專利名稱：電源電路及使用其的電路板和電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明設(shè)計一種用于向電子裝置供給電力的電源電路，尤其涉及具有自我保護功能的電源電路。
背景技術(shù)：
開關(guān)電源電路具有損耗小，變換頻率高、工作穩(wěn)定等特點，因此被廣泛應(yīng)用于液晶電視、電腦系統(tǒng)、手持設(shè)備和其他消費性電子產(chǎn)品中。圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中電源電路的線路架構(gòu)示意圖。請參考圖1，電源電路10用以接收輸入信號并輸出信號。電源電路10包括邏輯控制電路2和驅(qū)動電路3。如圖1所示，邏輯控制電路2接收輸入信號后，將其轉(zhuǎn)換為多個輸出信號，分別輸出至驅(qū)動電路3。輸入信號包括致能(Enable，EN)信號和脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation, PWM)信號等，其中，致能(Enable，EN)信號控制電源電路是否工作，而PWM信號可提供電源電路動作指令。當(dāng)驅(qū)動電路3接收到多個輸出信號后，會輸出驅(qū)動信號至開關(guān)電路(圖未示)中。 驅(qū)動電路3包括第一驅(qū)動放大器31和第二驅(qū)動放大器32。第一驅(qū)動放大器31和第二驅(qū)動放大器32分別接收不同的輸出信號后，分別輸出第一門驅(qū)動(UGATE)信號和第二門驅(qū)動 (LGATE)信號。電源電路10所連接的開關(guān)電路中通常包括第一金氧半場效晶體管 (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, M0SFET)和第二金氧半場效晶體管(Metal-0xide4emiconductor Field-Effect Transistor, M0SFET)分別接收 UGATE 信號和LGATE信號。電源電路10與開關(guān)電路可以被稱為開關(guān)電源電路。前述結(jié)構(gòu)的已知開關(guān)電源電路在客戶端使用時，由于使用環(huán)境惡劣或操作不當(dāng)而容易導(dǎo)致組件在使用壽命內(nèi)就損毀。 若沒有自我保護功能，當(dāng)某個組件，例如是第一驅(qū)動放大器31、第二驅(qū)動放大器32、第一 MOSFET或第二 MOSFET中的任何一個，損毀時，會產(chǎn)生連鎖反應(yīng)傷及其它相關(guān)組件。比如第一 MOSFET燒毀時，連接其的第一驅(qū)動放大器31也會一起燒毀，或第一驅(qū)動放大器31不正常時，可能導(dǎo)致第一 MOSFET燒毀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種電源電路，具有自我保護功能，能夠通過偵測信號來判斷電源電路是否處于不正常狀態(tài)，若為不正常狀態(tài)，則禁能電源電路的相關(guān)組件，從而保護電路中的組件。本發(fā)明提供一種電源電路，包括控制單元、邏輯控制電路、第一驅(qū)動放大器、第二驅(qū)動放大器和邏輯判斷電路?？刂茊卧糜谳敵雒}沖寬度調(diào)制信號(PWM)及致能信號。邏輯控制電路接收PWM信號和致能信號并輸出第一 PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號和第二電壓信號。第一驅(qū)動放大器電性連接邏輯控制電路，接收第一電壓信號，并輸出UGATE信號(第一門驅(qū)動信號)。第二驅(qū)動放大器，電性連接邏輯控制電路，接收第二電壓信號，并輸出LGATE 信號(第二門驅(qū)動信號)。邏輯判斷電路接收PWM信號、UGATE信號和LGATE信號，當(dāng)PWM 信號、UGATE信號和LGATE信號符合異常邏輯關(guān)系時，邏輯判斷電路禁能邏輯控制電路。本發(fā)明還提供一種電路板，包括開關(guān)電路和電源電路，電源電路連接開關(guān)電路。電源電路包括控制單元、邏輯控制電路、第一驅(qū)動放大器、第二驅(qū)動放大器和邏輯判斷電路。 控制單元用于輸出脈沖寬度調(diào)制信號(PWM)及致能信號。邏輯控制電路接收PWM信號和致能信號并輸出第一 PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號和第二電壓信號。