端D接收過溫度信號SOT
。正反器303之輸出端Q耦接及閘304之第二輸入端。及閘304之輸出端產生切換信號SPWM
。過電流信號SOC
與調節信號SRG
提供至反及閘305之兩輸入端。反及閘305之輸出端耦接反及閘306之第一輸入端。遮沒電路307耦接於及閘304之輸出端與反及閘306之第二輸入端。反及閘306之輸出端耦接正反器303之重置輸入端R，以重置正反器303。緩衝器308接收切換信號SPWM
來產生驅動信號VG
。
在習知控制器中，為了實現過溫度保護功能，通常需要一專用的封裝接腳。因此，需要一方案用以減少控制器之接腳數量同時不破壞其原有功能，達到節省成本的目的。
本發明提供一種提供過溫度保護之控制器，適用於功率轉換器。此控制器包括切換電路、驅動電路、過溫度保護電路以及信號產生器。切換電路產生切換信號。驅動電路由高壓側電晶體以及低壓側電晶體所組成，以產生驅動信號。驅動信號用來調節功率轉換器。過溫度保護電路耦接驅動電路。熱敏電阻器耦接驅動電路，且在切換信號之截止期間，調整跨於熱敏電阻器之驅動信號。信號產生器控制過溫度保護電路。信號產生器更耦接驅動電路，以驅動高壓側電晶體以及低壓側電晶體。
過溫度保護電路包括電流源電路以及比較器。電流源電路被致能以提供電流至熱敏電阻器，以在切換信號之截止期間根據信號產生器所產生之第一信號來調整跨於熱敏電阻器之驅動信號。比較器在切換信號之截止期間比較臨界值電壓與驅動信號，以產生過溫度信號。過溫度信號用以禁能驅動信號以關閉功率轉換器。
信號產生器包括鋸齒信號、第一比較電路、致能電路以及第二比較電路。鋸齒電路根據切換信號來產生第一驅動信號以及鋸齒信號。第一驅動信號用來驅動高壓側電晶體。第一比較電路比較鋸齒信號與第一參考電壓，以禁能第二驅動信號。第二驅動信號根據第一驅動信號之下降緣而被致能，以驅動低壓側電晶體。致能電路根據第二驅動信號之下降緣來產生第一信號。第一信號用來致能過溫度保護電路。第二比較電路比較鋸齒信號與第二參考電壓，以致能第二信號。第二信號用來禁能過溫度保護電路。熱敏電阻器為負溫度係數電阻器。當在切換信號之截止期間功率轉換器之環境溫度升高時，切換信號之準位降低。
控制器更包括箝制電路。此箝制電路被致能來耦接至熱敏電阻器，以在切換信號之截止期間箝制驅動信號之上限準位。
本發明更提供一種提供過溫度保護之功率轉換器，包括變壓器、功率開關以及控制器。變壓器具有一次側繞組、二次側繞組以及輔助繞組。功率開關耦接變壓器之一次側繞組以調節功率轉換器。控制器具有輸出端，以根據切換信號產生驅動信號來切換功率開關。熱敏電阻器耦接至控制器之輸出端。在切換信號之截止期間，調整跨於熱敏電阻器之驅動信號。
控制器包括切換電路、過溫度保護電路以及箝制電路。切換電路產生切換信號。過溫度保護電路耦接至熱敏電阻器，以在切換信號之截止期間，調整跨於熱敏電阻器之驅動信號。箝制電路被致能來耦接至熱敏電阻器，以在切換信號之截止期間箝制驅動信號之上限準位。熱敏電阻器為負溫度係數電阻器。
本發明更提供一種提供過溫度保護之方法，適用於功率轉換器。此方法包括：提供切換信號；根據切換信號產生驅動信號以切換功率開關，藉以調節功率轉換器；在切換信號之截止期間，產生鋸齒信號；當鋸齒信號超過第一參考電壓時，致能過溫度保護電路；根據功率轉換器之環境溫度來調整驅動信號；比較驅動信號與臨界值電壓以致能延遲信號，藉以在延遲時間後產生過溫度信號；以及當鋸齒信號超過第二參考電壓時，禁能過溫度保護電路。在切換信號之截止期間，驅動信號被調整為低於一上限準位。此上限準位用來避免功率開關在切換信號之截止期間內被導通。過溫度信號用來截止功率開關。第二參考電壓準位大於第一參考電壓準位。
本發明之一目的在於提供過溫度保護給功率轉換器。
本發明之另一目的在於減少功率轉換器之控制器之接腳數量，同時不破壞功率轉換器之原有保護功能。
為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
圖3繪示根據本發明實施例之功率轉換器。此功率轉換器包括變壓器10、功率開關20、電阻器25、控制器100、熱敏電阻器36、整流器11與21、電容器12與22以及二次側回授電路16。在此實施例中，功率開關20為一功率電晶體。控制器100具有供電端VCC、輸出端GATE、感測端CS、回授端FB以及接地端GND。變壓器10包括一次側繞組NP
