專利名稱：電源供應(yīng)器的電流準(zhǔn)位變化保護(hù)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是 一 種電源供應(yīng)器的電流準(zhǔn)位變化保護(hù)控制裝置，特別涉及 的是一種可改變定電流模式的電流準(zhǔn)位，進(jìn)而防止負(fù)載過大與保護(hù)負(fù)載。
背景技術(shù)：
電子器材(如電視機(jī)、音響、計(jì)算機(jī)、冷氣與燈泡等)都必須使用電源使 其動作，而電源可分為交流電與直流電，故必須有交流電源供應(yīng)器與直流電源 供應(yīng)器(或整流器)來供應(yīng)電子器材所需的電源，而直流電源供應(yīng)器可分為線 性式(Linear Power Supply,簡稱LPS)與交換式電源供應(yīng)器(Switchmg Power Supply,簡稱SPS)兩種。所述的交換式電源供應(yīng)器比起傳統(tǒng)線性式電源供應(yīng)器 雖有輸出漣波/噪聲大與電路較復(fù)雜的缺點(diǎn)，但因具有體積小、重量輕、功率密 度/轉(zhuǎn)換效率高、輸入電壓范圍廣與較少的熱量消耗的優(yōu)勢，故在電力產(chǎn)品逐漸 朝向數(shù)字化發(fā)展后，即被廣泛釆用作為電路驅(qū)動用電源，產(chǎn)品發(fā)展至今已成為 電力電子產(chǎn)品不可缺少的關(guān)鍵零組件，普與在信息及其外圍設(shè)備、通訊設(shè)備、 OA事務(wù)機(jī)器、FA機(jī)械、至于民生消費(fèi)電子等各種領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)效果非常大。
然而，不管是交流電源供應(yīng)器或是直流電源供應(yīng)器(線性式或交換式電源供 應(yīng)器)為了配合負(fù)載操作，都會有一個電壓準(zhǔn)位設(shè)定(以下簡稱Vset),此外，為 了防止負(fù)載過大，也或是短路的情形發(fā)生，會另外有一個電流準(zhǔn)位設(shè)定(以下簡 稱Iset)，如圖l所示，所述的圖為一般電源供應(yīng)器其操作的曲線，操作點(diǎn)位于 AB與BC直線上任何一點(diǎn)，在AB在線為定電壓(CV)模式，在BC在線為定電 流(CC)纟莫式。
一般而言，Iset的設(shè)定大小約略大于負(fù)載的的最大額定電流大小，當(dāng)負(fù)載異 常，進(jìn)入定電流模式時，電源供應(yīng)器遵循已設(shè)定的Iset輸出，此時電源供應(yīng)器 進(jìn)入定電流模式。在定電流模式輸出下，電源供應(yīng)器本身與負(fù)載分別提供與承 受1 set的電流大小，較大的Iset輸出可能導(dǎo)致已經(jīng)異常的負(fù)載損毀加劇。
且部分電源供應(yīng)器(線性式電源供應(yīng)器)其最大之內(nèi)部損失在定電流模式下的短路情形，此時電源供應(yīng)器須承受所有的功耗損失。
有鑒如此，本發(fā)明人基于電源供應(yīng)器的需求，以從事此產(chǎn)業(yè)多年設(shè)計(jì)的經(jīng) 驗(yàn)累積，而創(chuàng)新出一種電源供應(yīng)器的電流準(zhǔn)位變化保護(hù)控制裝置，供以此產(chǎn)業(yè) 所需利用。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的是提供一種防止負(fù)載過大、 改變電流準(zhǔn)位與保護(hù)負(fù)載的電源供應(yīng)器的電流準(zhǔn)位變化保護(hù)控制裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的以及其它目的，本發(fā)明提供一種電源供應(yīng)器的電流準(zhǔn)位變 化保護(hù)控制裝置，是應(yīng)用在電源供應(yīng)器上，包含有
一電壓積分單元，是包括有一第一積分器與一連接第一積分器輸出端的第 一二極管，由電壓積分器的一輸入端連接一量測電壓信號，另一輸入端是用以 連接一設(shè)定控制電壓，在第一二極管的端點(diǎn)分別與一脈寬調(diào)制器與一控制單元
電連接；
一電流積分單元，是包括有一第二積分器與一第二二極管，在第二二極管