第一驅(qū)動放大器電性連接邏輯控制電路，接收第一電壓信號，并輸出UGATE信號(第一門驅(qū)動信號)。第二驅(qū)動放大器，電性連接邏輯控制電路，接收第二電壓信號，并輸出LGATE信號(第二門驅(qū)動信號)。邏輯判斷電路接收PWM信號、UGATE信號和LGATE信號，當(dāng)PWM信號、UGATE信號和LGATE信號符合異常邏輯關(guān)系時，邏輯判斷電路禁能邏輯控制電路。本發(fā)明還提供一種電子裝置，包括負(fù)載、開關(guān)電路和電源電路。開關(guān)電路連接負(fù)載和電源電路。電源電路包括控制單元、邏輯控制電路、第一驅(qū)動放大器、第二驅(qū)動放大器和邏輯判斷電路?？刂茊卧糜谳敵雒}沖寬度調(diào)制信號(PWM)及致能信號。邏輯控制電路接收PWM信號和致能信號并輸出第一 PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號和第二電壓信號。第一驅(qū)動放大器電性連接邏輯控制電路，接收第一電壓信號，并輸出UGATE信號(第一門驅(qū)動信號)。 第二驅(qū)動放大器，電性連接邏輯控制電路，接收第二電壓信號，并輸出LGATE信號(第二門驅(qū)動信號)。邏輯判斷電路接收PWM信號、UGATE信號和LGATE信號，當(dāng)PWM信號、UGATE信號和LGATE信號符合異常邏輯關(guān)系時，邏輯判斷電路禁能邏輯控制電路。通過本發(fā)明揭示的技術(shù)，可利用偵測電源電路中的多個信號的邏輯關(guān)系，判斷電源電路中是否發(fā)生故障，進而禁能電源電路，避免故障擴大而損壞其他組件。同時，通過設(shè)置時鐘信號發(fā)生器，根據(jù)實際需要，在一定的時間間隔內(nèi)偵測多個信號的邏輯關(guān)系，從而更符合實際應(yīng)用。


圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中電源電路的線路架構(gòu)示意圖。圖2所示為本發(fā)明一實施例中的電源電路的線路架構(gòu)示意圖。圖3所示為本發(fā)明一實施例中，正常工作時PWM信號、UGATE信號和LGATE信號的波形比較圖。圖4所示為本發(fā)明一實施例中的邏輯判斷電路的線路架構(gòu)示意圖。圖5所示為本發(fā)明一實施例中，時鐘信號與三種信號的關(guān)系比較示意圖。
具體實施例方式圖2所示為本發(fā)明一實施例中的電源電路的線路架構(gòu)示意圖。請參考圖2。電源電路100包括控制單元70、邏輯控制電路20、驅(qū)動電路30和邏輯判斷電路50?？刂茊卧?0用以輸出脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation, PWM)信號和致能信號(Enable，EN)，以下分別以PWM信號與EN信號描述。 邏輯控制電路20用以接收PWM信號和EN信號，并輸出第一電壓信號和第二電壓信號。驅(qū)動電路30包括第一驅(qū)動放大器310和第二驅(qū)動放大器320。第一驅(qū)動放大器310和第二驅(qū)動放大器320分別接收第一電壓信號和第二電壓信號，并輸出第一門驅(qū)動 (UGATE)信號和第二門驅(qū)動(LGATE)信號，以下分別以UGATE信號和LGATE信號描述。電源電路100通常連接至開關(guān)電路60，開關(guān)電路60包括第一金氧半場效晶體管(Metal-Oxide-kmiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)61 和第二金氧半場效晶體管(Metal-Oxide-kmiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)62，第一 M0SFET61和第二 M0SFET62分別接收UGATE信號和LGATE信號。第一 M0SFET61和第二 M0SFET62分別連接至負(fù)載80，以提供開關(guān)電源給負(fù)載80。 負(fù)載80即為電子裝置中常用的一些電子元件，例如中央處理器、內(nèi)存、外接卡等。邏輯判斷電路50接收PWM信號、UGATE信號和LGATE信號。邏輯判斷電路50接受上述信號的方式為，利用線路將這些信號輸入至邏輯判斷電路50中，如圖2中線路11、12、 15所示。