、輔助繞組NA
以及二次側繞組NS
。輔助繞組NA
透過整流器21對電容器22充電，以產生供電電壓VCC
來對控制器60供電。二次側繞組NS
透過整流器11來產生跨於電容器12之功率轉換器的輸出電壓VO
。二次側回授電路16包括電阻器13、齊納二極體14以及光耦合器15。電阻器13耦接於功率轉換器之輸出端與齊納二極體14之陰極端之間。光耦合器15之輸入端耦接齊納二極體14之陽極端。二次側回授電路16接收功率轉換器之輸出端上的輸出電壓VO
以產生一回授信號VFB
。電阻器25耦接於功率電晶體20之源極與參考接地之間。當功率電晶體20被控制器60之輸出端GATE控制而導通時，電阻器25將把流經功率電晶體20之切換電流IP
轉換為感測電壓VCS
。
控制器100包括過電流保護電路、調節電路以及脈波寬度調變(pulse width modulation，PWM)電路50。根據本發明的一實施例，具有負溫度係數特性的熱敏電阻器36耦接於控制器100之輸出端GATE。當環境溫度升高時，熱敏電阻器36之電阻值將降低，反之亦然。過電流保護電路包括比較器31。比較器31之正端接收限制電壓VLMT
，其負端接收感測電壓VCS
。比較器31之輸出端產生過電流信號SOC
。調節電路包括比較器32與電阻器37。比較器32之正端接收回授電壓VFB
，且透過電阻器37來上拉。比較器32之負端接收感測電壓VCS
。比較器32之輸出端產生調節信號SRG
。過電流信號SOC
與調節信號SRG
被提供至PWM電路50以產生驅動信號VG
。
圖4繪示根據本發明實施例之控制器100之PWM電路50。PWM電路50包括切換電路、過溫度保護電路、箝制電路、信號產生器70以及驅動電路。切換電路包括振盪器301、反相器302、正反器303、及閘304、反及閘305與306以及遮沒電路(blanking circuit)307。過溫度保護電路包括電流源311、開關312、比較器310、反及閘309以及延遲電路319，其中，電流源311與開關312形成電流源電路。驅動電路包括緩衝器315與317以及電晶體316與318。在此實施例中，箝制電路由開關313與二極體314來實現。
振盪器301產生振盪信號PLS。振盪信號PLS透過反相器302而被提供至正反器303之時脈輸入端ck與及閘304之第一輸入端。正反器303之輸出端Q耦接及閘304之第二輸入端。及閘304的輸出端產生切換信號SPWM
。過電流信號SOC
與調節信號SRG
被提供至反及閘305之兩輸入端。反及閘305之輸出端耦接反及閘306之第一輸入端。反及閘306之第二輸入端透過遮沒電路307來接收切換信號SPWM
。反及閘306之輸出端耦接正反器303之重置輸入端R，以重置正反器303。
切換信號SPWM
被提供至信號產生器70以產生第一驅動信號SH
、第二驅動信號SL
、第一信號S1
以及第二信號S2
。電流源311之第一端耦接供電電壓VCC
。開關312與開關313串聯耦接於電流源311之第二端與二極體314之陽極之間。二極體314之陰極耦接參考接地。開關312及313皆由第一信號S1
所控制。電晶體316及電晶體318串聯耦接於供電電壓VCC
與參考接地之間，其中，耦接供電電壓VCC
之電晶體316稱為高壓側電晶體，而耦接參考接地之電晶體318稱為低壓側電晶體。第一驅動信號SH
透過緩衝器315控制電晶體316。第二驅動信號SL
透過緩衝器317控制電晶體318。電晶體316與318之共同連接點耦接控制器100之輸出端GATE，以產生驅動信號VG
。開關312與開關313之共通連接點也耦接控制器100之輸出端GATE。控制器100之輸出端GATE耦接比較器310之正輸入端。比較器310之負輸入端接收臨界值電壓VT
。比較器310之輸出端耦接反及閘309之第一輸入端。反及閘309之第二輸入端接收第二信號S2
。反及閘309之輸出端提供延遲信號SD
至延遲電路319之輸入端。延遲電路319之輸出端產生過溫度信號SOT
至正反器303的輸入端D。
