專利名稱：準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元及使用其的準(zhǔn)諧振開關(guān)電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配備有過電流保護(hù)電路的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元。
背景技術(shù)：
如圖7所示，常規(guī)的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元100包括被裝入在封裝P中的集成電路Q、MOSFET 1和MOSFET 2。該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元100具有Vcc端子T1、TRG端子T2、FB端子T3、源極端子T4、漏極端子T5和VREF端子T6。該MOSFET 1的源極被連接到該源極端子T4。該MOSFET1的漏極被連接到該漏極端子T5。該MOSFET 1的漏極還被連接到該MOSFET 2的漏極。
在該集成電路Q中，振蕩電路3產(chǎn)生一個鋸齒狀振蕩信號。當(dāng)充電控制信號被從整理電路(fixing circuit)4輸入的時候，MOSFET 5切換到接通狀態(tài)，并且對在該振蕩電路3中的電容器C充電。借助于這種安排，該電容器C的充電時間可以被縮短。振蕩邊緣電路8將該鋸齒狀信號轉(zhuǎn)換為脈沖信號，并且將該轉(zhuǎn)換的脈沖信號輸出給鎖存電路9。
該整理電路4產(chǎn)生作為施加于觸發(fā)信號TRG和頻率限制信號的邏輯運(yùn)算結(jié)果的該充電控制信號。該觸發(fā)信號TRG響應(yīng)從外部換能器的輔助繞組產(chǎn)生的信號被從該觸發(fā)器端子T2輸入。邊緣檢測電路6檢測該觸發(fā)信號TRG。該振蕩電路3的信號被反饋給該整理電路4。在該振蕩信號從高電平(H)切換到低電平(L)或者反之亦然之后，當(dāng)預(yù)定的時間已經(jīng)過去的時候，該整理電路4產(chǎn)生該頻率限制信號。
參考電壓產(chǎn)生電路10從該Vcc端子T1接收電源電壓Vcc，并且產(chǎn)生一參考電壓Vref。一個外部電容器被經(jīng)由VREF端子T6連接到該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元100。該電源電壓Vcc被提供給該外部電容器，并且一個參考電壓Vref是從該外部電容器的充電電壓中獲得的。
低壓檢測電路11比較該電源電壓Vcc與一個閾值電壓UVL。當(dāng)該電源電壓Vcc小于或等于該閾值電壓UVL的時候，該低壓檢測電路11輸出一個停止信號給該振蕩電路3和給驅(qū)動電路18。當(dāng)該電源電壓Vcc大于或等于閾值電壓UVH的時候，該低壓檢測電路11輸出一個停止復(fù)位信號給該振蕩電路3和該驅(qū)動電路18。一旦接收到一個停止信號，該振蕩電路3就停止產(chǎn)生該振蕩信號，并且一旦接收到一個停止復(fù)位信號，就重新啟動產(chǎn)生該振蕩信號。以這樣的方式，該低壓檢測電路11具有二個閾值電壓UVL和UVH，以在開始和結(jié)束產(chǎn)生該振蕩信號兩者的過程中提供一個遲滯(即，電壓差)。
高壓檢測電路12比較該電源電壓Vcc與一個閾值電壓OVP。當(dāng)該電源電壓Vcc大于該閾值電壓OVP的時候，該高壓檢測電路12輸出一個停止信號給鎖存電路9。響應(yīng)該停止信號，該鎖存電路9鎖存從該振蕩邊緣電路8產(chǎn)生的信號。過熱狀態(tài)檢測電路13檢測該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元100的溫度，并且當(dāng)該溫度大于一個預(yù)定的參考溫度的時候，輸出一個停止信號給該鎖存電路9。響應(yīng)從該過熱狀態(tài)檢測電路13接收的該停止信號，該鎖存電路9鎖存從該振蕩邊緣電路8產(chǎn)生的信號。
振蕩電平比較電路15接收一個檢測電壓VCOM(即，包含從該FB端子T3輸入的負(fù)載電壓的電壓和從該感測MOSFET 2輸入的電壓)，并且將該檢測電壓VCOM與從該參考電壓產(chǎn)生電路10提供的該參考電壓Vref比較。當(dāng)該檢測電壓VCOM小于或等于該參考電壓Vref的時候，該振蕩電平比較電路15輸出一個低電平復(fù)位信號。當(dāng)該檢測電壓VCOM大于該參考電壓Vref的時候，該振蕩電平比較電路15輸出一個高電平復(fù)位信號。
脈寬調(diào)制電路16是一個具有設(shè)置端子S、復(fù)位端子R和輸出端子Q的RS觸發(fā)電路。已經(jīng)通過該鎖存電路9的脈沖信號被經(jīng)由緩沖器17輸入給該脈寬調(diào)制電路16的設(shè)置端子S。該振蕩電平比較電路15的輸出信號被饋送給該脈寬調(diào)制電路16的復(fù)位端子R。從該脈寬調(diào)制電路16的輸出端子Q產(chǎn)生的信號被經(jīng)由該驅(qū)動電路18提供給該MOSFET 1的柵電極和該MOSFET 2的柵電極。
該常規(guī)的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元100使用該電源電壓Vcc去對該電容器充電，并且從該充電電壓獲得該參考電壓Vref。在這種情況下，需要的電容是在數(shù)百nF到幾μF的范圍之內(nèi)。通常，這樣大型的電容器不能結(jié)合在該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元100中。因此，有必要提供該VREF端子T6，該外部電容器被連接到該VREF端子T6。
