TWI637585B - 開關電源、過溫控制保護方法及功率控制方法 - Google Patents

開關電源、過溫控制保護方法及功率控制方法 Download PDF

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Abstract

本案係關於一種開關電源、過溫控制保護方法及功率控制方法，該開關電源包括：變換器模組，包含至少一主功率開關管；方向檢測模組，用於獲取開關電源的安裝方向信息；以及處理模組，用於根據開關電源的安裝方向信息執行預設操作。本案能夠實現開關電源在所有安裝方向上的功率控制及過溫保護要求。

Description

開關電源、過溫控制保護方法及功率控制方法
本案係關於電力電子技術領域，尤指一種開關電源、過溫控制保護方法及功率控制方法。
隨著電力電子技術的迅速發展，開關電源因為具有小型、輕便以及高效等特點被廣泛應用於許多電子設備。
目前，開關電源產品正在朝著高效率、高功率密度、高可靠性的方向不斷發展，很多開關電源產品必須通過外部的強制散熱措施比如風冷或者水冷來控制開關電源內部各類電子元器件的溫度，以滿足可靠性以及安全規範的要求。但是，一方面，外部的散熱措施會降低系統的可靠性以及使用壽命，並且可能會帶來噪音干擾。因此，越來越多的應用場合要求開關電源能夠工作在自然散熱的條件下，這對開關電源本身的散熱能力提出了更高的要求。另一方面，如第1圖所示，開關電源產品在不同的產品應用中又會有X/Y/Z軸上6種空間安裝方向，各個安裝方向的散熱條件不同，習知技術難以滿足開關電源在不同安裝方向下的功率控制要求及過溫保護要求。
因此，如何發展一種可改善上述習知技術缺失之開關電源、過溫控制保護方法及功率控制方法，實為目前迫切之需求。
本案之目的在於提供一種開關電源、過溫控制保護方法及功率控制方法，進而至少在一定程度上克服由於相關技術的限制和缺陷而導致的一個或者多個問題。
本案之一較佳實施態樣提供了一種開關電源，包括： 變換器模組，包含至少一主功率開關管； 方向檢測模組，用於獲取開關電源的安裝方向信息；以及 處理模組，用於根據開關電源的安裝方向信息執行預設操作。
其中，開關電源還包括： 採樣模組，用於對開關電源中檢測點的溫度進行採樣；以及 處理模組，與採樣模組和方向檢測模組電連接，處理模組包括： 查詢單元，用於從安裝方向信息與溫度閾值的映射關係中獲取與開關電源的安裝方向信息對應的溫度閾值； 比較單元，用於對從採樣模組採樣到的溫度與從查詢單元獲取的溫度閾值進行比較；以及 通訊單元，用於根據比較單元的比較結果判斷是否啟動過溫保護，並將判斷結果信號發送給變換器模組。
其中，變換器模組接收處理模組輸出的判斷結果信號，對開關電源的主功率開關管進行控制。
其中，採樣模組包括熱敏電阻式溫度檢測模組或數字式溫度檢測模組。
其中，熱敏電阻式溫度檢測單元包括： 參考電阻，參考電阻之第一端與第一電壓端連接； 熱敏電阻，熱敏電阻之第一端與參考電阻之第二端連接，熱敏電阻之第二端與第二電壓端連接。
其中，方向檢測模組包括重力傳感器。
其中，處理模組包括： 狀態判斷單元，用於根據方向檢測模組檢測到的開關電源的加速度信息判斷開關電源的運動狀態； 存儲單元，用於存儲加速度信息及運動狀態中至少一者。
其中，處理模組還包括： 報警單元，用於在狀態判斷單元判斷開關電源處於跌落或震動狀態時輸出報警信號。
其中，方向檢測模組包括一重力傳感器；判斷開關電源的運動狀態之方法包括： 判斷重力傳感器感測到的開關電源的加速度信息是否為單一方向或者正負交替； 在判斷重力傳感器感測到的加速度信息為單一方向時，確定開關電源處於跌落狀態；以及 在判斷重力傳感器感測到的加速度信息為正負交替時，確定開關電源處於震動狀態。
