TWI822358B - 電源供應器之監控方法及其電路 - Google Patents

電源供應器之監控方法及其電路 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種電源供應器之監控方法及其電路，其先取得一切換式電源供應器的一輔助側電壓，並以一分壓電路取得該輔助側電壓的一分壓，因而讓一第一偵測電路與一第二偵測電路於一開關週期內偵測該分壓與流入偵測電路之一偵測電流，並產生對應之一第一偵測訊號與一第二偵測訊號，其分別對應於該切換式電源供應器之一環境溫度與一輸出電壓，藉此監控電源供應器。

Description

電源供應器之監控方法及其電路
本發明係關於一種監控方法及其電路，特別是一種電源供應器之監控方法及其電路。
現有切換式電源供應裝置中，一般會設置一偵測電路，用以偵測電源供應裝置之輸出電壓，並依據輸出電壓之偵測結果提供不同之應用，例如:過溫保護(OTP)、過壓保護(OVP) 等。
然而，上述之偵測電路為了節省電路成本，通常會盡量將不同偵測方式整合，以共用電路資源。例如過溫保護與過壓保護即可共用單一個分壓節點並透過分時偵測來完成，其係在一個開關週期內偵測該分壓節點來判斷系統溫度是否過高；而在另一個開關週期內偵測同一個分壓節點來判斷輸出電壓是否過高。但是，分時偵測卻造成電源供應裝置無法即時在每一個時脈週期確實判斷是否需要執行必要的過溫保護或過壓保護等保護機制。詳言之，如果在一個開關週期內已經發生輸出電壓過高的情形，然而偵測電路在該開關週期內所執行的卻是過溫檢測，則此偵測電路必須延遲至少一個開關週期後才能嘗試進行過壓保護，勢必提升電源供應器系統受損的風險。
為此，現有整合過溫保護與過壓保護的電源供應器監控技術存在加以改善的必要。
本發明之一目的，在於提供一種電源供應器之監控方法及其電路，透過一輔助繞組取得一切換式電源供應器之一輔助側電壓並透過一分壓電路取得該輔助側電壓之一分壓，並由一第一偵測電路偵測該分壓，且由一第二偵測電路偵測一偵測電流，藉此用於在同一個開關週期內執行數種偵測方式，來監控該電源供應器。
本發明之一目的，在於提供一種電源供應器之監控方法及其電路，進一步透過一第三偵測電路偵測流出之一反向電流。
針對上述之目的，本發明提供一種電源供應器之監控方法，其先以一輔助繞組感測一切換式電源供應器之繞組電壓，而取得一輔助側電壓，接續以一分壓電路分壓該輔助側電壓而取得一分壓，並以一第一偵測電路在該切換式電源供應器之一開關週期內偵測該分壓，並產生一第一偵測訊號，且以一第二偵測電路於該開關週期內偵測該分壓電路流入該第二偵測電路之一偵測電流，並產生一第二偵測訊號，其中該第一偵測電路與該第二偵測電路分別於該開關週期內，且該切換式電源供應器之二次側放電時作動，使該第一偵測訊號與該第二偵測訊號分別對應於該切換式電源供應器之一環境溫度與一輸出電壓，藉此監控該電源供應器。
本發明提供一實施例，其在於該開關週期內，以一第三偵測電路偵測一反向電流，並產生一第三偵測訊號，其中該第三偵測電路於該開關週期內，該切換式電源供應器之一次側充電時作動，該第三偵測訊號對應於該切換式電源供應器之一輸入電壓。
本發明另提供一種電源供應器之監控電路，其應用於一切換式電源供應器，並透過該切換式電源供應器所包含之一輔助繞組感測其繞組電壓，而取得一輔助側電壓，該監控電路包含一分壓電路、一第一偵測電路與一第二偵測電路，該分壓電路包含一第一阻抗與一第二阻抗，該第二阻抗包含一熱敏電阻，該分壓電路提供該輔助側電壓之一分壓，該第一偵測電路耦接至該第一阻抗與該第二阻抗之間並偵測該分壓，該第二偵測電路包含一開關，該開關耦接該第一阻抗與該第二阻抗之間，該開關於該切換式電源供應器之一開關週期內，於該切換式電源供應器之二次側放電時，分別關閉或導通，當該開關關閉時，該第一偵測電路偵測該分壓並產生一第一偵測訊號，當該開關導通時，該第二偵測電路被耦接至該分壓電路，以形成流向該第二偵測電路之一偵測電流，該第二偵測電路偵測該偵測電流並產生一第二偵測訊號，該第一偵測訊號與該第二偵測訊號分別對應於該切換式電源供應器之一環境溫度與一輸出電壓，藉此用於監控該電源供應器。