的端點(diǎn)分別與第二積分器與所述的脈寬調(diào)制器電連接；
所述的脈寬調(diào)制器，是連接電壓積分單元與電流積分單元，包括有一比較 器與一波形信號產(chǎn)生器，所述的比較器可接受電連接在電壓積分單元、電流積 分單元以及波形信號產(chǎn)生器的信號輸入；以及
所述的控制單元，包括有一比較器、 一連接比較器的數(shù)字信號處理器與一 連接數(shù)字信號處理器的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，可由比較器接收電壓積分單元的信號；
如此，通過控制單元可以調(diào)整輸出數(shù)字信號的大小，改變傳送給第二積分 器的工作電流，進(jìn)而改變定電流模式的電流準(zhǔn)位，達(dá)到保護(hù)負(fù)載的目的。


圖1所示是一般電源供應(yīng)器的V-I曲線示意圖； 圖2所示是本發(fā)明的較佳實(shí)施例的電路示意圖；以及 圖3所示是本發(fā)明的較佳實(shí)施例所改變的電源供應(yīng)器V-1曲線示意圖。 附圖標(biāo)記說明1 -電壓積分單元；1 1 -第 一積分器；111-負(fù)極輸入端； 112-正極輸入端；12-第一二極管；121-第一節(jié)點(diǎn)；122-第二節(jié)點(diǎn)；2-電 流積分單元；21 -第二積分器；21 I -負(fù)極輸入端；212 -正極輸入端；22 -第二二極管；3-脈寬調(diào)制器；31-脈寬調(diào)制比較器；311-正極輸入端；312-負(fù) 極輸入端；313-輸出端；32-鋸齒波產(chǎn)生器；4-控制單元；41 -比較器；411 -正極輸入端；412-負(fù)極輸入端；413-輸出端；42-數(shù)字信號處理器；43-數(shù)字4莫擬轉(zhuǎn)換器。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說明。 請參閱圖2所示，本發(fā)明的電源供應(yīng)器的電流準(zhǔn)位變化保護(hù)控制裝置的較 佳實(shí)施例，是應(yīng)用在電源供應(yīng)器上，所述的電源供應(yīng)是可為直流電源供應(yīng)器或 交流電源供應(yīng)器，所述的直流電源供應(yīng)器可為線性式(Linear Power Supply ，簡稱 LPS)與交換式電源供應(yīng)器(Switching Power Supply,簡稱SPS)等型式，包含有一 電壓積分單元1、 一電流積分單元2、 一脈寬調(diào)制器3與一控制單元4。由于電 源供應(yīng)器的電流回路與電壓回路是不可能同時操作，因此不管是對于任何的負(fù) 載，電源供應(yīng)器只能工作在所述兩者的其中一種的回路中；換言的，電源供應(yīng) 器只能工作在定電壓才莫式(CV Mode)或定電流才莫式(CC Mode)之中。以下將針對 電壓積分單元1、 一電流積分單元2、 一脈寬調(diào)制器3與一控制單元4的結(jié)構(gòu)及 其動作加以i兌明。
請參閱圖2所示，上述的電壓積分單元l,是包括有一第一積分器11與一 連接第一積分器11輸出端的第一二極管12，所述的第一積分器11是具有一負(fù) 極輸入端111與一正極輸入端112,所述的負(fù)極輸入端lll是用以連接一量測電 壓信號，而正極輸入端112是用以連接一設(shè)定控制電壓。而第一二極管12是， 具有一第一節(jié)點(diǎn)121與一第二節(jié)點(diǎn)122,所述的第一節(jié)點(diǎn)121是連接第一積分器 11,而第二節(jié)點(diǎn)122是連接脈寬調(diào)制器3，且第一節(jié)點(diǎn)121與第二節(jié)點(diǎn)122是連 接控制單元4。
請參閱圖2所示，上述的電流積分單元2，是包括有一第二積分器21與一 第二二極管22,所述的第二積分器21是具有一負(fù)極輸入端211與一正極輸入端 212,所述的負(fù)極輸入端211是連接一量測電壓信號，而正極輸入端212是連接 且接收由控制單元4所傳送的信號，而第二二極管22 —端是連接第二積分器21 的輸出端，且第二二極管22的另 一端是連接脈寬調(diào)制器3。