本案之另一較佳實施態樣提供一種電子設備，包括上述任意一實施態樣之開關電源。
本案之又一較佳實施態樣提供一種過溫控制保護方法，適用於開關電源，開關電源包括方向檢測模組、採樣模組以及處理模組，過溫控制保護方法包括： 通過採樣模組對開關電源中檢測點的溫度進行採樣； 通過方向檢測模組獲取開關電源的安裝方向信息； 根據安裝方向信息從安裝方向信息與溫度閾值的映射關係中獲取與開關電源的安裝方向信息對應的溫度閾值； 對所採樣到的溫度與所獲取的溫度閾值進行比較；以及 根據所比較的結果判斷是否啟動過溫保護。
其中，過溫控制保護方法還包括： 將判斷結果信號發送給變換器模組，通過處理模組對開關電源的輸出功率進行控制。
本案之再一較佳實施態樣提供一種功率控制方法，適用於開關電源，開關電源包括方向檢測模組以及處理模組，功率控制方法包括： 通過方向檢測模組對開關電源的安裝方向進行檢測；以及 根據所檢測到的安裝方向通過處理模組對開關電源的輸出功率、輸出電壓以及輸出電流中的一種或多種進行控制。
其中，功率控制方法還包括： 根據方向檢測模組檢測到的開關電源的加速度信息判斷開關電源的運動狀態； 存儲加速度信息及運動狀態中至少一者。
其中，判斷開關電源的運動狀態之方法包括： 判斷方向檢測模組檢測到的開關電源的加速度信息是否為單一方向或者正負交替； 在判斷方向檢測模組檢測到的加速度信息為單一方向時，確定開關電源處於跌落狀態；以及 在判斷方向檢測模組檢測到的加速度信息為正負交替時，確定開關電源處於震動狀態。
根據本案較佳實施態樣之開關電源，通過方向檢測模組獲取開關電源的安裝方向信息，根據所獲得的安裝方向信息執行預定操作。一方面，通過方向檢測模組獲取開關電源的安裝方向信息，能夠在開關電源改變安裝方向時獲得開關電源的安裝方向信息；另一方面，根據所獲得的安裝方向信息執行預定操作，能夠滿足開關電源在所有安裝方向上的功率控制及過溫保護要求。
應當理解的是，以上的一般描述和後文的細節描述僅是示例性和解釋性的，並不能限制本案。
體現本案特徵與優點的典型實施例將在後段的說明中結合圖式詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖式在本質上當作說明之用，而非架構於限制本案。
此外，本案圖式僅為示意圖，並非一定是按比例繪製。圖式中相同的註記表示相同或類似的部分，因而將省略對其重複描述。圖式中所示的一些方框圖是功能實體，不一定必須與物理或邏輯上獨立的實體相對應。可以運用軟體來實現這些功能實體，或在一個或多個硬體模組或積體電路中實現這些功能實體，或在不同網絡和/或處理器裝置和/或微控制器裝置中實現這些功能實體。
開關電源的應用受制於電子元器件的耐溫，在特殊的應用領域比如醫療領域，需要通過溫度保護來保證在任何正常工作條件以及過溫過載等異常條件下電子元器件的溫度都不能超過自身的耐溫值。
第2圖所示的技術方案中，採用負溫度係數的熱敏電阻（NTC Thermistor）檢測溫度來進行過溫保護。在第2圖中，Vref1為電壓基準值，Rx為分壓電阻，NTCx為熱敏電阻，在開關電源中一般將熱敏電阻NTCx放置在發熱嚴重的元件附近，分壓電阻Rx與熱敏電阻NTCx形成一個與電壓基準值Vref1相關的電壓分壓電路，經該電壓分壓電路分得的電壓通過信號跟隨以後輸入到比較器的負端，比較器的正端接收一電壓基準值Vref2。當電源負載變重或者環境溫度升高時，元件的發熱會更嚴重，因此負溫度係數的熱敏電阻之阻值會跟隨溫度的上升而下降，進入到比較器負端的溫度檢測電壓也會下降，當溫度檢測電壓下降到比電壓基準值Vref2低時，比較器就會輸出一個高電平的保護控制信號給保護線路模組，保護線路模組可以根據接收到的保護信號對開關電源進行關閉等控制以減少發熱量從而達到控制溫度的作用。