為使　貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明，說明如後：
為解決現有技術對過溫保護及過壓保護所需之偵測方式採用分時偵測所衍生之問題，本發明提出一種電源供應器之監控電路及其方法，其在同一開關週期內，透過一第一偵測電路偵測一輔助側電壓之一分壓，並由一第二偵測電路偵測流入該第二偵測電路之一偵測電流，以在此同一開關週期內執行數種偵測方式，例如過溫偵測及過壓偵測。
在下文中，將藉由圖式來說明本發明之各種實施例來詳細描述本發明。然而本發明之概念可能以許多不同型式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。
請參閱第1圖，其為本發明各實施例電源供應器之電壓監測方法的流程示意圖。為方便說明各實施例之電壓監測方法，以下將一併說明各實施例之電壓監測方法所使用的相關電路。
請參閱第2圖，其為本發明之一第一實施例之電源供應器之電路示意圖。如圖所示，本實施例之一切換式電源供應器10包含一輸入電壓V IN、一開關元件12、一緩衝單元14、一變壓器T、一脈波寬度調變(Pulse width Modulation，PWM)控制單元16、一回授控制單元18，其中該變壓器T係包含一一次側繞組N P、一二次側繞組N S與一輔助繞組N A，該一次側繞組N P經該開關元件12耦接該輸入電壓V IN，該一次側繞組N亦可耦接該緩衝單元14以吸收該輸入電壓V IN的異常雜訊。該二次側繞組N S經一整流二極體D OUT與一輸出電容C OUT耦接該回授控制單元18，並輸出一輸出電壓V OUT，該輔助繞組N A之繞組線圈感測該二次側繞組N S之該輸出電壓V OUT，因而取得一輔助側電壓V A，並經一偏壓二極體D VCC與一偏壓電容C VCC提供一偏壓VCC至該PWM控制單元16，該PWM控制單元16接收該回授控制單元18所產生之一回授訊號FB，並產生一開關控制訊號SW至該開關元件12，藉此依據該輸入電壓V IN而控制該開關元件12導通或關閉，因而透過該變壓器T產生該輸出電壓V OUT。
如第2圖至第3A圖所示，本實施例係以該PWM控制單元16提供該切換式電源供應器10之監控功能，而作為一監控電路。惟該監控電路亦可獨立形成一個電路區塊，而未必需要被整合於該PWM控制單元16中。然此等差異並不影響本發明技術之實施，因此在本實施例中僅以該PWM控制單元16整合監控電路作為示例，該PWM控制單元16包含一第一偵測電路162與一第二偵測電路164，該第一偵測電路162與該第二偵測電路164耦接至該分壓電路DIV，該分壓電路DIV包含一第一阻抗Z UP與一第二阻抗Z NTC，該第一阻抗Z UP與該第二阻抗Z NTC之間依據該輔助側電壓V A而形成一分壓V A_DIV。在本實施例中，該輔助繞組N A之繞組線圈感測該輸出電壓V OUT，因而讓該分壓電路DIV藉由該輔助繞組N A所取得之該輔助側電壓V A於該第一阻抗Z UP與該第二阻抗Z NTC之間提供該分壓V A_DIV，得以反饋該輸出電壓V OUT的狀態。其中當該輸出電壓V OUT上升時，該輔助繞組N A所感測到的輔助側電壓V A及該分壓V A_DIV也都會隨之上升。另一方面，該第二阻抗Z NTC包含一熱敏電阻，熱敏電阻可以具有一負溫度係數，因此該第二阻抗Z NTC的整體阻抗值會隨著一環境溫度改變，如此該分壓V A_DIV即對應於該環境溫度。然而，本發明並非如現有技術簡單仰賴分時偵測該分壓V A_DIV來進行過溫偵測及過壓偵測。