請參閱圖2所示，上述的脈寬調(diào)制器3 ，是連接電壓積分單元1與電流積分 單元2 ，且受到電壓積分單元1與電流積分單元2的控制，包括有 一 比較器3 1與一鋸齒波產(chǎn)生器32，所述的比較器31具有一正極輸入端311、 一負(fù)極輸入端 312與一輸出端313，所述的正極輸入端311是連接電壓積分單元1的第一二極 管12與電流積分單元2的第二二極管22;而負(fù)極輸入端312是連接鋸齒波產(chǎn)生 器32,所述的鋸齒波產(chǎn)生器32是用以產(chǎn)生一鋸齒波，并提供給負(fù)極輸入端312。
當(dāng)電源供應(yīng)器是工作在定電壓模式下，其脈寬調(diào)制比較器31的正極輸入端 311是接收由電壓積分單元1所傳送的信號，而負(fù)極輸入端312是接收由鋸齒波 產(chǎn)生器32所產(chǎn)生的鋸齒波信號，并比較兩信號，使其輸出一脈沖信號；而當(dāng)電 源供應(yīng)器是工作在定電流模式下，其脈寬調(diào)制比較器31的正極輸入端311是接 收由電流積分單元2所傳送的信號，而負(fù)極輸入端312是接收由鋸齒波產(chǎn)生器 32所產(chǎn)生的鋸齒波信號，并比較兩信號，使其輸出一脈沖信號。
然而，前述由脈寬調(diào)制比較器31所輸出的脈沖信號一般是提供給一輸出功 率級，所述的輸出功率級并提供一電壓給輸出濾波器，使輸出濾波器濾除漣波 成分后f命出直流電壓。
請參閱圖2所示，上述的控制單元4，是連接擷取電壓積分單元1的信號， 包括有一比較器41、 一連接比較器41的數(shù)字信號處理器42與一連接數(shù)字信號 處理器42的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器43,所述的比較器41具有一正極輸入端411、 一 負(fù)極輸入端412與一輸出端413，所述的正極輸入端411是連接第一二極管12 的第二節(jié)點(diǎn)122，而負(fù)極輸入端412是連接第一二極管12的第一節(jié)點(diǎn)121，而 比較器41是比較第一節(jié)點(diǎn)121與第二節(jié)點(diǎn)122的電位差，當(dāng)?shù)诙?jié)點(diǎn)122的電 位高在第一節(jié)點(diǎn)121時，比較器41的輸出端413是傳送一定電壓模式(CV Mode) 信號給數(shù)字信號處理器42;而當(dāng)?shù)谝还?jié)點(diǎn)121的電位高在第二節(jié)點(diǎn)121時，比 較器41的輸出端413是傳送一定電流模式(CC Mode)信號給數(shù)字信號處理器42 ， 所述的數(shù)字信號處理器42是根據(jù)比較器41的輸出端413所傳送的定電壓模式 信號或定電流模式信號，調(diào)整輸出的數(shù)字信號給數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器43，在定電流 模式(CCMode)時，所述的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器43是接收由數(shù)字信號處理芯片42 所傳送的數(shù)字工作信號，并將其數(shù)字工作信號轉(zhuǎn)換成一模擬的工作電流信號給 上述電流積分單元2的第二積分器21，所述的第二積分器21通過工作電流的高 低，進(jìn)而改變定電流才莫式的電流準(zhǔn)位Iset。
再者，由于上述的數(shù)字信號處理器42可以通過輸入信號調(diào)整輸出數(shù)字信號 的大小，有效的改變傳送給第二積分器21的工作電流，也因此進(jìn)而改變定電流 模式的電流準(zhǔn)位I set ，達(dá)到保護(hù)負(fù)載的目的。請參閱圖3所示，當(dāng)設(shè)定的工作電流改變時，定電流模式的電流準(zhǔn)位是隨的改變；詳言的，當(dāng)負(fù)載發(fā)生異常時， 其工作電流將會縮小，就可以將定電流才莫式的電流準(zhǔn)位縮小Iset縮小至Iset—cc, 且相對的可以使電源供應(yīng)器的輸出電流縮小，以保護(hù)負(fù)載，同時減少電源供應(yīng) 器內(nèi)部損失。
綜上所陳，本發(fā)明的實(shí)施例確能達(dá)到預(yù)期的使用功效，確已符合專利所規(guī)