因為開關電源中的電子元件發熱嚴重的通常並不是單一元件，而是同時並存像磁元件以及半導體開關器件等多個發熱點，不可能針對所有的發熱點一一對應地設計溫度檢測，通常都僅僅會檢測開關電源中溫度最高的元件，如果已知開關電源的安裝方向，其他的元件溫度在固定的散熱條件下可以通過合理設計過溫保護來保證無論是正常條件下工作還是因為異常（過溫過載）條件導致觸發過溫保護時的元件溫度都不超過耐溫規格。但是如第1圖所示，實際應用中，一台標準開關電源在電子設備的應用並不知道是使用哪種安裝方式，原本一個固定條件下熱敏電阻NTC檢測的最熱的發熱點溫度有可能隨著安裝方向的變化變成不是最熱的發熱點，通常是通過定義每個安裝方向的使用功率來滿足每個安裝方向在正常工作下的元件溫度不超過耐溫規格，但是過溫保護的觸發點是固定的，對於應用於醫療器械中的開關電源產品，異常條件下的溫度也要滿足元件規格，就很難在每個安裝方向上都得到保證，無法保證各個安裝方向的功率控制要求及過溫保護要求對於一個標準開關電源來說無疑是一種應用上的缺失。此外，在自然散熱條件下，電子元器件的溫度受安裝方向的影響很大，習知技術很難滿足所有安裝方向上的功率控制要求及過溫保護要求。
基於上述內容，在本案之一較佳實施例中，首先提供了一種開關電源。如第3圖所示，開關電源300包括：變換器模組310、方向檢測模組320以及處理模組330。其中： 變換器模組310，包含至少一主功率開關管(未圖示)； 方向檢測模組320，用於獲取開關電源300的安裝方向信息；以及 處理模組330，用於根據開關電源300的安裝方向信息執行預設操作。
根據此實施例的開關電源，一方面，通過方向檢測模組獲取開關電源的安裝方向信息，能夠在開關電源改變安裝方向時獲得開關電源的安裝方向信息；另一方面，根據所獲得的安裝方向信息執行預定操作，能夠滿足開關電源在所有安裝方向上的功率控制要求及過溫保護要求。
需要說明的是，在此實施例中，所述預設操作可以包括與過溫保護有關的預設操作和與功率控制有關的預設操作，但是本案較佳實施例中的預設操作不限於此，例如預設操作還可以包括與跌落或震動檢測有關的預設操作以及與處理安裝方向信息有關的預設操作等，這也在本案的保護範圍內。
此外，在此實施例中，為了對開關電源的溫度進行檢測，開關電源300還可以包括：採樣模組(未圖示)，用於對開關電源300中檢測點的溫度進行採樣。第4圖和第5圖示出了兩種對開關電源中檢測點的溫度進行採樣的方法，將獲取的溫度採樣信息傳遞給數字控制器即處理模組。
第4圖係為利用熱敏電阻通過電壓分壓的方式獲得檢測點的溫度的電路結構示意圖。如第4圖所示，將熱敏電阻貼近需要檢測的熱點，利用電阻的分壓電路將溫度信號轉換為電壓信號，如果採用了模擬比較器的方式，那麼可以基於採樣信號通過第2圖所示的傳統比較方式得到溫度保護信號。在第4圖中，檢測線路的後級接收端採用數字控制器（Digital Controller），可以方便地將比較器集成在數字控制器中，然後在數字控制器中進行邏輯運算處理，也可以採用分立的比較器進行處理。第5圖係為利用數字溫度傳感器（temperature sensor）獲得檢測點的溫度的電路結構示意圖。在第5圖中，將溫度傳感器貼近需要檢測的熱點，獲取溫度的數字信息，通過數字通信協議將溫度信息傳給數字控制器作為控制信息。
需要注意的是，在此實施例中，處理模組中的部分處理可以通過數字控制的方式實現，也可以通過模擬控制的方式，本案對此不作特殊限定。在處理模組通過數字控制的方式實現時，可以將處理模組稱為數字控制器。