當(dāng)PWM信號、UGATE信號和LGATE信號的邏輯關(guān)系為不正常情況時，邏輯判斷電路 50禁能邏輯控制電路20，從而禁能整個電源電路100。電源電路100正常工作時，PWM信號、UGATE信號和LGATE信號的波形比較圖如圖 3所示。請參考圖3，於一實施例中，三種信號正常工作的邏輯關(guān)系應(yīng)當(dāng)符合虛線a或b時刻所示的邏輯關(guān)系，也就是0，0，1或1，1，0，其中“0”表示信號位于低準(zhǔn)位，“1”表示信號位于高準(zhǔn)位。於本領(lǐng)域技術(shù)人員也可將“0”表示信號位于高準(zhǔn)位，“1”表示信號位于低準(zhǔn)位， 而有不同狀態(tài)結(jié)果之表現(xiàn)，在此僅為范例說明。表1是於一實施例中表示三種信號的全部可能存在的邏輯關(guān)系，及其所代表的瞬態(tài)現(xiàn)象和最終結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種電源電路，其特征是，上述電源電路包括控制單元，用于輸出脈沖寬度調(diào)制信號及致能信號；邏輯控制電路，接收上述脈沖寬度調(diào)制信號和上述致能信號并輸出第一電壓信號和第二電壓信號；第一驅(qū)動放大器，電性連接上述邏輯控制電路，接收上述第一電壓信號，并輸出第一門驅(qū)動信號；第二驅(qū)動放大器，電性連接上述邏輯控制電路，接收上述第二電壓信號，并輸出第二門驅(qū)動信號；以及邏輯判斷電路，接收上述脈沖寬度調(diào)制信號、上述第一門驅(qū)動信號和上述第二門驅(qū)動信號，當(dāng)上述脈沖寬度調(diào)制信號、上述第一門驅(qū)動信號和上述第二門驅(qū)動信號符合異常邏輯關(guān)系時，上述邏輯判斷電路禁能上述邏輯控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征是，當(dāng)上述脈沖寬度調(diào)制信號、上述第一門驅(qū)動信號和上述第二門驅(qū)動信號符合異常邏輯關(guān)系時，上述邏輯判斷電路拉低上述致能信號以禁能上述驅(qū)動電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征是，上述邏輯判斷電路分別電性連接至上述第一驅(qū)動放大器和上述第二驅(qū)動放大器，當(dāng)上述脈沖寬度調(diào)制信號、上述第一門驅(qū)動信號和上述第二門驅(qū)動信號符合異常邏輯關(guān)系時，上述邏輯判斷電路禁能上述第一驅(qū)動放大器和上述第二驅(qū)動放大器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征是，上述電源電路為直流-直流降壓型電源電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征是，上述電源電路為直流-直流升壓型電源電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源電路，其特征是，還包括時鐘信號發(fā)生器，電性連接至上述邏輯判斷電路，用于控制上述邏輯判斷電路是否判斷上述脈沖寬度調(diào)制信號、上述第一門驅(qū)動信號和上述第二門驅(qū)動信號符合異常邏輯關(guān)系。
7.一種電路板，其特征是，包括開關(guān)電路，以及電源電路，電性連接上述開關(guān)電路，包括控制單元，用于輸出脈沖寬度調(diào)制信號及致能信號；邏輯控制電路，接收上述脈沖寬度調(diào)制信號和上述致能信號并輸出第一電壓信號和第二電壓信號；第一驅(qū)動放大器，電性連接上述邏輯控制電路，接收上述第一電壓信號，并輸出第一門驅(qū)動信號；第二驅(qū)動放大器，電性連接上述邏輯控制電路，接收上述第二電壓信號，并輸出第二門驅(qū)動信號；以及邏輯判斷電路，接收上述脈沖寬度調(diào)制信號、第一門驅(qū)動信號和第二門驅(qū)動信號，當(dāng)上述脈沖寬度調(diào)制信號、第一門驅(qū)動信號和第二門驅(qū)動信號符合異常邏輯關(guān)系時，上述邏輯判斷電路禁能上述邏輯控制電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路板，其特征是，當(dāng)上述脈沖寬度調(diào)制信號、上述第一門驅(qū)動信號和上述第二門驅(qū)動信號符合異常邏輯關(guān)系時，上述邏輯判斷電路拉低上述致能信號以禁能上述驅(qū)動電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路板，其特征是，上述邏輯判斷電路分別電性連接至上述第一驅(qū)動放大器和上述第二驅(qū)動放大器，當(dāng)上述脈沖寬度調(diào)制信號、上述第一門驅(qū)動信號和上述第二門驅(qū)動信號符合異常邏輯關(guān)系時，上述邏輯判斷電路禁能上述第一驅(qū)動放大器和上述第二驅(qū)動放大器。