通常，提供專用于該外部電容器的該VREF端子提高了該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元100的封裝尺寸。此外，當(dāng)該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元100安裝在電路上的時候，需要用于將電容器連接到該電路的處理過程，因此，該制造過程變得復(fù)雜化，而且該制造成本增加。
此外，如果在常規(guī)的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元100中負(fù)載被短路，連接到該VREF端子T6的該電容器被連續(xù)地充電，并且該參考電壓Vref被保持在高電壓值上。因此，該振蕩電平比較電路15不能檢測出現(xiàn)在該電路中的問題。因此，到該負(fù)載的電力供應(yīng)不能被停止，并且該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元100達(dá)到過載條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種包括開關(guān)元件的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元，該開關(guān)元件導(dǎo)致反復(fù)性的切換，以周期性地提供電能給外部換能器的初級繞組，從而提供電能給連接到該換能器的次級繞組的負(fù)載，該換能器的次級繞組被電磁地與該初級繞組相連接。該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元包括一個過電流限制電路和一個振蕩電平比較電路。當(dāng)該開關(guān)元件處于斷路狀態(tài)的時候，該過電流限制電路接收一個從被電磁地與初級繞組相連接的換能器的輔助繞組產(chǎn)生的反向電動勢，并且基于該反向電動勢產(chǎn)生一個階梯式的參考電壓。并且，該振蕩電平比較電路接收一個與提供給該負(fù)載的電能相對應(yīng)的檢測電壓，并且當(dāng)對應(yīng)于該檢測電壓的電壓大于該參考電壓的時候，產(chǎn)生一個控制信號，其使得該開關(guān)元件進(jìn)入斷路狀態(tài)。


被結(jié)合進(jìn)和構(gòu)成本說明書一部分的該伴隨的附圖舉例說明了本發(fā)明的一個實(shí)施例，并且與該說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。在這些附圖中圖1是示出按照本發(fā)明一個實(shí)施例的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元的電路布置的方框圖；
圖2是示出按照本發(fā)明實(shí)施例的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元的操作的時序圖；圖3是示出按照本發(fā)明實(shí)施例的門邊緣電路和電平確定電路的電路圖；圖4是示出按照本發(fā)明實(shí)施例的參考電壓產(chǎn)生電路的電路圖；圖5是示出按照本發(fā)明實(shí)施例的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元的電路圖；圖6是示出按照本發(fā)明實(shí)施例的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元的操作的時序圖；和圖7是示出常規(guī)的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元的方框圖。
具體實(shí)施例方式
按照本發(fā)明一個實(shí)施例的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元200包括被裝入在封裝S中的集成電路R、MOSFET 1和MOSFET 2，如圖1所示。在圖1中，與那些在圖7示出的常規(guī)的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元100中相同的部件或者部分由相同的參考數(shù)字表示。
該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元200包括功率MOSFET 1、感測MOSFET 2、振蕩電路3、整理電路4、MOSFET 5、邊緣檢測電路6、振蕩邊緣電路8、鎖存電路9、低壓檢測電路11、高壓檢測電路12、過熱狀態(tài)檢測電路13、振蕩電平比較電路15、脈寬調(diào)制電路16、緩沖器17、驅(qū)動電路18、門邊緣電路60、電平確定電路62和參考電壓產(chǎn)生電路64。
該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元200具有Vcc端子T1、TRG端子T2、FB端子T3、源極端子T4和漏極端子T5。該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元200不需要在圖7中示出的常規(guī)的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元100配備的該VREF端子T6。
該MOSFET 1的源極連接到該源極端子T4，并且該MOSFET 1的漏極連接到該漏極端子T5。該MOSFET 1可以被作為開關(guān)元件使用。該MOSFET 1的漏極連接到該MOSFET 2的漏極。