進一步地，在此實施例中，處理模組與採樣模組和方向檢測模組電連接，為了對開關電源進行過溫保護控制，處理模組可以包括：查詢單元，用於從安裝方向信息與溫度閾值的映射關係中獲取與開關電源的安裝方向信息對應的溫度閾值；比較單元，用於對從採樣模組採樣到的溫度與從查詢單元獲取的溫度閾值進行比較；以及通訊單元，用於根據比較單元的比較結果判斷是否啟動過溫保護，並將判斷結果信號發送給開關電源的變換器模組。
此外，在此實施例中，為了檢測開關電源的安裝方向，方向檢測模組310還可以包括一重力傳感器(未圖示)，通過重力傳感器對開關電源300的安裝方向進行檢測，但是本案之較佳實施例不限於此，例如方向檢測模組310還可以包括其他方向檢測裝置例如陀螺儀等，通過其他方向檢測裝置對開關電源300的安裝方向進行檢測，這同樣屬於本案的保護範圍。
進一步地，在此實施例中，可以採用一顆重力傳感器（G-sensor）作為方向檢測的媒介對開關電源的安裝方向進行檢測。重力傳感器可以為一顆貼片封裝形式的晶片，平貼焊接於印刷電路板表面。重力傳感器可以通過標準的通信協議將檢測的重力信息即安裝方向傳輸至處理模組。第6圖係為以第4圖的採樣方式為例結合安裝方向檢測的控制結構示意圖。
如第6圖所示，參考電阻Rx的第一端與電壓為電壓基準值Vref1之第一電壓端連接。熱敏電阻NTCx的第一端與參考電阻Rx的第二端連接，熱敏電阻NTCx的第二端與第二電壓端例如接地端連接，此外比較器被集成在開關電源的處理模組中，可以通過處理模組的I/O端口將比較結果信號傳輸至開關電源的變換器模組。重力傳感器與處理模組通信上連接，可以將感測到的X/Y/Z軸信息通過標準通信協議發送至處理模組。
實現結合安裝方向的過溫保護的具體流程圖如第7圖所示，在第7圖中，一方面，從電源分壓電路採集到的溫度信號Tsense經跟隨器傳輸至處理模組，或者通過數字溫度傳感器採集到溫度信號Tsense並傳輸至處理模組，處理模組通過I/O端口接收溫度檢測線路發送的溫度信號Tsense。另一方面，通過重力傳感器獲取開關電源安裝的+X/-X/+Y/-Y/+Z/-Z六軸的方向信息，將獲取的安裝方向信息通過標準通信協議傳輸至處理模組，處理模組內部對+X/-X/+Y/-Y/+Z/-Z六軸的安裝方向信息處理後得到實際的電源安裝方向，通過查找預設的不同安裝方向對應的過溫保護信息表後得到此時開關電源的安裝方向對應的過溫保護比較基準Vref，將過溫保護比較基準Vref與採集的溫度信息Tsense進行比較後，如果過溫保護比較基準Vref大於採集的溫度信息Tsense，則表明實際採集的溫度超過預設的保護溫度，從而觸發過溫保護，並且，處理模組的I/O端口輸出相應的保護信號至過溫保護線路來控制主功率變換器的主功率開關管的關斷。
因此，當開關電源的安裝方向發生變化時，處理模組就可以根據開關電源的實際安裝方向來調整過溫保護比較基準的高低，從而保證在每一種安裝方向下發生過溫時的元件溫度安全。
進一步地，在此實施例中，重力傳感器除了可以採集位置信息之外，還可以採集加速度。因此，為了對異常情況例如開關電源處於震動或跌落時的情況進行檢測，處理模組還可以包括：狀態判斷單元，用於根據方向檢測模組檢測到的開關電源的加速度信息判斷開關電源的運動狀態。此外，處理模組還可以包括存儲單元，用於存儲所檢測到的加速度信息和/或所得到的開關電源的運動狀態。而且，為了在發生異常情況時發出提示信息，處理模組還可以包括報警單元，用於在狀態判斷單元判斷開關電源處於跌落或震動狀態時輸出報警信號。
進一步地，在此實施例中，判斷開關電源的運動狀態可以包括：判斷重力傳感器感測到的開關電源的加速度信息是否為單一方向或者正負交替；在判斷重力傳感器感測到的加速度信息為單一方向時，確定開關電源處於跌落狀態；以及在判斷重力傳感器感測到的加速度信息為正負交替時，確定開關電源處於震動狀態。
