l的導通周期比重(工作周期)逐漸增加，以避免啟動之初工作周期過快提高而造成的過大紋波(Ripple)。保護啟動控制單元200根據啟動信號EN決定計時起點，并依據預定啟動程序輸出多個保護啟動信號Pe至保護單元220，以依序啟動保護單元220對應的保護功能。在本實施例中，軟啟動信號SS為隨時間準位上升的信號，可取代如圖1中所示的電壓Vc的功能，以做為保護啟動控制單元200的計時根據。保護單元220偵測電路并且于判斷電路及負載的狀態(tài)異常時產生一保護信號PROT，使工作周期單元240停止運作。在本實施例中，保護單元220根據反饋信號VFB、負載電流信號Ise及電流偵測信號Cse，以分別判斷輸出電壓Vout是否過高或過低、負載電流Iload是否過高或過低及輸入電流是否過高或過低，并于上述任一電路異常狀態(tài)發(fā)生時，或發(fā)生且經過預定時間時，產生保護信號PORT至工作周期單元240，使雙向變換控制器250進入保護模式以停止電路230進行電路轉換。保護信號PORT同時輸出至保護啟動控制單元200，使保護啟動控制單元200的計時重設。
[0023]請參見圖4，為根據本發(fā)明的一第二實施例的新型零電壓開關電路的電路示意圖。新型零電壓開關電路包含電路330及一雙向變換控制器350，用以將輸入電源Vin的電力進行轉換以驅動一負載335，在本實施例中，負載335為一發(fā)光二極管模塊。
[0024]雙向變換控制器350根據代表負載的電流狀態(tài)的一電流偵測信號Cse (在本實施例以電流偵測信號Cse做為反饋信號)，以控制電路進行電路轉換。在本實施例中，電路包含一開關M、一電感L及二極管D。一電流偵測電阻Rse親接開關M以根據負載的電流產生電流偵測信號Cse。電壓偵測電路VD耦接負載335的負端，根據負載335上的跨壓產生一電壓偵測信號Vse。一輸入開關SWf耦接于輸入電源Vin及電路330之間。一保護開關SWp與一保護電阻Rf串聯(lián)于輸入電源Vin及接地之間，其連接點連接輸入開關SWf的控制端。當雙向變換控制器350判斷電路發(fā)生異常時，會透過保護開關SWp與一保護電阻Rf而關斷輸入開關SWf，此時輸入電源Vin的電力將停止輸入至電路330，以達到保護電路330及負載335的功能。另外，一驅動電壓電路包含一輸入電阻Rin、一輸入電容Cin及一齊納二極管Ze，其耦接輸入電源Vin以提供一驅動電壓VDD給雙向變換控制器350。
[0025]雙向變換控制器350包含了啟動單元300、保護單元320以及工作周期單元340。工作周期單元340根據電流偵測信號Cse判斷負載335的電流，并于負載335的電流到達依上限值時關斷開關M，并于一固定關斷時間后再度導通開關M，使負載335的電流維持在一預定范圍內。工作周期單元340還根據一調光信號DIM對負載335進行脈沖調光(BurstDimming)。
[0026]保護啟動控制單元300根據啟動信號EN及調光信號DIM決定計時起點，并依據預定啟動程序輸出多個保護啟動信號Pe至保護單元320，以啟動保護單元320對應的保護功能。本實施例的保護啟動控制單元300可于調光信號DIM代表為“0N”時重新啟動計時，而于調光信號DIM代表為“OFF”暫停保護單元320的保護，以避免調光信號DIM代表為“OFF”時可能誤判為電路異常。
[0027]保護單元320偵測電路并且于判斷電路及負載的狀態(tài)異常時產生一保護信號PR0T，使工作周期單元340停止運作。在本實施例中，保護單元320根據電壓偵測信號Vse及電流偵測信號Cse，以分別判斷負載335中的發(fā)光二極管發(fā)生短路的個數(shù)是否過多、負載電流是否過高，并于上述任一電路異常狀態(tài)發(fā)生且經過預定時間時，產生保護信號PORT至工作周期單元340，使雙向變換控制器350進入保護模式以停止電路330進行電路轉換。保護信號PORT同時輸出至保護啟動控制單元300，使保護啟動控制單元300的計時重設。
[0028]上述實施例是以預定的時序啟動對應的保護功能，而且啟動可以以一對一或一對多(即同一時間點啟動多個保護)方式啟動這些保護功能。另外，本發(fā)明仍可根據電路狀態(tài)加以判斷哪些保護功能可以提早啟動，以達到更好的保護。
[0029]請參見圖5，為根據本發(fā)明的第二較佳實施例的保護啟動控制單元的應用于雙向變換控制器的電路示意圖。保護啟動控制單元400包含電容C、充電電路及計時比較電路410，其中充電電路包含第一充電電流源11、第二充電電流源12以及充電電流調整開關SW。計時比較電路410包含比較器411、412、413、414以及或門417、418。比較器412,414的非反相輸入端耦接電容C，而反相端接收參考信號V1、V2，其中參考信號Vl的準位低于參考信號V2的準位。比較器411的非反相輸入端接收電流偵測信號Cse，而反相端分別接收參考信號VI’。比較器413的非反相輸入端接收電壓偵測信號Vse，而反相端接收參考信號V2’?；蜷T417接收比較器411、412的輸出信號以輸出保護啟動信號Pel至保護單元420的保護功能電路P1?；蜷T418接收比較器413、414的輸出信號以輸出保護啟動信號Pe2至保護單元420的保護功能電路P2。另外，保護啟動控制單元400包含一重設單元，接收欠壓鎖定保護信號UVL0、一啟動信號EN、一調光信號DIM以及保護信號PR0T，以決定保護啟動控制單元的計時起點。重設單元包含與非門424及一重設開關SWre，當進行重設時，會對電容C放電，使電容C上的電壓Vc歸零，以便計時電路重新計時。保護啟動控制單元400可以透過串聯(lián)于輸入電源Vin及接地之間的保護開關SWp與保護電阻Rf控制輸入開關SWf，于電路異常時關斷輸入開關SWf而停止輸入電源Vin的電力繼續(xù)輸入電路430。