該邊緣檢測電路6連接到該TRG端子T2。該邊緣檢測電路6與從該TRG端子T2輸入的信號的電壓電平從大于預(yù)定閾值電壓VEG的狀態(tài)變換為低于該閾值電壓VEG的狀態(tài)的定時同步地輸出一個脈沖信號。如稍后所述，一個觸發(fā)信號STRG被輸入給該觸發(fā)器端子T2。從外部換能器的輔助繞組產(chǎn)生的該觸發(fā)信號STRG具有類似于在MOSFET 1的漏極和源極之間施加的電壓的波形。該觸發(fā)信號STRG具有與從次級繞組24產(chǎn)生的該電壓成比例的電壓值。該觸發(fā)信號STRG的電壓和從該次級繞組24產(chǎn)生的電壓的比等于繞組比。從該邊緣檢測電路6產(chǎn)生的該脈沖信號被提供給該整理電路4。
除了從該邊緣檢測電路6提供的該脈沖信號之外，該整理電路4接收一個從該振蕩電路3返回的反饋信號，并且產(chǎn)生一個充電控制信號。在該振蕩信號從高電平(H)切換到低電平(L)或者反之亦然之后，當(dāng)預(yù)定的時間已經(jīng)過去的時候，該整理電路4基于該振蕩電路3的信號產(chǎn)生一個頻率限制信號。此外，作為施加于從該邊緣檢測電路6提供的該頻率限制信號和該脈沖信號的邏輯運(yùn)算的結(jié)果，該整理電路4產(chǎn)生該充電控制信號。
當(dāng)該充電控制信號被從該整理電路4輸入的時候，該MOSFET 5變成接通狀態(tài)，以對在該振蕩電路3中的電容器C充電。借助于這種安排，該電容器C的充電時間可以被縮短。
該振蕩電路3包括一個能夠產(chǎn)生鋸齒狀信號的振蕩器。該電容器C的充電電壓經(jīng)由一個電阻器被施加給該振蕩電路3。當(dāng)停止復(fù)位信號被從該低壓檢測電路11輸入的時候，該振蕩電路3產(chǎn)生一個具有對應(yīng)于該電容器C的充電電壓的斜率的鋸齒狀振蕩信號。更具體地說，該振蕩電路3與從該邊緣檢測電路6產(chǎn)生的脈沖信號的定時同步地產(chǎn)生一個鋸齒狀信號。該振蕩電路3將該鋸齒狀信號提供給該振蕩邊緣電路8。
在已經(jīng)接收到該鋸齒狀信號之后，該振蕩邊緣電路8檢測該鋸齒狀信號的一個邊緣，并且將該鋸齒狀信號變換為脈沖信號。該產(chǎn)生的脈沖信號被發(fā)送給該鎖存電路9。
該鎖存電路9從該振蕩邊緣電路8接收該脈沖信號，并且將一組信號輸出給該緩沖器17，并且除非其已經(jīng)從該高壓檢測電路12，或者從該過熱狀態(tài)檢測電路13接收到一個停止信號，其直接將該脈沖信號輸出給該緩沖器17。另一方面，當(dāng)已經(jīng)從或者高壓檢測電路12，或者過熱狀態(tài)檢測電路13接收到一個停止信號的時候，該鎖存電路9輸出鎖存的脈沖信號。該鎖存電路9的輸出信號被經(jīng)由該緩沖器17發(fā)送給該脈寬調(diào)制電路16。
該振蕩電平比較電路15接收一個檢測電壓VCOM，其包含從該FB端子T3輸入的負(fù)載電壓和從該感測MOSFET 2輸入的電壓，并且將該檢測電壓VCOM與從該參考電壓產(chǎn)生電路64提供的參考電壓Vref比較。當(dāng)該檢測電壓VCOM小于或等于該參考電壓Vref的時候，該振蕩電平比較電路15輸出一個低電平復(fù)位信號。該振蕩電平比較電路15與該檢測電壓VCOM超過該參考電壓Vref的定時同步地輸出一個高電平復(fù)位信號。如在下面進(jìn)一步描述的，按照當(dāng)前的實(shí)施例，該參考電壓Vref可以按照從該TRG端子T2輸入的觸發(fā)信號STRG的幅度設(shè)置為階梯式的。該復(fù)位信號被發(fā)送給該脈寬調(diào)制電路16。
該脈寬調(diào)制電路16包括一個具有設(shè)置端子S、復(fù)位端子R和輸出端子Q的RS觸發(fā)電路。從該鎖存電路9產(chǎn)生的該設(shè)置信號被經(jīng)由該緩沖器17發(fā)送給該脈寬調(diào)制電路16的設(shè)置端子S。從該振蕩電平比較電路15產(chǎn)生的該復(fù)位信號被輸入給該脈寬調(diào)制電路16的復(fù)位端子R。更具體地說，當(dāng)該鎖存電路9的設(shè)置信號從低電平上升到高電平的時候，該脈寬調(diào)制電路16的輸出端子Q切換到高電平。該脈寬調(diào)制電路16的輸出端子Q在該振蕩電平比較電路15的輸出從低電平改變?yōu)楦唠娖降亩〞r上變成低電平。從該脈寬調(diào)制電路16的輸出端子Q產(chǎn)生的信號被經(jīng)由該驅(qū)動電路18提供給該MOSFET 1的柵電極和該MOSFET 2的柵電極。
如果必要的話，該驅(qū)動電路18可以放大從該脈寬調(diào)制電路16的輸出端子Q產(chǎn)生的該信號，并且輸出一個門信號SDRV。該門信號SDRV被發(fā)送給該MOSFET 1和MOSFET 2的柵電極，以及發(fā)送給該門邊緣電路60。當(dāng)該門信號SDRV是處于高電平之中的時候，該MOSFET 1和MOSFET 2兩者被變成接通狀態(tài)。當(dāng)該門信號SDRV是處于低電平之中的時候，該MOSFET 1和MOSFET2兩者被變成斷路狀態(tài)。此外，其最好是按照一個從該低壓檢測電路11提供的停止信號來控制該驅(qū)動電路18的輸出。
該低壓檢測電路11被連接到該Vcc端子T1。該低壓檢測電路11從該Vcc端子T1接收電源電壓Vcc，并且將該電源電壓Vcc與預(yù)定的閾值電壓UVL比較。當(dāng)該電源電壓Vcc小于或等于該閾值電壓UVL的時候，該低壓檢測電路11輸出一個停止信號給該振蕩電路3和該驅(qū)動電路18。當(dāng)該電源電壓Vcc大于或等于閾值電壓UVH的時候，該低壓檢測電路11輸出一個停止復(fù)位信號給該振蕩電路3和該驅(qū)動電路18。一旦接收到該停止復(fù)位信號，該振蕩電路3就開始產(chǎn)生該振蕩信號，并且一旦接收到該停止信號，就停止產(chǎn)生該振蕩信號。以這樣的方式，該低壓檢測電路11具有二個閾值電壓UVL和UVH，以在開始和停止產(chǎn)生該振蕩信號兩者的過程中提供一個遲滯(即，電壓差)。