請一併參閱第3B圖及第4圖，該PWM控制單元16在該開關元件12的一個開關週期內(例如:開關週期T 1或是開關週期T 2，僅以該第一開關週期T 1作為範例說明)取得該輔助側電壓V A並以該分壓電路DIV取得該分壓V A_DIV後，該第一偵測電路162在一溫度偵測期間T TD偵測該分壓V A_DIV並產生一第一偵測訊號VT1；該第二偵測電路164在該同一個開關週期T 1內的一輸出電壓偵測期間T OD，被耦接至該第一阻抗Z UP與該第二阻抗Z NTC之間，因而形成流入至該第二偵測電路164之一偵測電流I DET，該第二偵測電路164依據該偵測電流I DET產生一第二偵測訊號VT2，因而讓該第一偵測電路162與該第二偵測電路164分別於該開關週期T 1內作動。由於此時需要透過該輔助繞組N A之繞組線圈感測該輸出電壓V OUT，因此該溫度偵測期間T TD及該輸出電壓偵測期間T OD都是操作在該開關元件12斷開的一截止區間T OFF，這是因為在該開關元件12導通的一導通區間T ON中，該變壓器T處於對繞組充電的狀態而不會有輸出電壓V OUT，此故該輔助繞組N A無法感測該輸出電壓V OUT。而且該溫度偵測期間T TD及該輸出電壓偵測期間T OD較佳在該切換式電源供應器10之一二次側放電時間T DIS內作動。詳言之，且本領域中具有通常知識者理解，在該截止區間T OFF中，該輔助側電壓V A在繞組完成放電後會形成振盪（如第4圖所示），因此該第一偵測電路162與該第二偵測電路164較佳地是在繞組處於放電過程中，且該輔助側電壓V A之電壓值呈穩態的該二次側放電時間T DIS內作動。簡言之，本發明實施例就是讓該第一偵測電路162與該第二偵測電路164分別於同一個開關週期T 1內，且該切換式電源供應器10之二次側放電時作動，因而讓該第一偵測訊號VT1與該第二偵測訊號VT2對應於該切換式電源供應器10之一環境溫度與該輸出電壓V OUT，更可讓該環境溫度對應於該第一阻抗Z UP的阻抗值及該第二阻抗Z NTC的阻抗值之比例。
其中，本實施例之該二次側放電時間T DIS涵蓋該第一偵測電路162之一溫度偵測期間T TD，以及涵蓋該第二偵測電路164之一輸出電壓偵測期間T OD，也就是說每一該二次側放電時間T DIS包含該溫度偵測期間T TD與該輸出電壓偵測期間T OD，即每一二次側放電時間T DIS內，該第一偵測電路162與該第二偵測電路164皆有作動。其中，該溫度偵測期間T TD與該輸出電壓偵測期間T OD可以呈連續；或者該溫度偵測期間T TD與該輸出電壓偵測期間T OD之間也可以存在一時間間。此外該溫度偵測期間T TD可以早於該輸出電壓偵測期間T OD（圖中未示出），又或者該溫度偵測期間T TD可以晚於該輸出電壓偵測期間T OD。
復參閱第3A圖與第3B圖，本實施例之該第一偵測電路162為依據該分壓V A_DIV與一溫度參考訊號V TEMP_REF偵測該環境溫度，因而產生該第一偵測訊號VT1；本實施例之該第二偵測電路164依據該偵測電流I DET與一輸出電壓參考訊號V OUT_REF偵測該輸出電壓V OUT。其中，該第二偵測電路164的輸入阻抗較佳遠小於該第二阻抗Z NTC，使得該第二偵測電路164被耦接至該分壓電路DIV時，幾乎全部流過該第一阻抗Z UP的電流均流入該第二偵測電路164而形成該偵測電流I DET。在此情況下，該偵測電流I DET的大小可以反映該輔助側電壓V A的大小，進而可供判斷該輸出電壓V OUT的狀態。例如可依據該二次側繞組N S與該輔助側繞組N A之線圈匝數比，而判斷出該輸出電壓V OUT的電壓值狀態。
特別是，該第一偵測電路162包含一比較器1622與一第一訊號處理單元1624，該比較器1622之一正輸入端耦合該溫度參考訊號V TEMP_REF，並由該比較器1622之一負輸入端耦接於該第一阻抗Z UP與該第二阻抗Z NTC之間，因而接收該分壓V A_DIV，藉此，比較該溫度參考訊號V TEMP_REF與該分壓V A_DIV，而產生一第一比較結果OUT1至該第一訊號處理單元1624，使該第一訊號處理單元1624依據該第一比較結果OUT1產生該第一偵測訊號VT1。其中，如果該第二阻抗Z NTC的熱敏電阻具有一負溫度係數，則該第二阻抗Z NTC的整體阻抗值會隨著環境溫度升高而降低，故假使其他條件沒有變動的情況下，該分壓V A_DIV也會隨著環境溫度升高而降低。因此通過適當設定該溫度參考訊號V TEMP_REF，該第一偵測電路162即可判斷環境溫度是否超過一預定溫度值。
