專利名稱：具有過(guò)壓輸出保護(hù)電路的穩(wěn)壓開關(guān)電源及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有過(guò)壓輸出保護(hù)電路的穩(wěn)壓開關(guān)電源，以及涉及一種具有過(guò)壓保護(hù)電路的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
由于開關(guān)晶體管只重復(fù)ON-OFF開關(guān)操作，所以穩(wěn)壓開關(guān)電源很少?gòu)木w管來(lái)的熱能產(chǎn)生不必要的功率。穩(wěn)壓開關(guān)電源采用緊密的、低損耗的高頻變壓器。這樣穩(wěn)壓開關(guān)電源的優(yōu)勢(shì)是可以使整個(gè)電路的功率損耗很小。圖3是示出相關(guān)技術(shù)的穩(wěn)壓開關(guān)電源的示例的電路圖。
包括整流橋DB1和電容C11的平滑濾波器1平滑由AC電源提供的AC電壓Vin，并將AC電壓轉(zhuǎn)換為DC電壓。DC電壓由開關(guān)晶體管(場(chǎng)效應(yīng)晶體管)Q1進(jìn)行切換，并被轉(zhuǎn)換為高頻脈沖。由高頻變壓器T1轉(zhuǎn)換高頻脈沖，然后由高頻整流器2再次轉(zhuǎn)換為DC電壓，并通過(guò)Vout端和GND端輸出。在輸出電壓中存在變化的情況下，電壓比較器/檢測(cè)器3檢測(cè)在電壓中的變化，并通過(guò)光電耦合器PC1將這個(gè)變化通知到占空比控制器4。占空比控制器4改變開關(guān)晶體管Q1的ON-OFF間隔來(lái)控制高頻脈沖的占空比。高頻脈沖的平均電壓變?yōu)镈C輸出電壓，占空比控制輸出電壓。如下來(lái)進(jìn)行高頻脈沖的占空比的控制，當(dāng)DC輸出電壓較高時(shí)，將減少ON工作時(shí)間，當(dāng)DC輸出電壓較低時(shí)，將增加ON工作時(shí)間。
在這種結(jié)構(gòu)的相關(guān)技術(shù)的穩(wěn)壓開關(guān)電源中，平滑濾波器1將由AC電壓提供的AC電壓轉(zhuǎn)換為DC電壓，以及DC電壓引起電流流過(guò)觸發(fā)電阻R1，這樣提升開關(guān)晶體管Q1的柵極電壓。這樣接通開關(guān)晶體管Q1，并產(chǎn)生在高頻變壓器T1的第一初級(jí)線圈上的電壓和對(duì)應(yīng)于接通的第二初級(jí)線圈P2的數(shù)目的反相電壓。在第二初級(jí)線圈中產(chǎn)生的電壓通過(guò)電容C1和電阻R2將正反饋加在開關(guān)晶體管Q1的柵極上。由反饋在DC輸出電壓中的變化的光電耦合器PC1的耦合器電流和流經(jīng)穩(wěn)壓二極管ZD1的電流對(duì)晶體管Q2的基極進(jìn)行充電。
當(dāng)電流流經(jīng)第一初級(jí)線圈P1時(shí)，電流試圖流經(jīng)高頻變壓器T1的次級(jí)線路S1。二極管D1阻塞電流使得在高頻變壓器T1中存儲(chǔ)相應(yīng)的能量。當(dāng)晶體管Q1的基極電壓達(dá)到ON電壓時(shí)，開關(guān)三極管Q1關(guān)斷，引起從次級(jí)線路S1傳輸能量。在第二初級(jí)線圈P2上施加反偏壓，這樣引起晶體管Q2的基極放電。當(dāng)從第二線路S1產(chǎn)生所有存儲(chǔ)在高頻變壓器T1中的能量時(shí)，以反電動(dòng)勢(shì)再次開始接通開關(guān)晶體管Q1。
通過(guò)重復(fù)上面的操作產(chǎn)生高頻脈沖。然后由反饋在DC輸出電壓中的變化的光電耦合器PC1的耦合器電流控制晶體管Q2 ON-OFF。這引起控制高頻脈沖的占空比的晶體管Q1的ON-OFF控制。這樣，在DC輸出接線端Vout穩(wěn)定地輸出由穩(wěn)壓二極管ZD2規(guī)定的電壓。
過(guò)壓檢測(cè)器26檢測(cè)由穩(wěn)壓二極管ZD3限定的DC輸出電壓是否過(guò)壓，并通過(guò)光電耦合器PC2將檢測(cè)到的過(guò)壓傳輸?shù)介_關(guān)晶體管失效器5。在過(guò)壓檢測(cè)器26中，當(dāng)DC輸出電壓變?yōu)檫^(guò)壓時(shí)，接通在過(guò)壓檢測(cè)器26中的光電耦合器PC2以通過(guò)開關(guān)晶體管失效器5中的光電耦合器PC2的耦合器電流來(lái)操作開關(guān)晶體管失效器5。開關(guān)晶體管失效器5將開關(guān)晶體管Q1關(guān)斷，從而停止開關(guān)晶體管Q1的開關(guān)操作。
因此，例如，當(dāng)電壓比較器/檢測(cè)器3的光電耦合器PC1被擊穿，使得穩(wěn)壓控制失去作用而DC輸出電壓異常上升到過(guò)壓時(shí)，過(guò)壓檢測(cè)器26能夠檢測(cè)過(guò)壓并停止穩(wěn)壓開關(guān)電壓的操作，從而防止由于過(guò)壓而產(chǎn)生的熱量。
但是，電壓比較器/檢測(cè)器3和過(guò)壓檢測(cè)器26具有依賴于通過(guò)高頻變壓器T1的初級(jí)和次級(jí)側(cè)提供的光電耦合器的電路結(jié)構(gòu)。由于這個(gè)原因，當(dāng)由連接于高頻變壓器T1的次級(jí)側(cè)的負(fù)載的擊穿在高頻變壓器T1的次級(jí)側(cè)發(fā)生一些異常時(shí)，存在光電耦合器PC1和光電耦合器PC2可能同時(shí)被擊穿的顧慮。因此，存在的顧慮是在高頻變壓器T1的初級(jí)側(cè)的占空比控制器4和開關(guān)晶體管失效器5都不起作用，而且使開關(guān)晶體管Q1的控制完全無(wú)效以引起DC輸出過(guò)壓。
對(duì)于另一相關(guān)技術(shù)，在日本專利公開號(hào)為8-256474A的專利中公開了過(guò)壓保護(hù)電路。此過(guò)壓保護(hù)電路涉及自激型開關(guān)電源，而且具有從由電源的擊穿引起的輸出電壓異常上升中保護(hù)負(fù)載的目的。過(guò)壓保護(hù)電路提供有用于限制開關(guān)晶體管的ON周期的ON周期限制器；用于從開關(guān)變壓器的反饋線圈得到負(fù)電壓的負(fù)整流器；以及用于檢測(cè)負(fù)整流器的輸出電壓是否為預(yù)定值或更小的檢測(cè)器。這樣配置過(guò)壓保護(hù)電路使得當(dāng)輸出電壓上升時(shí)，負(fù)整流器的輸出電壓也成比例地下降，以及在輸出電壓變?yōu)轭A(yù)定值或更小的情況下，從檢測(cè)器向ON周期限制器傳輸檢測(cè)信號(hào)，從而限制開關(guān)晶體管的ON周期。同樣在這個(gè)過(guò)壓保護(hù)電路中，可能發(fā)生如上所述的過(guò)壓?jiǎn)栴}。
在包括如穩(wěn)壓開關(guān)電源等的電源器件的通常的電子設(shè)備或具有其中并不提供電源器件而從如AC適配器等外部電源器件提供電源的結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備中，當(dāng)異常發(fā)生在電源器件上而且比額定電壓高得多的電源作用于電子設(shè)備中的電路時(shí)，過(guò)流可能流到部分電路而損壞它們，以及部分電路可能產(chǎn)生熱量而具有很高的溫度。