該高壓檢測電路12被連接到該Vcc端子T1。該高壓檢測電路12從該Vcc端子T1接收該電源電壓Vcc，并且將該電源電壓Vcc與預(yù)定的閾值電壓OVP比較。當(dāng)該電源電壓Vcc大于該閾值電壓OVP的時候，該高壓檢測電路12輸出一個停止信號給該鎖存電路9。在接收到該停止信號之后，該鎖存電路9鎖存從該振蕩邊緣電路8產(chǎn)生的信號。
該過熱狀態(tài)檢測電路13檢測該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元200的溫度，并且當(dāng)該溫度大于預(yù)定的參考溫度TREF的時候，輸出一個停止信號給該鎖存電路9。響應(yīng)從該過熱狀態(tài)檢測電路13接收的該停止信號，該鎖存電路9鎖存從該振蕩邊緣電路8產(chǎn)生的信號。
該門邊緣電路60從該驅(qū)動電路18接收一個門信號SDRV，并且在該門信號SDRV從高電平下降到低電平的定時上，作為門關(guān)閉(gate-off)邊緣信號SGOF輸出一個從高電平改變?yōu)榈碗娖降拿}沖信號，如圖2所示。該門關(guān)閉邊緣信號SGOF被提供給該電平確定電路62。該門關(guān)閉邊緣信號SGOF可以被作為一個復(fù)位信號使用，其在該MOSFET 1達(dá)到斷路狀態(tài)的定時上終止在該振蕩電平比較電路15中設(shè)置的該參考電壓Vref的設(shè)置階段。
例如，如圖3所示，該門邊緣電路60包括三個非門60a、60b和60c；一個與非門60d和一個低通濾波器60e。該非門60a和60c具有分別地接收該門信號SDRV的輸入端子。該非門60a具有一個經(jīng)由該低通濾波器60e連接到該非門60b的輸入端子的輸出端子。該非門60b和60c具有分別地連接到該與非門60d的輸入端子的輸出端子。該門邊緣電路60的電路布置不局限于該公開的一種，據(jù)此可以被以多種方式修改，使得該脈沖信號等等可以被與該MOSFET 1變成斷路狀態(tài)的定時同步地傳送給該電平確定電路62。
該電平確定電路62接收從該TRG端子T2輸入的該觸發(fā)信號STRG，并且確定該觸發(fā)信號STRG是否大于或等于一個預(yù)定的閾值電壓?；谠撚|發(fā)信號STRG與從該次級繞組24產(chǎn)生的電壓成比例的事實(shí)，該電平確定電路62可以確定在接下來的轉(zhuǎn)換周期中使用的該參考電壓Vref。
如圖3所示的該電平確定電路62可以被作為一個包括比較器的邊緣檢測電路構(gòu)成。例如，該電平確定電路62包括比較器70、71和72、與非門73和74、邊緣檢測電路75和76、以及RS觸發(fā)電路77和78。但是，該電平確定電路62的電路布置不局限于該公開的一種，據(jù)此可以被以多種方式修改，使得該觸發(fā)信號STRG可以與一個預(yù)定的閾值電壓相比較，并且基于該比較結(jié)果可以產(chǎn)生一個確定該參考電壓的控制信號。
該比較器70具有接收閾值電壓Vp的非反相輸入端子(+)和接收該觸發(fā)信號STRG的反相輸入端子(-)。如圖2所示，當(dāng)該觸發(fā)信號STRG小于或等于該閾值電壓Vp的時候，該比較器70產(chǎn)生一個高電平輸出，并且當(dāng)該觸發(fā)信號STRG大于該閾值電壓Vp的時候，產(chǎn)生一個低電平輸出。該比較器71具有接收該觸發(fā)信號STRG的非反相輸入端子(+)和接收閾值電壓VTH2的反相輸入端子(-)。如圖2所示，當(dāng)該觸發(fā)信號STRG小于該閾值電壓VTH2的時候，該比較器71產(chǎn)生一個低電平輸出，并且當(dāng)該觸發(fā)信號STRG大于或等于該閾值電壓VTH2的時候，產(chǎn)生一個高電平輸出。
該比較器70的輸出C1和該比較器71的輸出C2被輸入到該與非門73。因此，如圖2所示，當(dāng)該比較器70的輸出C1和該比較器71的輸出C2兩者是處于高電平的時候，即，當(dāng)該觸發(fā)信號STRG不小于該閾值電壓VTH2，并且不大于該閾值電壓Vp的時候，該與非門73產(chǎn)生一個低電平輸出N1。
邊緣檢測電路75輸入該與非門73的輸出N1。如圖2所示，該邊緣檢測電路75與從低電平轉(zhuǎn)向高電平的該輸出N1的定時同步地輸出一個邊緣脈沖信號P1。
例如，如圖3所示，該邊緣檢測電路75可以包括三個非門75a、75b和75c、一個或非門75d和一個低通濾波器75e。該非門75a和75c具有分別地接收該輸出N1的輸入端子。該非門75a具有一個經(jīng)由該低通濾波器75e連接到該非門75b的輸入端子的輸出端子。該非門75b和75c具有分別地連接到該或非門75d的輸入端子的輸出端子。
該RS觸發(fā)電路77具有從該邊緣檢測電路75接收該邊緣脈沖信號P1的設(shè)置端子S，和從該門邊緣電路60接收該門關(guān)閉邊緣信號SGOF的復(fù)位端子R(bar)。與將該觸發(fā)信號STRG從不小于閾值電壓VTH2并且不大于閾值電壓Vp的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為小于閾值電壓VTH2的狀態(tài)或者大于閾值電壓Vp的狀態(tài)的定時同步地，該RS觸發(fā)電路77將其輸出端子Q的輸出信號S0從低電平轉(zhuǎn)向高電平。換句話說，該RS觸發(fā)電路77將其反相輸出端子Q(bar)的輸出信號S1從高電平轉(zhuǎn)向低電平。
然后，與將該門關(guān)閉邊緣信號SGoF從高電平改變?yōu)榈碗娖降亩〞r同步地，即，該門信號SDRV從高電平改變?yōu)榈碗娖揭允沟迷揗OSFET 1進(jìn)入斷路狀態(tài)的定時同步地，該RS觸發(fā)電路77將其輸出端子Q的輸出信號S0從高電平復(fù)位到低電平。換句話說，該RS觸發(fā)電路77將其反相輸出端子Q(bar)的輸出信號S1從低電平復(fù)位到高電平。