該第二偵測電路164包含一開關1646、一輸出比較電路1642與一第二訊號處理單元1644。該開關1646可以受一輸出電壓偵測信號T OVP控制而導通或截止。該輸出比較電路1642為一端耦合該輸出電壓參考訊號V OUT_REF，該輸出比較電路1642之另一端於該開關1646導通時，耦接至該第一阻抗Z UP與該第二阻抗Z NTC之間，因而形成該偵測電流I DET流入該第二偵測電路164，藉此，該輸出比較電路1642比較該偵測電流I DET與該輸出電壓參考訊號V OUT_REF，因而產生一第二比較結果OUT2至該第二訊號處理單元1644，使該第二訊號處理單元1644依據該第二比較結果OUT2產生該第二偵測訊號VT2。如前所述，該偵測電流I DET的大小可供判斷該輸出電壓V OUT的大小，通過適當設定該輸出電壓參考訊號V OUT_REF，該第二偵測電路164即可判斷輸出電壓V OUT否超過一預定電壓值。
進一步，該PWM控制單元16可依據該第一偵測訊號VT1控制該切換式電源供應器10執行一過溫保護(OTP)，並可依據該第二偵測訊號VT2控制該切換式電源供應器10執行一輸出過壓保護(OVP)。該過溫保護(OTP)與該輸出過壓保護(OVP)為一般對於該切換式電源供應器之保護機制，因此不再贅述。
如第5A圖與第5B圖所示，其為本發明之第一實施例中第二偵測電路164一範例電路於該開關1646截止以及導通之電路示意圖。該第二偵測電路164之該輸出比較電路1642包含一輸入阻抗Z DET與一比較器COMP，該輸入阻抗Z DET的阻抗值小於該第二阻抗Z NTC的阻抗值，因此當該開關1646導通時，原流經該第二阻抗Z NTC的電流，轉為流入該第二偵測電路164之該輸入阻抗Z DET，該第二偵測電路164即可藉由該偵測電流I DET與該輸入阻抗Z DET的乘積與該輸出電壓參考訊號V OUT_REF進行比較以偵測該輸出電壓V OUT。
進一步，如第6A圖與第6B圖所示，其為本發明之第一實施例中第二偵測電路164另一範例電路於該開關1646截止以及導通之電路示意圖。其中第6A圖至第6B圖之該輸出比較電路1642包含該輸入阻抗Z DET、一映射阻抗Z M、一運算放大器OP、一第一電晶體M1、一第二電晶體M2與一參考電流源IREF，其中該運算放大器OP之一正輸入端耦接該映射阻抗Z M，並耦接該第一電晶體M1之一汲極端，該運算放大器OP之一負輸入端耦接該輸入阻抗Z DET，以及耦接該開關1646，該運算放大器OP之一輸出端耦接該第一電晶體M1與該第二電晶體M2之閘極端，因此當該開關1646導通時，形成該偵測電流I DET流入該輸入阻抗Z DET。該映射阻抗Z M得映射該偵測電流I DET形成一第一電流I M1，並通過第一電晶體M1及第二電晶體M2組成之電流鏡將該第一電流I M1轉換成一第二電流I M2，進而與該參考電流源IREF進行比較以偵測該輸出電壓V OUT。在本範例電路中該參考電流源IREF實質上就是前述輸出電壓參考訊號V OUT_REF的一種實作方式。
以下舉一簡單數值範例呈現第6A圖與第6B圖所示之範例電路的特性，假設該第一電流I M1為該偵測電流I DET的K倍，並假設該第二電流I M2為該第一電流I M1的M倍數，則溫度參考訊號V TEMP_REF與該參考電流源IREF的設定可參考以下關係式：
第5A圖至第5B圖與第6A圖至第6B圖之差異也顯見為本發明之第一實施例中的偵測電路16實際上有多種不同的詳細電路實施方式，均可達成本發明欲在同一個開關週期內執行數種偵測方式來監控該切換式電源供應器10。
請參閱第7圖，其為本發明之另一實施例之電源供應器之電壓監控方法的流程示意圖。為方便說明各實施例之電壓監測方法，以下將一併說明各實施例之電壓監測方法所使用的相關電路。