圖5繪示根據本發明實施例之控制器100之信號產生器70。信號產生器70包括鋸齒電路、第一比較電路、第二比較電路以及致能電路。鋸齒電路包括反相器711與712、電流源713、開關714與715以及電容器716。第一比較電路包括比較器717以及反或閘720。第二比較電路包括比較器718以及反或閘722。在此實施例中，致能電路由反或閘721來實現。電流源713之第一端耦接供電電壓VCC
。開關714與715串聯耦接於電流源713之第二端與參考接地之間。開關715受控於切換信號SPWM
。反相器712之輸入端接收切換信號SPWM
。反相器712之輸出端耦接反相器711之輸入端。
反相器711之輸出端產生第一驅動信號SH
。切換信號SPWM
透過反相器712控制開關714。電容器716與開關715並聯。由跨於電容器716上獲得斜坡電壓VRMP
。斜坡電壓VRMP
被提供至比較器717之正端以及比較器718之負端。比較器717之負端以及比較器718之正端分別接收第一參考信號VR1
與第二參考信號VR2
。第二參考信號準位係大於第一參考信號準位。反或閘720、721、及722之第一輸入端皆接收第一驅動信號SH
。反或閘720之第二輸入端耦接比較器717之輸出端。反或閘722之第二輸入端耦接比較器718之輸出端。反或閘720之輸出端產生第二驅動信號SL
。第二驅動信號SL
被提供至反或閘721之第二輸入端。反或閘721之輸出端以及反或閘722之輸出端分別產生第一信號S1
以及第二信號S2
。
圖6繪示根據本發明實施例之控制器100之各種波形。同時參閱圖5，當切換信號SPWM
被禁能(disabled)時，開關714將導通，且開關715將截止。電流源713將透過開關714對電容器716充電，以產生跨於電容器716之斜坡電壓VRMP
。參閱圖6，斜坡電壓VRMP
視為鋸齒信號。一旦切換信號SPWM
被禁能，第一驅動信號SH
將被禁能。第二驅動信號SL
將依據第一驅動信號SH
的下降緣而被致能(enabled)。複參閱圖4，電晶體318透過緩衝器317而被第二驅動信號SL
導通。驅動信號VG
因此而將被下拉至參考接地之準位(例如0V)。一旦斜坡電壓VRMP
持續增加且超過第一參考電壓VR1
之準位時，第二驅動信號SL
將被禁能。第一信號S1
將根據第二驅動信號SL
之下降緣而被致能。這將截止電晶體318，並導通開關312及313。
參閱圖3，熱敏電阻器36耦接於控制器100之輸出端GATE與參考接地之間。當開關312與313被第一信號S1
導通時，二極體314之一串聯寄生電阻器(未顯示)將透過控制器100之輸出端GATE而與熱敏電阻器36並聯。由於二極體314之寄生電阻器的電阻值相對地小於熱敏電阻器36之電阻值，因此由電流源311所提供之大部分電流將流至二極體314。在此時，驅動信號VG
之準位接著將被上拉至二極體314之正向電壓VF
的準位。二極體314之正向電壓VF
確保了此時驅動信號VG
的上限準位，以避免功率電晶體20在切換信號SPWM
的截止期間內被導通。被提供至比較器310之負端的臨界值電壓VT
定義過溫度條件，且臨界值電壓VT
係低於二極體314之正向電壓VF
。由於熱敏電阻器36具有負溫度係數特性，因此熱敏電阻器36之電壓準位(其也等於驅動信號VG
之準位)將隨著環境溫度升高而降低。當驅動信號VG
之準位變為低於二極體314之正向電壓VF
時，電流源311所提供之大部分電流將流至熱敏電阻器36。當驅動信號VG
之準位持續地隨著環境溫度升高而降低且變為低於臨界值電壓VT
時(例如在圖6中由”A”所指的時間點)，比較器310將透過反及閘306來致能延遲信號SD
。一旦延遲信號SD
被致能的時間長於延遲電路319所提供的延遲時間，延遲電路319將產生低邏輯過溫度信號SOT
給正反器303之輸入端D，以禁能切換信號SPWM
，這將會禁能驅動信號VG
以切斷能量轉移，且保護功率轉換器避免受到過溫度狀態的損壞。
一旦斜坡信號VRMP
持續地增加且超過第二參考電壓VR2
的準位時，第二信號S2
將被致能。被致能的第二信號S2
將透過反及閘309來禁能延遲信號SD
。只要反及閘309之第二輸入端接收被禁能之第二信號S2
，過溫度保護電路將被禁能。因此，過溫度保護電路係由第一信號S1