該輸出信號S1可以被用作一個確定在該參考電壓產(chǎn)生電路64中的該參考電壓Vref的控制信號。
如從圖2中清晰可見的，當(dāng)由于某種原因該觸發(fā)信號被保持在大于該閾值電壓Vp的狀態(tài)一段比1個周期更長的時間以后的時候，該RS觸發(fā)電路77連續(xù)地從其輸出端子Q(即，連續(xù)地從其反相輸出端子Q(bar)產(chǎn)生一個高電平輸出)產(chǎn)生一個低電平輸出信號。
如果必須將該參考電壓Vref分解為多個(二個以上)級，可以增加比較器的總數(shù)。該比較器72具有接收該觸發(fā)信號STRG的非反相輸入端子(+)和接收閾值電壓VTH1的反相輸入端子(-)。當(dāng)該觸發(fā)信號STRG小于該閾值電壓VTH1的時候，該比較器72產(chǎn)生一個低電平輸出，并且當(dāng)該觸發(fā)信號STRG大于或等于該閾值電壓VTH1的時候，產(chǎn)生一個高電平輸出。
此外，該比較器72的輸出C3被輸入給與非門74的輸入端子。在該與非門74的另一個輸入端子被保持在高電平的條件之下，如果該觸發(fā)信號STRG大于或等于該閾值電壓VTH1，則該與非門74產(chǎn)生一個低電平輸出N2。
該與非門74接收該比較器70的輸出C1和該比較器72的輸出C3。因此，如圖2所示，只有當(dāng)該比較器70的輸出C1和該比較器72的輸出C3兩個都處于高電平的時候，即，當(dāng)該觸發(fā)信號STRG不小于該閾值電壓VTH1，并且不大于該閾值電壓Vp的時候，該與非門74產(chǎn)生一個低電平輸出N2。
邊緣檢測電路76輸入該與非門74的輸出N2。如圖2所示，該邊緣檢測電路76與從低電平轉(zhuǎn)向高電平的該輸出N2的定時同步地輸出一個邊緣脈沖信號P2。如圖3所示，該邊緣檢測電路76可以包括與該邊緣檢測電路75的那些相同的三個非門76a、76b和76c；一個或非門76d；和一個低通濾波器76e。
該RS觸發(fā)電路78具有從該邊緣檢測電路76接收該邊緣脈沖信號P2的設(shè)置端子S，和從該門邊緣電路60接收該門關(guān)閉邊緣信號SGOF的復(fù)位端子R(bar)。與將觸發(fā)信號STRG從不小于閾值電壓VTH1并且不大于閾值電壓Vp的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為小于閾值電壓VTH1的狀態(tài)或者大于閾值電壓Vp的狀態(tài)的定時同步地，該RS觸發(fā)電路78將其反相輸出端子Q(bar)的輸出信號S2從高電平轉(zhuǎn)向低電平。
然后，與該門關(guān)閉邊緣信號SGOF從高電平改變?yōu)榈碗娖降亩〞r同步地，即，該門信號SDRV從高電平改變?yōu)榈碗娖揭允沟迷揗OSFET 1進(jìn)入斷路狀態(tài)的定時同步地，該RS觸發(fā)電路78將其反相輸出端子Q(bar)的輸出信號S2從低電平復(fù)位到高電平。該輸出信號S2可以被用作一個控制信號，其可以設(shè)置在該參考電壓產(chǎn)生電路64中的該參考電壓Vref的多個級。如從圖2中清晰可見的，當(dāng)由于某種原因該觸發(fā)信號STRG被保持在大于該閾值電壓Vp的狀態(tài)的時候，該RS觸發(fā)電路78連續(xù)地從其反相輸出端子Q(bar)產(chǎn)生高電平輸出。
在當(dāng)前的實(shí)施例中使用的該閾值電壓是處于預(yù)定的關(guān)系，即，閾值電壓VTH1＜閾值電壓VTH2＜閾值電壓Vp。例如，該閾值電壓VTH1可以被設(shè)置為1.9V。該閾值電壓VTH2可以被設(shè)置為3.8V。該閾值電壓Vp可以被設(shè)置為Vcc-1.5V。此外，比較器的總數(shù)可以被增加，以提供該參考電壓Vref足夠數(shù)量的多個級，其可以被在與該觸發(fā)信號STRG比較的過程中作為閾值電壓使用。
該參考電壓產(chǎn)生電路64接收該電平確定電路62的輸出信號S1和S2，并且按照該輸出信號S1和S2產(chǎn)生該階梯式的參考電壓Vref。如圖4所示，該參考電壓產(chǎn)生電路64包括一個恒流源80、電阻元件R1至R4以及晶體管85和86。但是，該參考電壓產(chǎn)生電路64的安排不局限于公開的一個，并且可以被以多種方式修改，使得該參考電壓Vref可以被按照從該電平確定電路62接收的該控制信號階梯式地輸出。
該電阻元件R1至R4是順序地連接的。該電阻元件R4被在其一端D上連接到地。該恒流源80提供恒定電流Ic給該電阻元件R1至R4。由該電阻元件R3和R4構(gòu)成的串聯(lián)電路的兩端B和D被連接到該晶體管85的源極和漏極。此外，該電阻元件R4的兩端C和D被連接到該晶體管86的源極和漏極。該晶體管85具有一個柵電極，其從該電平確定電路62接收該輸出信號S2。該晶體管86具有一個柵電極，其從該電平確定電路62接收該輸出信號S1。該參考電壓產(chǎn)生電路64可以從該電阻元件R1和該電阻元件R2的連接點(diǎn)A產(chǎn)生該參考電壓Vref。
當(dāng)該電平確定電路62的輸出信號S2被保持在高電平上的時候，該晶體管85的源極和漏極被短路，因此，該參考電壓產(chǎn)生電路64產(chǎn)生一個參考電壓Vref1＝(R2×Vx)/(R1+R2)。
當(dāng)該電平確定電路62的輸出信號S2被保持在低電平上，并且該電平確定電路62的輸出信號S1被保持在高電平上的時候，該晶體管85的源極和漏極被開路，并且該晶體管86的源極和漏極被短路，因此，該參考電壓產(chǎn)生電路64產(chǎn)生一個參考電壓Vref2＝((R2+R3)×Vx)/(R1+R2+R3)。