第8圖係為基於開關電源的重力/加速度信息的變化來判斷開關電源是否處理跌落或震動狀態的控制流程圖。如第8圖所示，通過重力傳感器採集開關電源的重力/加速度信息，在開關電源的加速度發生變化時，處理模組的存儲單元記錄所有的加速度變化。接下來，基於所記錄的開關電源的加速度變化來判斷開關電源的運動狀態，如果判斷重力傳感器感測到的加速度信息為單一方向時，將開關電源的運動狀態記錄為跌落狀態，以及在判斷重力傳感器感測到的加速度信息為正負交替時，將開關電源的運動狀態記錄為震動狀態。
第9圖係為本案另一較佳實施例的處理模組的內部結構示意圖，第9圖中的處理模組可以包括：運算處理單元、存儲器單元以及通訊單元。其中，運算處理單元可以包括比較單元和查詢單元。在此實施例中，處理模組內部涵蓋運算處理單元可以實現信息的接收以及運算功能，存儲器單元可以用來存儲預設的控制信息和安裝方向信息與溫度閾值的映射關係表，通訊單元可以實現與外部重力傳感器之間的通訊實時信息傳遞。
第10圖係為本案一較佳實施例中利用重力信息對開關電源進行靈活控制的結構示意圖。在第10圖中，開關電源可以包括重力感應器、處理模組以及主功率變換器。本示例實施例不僅局限于過溫保護控制，還可以基於重力信息對開關電源的輸出功率、輸出電壓、輸出電流以及過電壓保護點即溫度閾值等參數進行調整。此外，重力傳感器除了可以採集方向信息之外，也可以採集加速度，因此，可以通過處理模組記錄並存儲開關電源在實際電子設備使用中的運動狀態，進而可以判斷開關電源是否發生過嚴重的跌落或者震動，一旦電子設備發生失效，則可以對電子設備的失效原因起到輔助分析的作用。
在此實施例中，還提供了一種過溫控制保護方法，適用於開關電源，開關電源包括方向檢測模組、採樣模組以及處理模組。如第11圖所示，過溫控制保護方法可以包括以下步驟： 步驟S1110：通過採樣模組對開關電源中檢測點的溫度進行採樣； 步驟S1120：通過方向檢測模組獲取開關電源的安裝方向信息； 步驟S1130：根據安裝方向信息從安裝方向信息與溫度閾值的映射關係中獲取與開關電源的安裝方向信息對應的溫度閾值； 步驟S1140：對所採樣到的溫度與所獲取的溫度閾值進行比較；以及 步驟S1150：根據所比較的結果判斷是否啟動過溫保護。
根據此實施例的過溫控制保護方法，通過對開關電源中檢測點的溫度進行採樣，可以實時地獲得開關電源的溫度信息；通過方向檢測模組對開關電源的安裝方向進行檢測，可以實時地獲得開關電源的安裝方向信息；獲取與安裝方向信息對應的溫度閾值，將採樣得到的溫度與所獲取的溫度閾值進行比較，根據比較結果判斷是否啟動過溫保護，可以在不同安裝方向下實現可靠安全的過溫保護。
下面將對此實施例中的過溫控制保護方法進行詳細的說明。
在步驟S1110中，通過採樣模組對開關電源中檢測點的溫度進行採樣。
在此實施例中，採樣模組可以為數字採樣模組，但是本案的較佳實施例中的採樣模組不限於此，例如採樣模組還可以為模擬採樣模組，本案在此不做特殊限定。第4圖和第5圖分別為採用模擬方式進行溫度採樣和採用數字方式進行溫度採樣的電路結構示意圖，由於上面已對第4圖和第5圖進行了描述，在此將不再贅述。
接下來，在步驟S1120中，通過方向檢測模組獲取開關電源的安裝方向信息。
在此實施例中，方向檢測模組可以包括一重力傳感器，通過該重力傳感器對開關電源的安裝方向進行檢測，但是本案的較佳實施例不限於此，例如方向檢測模組還可以包括其他方向檢測裝置例如陀螺儀等，通過其他方向檢測裝置對開關電源的安裝方向進行檢測，這同樣屬於本案的保護範圍。在方向檢測模組包括重力傳感器的情況下，重力傳感器可以為一顆貼片封裝形式的晶片，平貼焊接於印刷電路板表面，通過標準的通信協議將檢測的重力信息即安裝方向發送給數字控制器。