[0030]保護功能電路Pl接收電流偵測信號Cse，以判斷電流偵測信號Cse偵測對象的電流是否異常。而當此電流已經上升至(參考信號VI’所代表的)預定值時，代表可開始對此電流判斷。因此，就算比較器412尚未輸出高準位信號，或門417仍可根據比較器411輸出的高準位信號產生保護啟動信號Pel，使保護功能電路Pl啟動。同理，保護功能電路P2接收電壓偵測信號Vse，以判斷電壓偵測信號Vse偵測對象的電壓是否異常。而當此電壓已經上升至(參考信號V2’所代表的)一預定值時，代表可開始對此電壓判斷。因此，就算比較器414尚未輸出高準位信號，或門418仍可根據比較器413輸出的高準位信號產生保護啟動信號Pe2，使保護功能電路P2啟動。
[0031]如上所述，本發(fā)明完全符合專利三要件:新穎性、創(chuàng)造性和產業(yè)上的實用性。本發(fā)明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟悉本項技術者應理解的是，該實施例僅用于描繪本發(fā)明，而不應解讀為限制本發(fā)明的范圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效的變化與置換，均應設為涵蓋于本發(fā)明的范疇內。因此，本發(fā)明的保護范圍當以權利要求書所界定的范圍為準。
【主權項】
1.一種雙向變換控制器，其特征在于，用以控制電路對輸入電源進行電力轉換，該雙向變換控制器包含: 工作周期單元，根據反饋信號控制該電路以進行電力轉換； 啟動單元，根據計時電路的計時結果依序輸出多個保護啟動信號；以及 保護單元，用以偵測該電路并于判斷該電路異常時產生保護信號，該工作周期單元根據該保護信號停止運作，其中該保護單元具有多個保護功能，依據該依序輸出的多個保護啟動信號依序啟動對應的保護功能。2.根據權利要求1所述的雙向變換控制器，其特征在于，該計時電路根據啟動信號、調光信號、該保護信號或其組合啟動計時； 該計時電路包含電容、充電電路及計時比較電路，該充電電路于該計時電路啟動計時時，以一充電電流對該電容充電，該計時比較電路根據該電容的電壓產生該多個保護啟動信號; 該計時電路為一軟啟動電路，產生一軟啟動信號，該工作周期單元根據該軟啟動信號進行一軟啟動程序。3.根據權利要求3所述的雙向變換控制器，其特征在于，該充電電路根據該多個保護啟動信號的至少其中之一調整該充電電流的大小。4.根據權利要求1所述的雙向變換控制器，其特征在于，該保護啟動控制單元還根據至少一偵測信號以決定是否提早輸出該多個保護啟動信號中對應的保護啟動信號。5.一種新型零電壓開關電路，其特征在于，包含: 電路，耦接輸入電源，以對該輸入電源的電力轉換以驅動負載；以及 雙向變換控制器，根據代表該負載的狀態(tài)的反饋信號，以控制該電路進行電路轉換，且于判斷該電路及該負載的狀態(tài)異常時啟動多個保護功能中對應的保護功能以停止該電路的電力轉換； 其中，該雙向變換控制器包含計時電路以計時，該雙向變換控制器根據該計時電路的計時結果依序輸出多個保護啟動信號以依序啟動該多個保護功能。6.根據權利要求5所述的新型零電壓開關電路，其特征在于，還包含輸入控制開關耦接該輸入電源及該電路，其中該雙向變換控制器于判斷該電路及該負載的狀態(tài)異常時，控制該輸入控制開關關閉以去耦接該輸入電源及該電路。7.根據權利要求5或6所述的新型零電壓開關電路，其特征在于，還包含驅動電路，耦接該輸入電源以產生驅動電壓至該雙向變換控制器以提供該雙向變換控制器操作所需的電力。8.根據權利要求7所述的新型零電壓開關電路，其特征在于，該負載包含至少發(fā)光二極管，該雙向變換控制器根據一調光信號以對該發(fā)光二極管進行脈沖調光程序，該雙向變換控制器還根據該調光信號以一預定啟動程序啟動多個保護功能； 該雙向變換控制器還根據至少偵測信號決定是否提早啟動該多個保護功能中對應的保護功能。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種新型零電壓開關電路及其雙向變換控制器。雙向變換控制器用以控制電路對輸入電源進行電力轉換。雙向變換控制器包含工作周期單元、啟動單元以及保護單元。工作周期單元根據反饋信號控制電路以進行電力轉換。啟動控制單元根據計時電路的計時結果輸出多個保護啟動信號。保護單元用以偵測電路并于判斷該電路異常時產生保護信號，工作周期單元根據保護信號停止運作，其中保護單元具有多個保護功能，依據多個保護啟動信號啟動對應的保護功能。
【IPC分類】H02M3/10, H02H7/12, H02M1/36
【公開號】CN104935158
【申請?zhí)枴緾N201510420035
【發(fā)明人】唐振宇
【申請人】常州頂芯半導體技術有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年7月17日