當(dāng)該電平確定電路62的輸出信號S1和S2兩者變成低電平的時候，相應(yīng)的晶體管85和86的源極和漏極被開路，因此，該參考電壓產(chǎn)生電路64產(chǎn)生一個參考電壓Vref3＝((R2+R3+R4)×Vx))/(R1+R2+R3+R4)。該Vx的值取決于與該電阻元件R1至R4并聯(lián)連接的二極管的反向偏壓。
充分地確定該電阻元件R1至R4可以滿足需要的關(guān)系，即，參考電壓Vref1＜參考電壓Vref2＜參考電壓Vref3。例如，設(shè)置實(shí)際的值R1＝200kΩ、R2＝50kΩ、R3＝100kΩ、R4＝300kΩ以及Vx＝5.7V提供實(shí)際的參考電壓值Vref1＝近似地1.14V、Vref2＝近似地2.44V以及Vref3＝近似地3.95V。
該電平確定電路62和該參考電壓產(chǎn)生電路64協(xié)同構(gòu)成一個過電流限制電路。該過電流限制電路不需要外部電容器，并且可以單獨(dú)地產(chǎn)生和輸出對應(yīng)于該觸發(fā)信號STRG的幅度的參考電壓Vref給該振蕩電平比較電路15。
當(dāng)該負(fù)載達(dá)到短路條件的時候，最好是該過電流限制電路產(chǎn)生一個最低的參考電壓。這可以降低甚至當(dāng)該負(fù)載被短路時，該開關(guān)元件被連續(xù)地保持在接通狀態(tài)的該時段，從而確保保護(hù)該設(shè)備避免過電流的結(jié)果。
該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元200可以被結(jié)合進(jìn)在圖5中示出的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源裝置中。
全波整流電路20被經(jīng)由扼流圈21連接到市電Vin施加在其之間的端子X和端子Y。換能器22包括初級繞組23、次級繞組24和輔助繞組25。該初級繞組23具有連接到該全波整流電路20的端子U的第一端子。該初級繞組23具有連接到該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元200的漏極端子T5的第二端子。該全波整流電路20具有連接到該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元200的源極端子T4的端子T。
該初級繞組23的第二端子被經(jīng)由電壓諧振電容器29連接到該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元200的源極端子T4。該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)可以通過調(diào)整該電壓諧振電容器29的電容來實(shí)現(xiàn)。
平滑濾波器電路27被插入在該全波整流電路20的二個端子T和U之間。該平滑濾波器電路27可以平滑在該全波整流電路20中整流的直流電壓。在已經(jīng)被在該全波整流電路20中整流和在該平滑濾波器電路27中平滑之后，該直流電壓被作為電源電壓Vcc經(jīng)由啟動(start-up)電阻器28提供給該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元200的Vcc端子T1。該輔助繞組25具有一個經(jīng)由二極管30連接到該Vcc端子T1的端子，以及還經(jīng)由電阻器45連接到該TRG端子T2的端子。
該換能器22的次級繞組24具有連接到該負(fù)載的接地端子N的第一端子和連接到二極管31的正極的第二端子。該二極管31的負(fù)極被連接到該負(fù)載。
此外，DC-OUT端子M被經(jīng)由電容器32連接到該負(fù)載的接地端子N。光耦合器33被經(jīng)由電阻器連接到該DC-OUT端子M。該電阻器、光耦合器33、晶體管40和齊納二極管43的串聯(lián)的電路被插入在該DC-OUT端子M和該負(fù)載的接地端子N之間。此外，電阻器41和電阻器42的另一個串聯(lián)的電路被插入在該DC-OUT端子M和該負(fù)載的接地端子N之間。
該光耦合器33大體上是發(fā)光二極管34和光晶體管35的組合。該光耦合器33和晶體管40協(xié)同構(gòu)成一個錯誤放大電路的基本部分，其可以將提供給次級電路的負(fù)載的電源饋送回初級電路。該發(fā)光二極管34具有一個經(jīng)由該電阻連接到該二極管31負(fù)極的正極。該發(fā)光二極管34具有一個連接到該晶體管40的集電極的負(fù)極。該晶體管40具有一個經(jīng)由該齊納二極管43連接到該負(fù)載的接地端子(即，到該次級繞組24的第一端子)的發(fā)射極。
該晶體管40可以檢測在端子M和端子N之間施加的該負(fù)載電壓的變化。該晶體管40具有一個連接到該電阻器41和電阻器42的接合點(diǎn)的基極。該晶體管40的集電極被經(jīng)由電容器連接到該電阻器41和電阻器42的接合點(diǎn)。該晶體管40的發(fā)射極被經(jīng)由一個電阻器連接到該二極管31的負(fù)極。
該換能器22的次級繞組24被電磁地與該輔助繞組25相連接。該輔助繞組25的第一端子被接地。該輔助繞組25的第二端子被連接到該二極管30的正極。此外，該輔助繞組25的第二端子被經(jīng)由該電阻器45連接到該TRG端子T2。
該二極管30的負(fù)極被連接到該Vcc端子T1。此外，該二極管30的負(fù)極被經(jīng)由該光晶體管35、電阻器36和電阻器37的串聯(lián)電路接地。此外，該二極管30的負(fù)極被經(jīng)由電容器38接地。