接下來，在步驟S1130中，根據安裝方向信息從安裝方向信息與溫度閾值的映射關係中獲取與開關電源的安裝方向信息對應的溫度閾值。
在此實施例中，開關電源的處理模組中可以預設有安裝方向信息與溫度閾值的映射關係表。如第7圖所示，處理模組的I/O端口接收到溫度檢測線路傳輸的溫度信號信息Tsense時，重力傳感器同時將此時開關電源安裝的+X/-X/+Y/-Y/+Z/-Z六軸方向信息通過標準通信協議發送給處理模組，處理模組內部對+X/-X/+Y/-Y/+Z/-Z六軸的安裝方向信息進行處理後得到實際的電源安裝方向，通過查找預設的映射關係表後得到此時開關電源的安裝方向對應的過溫保護比較基準即溫度閾值Vref。
接下來，在步驟S1140中，對所採樣到的溫度與所獲取的溫度閾值進行比較。
在此實施例中，可以在查找到開關電源的安裝方向對應的過溫保護比較基準即溫度閾值Vref時，將採樣到的溫度信號Tsense與過溫保護比較基準即溫度閾值Vref進行比較。
接下來，在步驟S1150中，根據所比較的結果判斷是否啟動過溫保護。
在此實施例中，如果溫度閾值Vref大於所採樣的溫度信號Tsense，則表明實際採集的溫度超過預設的安全保護溫度，則觸發過溫保護，處理模組的I/O端口輸出相應的保護信號至過溫保護線路來控制主功率變換器的關斷。因此，在此實施例中，當安裝方向發生變化時，處理模組就可以根據開關電源實際的安裝方向調整過溫保護比較基準即溫度閾值的高低，從而保證在每一種安裝方向下發生過溫時的元件溫度安全。
此外，在此實施例中，在啟動了過溫保護之後，需要對開關電源的輸出功率進行控制，因此該過溫控制保護方法還可以包括：將判斷結果信號發送給開關電源的變換器模組，通過處理模組對開關電源的輸出功率進行控制。
進一步地，本案還可以涵蓋在數字控制中利用重力信息對開關電源做更多靈活的控制。因此，在此實施例中，還提供了一種功率控制方法，功率控制方法可以適用於開關電源，開關電源包括方向檢測模組以及處理模組，如第12圖所示，功率控制方法可以包括以下步驟： 步驟1210：通過方向檢測模組對開關電源的安裝方向進行檢測；以及 步驟1220：根據所檢測到的安裝方向通過處理模組對開關電源的輸出功率、輸出電壓以及輸出電流中的一種或多種進行控制。
根據此實施例中的功率控制方法，基於所檢測到的安裝方向對開關電源的輸出功率、輸出電壓以及輸出電流中的一種或多種進行控制，可以對開關電源在不同安裝方向下的輸出功率進行相應的控制，能夠實現在各安裝方向下的輸出功率、輸出電壓或輸出電流的最優化。
下面對此實施例中的功率控制方法進一步進行描述。
在步驟1210中，通過方向檢測模組對開關電源的安裝方向進行檢測。
由於在此實施例中對開關電源的安裝方向進行檢測的方法與開關電源的安裝方向檢測方法類似，在此將不再贅述。
在步驟1220中，根據所檢測到的安裝方向通過處理模組對開關電源的輸出功率、輸出電壓以及輸出電流中的一種或多種進行控制。
在此實施例中，可以實現採集重力信息對開關電源進行更靈活的控制。例如，在開關電源具有多種安裝方向的應用下，每個安裝方向下的可輸出的最大功率會有不同，那麼收集到重力感應信息後就可以根據當前的安裝方向對輸出功率進行限制，避免開關電源的輸出功率超過可允許的最大值。也可以基於重力信息對開關電源的輸出電壓、輸出電流等參數進行調整，從而滿足具體的特定要求，實現靈活控制。
進一步地，在此實施例中，功率控制方法還可以包括： 根據方向檢測模組檢測到的開關電源的加速度信息判斷開關電源的運動狀態； 存儲所述加速度信息及運動狀態中至少一者。