因此，通常的電源器件都提供有用于防止輸出電壓變?yōu)檫^(guò)壓的輸出過(guò)壓保護(hù)電路。另一方面，也存在這樣的顧慮即使正常操作電源器件，由電子設(shè)備中的電路發(fā)生的異常也可能在電子設(shè)備中的部分電路中產(chǎn)生過(guò)壓。同樣在這樣的情況下，類似地，存在過(guò)流可能流到部分電路而損壞它們，以及部分電路可能產(chǎn)生熱量而具有很高的溫度的顧慮。因此，在通常的電子設(shè)備中，與電源器件的輸出過(guò)壓保護(hù)電路分開提供用于防止電子設(shè)備中的電路電壓為預(yù)定值或更高的過(guò)壓保護(hù)電路。
例如，日本專利公開號(hào)為2001-5576A的專利公開了通過(guò)穩(wěn)壓二極管來(lái)防止過(guò)流流到電子設(shè)備中的部分電路，從而防止電路擊穿，并防止在電子設(shè)備中的電路中引起的熱量產(chǎn)生，用于鉗制電子設(shè)備中的電路電壓的過(guò)壓保護(hù)電路。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，由于從電源器件連續(xù)提供電源，過(guò)壓由穩(wěn)壓二極管鉗制，從而大電流可能連續(xù)流過(guò)穩(wěn)壓二極管而產(chǎn)生熱量。在比額定電流更大的電流流過(guò)穩(wěn)壓二極管的情況下，穩(wěn)壓二極管將被擊穿。在許多情況下，由這樣的過(guò)流引起的穩(wěn)壓二極管的擊穿帶來(lái)短路擊穿，即，短路狀態(tài)。因此，在電源器件側(cè)檢測(cè)到輸出過(guò)流，從而停止電源器件，以及防止電源器件和電子設(shè)備過(guò)壓。
但是，在穩(wěn)壓二極管引起開路擊穿的情況下，有在電子設(shè)備中的電壓不能被鉗制而產(chǎn)生過(guò)壓，使得過(guò)流可能流到部分電路的顧慮。因此，電路可能被擊穿，而且此時(shí)，部分電路可能產(chǎn)生熱量而具有很高的溫度。
此外，很多通常的電子設(shè)備具有由如DC-DC轉(zhuǎn)換器等電壓輸出電路依賴于電子設(shè)備中的每個(gè)電路轉(zhuǎn)換從電源器件提供的DC電壓的結(jié)構(gòu)。例如，日本專利公開號(hào)為2003-72057A的專利公開了用于ON/OFF控制DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓的電路。在這樣的結(jié)構(gòu)中，OFF控制如DC-DC轉(zhuǎn)換器等電壓輸出電路的輸出電壓以防止過(guò)流流到電子設(shè)備中的部分電路，從而防止電路被擊穿，以及防止在電子設(shè)備中的電路中引起熱量產(chǎn)生。
但是，由于在以如上所述相同的方式在電子設(shè)備中檢測(cè)過(guò)壓后，仍然從電源器件連續(xù)地提供電源，在如DC-DC轉(zhuǎn)換器等電壓輸出電路中發(fā)生異常的情況下，存在過(guò)流可能流到部分電路從而電路可能被擊穿，以及同時(shí)，部分電路可能產(chǎn)生熱量而具有很高溫度的顧慮。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是當(dāng)在穩(wěn)壓開關(guān)電源電路的高頻變壓器的次級(jí)側(cè)發(fā)生一些異常時(shí)，防止開關(guān)晶體管的控制失效而引起DC輸出電壓變?yōu)檫^(guò)壓。
同樣，本發(fā)明的另一個(gè)目的是防止引起額外熱量產(chǎn)生的由于電子設(shè)備中的過(guò)壓引起的過(guò)流流到部分電路。
為了獲得上面的目的，按照本發(fā)明，提供一種穩(wěn)壓開關(guān)電源，包括平滑濾波器，將從AC電壓提供的AC電壓轉(zhuǎn)換為第一DC電壓；開關(guān)晶體管，將第一DC電壓轉(zhuǎn)換為第一循環(huán)脈沖信號(hào)；變壓器，變壓第一循環(huán)脈沖信號(hào)以獲得第二循環(huán)脈沖信號(hào)；過(guò)壓監(jiān)視器，判決第一循環(huán)脈沖信號(hào)的電位是否為預(yù)定值或更大；以及失效器，在過(guò)壓監(jiān)視器判決第一循環(huán)脈沖信號(hào)的電位為預(yù)定比值或更高的情況下，關(guān)斷開關(guān)晶體管。
當(dāng)由整流第二循環(huán)脈沖信號(hào)得到的DC輸出電壓增加時(shí)，第一循環(huán)脈沖信號(hào)的電位也增加。因此，可以通過(guò)監(jiān)視第一循環(huán)脈沖信號(hào)的電位來(lái)檢測(cè)DC輸出電壓的過(guò)壓。因此，不同于相關(guān)技術(shù)的結(jié)構(gòu)，不直接在變壓器的次級(jí)側(cè)監(jiān)視DC輸出電壓，而在變壓器的初級(jí)側(cè)監(jiān)視從開關(guān)晶體管輸出的第一循環(huán)脈沖信號(hào)的電位以間接監(jiān)視DC輸出電壓。
當(dāng)?shù)谝谎h(huán)脈沖信號(hào)的電位達(dá)到預(yù)定值，即，DC輸出電壓變?yōu)檫^(guò)壓時(shí)，控制開關(guān)晶體管OFF，使得可以停止穩(wěn)壓開關(guān)電源的開關(guān)操作。因此，即使在變壓器的次級(jí)側(cè)發(fā)生一些異常，也沒(méi)有影響監(jiān)視DC輸出電壓的過(guò)壓，而且當(dāng)檢測(cè)到過(guò)壓時(shí)，可以快速停止穩(wěn)壓開關(guān)電源電路的開關(guān)操作。
在相關(guān)技術(shù)的結(jié)構(gòu)中，由于要安裝的提供跨越變壓器的初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)的光電耦合器應(yīng)該在連接于初級(jí)側(cè)的接線端和連接于次級(jí)側(cè)的接線端之間的預(yù)定間隔或更遠(yuǎn)的間隔處具有高絕緣性能，要安裝相當(dāng)大尺寸的光電耦合器。按照上面的結(jié)構(gòu)，由于在變壓器的初級(jí)側(cè)檢測(cè)DC輸出電壓的過(guò)壓，不需要如相關(guān)技術(shù)的結(jié)構(gòu)中的這種光電耦合器。因此，可以減少電路的元件的數(shù)目，得到穩(wěn)壓開關(guān)電源電路的元件安裝空間的減少。
這里，更好的是在其判決第一循環(huán)脈沖信號(hào)的電位為預(yù)定值或更大的情況下，過(guò)壓監(jiān)視器輸出具有預(yù)定DC電壓的失效信號(hào)；以及在過(guò)壓監(jiān)視器輸出失效信號(hào)的情況下，失效器將開關(guān)晶體管的基極電位保持在關(guān)斷開關(guān)晶體管的失效電位。