定的要件，依法提出申請。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對本發(fā)明而言僅僅是說明性的，而非 限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可 對其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種電源供應(yīng)器的電流準(zhǔn)位變化保護(hù)控制裝置，其特征在于其應(yīng)用在電源供應(yīng)器上，其包含有一電壓積分單元，其包括有一第一積分器與一連接第一積分器輸出端的第一二極管，在第一二極管的端點(diǎn)分別與一脈寬調(diào)制器與一控制單元電連接；一電流積分單元，其包括有一第二積分器與一第二二極管，在第二二極管的端點(diǎn)分別與第二積分器與所述的脈寬調(diào)制器電連接；所述的脈寬調(diào)制器，其連接電壓積分單元與電流積分單元，其包括有一脈寬調(diào)制比較器與一波形信號產(chǎn)生器，所述的脈寬調(diào)制比較器接受電連接在電壓積分單元、電流積分單元以及一波形信號產(chǎn)生器的信號輸入；以及所述的控制單元，其包括有一比較器、一連接比較器的數(shù)字信號處理器與一連接數(shù)字信號處理器的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，由比較器接收電壓積分單元的信號；當(dāng)負(fù)載發(fā)生異常時，通過控制單元調(diào)整輸出數(shù)字信號的大小，改變傳送給第二積分器的工作電流，進(jìn)而改變定電流模式的電流準(zhǔn)位，保護(hù)負(fù)載。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)器的電流準(zhǔn)位變化保護(hù)控制裝置，其特 征在于所述的脈寬調(diào)制比較器的正極輸入端是接收由電流積分單元或電壓積 分單元所傳送的信號，而負(fù)極輸入端是接收由鋸齒波產(chǎn)生器所產(chǎn)生的鋸齒波信
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源供應(yīng)器的電流準(zhǔn)位變化保護(hù)控制裝置，其特 征在于所述的電源供應(yīng)為直流電源供應(yīng)器與交流電源供應(yīng)器中的至少 一種。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源供應(yīng)器的電流準(zhǔn)位變化保護(hù)控制裝置，其特 征在于所述的直流電源供應(yīng)器為線性式與交換式電源供應(yīng)器型式。
全文摘要
本發(fā)明為一種電源供應(yīng)器的電流準(zhǔn)位變化保護(hù)控制裝置，是應(yīng)用在電源供應(yīng)器上，包含有電壓積分單元、電流積分單元、脈寬調(diào)制器與控制單元，所述的控制單元是連接擷取電壓積分單元的信號，包括有比較器、數(shù)字信號處理器與數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器。數(shù)字信號處理器是根據(jù)比較器的輸出端所傳送的信號調(diào)整輸出的數(shù)字信號給數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，所述的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器將其數(shù)字工作信號轉(zhuǎn)換成一模擬的工作電流給電流積分單元，由工作電流的高低決定改變定電流模式的電流準(zhǔn)位，如此可以使本發(fā)明具有防止負(fù)載過大、改變電流準(zhǔn)位與保護(hù)負(fù)載的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H02H9/02GK101515750SQ20081000527
公開日2009年8月26日 申請日期2008年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月20日
發(fā)明者劉利偉, 廖孝茵, 王志賢 申請人:中茂電子(深圳)有限公司