該光晶體管35具有一個連接到該二極管30的負(fù)極的集電極。該光晶體管35具有一個連接到該電阻器36的發(fā)射極。該光晶體管35具有一個光電地連接到提供在該次級電路中的該發(fā)光二極管34的基極。該電阻器36和電阻器37的接合點(diǎn)被連接到該FB端子T3。
接下來將參考圖1至6描述該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源裝置的各種各樣的功能。圖6是示出在該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源裝置的各種各樣的信號的瞬時變化的時序圖。
施加在端子X和端子Y之間的市電被在該全波整流電路20中整流和在該平滑濾波器電路27中平滑。然后，該整流和平滑的電源被作為電源電壓Vcc經(jīng)由該啟動電阻器28提供給該封裝S的Vcc端子T1。
當(dāng)該電源電壓Vcc小于或等于該閾值電壓UVL的時候，該低壓檢測電路11輸出一個停止信號以防止該振蕩電路3產(chǎn)生一個鋸齒狀信號。當(dāng)該電源電壓Vcc逐漸地增加并且大于該閾值電壓UVH的時候，該低壓檢測電路11輸出一個停止復(fù)位信號，以使該振蕩電路3去產(chǎn)生一個鋸齒狀信號。此外，響應(yīng)施加于該Vcc端子T1的該電源電壓Vcc，該參考電壓產(chǎn)生電路64輸出最低的參考電壓Vref1給該振蕩電平比較電路15。
該鋸齒狀信號被輸入給該振蕩邊緣電路8，其中該鋸齒狀信號被轉(zhuǎn)換為脈沖信號。然后，該脈沖信號被發(fā)送給該鎖存電路9。在這種情況下，該高壓檢測電路12不產(chǎn)生停止信號。該脈沖信號被經(jīng)由該鎖存電路和該緩沖器17輸入給該脈寬調(diào)制電路16的設(shè)置端子S。
當(dāng)該脈沖信號被輸入給該脈寬調(diào)制電路16的設(shè)置端子S的時候，該脈寬調(diào)制電路16從其輸出端子Q產(chǎn)生一個高電平輸出信號。在這種情況下，該驅(qū)動電路18是處于一個操作條件之中，因?yàn)橐粋€停止復(fù)位信號當(dāng)前被從該低壓檢測電路11輸入。因此，該驅(qū)動電路18可以放大該脈寬調(diào)制電路16的輸出端子Q的信號，并且可以將高電平信號SDRV施加給該MOSFET 1的柵電極和該MOSFET 2的柵電極。
當(dāng)該門電位上升到高電平的時候，該MOSFET 1和MOSFET 2的每個達(dá)到接通狀態(tài)。因此，電流Id經(jīng)由該換能器的初級繞組23從該漏極流動到該MOSFET 1的源極。漏極-源極電壓VDS降低，如圖6所示。該換能器22的次級繞組24按照施加于該換能器22的初級繞組23的電能產(chǎn)生次級電壓。該次級電壓被通過該二極管31和該電容器32整流和平滑，并且被施加于連接在端子M和端子N之間的該負(fù)載。在該MOSFET 1已經(jīng)變成接通狀態(tài)之后，該電流Id逐漸地增加，如圖6所示。該電流Id的斜率取決于該初級繞組的電感值。
在該負(fù)載中存在的端子M的電壓增加被除以該電阻器41和42，并且被用于逐漸地提高該晶體管40的基極電壓。按照該晶體管40的增加的基極電壓，流經(jīng)該發(fā)光二極管34的該電流提高。因此，該發(fā)光二極管34逐漸地提高該光發(fā)射強(qiáng)度。該光晶體管35的阻抗值降低。因此，如圖6所示，施加于該FB端子T3的該反饋電壓VFB按照施加于該負(fù)載的增加電壓而增加。
該反饋電壓VFB被經(jīng)由該FB端子T3饋送給該振蕩電平比較電路15。當(dāng)檢測電壓VCOM超過該參考電壓Vref(即，在初始條件中的參考電壓Vref1)的時候，該振蕩電平比較電路15輸出一個復(fù)位信號給該脈寬調(diào)制電路16的復(fù)位端子R。該檢測電壓VCOM包括該反饋電壓VFB和經(jīng)由該MOSFET 2施加的電壓。因此，該脈寬調(diào)制電路16從其輸出端子Q產(chǎn)生一個低電平輸出信號。該驅(qū)動電路18按照在該脈寬調(diào)制電路16的輸出端子Q上的變化產(chǎn)生一個低電平門信號SDRV。在該脈寬調(diào)制電路16的輸出端子Q上的該變化被經(jīng)由該驅(qū)動電路18傳送給該MOSFET 1的柵電極和傳送給該MOSFET 2的柵電極。因此，該MOSFET 1和該MOSFET 2兩者達(dá)到斷路狀態(tài)。沒有電能被提供給該換能器22的初級繞組23。
當(dāng)該門信號SDRV下降到低電平的時候，與門信號SDRV從高電平下降到低電平的定時同步地，該門邊緣電路60產(chǎn)生門關(guān)閉邊緣信號SGOF作為降低到低電平的脈沖信號，如圖2所示。
從該輔助繞組25產(chǎn)生的該電壓和從該次級繞組24產(chǎn)生的該電壓的比等于該繞組比。當(dāng)來自該初級繞組23的所有電能被完全地傳送給該次級繞組24的時候，由于該電壓諧振電容器29的諧振功能，該MOSFET 1的漏極-源極電壓導(dǎo)致自由振蕩和具有余弦波形的衰減。該輔助繞組25產(chǎn)生一個具有類似于該MOSFET 1的漏極-源極電壓波形的電壓。提供在TRG端子和GNP端子之間的該電阻器45和電容器CO可以結(jié)合該輔助繞組25的電壓，因此，產(chǎn)生在圖6中示出的該觸發(fā)信號STRG。該觸發(fā)信號STRG被輸入給該TRG端子T2。
該邊緣檢測電路6從該TRG端子T2接收該觸發(fā)信號STRG，并且將其轉(zhuǎn)換為一個脈沖信號，其被傳送給該整理電路4和該電平確定電路62。
該電平確定電路62接收該觸發(fā)信號STRG，并且確定是否該觸發(fā)信號STRG大于或等于一個預(yù)定的閾值電壓。如圖2所示，與該觸發(fā)信號STRG從不小于閾值電壓VTH1并且不大于閾值電壓Vp的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為小于閾值電壓VTH1的狀態(tài)或者大于閾值電壓Vp的狀態(tài)的定時同步地，該輸出信號S2從高電平下降到低電平。