這里，還更好的是失效器包括在一旦觸發(fā)失效器之后，即使在過(guò)壓監(jiān)視器停止輸出失效信號(hào)的情況下，將開關(guān)晶體管的基極電位保持在失效電位的自保持電路。
當(dāng)檢測(cè)到過(guò)壓而且操作失效器時(shí)，存在可能在連接到DC電壓輸出側(cè)的負(fù)載上引起一些異常的很高的可能性。因此，即使一旦條件被返回到?jīng)]有檢測(cè)到過(guò)壓的狀態(tài)，將再次檢測(cè)到過(guò)壓。
按照上面的結(jié)構(gòu)，可以在一旦檢測(cè)到過(guò)壓之后，即使返回到?jīng)]有檢測(cè)到的狀態(tài)，仍持續(xù)保持電壓不被輸出到DC電壓輸出側(cè)的狀態(tài)。因此，可以更穩(wěn)定和可靠地執(zhí)行穩(wěn)壓開關(guān)電源的輸出過(guò)壓保護(hù)。
同樣更好的是變壓器包括施加了第一循環(huán)脈沖信號(hào)的第一初級(jí)線圈，在其上感應(yīng)實(shí)質(zhì)上與第一循環(huán)脈沖信號(hào)相同的第三循環(huán)脈沖信號(hào)的第二初級(jí)線圈；以及過(guò)壓監(jiān)視器監(jiān)視第三循環(huán)脈沖信號(hào)的電位以判決第一循環(huán)脈沖信號(hào)的電位是否為預(yù)定值或更大。
當(dāng)從開關(guān)晶體管輸出的第一循環(huán)脈沖信號(hào)作用于第一初級(jí)線圈時(shí)，以與第一初級(jí)線圈和第二初級(jí)線圈的線圈比相對(duì)應(yīng)的電位在變壓器的第二初級(jí)線圈上感生第三循環(huán)脈沖信號(hào)。因此，當(dāng)?shù)谝谎h(huán)脈沖信號(hào)的電位上升時(shí)，第三循環(huán)脈沖信號(hào)的電位也上升。
這里，更好的是過(guò)壓監(jiān)視器包括穩(wěn)壓二極管，在第三循環(huán)脈沖信號(hào)的電位達(dá)到穩(wěn)壓二極管的齊納電壓的情況下，逆向電流通過(guò)穩(wěn)壓二極管流動(dòng)以操作失效器。
設(shè)置過(guò)壓檢測(cè)器的穩(wěn)壓二極管的齊納電壓為當(dāng)DC輸出變?yōu)檫^(guò)壓時(shí)的第三脈沖信號(hào)的電位，以當(dāng)?shù)谌h(huán)脈沖信號(hào)的電位達(dá)到穩(wěn)壓二極管的齊納電壓時(shí)流動(dòng)的穩(wěn)壓二極管的逆向電流操作失效器。因此，當(dāng)DC輸出電壓變?yōu)檫^(guò)壓時(shí)，可以停止穩(wěn)壓開關(guān)電源電路的開關(guān)操作。
這里，還更好的是關(guān)于地電位限定第三循環(huán)脈沖信號(hào)的電位。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，可以達(dá)到過(guò)壓的更精確檢測(cè)。
同樣更好的是過(guò)壓監(jiān)視器包括具有地基極、與穩(wěn)壓二極管電連接的發(fā)射極、以及與失效器電連接的集電極的晶體管；以及在逆向電流接通晶體管的情況下，作為集電極電流輸出失效信號(hào)。
同樣更好的是過(guò)壓監(jiān)視器包括防止由流入失效器的穩(wěn)壓二極管的正向電流引起的失效器的錯(cuò)誤動(dòng)作的二極管。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，可以配置更不可能錯(cuò)誤動(dòng)作的穩(wěn)壓開關(guān)電源。
更好地，開關(guān)晶體管是場(chǎng)效應(yīng)管。由于場(chǎng)效應(yīng)管可以以比雙極晶體管更小的電流進(jìn)行操作，可以達(dá)到更穩(wěn)定的開關(guān)操作和更穩(wěn)定的DC電壓輸出。
按照本發(fā)明，同樣提供了一種過(guò)壓輸出保護(hù)器，與包括將通過(guò)平滑從AC電壓提供的AC電壓而獲得的DC電壓轉(zhuǎn)換為周期脈沖信號(hào)的開關(guān)晶體管的穩(wěn)壓開關(guān)電源電連接，所述過(guò)壓輸出保護(hù)器包括過(guò)壓監(jiān)視器，判決周期脈沖信號(hào)的電位是否為預(yù)定值或更大；以及失效器，在過(guò)壓監(jiān)視器判決周期脈沖信號(hào)的電位為預(yù)定值或更大的情況下，關(guān)斷開關(guān)晶體管。
這里，更好的是在其判決循環(huán)脈沖信號(hào)的電位為預(yù)定值或更大的情況下，過(guò)壓監(jiān)視器輸出具有預(yù)定DC電壓的失效信號(hào)；以及在過(guò)壓監(jiān)視器輸出失效信號(hào)的情況下，失效器將開關(guān)晶體管的基極電位保持在關(guān)斷開關(guān)晶體管的失效電位。
這里，還更好的是失效器包括在一旦觸發(fā)失效器之后，即使在過(guò)壓監(jiān)視器停止輸出失效信號(hào)的情況下，將開關(guān)晶體管的基極電位保持在失效電位的自保持電路。
按照本發(fā)明，同樣提供一種電子設(shè)備，與提供有外部控制以改變要提供的DC輸出電壓的第一控制器的穩(wěn)壓DC電源相連接，所述電子設(shè)備包括過(guò)壓檢測(cè)器，檢測(cè)電子設(shè)備的內(nèi)部電位是否為預(yù)定值或更大；以及第二控制器，在過(guò)壓檢測(cè)器檢測(cè)到內(nèi)部電位為預(yù)定值或更大的情況下，操作第一控制器，其中過(guò)壓檢測(cè)器包括一旦過(guò)壓檢測(cè)器檢測(cè)到內(nèi)部電位為預(yù)定值或更大，就保持第二控制器的狀態(tài)的自保持電路。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，可以防止持續(xù)保持電子設(shè)備中的過(guò)壓狀態(tài)，以及此外，從穩(wěn)壓DC電壓器件持續(xù)提供具有額定電壓的電源，從而可以防止引起熱量產(chǎn)生的大電流流到電子設(shè)備中的部分電路。
更具體地，當(dāng)檢測(cè)到電子設(shè)備中的過(guò)壓時(shí)，穩(wěn)壓DC電壓的輸出電壓被降低到大約0V，即，沒(méi)有可能在電子設(shè)備中產(chǎn)生過(guò)壓的、比額定電壓低得多的電壓。這樣，可以防止電子設(shè)備的內(nèi)部被帶入過(guò)壓狀態(tài)。由于在一旦檢測(cè)到過(guò)壓之后，過(guò)壓檢測(cè)器自保持過(guò)壓檢測(cè)狀態(tài)，即使操作穩(wěn)壓DC電壓的第一控制器使得輸出電壓下降，仍然保持過(guò)壓檢測(cè)狀態(tài)。即使在過(guò)壓檢測(cè)之后，電子設(shè)備中的電壓下降以暫時(shí)進(jìn)入沒(méi)有檢測(cè)到過(guò)壓的狀態(tài)，可以防止具有額定電壓的電源從穩(wěn)壓DC電壓再次提供到電子設(shè)備中的電路，引起電子設(shè)備的內(nèi)部再次被帶入過(guò)壓狀態(tài)。