所致能，且被第二信號S2
所禁能。
圖7繪示根據本發明實施例之PWM電路50之延遲電路319。延遲電路319實質上係為一計數器，其包括串聯的正反器321、322、及326。這些串聯之正反器的時脈輸入端ck接收振盪信號PLS。這些串聯之正反器的重置輸入端R接收延遲信號SD
。當延遲信號SD
被致能時，振盪信號PLS將驅動這些正反器器以產生延遲時間。在本發明之一實施例中，切換期間為10μs，且延遲時間則為10ms。在延遲時間之後，正反器326之反相輸出端將產生低邏輯過溫度信號SOT
。當延遲信號SD
被禁能時，這些正反器將被重置，且過溫度信號SOT
將再次變為高邏輯。
圖8繪示根據本發明實施例之提供給功率轉換器過溫度保護的方法。首先，產生切換信號(步驟1001)。接著，根據所述切換信號來產生驅動信號以切換功率開關，藉以調節功率轉換器(步驟1002)。然後，在所述切換信號之截止期間產生鋸齒信號(步驟1003)。接著，當所述鋸齒信號超過第一參考電壓時，致能過溫度保護電路(步驟1004)。接著，根據所述功率轉換器之環境溫度來調整驅動信號(步驟1005)。接著，藉由比較所述驅動信號與臨界值電壓，以致能延遲信號而在延遲時間後產生過溫度信號(步驟1006)。最後，當所述鋸齒信號超過第二參考電壓時，禁能過溫度保護電路(步驟1007)。在切換信號截止期間，驅動信號被調整為低於一上限準位。過溫度信號用來關閉功率轉換器。所述上限準位則用來避免功率開關在切換信號之截止期間內被導通。第二參考信號準位係大於第一參考信號準位。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，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，當可做些許的更動與潤飾，因此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．．．變壓器
11．．．整流器
12．．．電容器
13．．．電阻器
14．．．齊納二極體
15．．．光耦合器
16．．．二次側回授電路
20．．．功率電晶體
21．．．整流器
22．．．電容器
25．．．電阻器
30．．．脈波寬度調變(PWM)電路
31、32、33．．．比較器
34．．．電流源
35．．．延遲電路
36．．．熱敏電阻器
37．．．電阻器
60．．．控制器
CS．．．感測端
FB．．．回授端
GATE．．．輸出端
GND．．．接地端
IP
．．．切換電流
NA
．．．輔助繞組
NP
．．．一次側繞組
NS
．．．二次側繞組
RT．．．溫度偵測端
SOC
．．．過電流信號
SOT
．．．過溫度信號
SRG
．．．調節信號
VCC
．．．供電電壓
VCS
．．．感測電壓
VFB
．．．回授信號
VG
．．．驅動信號
VLMT
．．．限制電壓
VO
．．．輸出電壓
VT
．．．臨界值電壓
VCC．．．供電端
30．．．脈波寬度調變(PWM)電路
301．．．振盪器
302．．．反相器
303．．．正反器
304．．．及閘
305、306．．．反及閘
307．．．遮沒電路
308．．．緩衝器
ck．．．正反器之頻率輸入端
D．．．正反器303之輸入端
PLS．．．振盪信號
Q．．．正反器303之輸出端
R．．．正反器303之重置輸入端
SOC
．．．過電流信號
SOT
．．．過溫度信號
SPWM
．．．切換信號
SRG
．．．調節信號
VG
．．．驅動信號
10．．．變壓器
11．．．整流器
12．．．電容器
13．．．電阻器
14．．．齊納二極體
15．．．光耦合器
16．．．二次側回授電路
20．．．功率電晶體
21．．．整流器
22．．．電容器
25．．．電阻器
31、32．．．比較器
36．．．熱敏電阻器
37．．．電阻器
50．．．脈波寬度調變(PWM)電路
100．．．控制器
CS．．．感測端
FB．．．回授端
GATE．．．輸出端
GND．．．接地端
IP
．．．切換電流
NA
．．．輔助繞組
NP
．．．一次側繞組
NS
．．．二次側繞組
SOC
．．．過電流信號
SRG
．．．調節信號
VCC
．．．供電電壓
VCS
．．．感測電壓
VFB
．．．回授信號
VG