如第8A圖至第8C圖所示，其為本發明之一第二實施例之電源供應器之電路示意圖。與上一實施例之差異在於第8A圖至第8C圖進一步利用一第三偵測電路166於該開關週期T 1內，偵測一反向電流I ZUP，用於偵測該切換式電源供應器10之輸入電壓V IN。其中，該第三偵測電路166包含一輸入比較電路1662、一第三訊號處理單元1664與一開關單元1666，而該輸入比較電路1662之一端耦接該開關單元1666，該輸入比較電路1662之另一端耦接一輸入參考訊號V IN_REF。該開關單元1666可以受該開關元件12的該開關控制訊號SW控制而導通或截止，當該開關單元1666導通時，該第三偵測電路166被耦接至該分壓電路DIV，其中。第三偵測電路166在該第一偵測電路162、該第二偵測電路164作動的同一個開關週期T 1內的一輸入電壓偵測期間T IND，被耦接至該第一阻抗Z UP與該第二阻抗Z NTC之間，因而形成由該第三偵測電路166在流向該分壓電路DIV之一反向電流I ZUP。該輸入電壓偵測期間T IND是操作在該開關元件12導通的一導通區間T ON，這是因為在該導通區間T ON中，該變壓器T處於對繞組充電的狀態而會在該輔助繞組N A上感應生成負的輔助側電壓V A。正因如此，在本實施例中可以利用該開關控制訊號SW來控制該第三偵測電路166的開關單元1666。
進一步如第8C圖所示，該開關單元1666因該開關控制訊號SW致能(高電位)而導通，因此該輸入比較電路1662即耦接至該第一阻抗Z UP與該第二阻抗Z NTC之間，由於此時該輔助側電壓V A為負電壓，故會形成一反向電流I ZUP流經該第一阻抗Z UP。此時，如第9圖所示，該開關控制訊號SW致能之訊號期間相當於該第三偵測電路166之一輸入電壓偵測期間T IND，且此時，該輸入比較電路1662比較該反向電流I ZUP與一輸入電壓參考訊號V IN_REF，因而產生一第三比較結果OUT3至該第三訊號處理單元1664，使該第三訊號處理單元1664依據該第三比較結果OUT3產生一第三偵測訊號VT3。反向電流I ZUP的大小可供判斷該輸入電壓V IN的大小，通過適當設定該輸入電壓參考訊號V IN_REF，該第三偵測電路166即可判斷輸入電壓V IN否超過一預定電壓值。
進一步，如第10A圖至第10C圖所示，其本發明之第二實施例中第二偵測電路164、第三偵測電路166一範例電路於該開關1646、1666截止以及導通之電路示意圖。該第三偵測電路166之該輸入比較電路1662包含一第三電晶體M3與一第四電晶體M4組成之電流鏡，該開關單元166包含一第二運算放大器OP2，其中，該第二運算放大器OP2為一正輸入端耦接至接地，也就是說，該第二運算放大器OP2只有在該分壓V A_DIV為0或小於0時才將該第三偵測電路166耦接至該分壓電路DIV。而該第二運算放大器OP2之一負輸入端耦接於該第一阻抗Z UP與該第二阻抗Z NTC之間，且該第二運算放大器OP2之一輸出端耦接於該輸入比較電路1662之該第三電晶體M3與該第四電晶體M4之閘極端，因此該第二運算放大器OP2相當於控制該輸入比較電路1662與該分壓電路DIV之間導通與否，也就相當於該第二實施例中描述以該開關元件12之開關控制訊號SW為致能(高電位)時導通該開關單元1666的效果。該輔助側電壓V A即在負電壓之情況下，因該第三電晶體M3與該第四電晶體M4導通，因而自該第三電晶體M3流向該第一阻抗Z UP之該反向電流I ZUP形成一第三電流I M3，且通過第三電晶體M3及第四電晶體M4組成之電流鏡轉換，而從該第四電晶體M4對應輸出一第四電流I M4，因此該第三訊號處理單元1664依據該第四電流I M4以及一第二參考電流源IREF2，產生對應於該輸入電壓V IN之一第三偵測訊號VT3。由於該第三偵測電路166於該開關週期內，該切換式電源供應器10之一次側繞組N P充電時作動，該第三偵測訊號VT3對應於該切換式電源供應器10之該輸入電壓V IN，藉此偵測該切換式電源供應器10之該輸入電壓V IN。其餘連接關係與訊號操作相當於第6A圖至第6B圖之說明，因此本實施例不再贅述。
此外，該PWM控制單元16除了依據該第一偵測訊號VT1控制該切換式電源供應器10執行該過溫保護，該控制單元16依據該第二偵測訊號VT2控制該切換式電源供應器10執行該輸出過壓保護之外，更可依據該第三偵測訊號VT3控制該切換式電源供應器10執行一欠壓保護(Brown Out)、一最低啟動電壓設定或一輸入電壓切換。