這里，更好的是過(guò)壓檢測(cè)器包括穩(wěn)壓二極管；以及在內(nèi)部電位達(dá)到穩(wěn)壓二極管的齊納電壓時(shí)，自保持電路使第二控制器失效，以及在自保持電路一旦使第二控制器失效之后，即使當(dāng)內(nèi)部電位下降到低于齊納電壓時(shí)，保持第二控制器的失效狀態(tài)。
這里，還更好的是第一控制器包括控制接線端，在將控制接線端短路到預(yù)定電位的情況下，以第一電壓設(shè)置輸出DC電壓，在控制接線端進(jìn)入高阻狀態(tài)的情況下，以低于第一電壓的第二電壓設(shè)置輸出DC電壓；第二控制器包括具有與控制接線端電連接的集電極的第一晶體管；在過(guò)壓檢測(cè)器檢測(cè)到內(nèi)部電位低于預(yù)定值的情況下，接通第一晶體管，從而將控制接線端短路到預(yù)定電位；在過(guò)壓檢測(cè)器檢測(cè)到內(nèi)部電位為預(yù)定值或更大的情況下，關(guān)斷第一晶體管，從而控制接線端進(jìn)入高阻狀態(tài)。
第一晶體管的ON狀態(tài)指示其中將第一晶體管帶入飽和狀態(tài)的基極電流流動(dòng)使得電流從集電極向發(fā)射極流動(dòng)的狀態(tài)。第一晶體管的OFF狀態(tài)指示其中基極電流不流動(dòng)，而第一晶體管被帶入關(guān)斷狀態(tài)使得集電極電流不流動(dòng)的狀態(tài)。
當(dāng)過(guò)壓檢測(cè)器不處于過(guò)壓檢測(cè)狀態(tài)時(shí)，第一晶體管的基極電流流動(dòng)以進(jìn)入ON狀態(tài)，從而設(shè)置與集電極相連接的控制接線端具有預(yù)定電位。因此，從穩(wěn)壓DC電源輸出第一電壓(額定電壓)。另一方面，當(dāng)過(guò)壓檢測(cè)器處于過(guò)壓檢測(cè)狀態(tài)時(shí)，切斷基極電流以進(jìn)入OFF狀態(tài)，從而將與集電極相連接的控制接線端保持在高阻狀態(tài)。因此，穩(wěn)壓DC電源被帶入遠(yuǎn)程關(guān)閉狀態(tài)，從而輸出電壓下降到第二電壓(遠(yuǎn)程關(guān)閉電壓)。因此，防止從穩(wěn)壓DC電源連續(xù)地提供具有額定電壓的電源，從而可以防止引起熱量產(chǎn)生的大電流流到電子設(shè)備中的部分電路。
這里，還更好的是電子設(shè)備還包括觸發(fā)器/失效器，在過(guò)壓檢測(cè)器檢測(cè)到內(nèi)部電位低于預(yù)定值的情況下，接通或關(guān)斷第一晶體管以使電子設(shè)備觸發(fā)或失效。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，第一晶體管進(jìn)入ON狀態(tài)使得觸發(fā)器/失效器進(jìn)入可控狀態(tài)，以及第一晶體管進(jìn)入OFF狀態(tài)使得建立觸發(fā)器/失效器為不可控的遠(yuǎn)程關(guān)閉狀態(tài)。
這里，還更好的是觸發(fā)器/失效器包括可操作以切斷第一晶體管的基極電流的開關(guān)。
這里，還更好的是觸發(fā)器/失效器包括第二晶體管和接通或關(guān)斷第二晶體管的第三控制器；以及在第三控制器關(guān)斷第二晶體管的情況下，切斷第一晶體管的基極電流。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，可以從開關(guān)的ON/OFF狀態(tài)和過(guò)壓檢測(cè)器的檢測(cè)狀態(tài)中獨(dú)立地切斷基極電流。
同樣更好的是觸發(fā)器/失效器允許在打開開關(guān)的情況下，流動(dòng)基極電流，以及在關(guān)閉開關(guān)的情況下，切斷基極電流；第三控制器檢測(cè)開關(guān)的ON/OFF狀態(tài)；以及當(dāng)在切斷基極電流的條件下，檢測(cè)到開關(guān)的ON狀態(tài)時(shí)，第三控制器接通第二晶體管，即使檢測(cè)到開關(guān)的OFF狀態(tài)，仍然保持第二晶體管的ON狀態(tài)，以及在再次檢測(cè)到ON狀態(tài)之后，再次檢測(cè)到開關(guān)的OFF狀態(tài)的情況下，關(guān)斷第二晶體管。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，可以作為只在其被激勵(lì)時(shí)建立接觸的瞬時(shí)開關(guān)來(lái)配置開關(guān)。也可以這樣的電源控制使得在開關(guān)進(jìn)入ON狀態(tài)之后不立即觸發(fā)電源，而在執(zhí)行如故障診斷等自檢以確定電子設(shè)備是正常的之后，再打開。此外，同樣更好的是在執(zhí)行用于失效的必要控制之后，執(zhí)行使電子設(shè)備失效的電源控制。
更好地，作為將從家庭插座提供的AC電源轉(zhuǎn)換為具有預(yù)定電位的輸出DC電壓的AC-DC轉(zhuǎn)換器提供穩(wěn)壓DC電源。
通常，不考慮使用的頻率，許多電子設(shè)備通常都與家庭插座相連接。按照上面的結(jié)構(gòu)，當(dāng)在與家庭插座保持連接的電子設(shè)備中發(fā)生一些異常時(shí)，防止從AC-DC轉(zhuǎn)換器連續(xù)地提供DC電源，從而可以防止引起熱量產(chǎn)生的大電流連續(xù)地流到電子設(shè)備中的部分電路中。
按照本發(fā)明，同樣提供了一種過(guò)壓保護(hù)器，在電子設(shè)備中提供，并與提供有外部控制以變化要提供的DC輸出電壓的第一控制器的穩(wěn)壓DC電壓相連接，所述過(guò)壓輸出保護(hù)器包括過(guò)壓檢測(cè)器，檢測(cè)電子設(shè)備的內(nèi)部電位是否為預(yù)定值或更大；以及第二控制器，在過(guò)壓檢測(cè)器檢測(cè)到內(nèi)部電位為預(yù)定值或更大的情況下，操作第一控制器，其中所述過(guò)壓檢測(cè)器包括一旦過(guò)壓檢測(cè)器檢測(cè)到內(nèi)部電位為預(yù)定值或更大，就保持第二控制器的狀態(tài)的自保持電路。
這里，更好的是在電子設(shè)備中提供穩(wěn)壓DC電源。


本發(fā)明的上述目的和優(yōu)勢(shì)將通過(guò)參考附圖的優(yōu)選典型實(shí)施例的詳細(xì)描述而變得更加清楚，其中圖1是按照本發(fā)明的第一實(shí)施例示出穩(wěn)壓開關(guān)電源的電路圖；圖2是示出穩(wěn)壓開關(guān)電源的本質(zhì)部分的電壓波形的曲線圖；
圖3是示出相關(guān)技術(shù)的穩(wěn)壓開關(guān)電源的電路圖；圖4是按照本發(fā)明的第二實(shí)施例示出穩(wěn)壓開關(guān)電源的電路圖；圖5是按照本發(fā)明的第三實(shí)施例示出穩(wěn)壓開關(guān)電源的電路圖；以及圖6是示出與圖5的穩(wěn)壓開關(guān)電源相連接的電子設(shè)備的電路圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1和圖2描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。類似于相關(guān)技術(shù)的結(jié)構(gòu)中的元件將以相同的參考數(shù)字表示，而且這里將忽略對(duì)這些元件的詳細(xì)解釋。