．．．驅動信號
VLMT
．．．限制電壓
VO
．．．輸出電壓
VCC．．．供電端
50．．．脈波寬度調變(PWM)電路
70．．．信號產生器
301．．．振盪器
302．．．反相器
303．．．正反器
304．．．及閘
305、306．．．反及閘
307．．．遮沒電路
309．．．反及閘
310．．．比較器
311．．．電流源
312、313．．．開關
314．．．二極體
315．．．緩衝器
316．．．電晶體
317．．．緩衝器
318．．．電晶體
319．．．延遲電路
ck．．．正反器303之時脈輸入端
D．．．正反器303之輸入端
GATE．．．輸出端
PLS．．．振盪信號
Q．．．正反器303之輸出端
R．．．正反器303之重置輸入端
S1
．．．第一信號
S2
．．．第二信號
SD
．．．延遲信號
SH
．．．第一驅動信號
SL
．．．第二驅動信號
SOC
．．．過電流信號
SPWM
．．．切換信號
SRG
．．．調節信號
SOT
．．．過溫度信號
VCC
．．．供電電壓
VG
．．．驅動信號
VT
．．．臨界值電壓
70．．．信號產生器
711、712．．．反相器
713．．．電流源
714、715．．．開關
716．．．電容器
717、718．．．比較器
720、721、722．．．反或閘
S1
．．．第一信號
S2
．．．第二信號
SH
．．．第一驅動信號
SL
．．．第二驅動信號
SPWM
．．．切換信號
VCC
．．．供電電壓
VR1
．．．第一參考信號
VR2
．．．第二參考信號
VRMP
．．．斜坡信號
A．．．時間點
S1
．．．第一信號
S2
．．．第二信號
SH
．．．第一驅動信號
SL
．．．第二驅動信號
SPWM
．．．切換信號
VF
．．．二極體314之正向電壓
VG
．．．驅動信號
VR1
．．．第一參考信號
VR2
．．．第二參考信號
VRMP
．．．斜坡信號
VT
．．．臨界值電壓
319．．．延遲電路
321、322、326．．．正反器
ck．．．正反器之時脈輸入端
D．．．正反器之輸入端
GATE．．．輸出端
PLS．．．振盪信號
Q．．．正反器之輸出端
．．．正反器之反相輸出端
R．．．正反器之重置輸入端
SOT
．．．過溫度信號
SD
．．．延遲信號
VCC
．．．供電電壓
1001...1007．．．方法步驟
圖1繪示習知功率轉換器；
圖2繪示圖1中習知功率轉換器內控制器之PWM電路；
圖3繪示根據本發明實施例之功率轉換器；
圖4繪示根據本發明實施例之控制器之PWM電路；
圖5繪示根據本發明實施例之控制器之信號產生器；
圖6繪示根據本發明實施例之控制器之各種波形；
圖7繪示根據本發明實施例之PWM電路之延遲電路；以及
圖8繪示根據本發明實施例之提供給功率轉換器過溫度保護的方法。
10．．．變壓器
11．．．整流器
12．．．電容器
13．．．電阻器
14．．．齊納二極體
15．．．光耦合器
16．．．二次側回授電路
20．．．功率電晶體
21．．．整流器
22．．．電容器
25．．．電阻器
31、32．．．比較器
36．．．熱敏電阻器
37．．．電阻器
50．．．脈波寬度調變(PWM)電路
100．．．控制器
CS．．．感測端
FB．．．回授端
GATE．．．輸出端
GND．．．接地端
IP
．．．切換電流
NA
．．．輔助繞組
NP
．．．一次側繞組
NS
．．．二次側繞組
SOC
．．．過電流信號
SRG
．．．調節信號
VCC
．．．供電電壓
VCS
．．．感測電壓
VFB
．．．回授信號
VG
．．．驅動信號
VLMT
．．．限制電壓
VO
．．．輸出電壓
VCC．．．供電端
Claims (13)
- 一種提供過溫度保護之控制器，適用於一功率轉換器，包括：一切換電路，產生一切換信號；一驅動電路，由一高壓側電晶體以及一低壓側電晶體所組成，以產生一驅動信號，其中，該驅動信號用來調節該功率轉換器；一過溫度保護電路，耦接該驅動電路，其中，一熱敏電阻器耦接該驅動電路，且在該切換信號之一截止期間，調整跨於該熱敏電阻器之該驅動信號；以及一信號產生器，控制該過溫度保護電路；其中，該信號產生器更耦接該驅動電路，以驅動該高壓側電晶體以及該低壓側電晶體。