得注意的是，本發明第二實施例的電源供應器之監控方法及其電路在開關元件12的同一個開關週期內執行了至少三種偵測方式，這會導致溫度參考訊號V TEMP_REF、第一參考電流源IREF1(輸出參考訊號V OUT_REF)、第二參考電流源IREF2 (輸入參考訊號V IN_REF)等三個參數一但被設定後，後續若要對其進行個別調整，可能會需要改變該變壓器之一次側繞組N P、二次側繞組N S或輔助繞組N A的線圈匝數。為此，請參照第11A圖所示，本發明第二實施利通過重新設計該分壓電路DIV的第一阻抗Z UP，使該第一阻抗Z UP包含一第一電阻R1及一第二電阻R2，且該第二電阻R2在前述反向電流I ZUP流通時被短路(以一二極體D1短路為示例)，亦即在前述偵測電流I DET與反向電流I ZUP流通時，讓該第一阻抗Z UP具有不同的等效阻抗值。如此即可避免需要對上述三個參數進行個別調整時需要改變該變壓器T之線圈匝數的問題。同理，請參照第11B圖所示，本發明第二實施利通過另一種重新設計該分壓電路DIV的第一阻抗Z UP，使該第一阻抗Z UP包含一第一電阻R1及一第二電阻R2，且該第二電阻R2在前述偵測電流I DET流通時被短路(以一二極體D1短路示為例)，同樣可以在前述偵測電流I DET與反向電流I ZUP流通時，讓該第一阻抗Z UP具有不同的等效阻抗值，以避免上述問題發生，進而大幅提升該電源供應器之監控電路的實用性。此外，如第11A、11B圖所示，該第二阻抗Z NTC可以包含一熱敏電阻R NTC及一調整電阻R ADJ，以便於調整該第二阻抗Z NTC的整體阻抗值。
綜上所述，本發明提供一種電源供應器之監控方法及其電路，透過一輔助繞組取得一切換式電源供應器之一輔助側電壓並透過一分壓電路取得該輔助側電壓之一分壓，並且在同一個開關週期內執行數種偵測方式來監控該電源供應器，能夠有效解決現有技術對過溫保護及過壓保護所需之偵測方式採用分時偵測所衍生之問題。
故本發明實為一具有新穎性、進步性及可供產業上利用者，應符合我國專利法專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈  鈞局早日賜准專利，至感為禱。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
10:切換式電源供應器 12:開關元件 14:緩衝單元 16:控制單元 162:第一偵測電路 1622:比較器 1624:參考電流源 1626:第一訊號處理單元 164:第二偵測電路 1642:輸出比較電路 1644:第二訊號處理單元 1646:開關 166:第三偵測電路 1662:輸入比較電路 1664:第三訊號處理單元 1666:開關單元 18:回授控制單元 T:變壓器 COMP:比較器 DIV:分壓電路 N P:一次側繞組 N S:二次側繞組 N A:輔助繞組 D OUT:整流二極體 C OUT:輸出電容 D VCC:偏壓二極體 C VCC:偏壓電容 I DET:偵測電流 I ZUP:反向電流 IREF:參考電流源 IREF1:第一參考電流源 IREF2:第二參考電流源 M1:第一電晶體 M2:第二電晶體 M3:第三電晶體 M4:第四電晶體 I M1:第一電流 I M2:第二電流 I M3:第三電流 I M4:第四電流 OUT1:第一比較結果 OUT2:第二比較結果 OUT3:第三比較結果 OP:運算放大器 OP1:第一運算放大器 OP2:第二運算放大器 V IN:輸入電壓 V A_DIV:分壓 V IN_REF:輸入參考訊號 V OUT:輸出電壓 V OUT_REF:輸出參考訊號 V TEMP_REF:溫度參考訊號 VT1:第一偵測訊號 VT2:第二偵測訊號 VCC:偏壓 Z UP:第一阻抗 Z NTC:第二阻抗 R1:第一電阻 R2:第二電阻 D1:二極體 R NTC:熱敏電阻 R ADJ:調整電阻 SW:開關控制訊號 T OVP:輸出電壓偵測信號 FB:回授訊號 T 1、T 2:第二開關週期 T OFF:截止區間 T ON:導通區間 T DIS:二次側放電時間 T OD:輸出電壓偵測期間 T IND:輸入電壓偵測期間