在這個(gè)實(shí)施例中，開關(guān)晶體管Q1是場(chǎng)效應(yīng)晶體管。場(chǎng)效應(yīng)晶體管可以以比雙極晶體管更小的電流進(jìn)行工作，這樣允許更穩(wěn)定的開關(guān)操作以及輸出更穩(wěn)定的DC電壓。
在這個(gè)實(shí)施例中的穩(wěn)壓開關(guān)電源20包括過(guò)壓檢測(cè)器6和開關(guān)晶體管失效器5，以構(gòu)成過(guò)壓輸出保護(hù)電路30。過(guò)壓檢測(cè)器6通過(guò)高頻變壓器T1的第二初級(jí)線圈P2監(jiān)視從開關(guān)晶體管Q1輸出的高頻脈沖的電壓，并在第二初級(jí)線圈P2感應(yīng)的高頻脈沖的負(fù)電壓達(dá)到預(yù)定值時(shí)，操作開關(guān)晶體管失效器5。開關(guān)晶體管失效器5將開關(guān)晶體管Q1的基極電壓保持在將開關(guān)晶體管Q1關(guān)斷的恒定電壓。
當(dāng)在電壓比較器/檢測(cè)器3上發(fā)生一些異常時(shí)，例如，由于光電耦合器PC1的擊穿，不能夠執(zhí)行占空比控制器4的穩(wěn)壓控制，從而如點(diǎn)劃線P1所示，從開關(guān)晶體管Q1輸出的高頻脈沖的正電壓(圖2中的P1)上升。結(jié)果，如點(diǎn)劃線P2所示，第二初級(jí)線圈P2感應(yīng)的高頻脈沖的負(fù)電壓(圖2中的P2)也上升。此時(shí)，用于控制恒定電壓的充電電流不從光電耦合器PC1向用于控制占空比控制器4的晶體管Q2的基極流動(dòng)，而且從穩(wěn)壓二極管ZD1提供的充電/放大電流(圖2中的Q1柵極)將開關(guān)晶體管Q1連續(xù)地接通-關(guān)斷，從而從開關(guān)晶體管Q1輸出的高頻脈沖的電壓逐級(jí)上升而保持恒定的占空比。因此，如點(diǎn)劃線S1所示，高頻變壓器T1的次級(jí)線圈S1的高頻脈沖的電壓(圖2中的S1)上升，而且DC輸出電壓上升為過(guò)壓。
在過(guò)壓檢測(cè)器6中，如果第二初級(jí)線圈P2感應(yīng)的高頻脈沖的負(fù)電壓(圖2中的P2)上升，當(dāng)達(dá)到穩(wěn)壓二極管ZD31的齊納電壓時(shí)，逆向電流流到穩(wěn)壓二極管ZD31。通過(guò)穩(wěn)壓二極管ZD31的逆向電流，操作開關(guān)晶體管失效器5。電阻R31是用于穩(wěn)壓二極管ZD31的逆向電流的限流電阻，而且流向晶體管Q3的柵極的電流值由電阻R31的阻值確定。此外，二極管D31通過(guò)第二初級(jí)線圈P2感應(yīng)的高頻脈沖的正電壓，用于防止電流流入開關(guān)晶體管失效器5而引起晶體管Q3或晶體管Q4的錯(cuò)誤動(dòng)作。
開關(guān)晶體管失效器5通過(guò)流向過(guò)壓檢測(cè)器6的穩(wěn)壓二極管ZD31的逆向電流將開關(guān)晶體管Q1的基極電壓保持在將開關(guān)晶體管Q1接通的恒定電壓。通過(guò)流向穩(wěn)壓二極管ZD31的逆向電流，晶體管Q3的基極電流流動(dòng)，從而接通晶體管Q3。因此，晶體管Q4的基極電流流動(dòng)，從而接通晶體管Q4。通過(guò)二極管D2、晶體管Q3和晶體管Q4放電開關(guān)晶體管Q1的柵極，使得電壓下降到關(guān)斷開關(guān)晶體管Q1的恒定電壓。
開關(guān)晶體管失效器5是自保持電路，而且晶體管Q4的集電極電流流向晶體管Q3的基極，使得晶體管Q3的ON狀態(tài)得到保持。因此，即使第二初級(jí)線圈P2感生的高頻脈沖的負(fù)電壓降到低于穩(wěn)壓二極管ZD31的齊納電壓，仍然保持晶體管Q3和晶體管Q4的ON狀態(tài)，使得可以持續(xù)地將開關(guān)晶體管Q1的柵極電壓保持在將開關(guān)晶體管Q1關(guān)斷的電壓。開關(guān)晶體管失效器也是所謂的遲滯電路。電容器C31用于防止開關(guān)晶體管失效器5由于噪聲而錯(cuò)誤動(dòng)作。此外，二極管D32用于穩(wěn)定開關(guān)晶體管Q1的柵極電壓。
這樣，在高頻變壓器T1的初級(jí)側(cè)檢測(cè)DC輸出電壓的過(guò)壓以停止開關(guān)晶體管Q1的開關(guān)操作。當(dāng)在穩(wěn)壓開關(guān)電源20的高頻變壓器T1的次級(jí)側(cè)發(fā)生一些異常時(shí)，可以防止開關(guān)晶體管Q1的控制失效而引起DC輸出電壓為過(guò)壓。過(guò)壓檢測(cè)器6的穩(wěn)壓二極管ZD31的齊納電壓確定了具有檢測(cè)為過(guò)壓的電壓，使得可以適當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)穩(wěn)壓開關(guān)電源的輸出電壓。
此外，由于不需要使用跨越高頻變壓器的初級(jí)和次級(jí)側(cè)而提供的光電耦合器PC2(圖3)，可以減少電路元件的數(shù)目。結(jié)果，可以減小穩(wěn)壓開關(guān)電源20的元件安裝空間。
在此實(shí)施例中，開關(guān)晶體管Q1可以是雙極晶體管。雙極晶體管具有比場(chǎng)效應(yīng)晶體管大的功率消耗，而且表現(xiàn)出較差的開關(guān)特性。但是，雙極晶體管更便宜，并降低穩(wěn)壓開關(guān)電源的整體成本。
在此實(shí)施例中，可以在過(guò)壓檢測(cè)器6和開關(guān)晶體管失效器5之間提供晶體管。
圖4示出具有如本發(fā)明的第二實(shí)施例那樣的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)壓開關(guān)電源200。相似的元件以與第一實(shí)施例相同的參考數(shù)字表示，而且這里將忽略對(duì)它們的詳細(xì)解釋。
在這個(gè)實(shí)施例中，晶體管Q5具有接地的基極、通過(guò)二極管D31與過(guò)壓檢測(cè)器6的穩(wěn)壓二極管ZD31相連的發(fā)射極以及與開關(guān)晶體管失效器5的晶體管Q4相連的集電極。連接在晶體管Q5的基極和發(fā)射極之間的電阻R32是吸收漏電流以防止晶體管Q5由于漏電流而錯(cuò)誤動(dòng)作的電阻，以及電容器C32用于吸收高頻噪聲以防止晶體管Q5由于高頻噪聲而錯(cuò)誤動(dòng)作。
在過(guò)壓檢測(cè)器6中，如果第二初級(jí)線圈P2感應(yīng)的高頻脈沖的負(fù)電壓上升，當(dāng)高頻脈沖的負(fù)電壓和晶體管Q5的發(fā)射極電壓之間的電位差達(dá)到穩(wěn)壓二極管ZD31的齊納電壓時(shí)，逆向電流流向穩(wěn)壓二極管ZD31。換句話說(shuō)，當(dāng)高頻脈沖的負(fù)電壓和GND之間的電位差達(dá)到晶體管Q5的基極和射極之間的電壓、二極管D31的電壓和穩(wěn)壓二極管ZD31的齊納電壓的和的時(shí)候。通過(guò)穩(wěn)壓二極管ZD31的逆向電流，操作開關(guān)晶體管失效器5。