進一步地，在本示例實施例中，判斷開關電源的運動狀態可以包括： 判斷方向檢測模組檢測到的開關電源的加速度信息是否為單一方向或者正負交替； 在判斷方向檢測模組檢測到的加速度信息為單一方向時，確定開關電源處於跌落狀態；以及 在判斷方向檢測模組檢測到的加速度信息為正負交替時，確定開關電源處於震動狀態。
由於上述步驟與前述第8圖中的跌落或震動判斷的方法類似，在此將不再贅述。
進一步地，在本案的另一較佳實施例中，還提供了一種電子設備，該電子設備可以包括根據前述較佳實施例中任一種的開關電源。由於此實施例中的電子設備採用了上述開關電源，因此至少具有與所述開關電源相應的全部優點。
本領域技術人員在考慮說明書及實踐本案之發明後，將容易想到本案的其它實施例。本申請旨在涵蓋本案的任何變型、用途或者適應性變化，這些變型、用途或者適應性變化遵循本案的一般性原理並包括本案未公開的本技術領域中之習知技術。且本案之說明書和實施例僅被視為示例性的，而本發明之範圍由所附申請專利範圍決定。
應當理解的是，本案並不局限於上面已經描述並在附圖中示出的精確結構，並且可以在不脫離其範圍進行各種修改和改變。本案的範圍僅由所附的申請專利範圍來限制。
Rx：分壓電阻 NTCx：熱敏電阻 Vref1、Vref2：電壓基準值 300：開關電源 310：變換器模組 320：方向檢測模組 330：處理模組 Tsense：溫度信號 Vref：過溫保護比較基準 G-sensor：重力傳感器 S1110、S1120、S1130、S1140、S1150：過溫控制保護方法之步驟 S1210、S1220：功率控制方法之步驟
第1圖係為一種示例開關電源在空間上的6種安裝方向的示意圖； 第2圖係為一種技術方案中利用熱敏電阻（NTC Thermistor）進行溫度檢測的過溫保護電路結構示意圖； 第3圖係為本案一較佳實施例之開關電源的結構示意圖； 第4圖係為本案一較佳實施例使用熱敏電阻檢測溫度信號的電路結構示意圖； 第5圖係為本案一較佳實施例使用數字溫度傳感器檢測溫度信號的電路結構示意圖； 第6圖係為本案一較佳實施例的結合安裝方向檢測的溫度保護的控制結構示意圖； 第7圖係為本案一較佳實施例的結合重力信息檢測的過溫保護控制流程圖； 第8圖係為本案一較佳實施例的處理模組中採集重力/加速度信息的變化來記錄開關電源發生跌落或者震動的控制流程圖； 第9圖係為本案另一較佳實施例的處理模組的內部結構示意圖； 第10圖係為本案一較佳實施例的通用的包括重力傳感器的開關電源輔助控制的結構示意圖； 第11圖係為本案一較佳實施例的過溫控制保護方法的流程圖；以及 第12圖係為本案一較佳實施例的功率控制方法的流程圖。

Claims (14)

  1. 一種開關電源，包括：一變換器模組，包含至少一主功率開關管；一方向檢測模組，用於獲取該開關電源的一安裝方向信息；一採樣模組，用於對該開關電源中一檢測點的溫度進行採樣；以及一處理模組，用於根據該開關電源的該安裝方向信息執行一預設操作，該處理模組與該採樣模組和該方向檢測模組電連接，該處理模組包括：一查詢單元，用於從該安裝方向信息與一溫度閾值的映射關係中獲取與該開關電源的該安裝方向信息對應的該溫度閾值；一比較單元，用於對從該採樣模組採樣到的溫度與從該查詢單元獲取的該溫度閾值進行比較；以及一通訊單元，用於根據該比較單元的比較結果判斷是否啟動過溫保護，並將一判斷結果信號發送給該變換器模組。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之開關電源，其中該變換器模組接收該處理模組輸出的該判斷結果信號，對該開關電源的該主功率開關管進行控制。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之開關電源，其中該採樣模組包括一熱敏電阻式溫度檢測模組或一數字式溫度檢測模組。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之開關電源，其中該熱敏電阻式溫度檢測單元包括：一參考電阻，該參考電阻之第一端與一第一電壓端連接；一熱敏電阻，該熱敏電阻之第一端與該參考電阻之第二端連接，該熱敏電阻之第二端與一第二電壓端連接。