第1圖：其為本發明一實施例電源供應器之監控方法的流程示意圖； 第2圖：其為本發明之第一實施例之電源供應器之電路示意圖； 第3A圖：其為本發明之第一實施例電源供應器之監控電路用偵測環境溫度之電路示意圖； 第3B圖：其為本發明之第一實施例電源供應器之監控電路偵測輸出電壓之電路示意圖； 第4圖：其為本發明第一實施例之訊號示意圖； 第5A圖：其為本發明之第一實施例電源供應器之監控電路一範例電路偵測環境溫度之電路示意圖； 第5B圖：其為本發明之第一實施例電源供應器之監控電路一範例電路偵測輸出電壓之電路示意圖； 第6A圖：其為本發明之第一實施例電源供應器之監控電路另一範例電路偵測環境溫度之電路示意圖； 第6B圖：其為本發明之第一實施例電源供應器之監控電路另一範例電路偵測輸出電壓之電路示意圖； 第7圖：其為本發明另一實施例之電源供應器之監控方法的流程示意圖； 第8A圖：其為本發明之第二實施例電源供應器之監控電路偵測環境溫度之電路示意圖； 第8B圖：其為本發明之第二實施例電源供應器之監控電路偵測輸出電壓之電路示意圖； 第8C圖：其為本發明之第二實施例電源供應器之監控電路偵測輸入電壓之電路示意圖； 第9圖：其為本發明第二實施例之訊號示意圖； 第10A圖：其為本發明之第二實施例電源供應器之監控電路一範例電路偵測環境溫度之電路示意圖； 第10B圖：其為本發明之第二實施例電源供應器之監控電路一範例電路偵測輸出電壓之電路示意圖； 第10C圖：其為本發明之第二實施例電源供應器之監控電路一範例電路偵測輸入電壓之電路示意圖； 第11A圖：其為本發明之第二實施例電源供應器之監控電路一範例分壓電路之電路示意圖；以及 第11B圖：其為本發明之第二實施例電源供應器之監控電路另一範例分壓電路之電路示意圖。
16:控制單元
162:第一偵測電路
1622:比較器
1624:第一訊號處理單元
164:第二偵測電路
1642:輸出比較電路
1644:第二訊號處理單元
1646:開關
NA:輔助繞組
OUT1:第一比較結果
OUT2:第二比較結果
TOVP:輸出電壓偵測信號
VA:輔助側電壓
VA_DIV:分壓
VOUT_REF:輸出參考訊號
VTEMP_REF:溫度參考訊號
VT1:第一偵測訊號
VT2:第二偵測訊號
ZUP:第一阻抗
ZNTC:第二阻抗

Claims (19)

  1. 一種電源供應器之監控方法，其包含： 以一輔助繞組感測一切換式電源供應器的繞組電壓，以取得一輔助側電壓； 以一分壓電路取得該輔助側電壓之一分壓，該分壓電路包含一第一阻抗及一第二阻抗，且該第二阻抗包含一熱敏電阻； 在該切換式電源供應器之一開關週期內，以一第一偵測電路偵測該分壓，並產生一第一偵測訊號；以及 在該開關週期內，將一第二偵測電路耦接至該第一阻抗及該第二阻抗之間，以形成流向該第二偵測電路之一偵測電流，並產生一第二偵測訊號； 其中，該第一偵測電路與該第二偵測電路係分別於該開關週期內，該切換式電源供應器之二次側放電時作動，使該第一偵測訊號與該第二偵測訊號對應於該切換式電源供應器之一環境溫度與一輸出電壓。
  2. 如請求項1所述的電源供應器之監控方法，其中，該第一偵測電路依據該分壓與一溫度參考訊號偵測該環境溫度，該第二偵測電路依據該偵測電流與一輸出電壓參考訊號偵測該輸出電壓。
  3. 如請求項2所述的電源供應器之監控方法，其中，該第二偵測電路之一輸入阻抗的阻抗值小於該第二阻抗的阻抗值，使該輸出電壓對應於該偵測電流與該輸入阻抗的乘積。
  4. 如請求項2所述的電源供應器之監控方法，其中，該環境溫度對應於該第一阻抗的阻抗值及該第二阻抗的阻抗值之比例。
  5. 如請求項1所述的電源供應器之監控方法，其中另包含： 以一控制單元依據該第一偵測訊號控制該電源供應器執行一過溫保護，該控制單元依據該第二偵測訊號控制該電源供應器執行一輸出過壓保護。