在圖1所示的穩(wěn)壓開關(guān)電源20中，當(dāng)?shù)诙跫?jí)線圈P2感應(yīng)的高頻脈沖的負(fù)電壓和開關(guān)晶體管Q1的柵極電壓之間的電位差達(dá)到穩(wěn)壓二極管ZD31的齊納電壓時(shí)，逆向電流流向穩(wěn)壓二極管ZD31。如圖2所示，開關(guān)晶體管Q1的柵極電壓對(duì)于GND電位按照作用于高頻變壓器T1的輸入電壓(P1)中的波動(dòng)而波動(dòng)。另一方面，在這個(gè)實(shí)施例中的穩(wěn)壓開關(guān)電源200可以以更高的精確度檢測(cè)DC輸出電壓的過(guò)壓，因?yàn)橥ㄟ^(guò)從GND減去晶體管Q5的基極-發(fā)射極電壓而獲得晶體管Q5的發(fā)射極電壓，從而用于輸入到高頻變壓器T1的電壓的電壓波動(dòng)非常小。
圖5按照本發(fā)明的第三實(shí)施例示出穩(wěn)壓開關(guān)電源40。相似的元件以與上面的實(shí)施例相同的參考數(shù)字表示，而且這里忽略對(duì)它們的詳細(xì)描述。
除了第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)之外，這個(gè)實(shí)施例包括能夠外部控制輸出電壓的外部控制器7。外部控制器7具有用于外部操作輸出過(guò)壓保護(hù)電路30的外部控制晶體管Q11。外部控制晶體管Q11具有與穩(wěn)壓二極管ZD2的負(fù)極側(cè)相連的集電極和與GND接線端相連的發(fā)射極。當(dāng)外部控制晶體管Q11的基極電流流動(dòng)使得接通外部控制晶體管Q11時(shí)，旁路穩(wěn)壓二極管ZD2，光電耦合器PC1的耦合器電流流動(dòng)，以及操作輸出過(guò)壓保護(hù)電路30使得輸出電壓從42V的額定電壓降為大約1.4V的遠(yuǎn)程關(guān)閉電壓。
外部控制接線端RT與外部控制晶體管Q11的基極相連，而且外部控制接線端RT通過(guò)電阻R11上拉以具有Vout接線端的電位。當(dāng)在外部控制接線端RT開路或具有高阻的狀態(tài)下，外部控制晶體管Q11的基極電流流動(dòng)時(shí)，接通外部控制晶體管Q11。當(dāng)短路外部控制接線端RT的電位以低于Vout接線端的電位時(shí)，基極電流停止流動(dòng)，從而關(guān)斷外部控制晶體管Q11。
圖6是示出與穩(wěn)壓開關(guān)電源40相連的電子設(shè)備50的部分內(nèi)部電路的電路圖。
電子設(shè)備50的過(guò)壓保護(hù)電路60具有用于檢測(cè)電子設(shè)備50中電路的過(guò)壓的過(guò)壓檢測(cè)器16、用于操作穩(wěn)壓開關(guān)電源40的外部控制器7的遠(yuǎn)程控制器8和用于將電子設(shè)備50的電壓打開/關(guān)閉的觸發(fā)器/失效器9。
遠(yuǎn)程控制器8包括具有與外部控制接線端RT相連的集電極、與下面將進(jìn)行描述的觸發(fā)器/失效器9相連的發(fā)射極以及通過(guò)電阻R12被上拉到Vout接線端的電位的基極的晶體管Q12。設(shè)置電阻R12以具有幾乎等于外部控制器7的電阻R11的阻值。當(dāng)晶體管Q12的基極電流流動(dòng)時(shí)，接通晶體管Q12以通過(guò)觸發(fā)器/失效器9將外部控制接線端RT與GND接線端電連接。因此，基極電流停止流到，從而關(guān)斷外部控制器7的晶體管Q11。結(jié)果，在Vout接線端和GND接線端之間輸出作為額定電壓的42V的DC電壓。
另一方面，如果晶體管Q12的基極電流不流動(dòng)，則關(guān)斷晶體管Q12。從而，外部控制接線端RT被設(shè)置為高阻，使得基極電流流動(dòng)，而這樣接通外部控制器7的晶體管Q11。結(jié)果，操作穩(wěn)壓開關(guān)電源40的輸出過(guò)壓保護(hù)電路30，使得在Vout接線端和GND接線端之間輸出作為遠(yuǎn)程關(guān)閉電壓的大約1.4V的DC電壓。
觸發(fā)器/失效器9包括用于短路/開路遠(yuǎn)程控制器8的晶體管Q12的發(fā)射極和GND接線端之間的部分的電源開關(guān)SW1；用于短路/開路遠(yuǎn)程控制器8的晶體管Q12的發(fā)射極和GND接線端之間的部分的晶體管Q13；以及ASIC(特定用途集成電路)10。電源開關(guān)SW1是只在觸發(fā)時(shí)接通的瞬時(shí)開關(guān)，而且其ON/OFF狀態(tài)被輸入到ASIC 10，從而ON/OFF控制具有與ASIC 10相連的基極的晶體管Q13。此外，提供二極管D13和二極管D14，用于使電流方向?yàn)閱我环较?，從而防止電路的錯(cuò)誤動(dòng)作。
過(guò)壓檢測(cè)器16具有包括穩(wěn)壓二極管ZD3和以穩(wěn)壓二極管ZD3的齊納電流操作的自保持電路17的電路結(jié)構(gòu)。電子設(shè)備50包括用于執(zhí)行將穩(wěn)壓開關(guān)電源40中的42V的額定輸出電壓進(jìn)行DC-DC轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生其中的3.3V的電源電壓的DC-DC轉(zhuǎn)換器(未示出)。提供穩(wěn)壓二極管ZD3用于檢測(cè)電子設(shè)備50中電源電壓3.3V線路的過(guò)壓，以及穩(wěn)壓二極管ZD3的齊納電壓被設(shè)置在大約5到10V。參考數(shù)字R13代表用于穩(wěn)壓二極管ZD3的齊納電流的限流電阻。
當(dāng)電子設(shè)備50中的3.3V的電源電壓變?yōu)檫^(guò)壓，達(dá)到穩(wěn)壓二極管ZD3的齊納電壓時(shí)，齊納電流流向穩(wěn)壓二極管ZD3，從而操作由晶體管Q14和晶體管Q15構(gòu)成的自保持電路17。穩(wěn)壓二極管ZD3的齊納電流流向晶體管Q15的基極，從而接通晶體管Q15，而且晶體管Q15的集電極電流流動(dòng)。因此，晶體管Q14的基極電流流動(dòng)，從而接通晶體管Q14，而且晶體管Q14的集電極電流流動(dòng)。即使電子設(shè)備50中的電源電壓低于穩(wěn)壓二極管ZD3的齊納電壓，使得齊納電流停止流動(dòng)，晶體管Q14的集電極電流仍然流向晶體管Q15的基極，使得保持晶體管Q15的ON狀態(tài)，以及保持檢測(cè)到過(guò)壓的狀態(tài)。