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路板，其特征是，還包括時鐘信號發(fā)生器，電性連接至上述邏輯判斷電路，用于控制上述邏輯判斷電路判斷上述脈沖寬度調(diào)制信號、上述第一門驅(qū)動信號和上述第二門驅(qū)動信號符合異常邏輯關(guān)系的時間。
11.一種電子裝置，其特征是，包括負(fù)載；開關(guān)電路，電性連接上述負(fù)載；以及電源電路，電性連接上述開關(guān)電路，包括控制單元，用于輸出脈沖寬度調(diào)制信號及致能信號；邏輯控制電路，接收上述脈沖寬度調(diào)制信號和上述致能信號并輸出第一電壓信號和第二電壓信號；第一驅(qū)動放大器，電性連接上述邏輯控制電路，接收上述第一電壓信號，并輸出第一門驅(qū)動信號；第二驅(qū)動放大器，電性連接上述邏輯控制電路，接收上述第二電壓信號，并輸出第二門驅(qū)動信號；以及邏輯判斷電路，接收上述脈沖寬度調(diào)制信號、上述第一門驅(qū)動信號和上述第二門驅(qū)動信號，當(dāng)上述脈沖寬度調(diào)制信號、上述第一門驅(qū)動信號和上述第二門驅(qū)動信號符合異常邏輯關(guān)系時，上述邏輯判斷電路禁能上述邏輯控制電路。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子裝置，其特征是，當(dāng)上述脈沖寬度調(diào)制信號、上述第一門驅(qū)動信號和上述第二門驅(qū)動信號符合異常邏輯關(guān)系時，上述邏輯判斷電路拉低上述致能信號以禁能上述驅(qū)動電路。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子裝置，其特征是，上述邏輯判斷電路分別電性連接至上述第一驅(qū)動放大器和上述第二驅(qū)動放大器，當(dāng)上述脈沖寬度調(diào)制信號、上述第一門驅(qū)動信號和上述第二門驅(qū)動信號符合異常邏輯關(guān)系時，上述邏輯判斷電路禁能上述第一驅(qū)動放大器和上述第二驅(qū)動放大器。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子裝置，其特征是，還包括時鐘信號發(fā)生器，電性連接至上述邏輯判斷電路，用于控制上述邏輯判斷電路判斷上述脈沖寬度調(diào)制信號、上述第一門驅(qū)動信號和上述第二門驅(qū)動信號符合異常邏輯關(guān)系的時間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電源電路，包括控制單元、邏輯控制電路、第一驅(qū)動放大器、第二驅(qū)動放大器和邏輯判斷電路。控制單元用于輸出脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號及致能信號。邏輯控制電路接收上述PWM信號和上述致能信號并輸出第一電壓信號和第二電壓信號。第一驅(qū)動放大器電性連接上述邏輯控制電路，接收上述第一電壓信號，并輸出第一門驅(qū)動(UGATE)信號。第二驅(qū)動放大器，電性連接上述邏輯控制電路，接收上述第二電壓信號，并輸出第二門驅(qū)動(LGATE)信號。邏輯判斷電路接收上述PWM信號、UGATE信號和LGATE信號，當(dāng)上述PWM信號、UGATE信號和LGATE信號符合異常邏輯關(guān)系時，上述邏輯判斷電路禁能上述邏輯控制電路。
文檔編號H02H7/10GK102570399SQ20101060511
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者徐兵兵, 梁清吉, 羅菊亞, 董兆龍 申請人:華碩電腦股份有限公司, 華碩科技(蘇州)有限公司