- 如申請專利範圍第1項所述之控制器，其中，該過溫度保護電路包括：一電流源電路，被致能以提供一電流至該熱敏電阻器，以在該切換信號之該截止期間根據該信號產生器所產生之一第一信號來調整跨於該熱敏電阻器之該驅動信號；以及一比較器，在該切換信號之該截止期間比較一臨界值電壓與該驅動信號，以產生過溫度信號，其中，該過溫度信號用以禁能該驅動信號以關閉該功率轉 換器。
- 如申請專利範圍第2項所述之控制器，其中，該信號產生器包括：一鋸齒電路，根據該切換信號來產生一第一驅動信號以及一鋸齒信號，其中，該第一驅動信號用來驅動該高壓側電晶體；一第一比較電路，比較該鋸齒信號與一第一參考電壓，以禁能一第二驅動信號，其中，該第二驅動信號根據該第一驅動信號之下降緣而被致能，以驅動該低壓側電晶體；一致能電路，根據該第二驅動信號之下降緣來產生該第一信號，其中，該第一信號用來致能該過溫度保護電路；以及一第二比較電路，比較該鋸齒信號與一第二參考電壓，以致能一第二信號，其中，該第二信號用來禁能該過溫度保護電路。
- 如申請專利範圍第1項所述之控制器，其中，該熱敏電阻器為一負溫度係數電阻器，且當在該切換信號之該截止期間該功率轉換器之環境溫度升高時，該切換信號之準位降低。
- 如申請專利範圍第1項所述之控制器，更包括： 一箝制電路，被致能來耦接至該熱敏電阻器，以在該切換信號之該截止期間箝制該驅動信號之一上限準位。
- 一種提供過溫度保護之功率轉換器，包括：一變壓器，具有一一次側繞組、一二次側繞組以及一輔助繞組；一功率開關，耦接該變壓器之該一次側繞組以調節該功率轉換器；以及一控制器，具有一輸出端，以根據一切換信號產生一驅動信號來切換該功率開關，其中，一熱敏電阻器耦接至該控制器之該輸出端；其中，在該切換信號之一截止期間，該控制器調整跨於該熱敏電阻器之該驅動信號；以及其中，該控制器包括一驅動電路，由一高壓側電晶體以及一低壓側電晶體所組成，以產生該驅動信號。
- 如申請專利範圍第6項所述之功率轉換器，其中，該控制器包括：一切換電路，產生該切換信號；一過溫度保護電路，耦接至該熱敏電阻器，以在該切換信號之該截止期間，調整跨於該熱敏電阻器之該驅動信號；以及 一箝制電路，被致能來耦接至該熱敏電阻器，以在該切換信號之該截止期間箝制該驅動信號之一上限準位。
- 如申請專利範圍第6項所述之功率轉換器，其中，該熱敏電阻器為一負溫度係數電阻器。
- 一種提供過溫度保護之方法，適用於一功率轉換器，包括：產生一切換信號；根據該切換信號產生一驅動信號以切換一功率開關，藉以調節該功率轉換器；在該切換信號之一截止期間，產生一鋸齒信號；當該鋸齒信號超過一第一參考電壓時，致能過一溫度保護電路；根據該功率轉換器之環境溫度來調整該驅動信號；比較該驅動信號與一臨界值電壓以致能一延遲信號，藉以在一延遲時間後產生一過溫度信號；以及當該鋸齒信號超過一第二參考電壓時，禁能該過溫度保護電路。
- 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中，在該切換信號之該截止期間，該驅動信號被調整為低於一上限準位。
- 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中，該上限準位用來避免該功率開關在該切換信號之該截止期間內被導通。
- 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中，該過溫度信號用來截止該功率開關。
- 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中，該第二參考電壓之準位係大於該第一參考電壓之準位。
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| TW99138296A TWI422132B (zh) | 2010-11-08 | 2010-11-08 | 提供過溫度保護之控制器、功率轉換器及其方法 |
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2010
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