  5. 如申請專利範圍第1-4項中任一項所述之開關電源，其中該方向檢測模組包括一重力傳感器。
  6. 一種開關電源，包括：一變換器模組，包含至少一主功率開關管；一方向檢測模組，用於獲取該開關電源的一安裝方向信息；以及一處理模組，用於根據該開關電源的該安裝方向信息執行一預設操作，其中該處理模組包括：一狀態判斷單元，用於根據該方向檢測模組檢測到的該開關電源的一加速度信息判斷該開關電源的一運動狀態；以及一存儲單元，用於存儲該加速度信息及該運動狀態中至少一者。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之開關電源，其中該處理模組還包括：一報警單元，用於在該狀態判斷單元判斷該開關電源處於跌落或震動狀態時輸出一報警信號。
  8. 如申請專利範圍第6項或第7項所述之開關電源，其中該方向檢測模組包括一重力傳感器；判斷該開關電源的該運動狀態之方法包括：判斷該重力傳感器感測到的該開關電源的該加速度信息是否為單一方向或者正負交替；在判斷該重力傳感器感測到的該加速度信息為單一方向時，確定該開關電源處於跌落狀態；以及在判斷該重力傳感器感測到的該加速度信息為正負交替時，確定該開關電源處於震動狀態。
  9. 一種電子設備，包括申請專利範圍第1~8項中任一項所述之開關電源。
  10. 一種過溫控制保護方法，適用於一開關電源，該開關電源包括一方向檢測模組、一採樣模組以及一處理模組，且該過溫控制保護方法包括：通過該採樣模組對該開關電源中一檢測點的一溫度進行採樣；通過該方向檢測模組獲取該開關電源的一安裝方向信息；根據該安裝方向信息從該安裝方向信息與一溫度閾值的映射關係中獲取與該開關電源的該安裝方向信息對應的該溫度閾值；對所採樣到的該溫度與所獲取的該溫度閾值進行比較；以及根據所比較的結果判斷是否啟動過溫保護。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之過溫控制保護方法，其中該過溫控制保護方法還包括：將一判斷結果信號發送給該變換器模組，通過該處理模組對該開關電源的輸出功率進行控制。
  12. 一種功率控制方法，適用於一開關電源，該開關電源包括一方向檢測模組以及一處理模組，該功率控制方法包括：通過該方向檢測模組對該開關電源的一安裝方向進行檢測；以及根據所檢測到的該安裝方向通過該處理模組對該開關電源的輸出功率、輸出電壓以及輸出電流中的一種或多種進行控制。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之功率控制方法，其中該功率控制方法還包括：根據該方向檢測模組檢測到的該開關電源的一加速度信息判斷該開關電源的一運動狀態；存儲該加速度信息及該運動狀態中至少一者。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之功率控制方法，其中判斷該開關電源的該運動狀態之方法包括：判斷該方向檢測模組檢測到的該開關電源的該加速度信息是否為單一方向或者正負交替；在判斷該方向檢測模組檢測到的該加速度信息為單一方向時，確定該開關電源處於跌落狀態；以及在判斷該方向檢測模組檢測到的該加速度信息為正負交替時，確定該開關電源處於震動狀態。
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