當(dāng)過(guò)壓檢測(cè)器16檢測(cè)到過(guò)壓時(shí)，晶體管Q14的集電極電流流動(dòng)，使得朝向具有比晶體管Q12的基極電位(通過(guò)將作用于晶體管Q12的基極和發(fā)射極之間的大約0.7V與由二極管D12引起的大約0.7V壓降相加得到的大約1.4V)更低電位的晶體管Q14的集電極(作用于晶體管Q15的基極和發(fā)射極之間的大約0.7V)上拉流向遠(yuǎn)程控制器8的晶體管Q12的基極的電流。從而，切斷晶體管Q12的基極電流。因此，晶體管Q12的集電極電流不流動(dòng)，并設(shè)置外部控制接線端RT以具有高阻，使得在穩(wěn)壓開關(guān)電源40的Vout接線端和GND接線端之間輸出作為遠(yuǎn)程關(guān)閉電源的大約1.4V的DC電壓(通過(guò)將大約0.7V的晶體管Q11的基極和發(fā)射極之間的電壓與二極管D11引起的大約0.7V壓降相加得到的電壓)。
換句話說(shuō)，當(dāng)過(guò)壓檢測(cè)器16被設(shè)置為過(guò)壓檢測(cè)狀態(tài)時(shí)，設(shè)置穩(wěn)壓開關(guān)電源40的外部控制接線端RT以具有高阻狀態(tài)，使得穩(wěn)壓開關(guān)電源40的輸出電壓下降到遠(yuǎn)程關(guān)閉電壓(大約1.4V)。從而，避免了在電子設(shè)備中的電源電壓變?yōu)檫^(guò)壓所產(chǎn)生的異常狀態(tài)中，從穩(wěn)壓開關(guān)電源40向電子設(shè)備50中的電流持續(xù)供應(yīng)42V的額定電壓的問(wèn)題狀況。結(jié)果，可以防止大電流流向電子設(shè)備50中的部分電路而產(chǎn)生熱量的問(wèn)題。
在這個(gè)實(shí)施例中，穩(wěn)壓開關(guān)電源40是從家庭插座中輸入AC電壓，并將AC電壓轉(zhuǎn)換為預(yù)定DC電壓，并輸出相同DC電壓的外部AC適配器。即使在與家庭插座保持連接的電子設(shè)備中發(fā)生一些異常時(shí)，由于過(guò)壓保護(hù)電路60的存在，避免了從AC適配器持續(xù)地提供DC電源，以及大電流流向電子設(shè)備中地部分電路，引起熱量產(chǎn)生。明顯的是在電子設(shè)備中提供穩(wěn)壓開關(guān)電源40的情況下，可以獲得相同的優(yōu)勢(shì)。
接下來(lái)，將對(duì)由ASIC 10執(zhí)行的電子設(shè)備50的電源控制進(jìn)行描述。
當(dāng)在電子設(shè)備50的電源處于在其中切斷晶體管Q12的基極電流的OFF狀態(tài)的狀態(tài)下，打開電源開關(guān)SW1時(shí)，晶體管Q12的基極電流流動(dòng)，使得穩(wěn)壓開關(guān)電源40的輸出電壓從大約1.4V的遠(yuǎn)程關(guān)閉電壓增加到42V的額定電壓。從而，向電子設(shè)備50中的電路提供具有42V額定電壓的DC電源，以至電源可以打開。當(dāng)檢測(cè)到電源開關(guān)SW1的ON狀態(tài)時(shí)，ASIC 10接通晶體管Q13，以及在檢測(cè)到電源開關(guān)SW1的OFF狀態(tài)之后，仍然保持晶體管Q13的控制狀態(tài)為ON狀態(tài)。因此，即使關(guān)閉電源開關(guān)，晶體管Q12的基極電流仍然持續(xù)地流動(dòng)，從而將穩(wěn)壓開關(guān)電源40的輸出電壓保持在額定電壓。ASIC10執(zhí)行如故障診斷等自檢以確認(rèn)電子設(shè)備50正常，然后打開電源。由于ASIC10將晶體管Q13的控制狀態(tài)保持在ON狀態(tài)，保持了電子設(shè)備50的電源ON狀態(tài)。當(dāng)再次檢測(cè)到電源開關(guān)SW1從ON到OFF狀態(tài)時(shí)，ASIC 10確認(rèn)用于電子設(shè)備50的失效所需的控制，然后關(guān)斷晶體管Q13，從而切斷晶體管Q12的基極電流。從而，穩(wěn)壓開關(guān)電源40的輸出電壓降為遠(yuǎn)程關(guān)閉電壓，使得電子設(shè)備的電壓被關(guān)閉。
盡管已經(jīng)在其具有一定程度的特性的優(yōu)選形式中描述了本發(fā)明，顯然地，其中可以有許多改變和變化。因此，可以理解的是在不偏離本發(fā)明的范圍和精神的前提下，可以不同于這里具體描述的那樣來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種穩(wěn)壓開關(guān)電源，包括平滑濾波器，將AC電源提供的AC電壓轉(zhuǎn)換為第一DC電壓；開關(guān)晶體管，將第一DC電壓轉(zhuǎn)換為第一循環(huán)脈沖信號(hào)；變壓器，變壓第一循環(huán)脈沖信號(hào)，以獲得第二循環(huán)脈沖信號(hào)；過(guò)壓監(jiān)視器，判決第一循環(huán)脈沖信號(hào)的電位是否為預(yù)定值或更大；以及失效器，在過(guò)壓監(jiān)視器判決第一循環(huán)脈沖信號(hào)的電位為預(yù)定比值或更高的情況下，關(guān)斷開關(guān)晶體管。
2.按照權(quán)利要求1所述的穩(wěn)壓開關(guān)電源，其特征在于在判決第一循環(huán)脈沖信號(hào)的電位為預(yù)定值或更大的情況下，過(guò)壓監(jiān)視器輸出具有預(yù)定DC電壓的失效信號(hào)；以及在過(guò)壓監(jiān)視器輸出失效信號(hào)的情況下，失效器將開關(guān)晶體管的基極電位保持在關(guān)斷開關(guān)晶體管的失效電位。
3.按照權(quán)利要求1所述的穩(wěn)壓開關(guān)電源，其特征在于變壓器包括供給第一循環(huán)脈沖信號(hào)的第一初級(jí)線圈，感應(yīng)實(shí)質(zhì)上與第一循環(huán)脈沖信號(hào)相同的第三循環(huán)脈沖信號(hào)的第二初級(jí)線圈；以及過(guò)壓監(jiān)視器監(jiān)視第三循環(huán)脈沖信號(hào)的電位，以判決第一循環(huán)脈沖信號(hào)的電位是否為預(yù)定值或更大。
4.按照權(quán)利要求3所述的穩(wěn)壓開關(guān)電源，其特征在于過(guò)壓監(jiān)視器包括穩(wěn)壓二極管，在第三循環(huán)脈沖信號(hào)的電位達(dá)到穩(wěn)壓二極管的齊納電壓的情況下，逆向電流通過(guò)穩(wěn)壓二極管流動(dòng)以操作失效器。
5.按照權(quán)利要求4所述的穩(wěn)壓開關(guān)電源，其特征在于地電位限定第三循環(huán)脈沖信號(hào)的電位。
6.按照權(quán)利要求4所述的穩(wěn)壓開關(guān)電源，其特征在于過(guò)壓監(jiān)視器包括具有接地基極、與穩(wěn)壓二極管電連接的發(fā)射極、以及與失效器電連接的集電極的晶體管；以及在逆向電流接通晶體管的情況下，作為集電極電流輸出失效信號(hào)。
7.按照權(quán)利要求4所述的穩(wěn)壓開關(guān)電源，其特征在于過(guò)壓監(jiān)視器包括防止由流入失效器的穩(wěn)壓二極管的正向電流引起失效器錯(cuò)誤動(dòng)作的二極管。