  6. 如請求項1所述的電源供應器之監控方法，其中另包含： 在該開關週期內，以一第三偵測電路偵測流向該分壓電路的一反向電流，並產生一第三偵測訊號； 其中，該第三偵測電路於該開關週期內，該切換式電源供應器之一次側充電時作動，該第三偵測訊號對應於該切換式電源供應器之一輸入電壓。
  7. 如請求項6所述的電源供應器之監控方法，其中，該第三偵測電路依據該反向電流與一輸入電壓參考訊號偵測該輸入電壓。
  8. 如請求項6所述的電源供應器之監控方法，其中，該第三偵測電路在該分壓為負電壓時才供該反向電流流通。
  9. 如請求項6所述的電源供應器之監控方法，其中另包含： 以一控制單元依據該第一偵測訊號控制該電源供應器執行一過溫保護，該控制單元依據該第二偵測訊號控制該電源供應器執行一輸出過壓保護，該控制單元依據該第三偵測訊號控制該電源供應器執行一欠壓保護或一最低啟動電壓設定。
  10. 一種電源供應器之監控電路，用於一切換式電源供應器，該切換式電源供應器包含一輔助繞組以感測其繞組電壓，以取得一輔助側電壓，該電源供應器之監控電路包含: 一分壓電路耦接該輔助繞組，該分壓電路包含一第一阻抗及一第二阻抗，且該第二阻抗包含一熱敏電阻； 一第一偵測電路，耦接該第一阻抗及該第二阻抗之間；以及 一第二偵測電路，包含一開關，該開關耦接該第一阻抗及該第二阻抗之間； 其中，在該切換式電源供應器之一開關週期內，於該切換式電源供應器之二次側放電時，該第二偵測電路之關閉係分別關閉或導通；當該開關關閉時，以該第一偵測電路偵測該輔助側電壓的一分壓並產生一第一偵測訊號；當該開關導通時，該第二偵測電路被耦接至該分壓電路，以形成流向該第二偵測電路之一偵測電流，以該第二偵測電路偵測該偵測電流並產生一第二偵測訊號；該第一偵測訊號與該第二偵測訊號對應於該切換式電源供應器之一環境溫度與一輸出電壓。
  11. 如請求項10所述的電源供應器之監控電路，其中，該第一偵測電路包含一電壓比較電路，以依據該分壓與一溫度參考訊號偵測該環境溫度。
  12. 如請求項10所述的電源供應器之監控電路，其中，該第二偵測電路包含一電流比較電路，以依據該偵測電流與一輸出電壓參考訊號偵測該輸出電壓。
  13. 如請求項12所述的電源供應器之監控電路，其中，該第二偵測電路之一輸入阻抗的阻抗值小於該第二阻抗的阻抗值，使該輸出電壓對應於該偵測電流與該輸入阻抗的乘積。
  14. 如請求項10所述的電源供應器之監控電路，其中，該環境溫度對應於該第一阻抗的阻抗值及該第二阻抗的阻抗值之比例。
  15. 如請求項10所述的電源供應器之監控電路，其中另包含： 一控制單元，該控制單元分別耦接該第一偵測電路與該第二偵測電路，該控制單元依據該第一偵測訊號控制該電源供應器執行一過溫保護，該控制單元依據該第二偵測訊號控制該電源供應器執行一輸出過壓保護。
  16. 如請求項10所述的電源供應器之監控電路，其中另包含： 一第三偵測電路，耦接該第一阻抗及該第二阻抗之間； 其中，該第三偵測電路於該開關週期內，於該切換式電源供應器之一次側充電時，供一反向電流由該第三偵測電路流向該分壓電路，以偵測該反向電流並產生一第三偵測訊號，該第三偵測訊號對應於該切換式電源供應器之一輸入電壓。
  17. 如請求項16所述的電源供應器之監控電路，其中，該第三偵測電路包含一電流比較電路，以依據該反向電流與一輸入電壓參考訊號偵測該輸出電壓。
  18. 如請求項16所述的電源供應器之監控電路，其中，該第三偵測電路在該分壓為負電壓時才供該反向電流流通。
  19. 如請求項16所述的電源供應器之監控電路，其中另包含： 一控制單元，該控制單元分別耦接該第一偵測電路與該第二偵測電路，該控制單元依據該第一偵測訊號控制該電源供應器執行一過溫保護，該控制單元依據該第二偵測訊號控制該電源供應器執行一輸出過壓保護，該控制單元依據該第三偵測訊號控制該電源供應器執行一欠壓保護或一最低啟動電壓設定。
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