8.按照權(quán)利要求2所述的穩(wěn)壓開關(guān)電源，其特征在于失效器包括在一旦觸發(fā)失效器之后，即使在過(guò)壓監(jiān)視器停止輸出失效信號(hào)的情況下，將開關(guān)晶體管的基極電位保持在失效電位的自保持電路。
9.按照權(quán)利要求1所述的穩(wěn)壓開關(guān)電源，其特征在于開關(guān)晶體管是場(chǎng)效應(yīng)管。
10.一種過(guò)壓輸出保護(hù)器，與包括將通過(guò)平滑從AC電壓提供的AC電壓而獲得的DC電壓轉(zhuǎn)換為周期脈沖信號(hào)的開關(guān)晶體管的穩(wěn)壓開關(guān)電源電連接，所述過(guò)壓輸出保護(hù)器包括過(guò)壓監(jiān)視器，判決周期脈沖信號(hào)的電位是否為預(yù)定值或更大；以及失效器，在過(guò)壓監(jiān)視器判決周期脈沖信號(hào)的電位為預(yù)定值或更大的情況下，關(guān)斷開關(guān)晶體管。
11.按照權(quán)利要求10所述的過(guò)壓輸出保護(hù)器，其特征在于在判決循環(huán)脈沖信號(hào)的電位為預(yù)定值或更大的情況下，過(guò)壓監(jiān)視器輸出具有預(yù)定DC電壓的失效信號(hào)；以及在過(guò)壓監(jiān)視器輸出失效信號(hào)的情況下，失效器將開關(guān)晶體管的基極電位保持在關(guān)斷開關(guān)晶體管的失效電位。
12.按照權(quán)利要求11所述的過(guò)壓輸出保護(hù)器，其特征在于失效器包括在一旦觸發(fā)失效器之后，即使在過(guò)壓監(jiān)視器停止輸出失效信號(hào)的情況下，將開關(guān)晶體管的基極電位保持在失效電位的自保持電路。
13.一種電子設(shè)備，與提供有外部控制以改變要提供的DC輸出電壓的第一控制器的穩(wěn)壓DC電源相連接，所述電子設(shè)備包括過(guò)壓檢測(cè)器，檢測(cè)電子設(shè)備的內(nèi)部電位是否為預(yù)定值或更大；以及第二控制器，在過(guò)壓檢測(cè)器檢測(cè)到內(nèi)部電位為預(yù)定值或更大的情況下，操作第一控制器，其中過(guò)壓檢測(cè)器包括一旦過(guò)壓檢測(cè)器檢測(cè)到內(nèi)部電位為預(yù)定值或更大，就保持第二控制器的狀態(tài)的自保持電路。
14.按照權(quán)利要求13所述的電子設(shè)備，其特征在于過(guò)壓檢測(cè)器包括穩(wěn)壓二極管；以及在內(nèi)部電位達(dá)到穩(wěn)壓二極管的齊納電壓時(shí)，自保持電路使第二控制器失效，以及在自保持電路一旦使第二控制器失效之后，即使當(dāng)內(nèi)部電位下降到低于齊納電壓時(shí)，保持第二控制器的失效狀態(tài)。
15.按照權(quán)利要求14所述的電子設(shè)備，其特征在于第一控制器包括控制接線端，在將控制接線端短路到預(yù)定電位的情況下，以第一電壓設(shè)置輸出DC電壓，在控制接線端進(jìn)入高阻狀態(tài)的情況下，以低于第一電壓的第二電壓設(shè)置輸出DC電壓；第二控制器包括具有與控制接線端電連接的集電極的第一晶體管；在過(guò)壓檢測(cè)器檢測(cè)到內(nèi)部電位低于預(yù)定值的情況下，接通第一晶體管，從而將控制接線端短路到預(yù)定電位；以及在過(guò)壓檢測(cè)器檢測(cè)到內(nèi)部電位為預(yù)定值或更大的情況下，關(guān)斷第一晶體管，從而控制接線端進(jìn)入高阻狀態(tài)。
16.按照權(quán)利要求15所述的電子設(shè)備，其特征在于還包括觸發(fā)器/失效器，在過(guò)壓檢測(cè)器檢測(cè)到內(nèi)部電位低于預(yù)定值的情況下，接通或關(guān)斷第一晶體管以使電子設(shè)備觸發(fā)或失效。
17.按照權(quán)利要求16所述的電子設(shè)備，其特征在于觸發(fā)器/失效器包括可操作以切斷第一晶體管的基極電流的開關(guān)。
18.按照權(quán)利要求17所述的電子設(shè)備，其特征在于觸發(fā)器/失效器包括第二晶體管和接通或關(guān)斷第二晶體管的第三控制器；以及在第三控制器關(guān)斷第二晶體管的情況下，切斷第一晶體管的基極電流。
19.按照權(quán)利要求17所述的電子設(shè)備，其特征在于觸發(fā)器/失效器允許在打開開關(guān)的情況下，流動(dòng)基極電流，以及在關(guān)閉開關(guān)的情況下，切斷基極電流；第三控制器檢測(cè)開關(guān)的ON/OFF狀態(tài)；以及當(dāng)在切斷基極電流的條件下，檢測(cè)到開關(guān)的ON狀態(tài)時(shí)，第三控制器接通第二晶體管，即使檢測(cè)到開關(guān)的OFF狀態(tài)，仍然保持第二晶體管的ON狀態(tài)，以及在再次檢測(cè)到ON狀態(tài)之后，再次檢測(cè)到開關(guān)的OFF狀態(tài)的情況下，關(guān)斷第二晶體管。
20.按照權(quán)利要求13所述的電子設(shè)備，其特征在于作為將從家庭插座提供的AC電源轉(zhuǎn)換為具有預(yù)定電位的輸出DC電壓的AC-DC轉(zhuǎn)換器提供穩(wěn)壓DC電源。
21.一種過(guò)壓保護(hù)器，在電子設(shè)備中提供，并與提供有外部控制以變化要提供的DC輸出電壓的第一控制器的穩(wěn)壓DC電壓相連接，所述過(guò)壓輸出保護(hù)器包括過(guò)壓檢測(cè)器，檢測(cè)電子設(shè)備的內(nèi)部電位是否為預(yù)定值或更大；以及第二控制器，在過(guò)壓檢測(cè)器檢測(cè)到內(nèi)部電位為預(yù)定值或更大的情況下，操作第一控制器，其中所述過(guò)壓檢測(cè)器包括一旦過(guò)壓檢測(cè)器檢測(cè)到內(nèi)部電位為預(yù)定值或更大，就保持第二控制器的狀態(tài)的自保持電路。
22.按照權(quán)利要求21所述的過(guò)壓輸出保護(hù)器，其特征在于在電子設(shè)備中提供穩(wěn)壓DC電源。
全文摘要
一種與穩(wěn)壓開關(guān)電源電連接的過(guò)壓輸出保護(hù)器，所述穩(wěn)壓開關(guān)電源包括將通過(guò)平滑從AC電源提供的AC電壓獲得的DC電壓轉(zhuǎn)換為周期脈沖信號(hào)的開關(guān)晶體管。在過(guò)壓輸出保護(hù)器中，過(guò)壓監(jiān)視器判決周期脈沖信號(hào)的電位是否為預(yù)定值或更大。在過(guò)壓監(jiān)視器判決周期脈沖信號(hào)的電位為預(yù)定值或更大的情況下，失效器關(guān)斷開關(guān)晶體管。
文檔編號(hào)H02M1/00GK1457139SQ0313090
公開日2003年11月19日 申請(qǐng)日期2003年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月8日
發(fā)明者高松清司 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社