與該觸發(fā)信號STRG從不小于閾值電壓VTH2并且不大于閾值電壓Vp的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為小于閾值電壓VTH2的狀態(tài)或者大于閾值電壓Vp的狀態(tài)的定時同步地，該輸出信號S1從高電平轉(zhuǎn)換到低電平。
例如，該閾值電壓VTH1可以被設(shè)置為1.9V。該閾值電壓VTH2可以被設(shè)置為3.8V。該閾值電壓Vp可以被設(shè)置為Vcc-1.5V。
如圖6所示，該參考電壓產(chǎn)生電路64按照該輸出信號S1和S2產(chǎn)生該參考電壓Vref。如以前描述的，在該輸出信號S2被保持在高電平的條件下，即，在該觸發(fā)信號STRG小于該閾值電壓VTH1的條件下，該參考電壓產(chǎn)生電路64產(chǎn)生該參考電壓Vref1＝(R2×Vx)/(R1+R2)。
當(dāng)該電平確定電路62保持低電平輸出信號S2和高電平輸出信號S1的時候，即，在該觸發(fā)信號STRG大于或等于該閾值電壓VTH1并且小于該閾值電壓VTH2的條件下，該晶體管85的源極和漏極在該觸發(fā)信號STRG降低的定時上被開路，并且該晶體管86的源極和漏極被短路。因此，該參考電壓產(chǎn)生電路64產(chǎn)生該參考電壓Vref2＝((R2+R3)×Vx))/(R1+R2+R3)。
當(dāng)該輸出信號S1和S2兩個都處于低電平的時候，即當(dāng)該觸發(fā)信號STRG大于或等于該閾值電壓VTH2并且小于該閾值電壓Vp的時候，該各晶體管85和86的源極和漏極被開路，并且因此該參考電壓產(chǎn)生電路64在該觸發(fā)信號STRG降低的定時上產(chǎn)生該參考電壓Vref3＝((R2+R3+R4)×Vx))/(R1+R2+R3+R4)。
此外，當(dāng)該觸發(fā)信號STRG被保持在大于或等于該閾值電壓Vp的狀態(tài)一段相當(dāng)于1個周期的相對短的時間的時候，各晶體管85和86的源極和漏極在該觸發(fā)信號STRG提高的定時上被開路。
因此，該參考電壓產(chǎn)生電路64在該觸發(fā)信號STRG提高的定時上產(chǎn)生該參考電壓Vref3＝((R2+R3+R4)×Vx))/(R1+R2+R3+R4)。接下來，直到該MOSFET 1變成斷路狀態(tài)的定時，即，直到該門關(guān)閉邊緣信號SGOF變成低電平，該參考電壓Vref可以在該振蕩電平比較電路15中被設(shè)置。
例如，在圖4中，設(shè)置實(shí)際的值R1＝200kΩ、R2＝50kΩ、R3＝100kΩ、R4＝300kΩ以及Vx＝5.7V提供了實(shí)際的參考電壓值Vref1＝近似地1.14V、Vref2＝近似地2.44v以及Vref3＝近似地3.95V。
如上所述，在該MOSFET 1和MOSFET 2兩個都處于斷路狀態(tài)之中的條件下，可以設(shè)置該參考電壓Vref去在下一個轉(zhuǎn)換周期中使用，并且在該MOSFET 1從接通狀態(tài)轉(zhuǎn)換到斷路狀態(tài)之前，可以被連續(xù)地保持。
此外，該輔助繞組25按照在輔助繞組25和次級繞組24之間的繞組比產(chǎn)生一個與該次級電壓成比例的電壓。該參考電壓Vref可以基于由反轉(zhuǎn)電動勢產(chǎn)生的該觸發(fā)信號STRG在下一個周期中被階梯式地設(shè)置。例如，該參考電壓Vref在如圖6所示的起動周期中階梯式地提高。因此，其變得可能逐漸地提高施加給該負(fù)載的電能，其通常被稱為軟起動過程。
該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元200可以不依賴任何外部電容器來設(shè)置該參考電壓Vref。因此，不再需要以前對于將外部電容器連接到該設(shè)備需要的努力。該制造時間可以被縮短，并且制造成本可以被降低。
此外，在該負(fù)載被短路的情況下，該參考電壓Vref可以被設(shè)置為最低的電平。因此，可以提高保護(hù)該設(shè)備避免過電流或者過載的結(jié)果。
此外，當(dāng)該觸發(fā)信號STRG被保持在大于或等于該閾值電壓Vp的狀態(tài)一段比1個周期更長的時間周期的時候，該輸出信號S1和S2被保持在高電平，并且該參考電壓Vref1＝(R2×Vx)/(R1+R2)可以被產(chǎn)生。因此，通過將該觸發(fā)信號STRG保持在大于或等于該閾值電壓Vp的狀態(tài)可以實(shí)現(xiàn)該間歇振蕩和其他的處理。
另一方面，該整理電路4對在其中產(chǎn)生的振蕩限制信號和從該邊緣檢測電路6輸入的該脈沖信號施加邏輯運(yùn)算，并且當(dāng)兩個信號處于低電平之中的時候，輸出一個充電控制信號。該MOSFET 5響應(yīng)充電電勢變成接通狀態(tài)，并且該電容器C被經(jīng)由該MOSFET 5充電。因此，該鋸齒狀信號的斜率提高。
該振蕩邊緣電路8接收從該振蕩電路3產(chǎn)生的該鋸齒狀信號，并且將其轉(zhuǎn)換為一個脈沖信號，其被輸入到該脈寬調(diào)制電路16的設(shè)置端子S中。響應(yīng)該脈沖信號，該脈寬調(diào)制電路16從其輸出端子Q產(chǎn)生一個高電平輸出信號。從該脈寬調(diào)制電路16的輸出端子Q產(chǎn)生的該高電平輸出信號被經(jīng)由該驅(qū)動電路18提供給該MOSFET 1的柵電極和提供給該MOSFET 2的柵電極。因此，該MOSFET 1和該MOSFET 2兩者被再次接通。
如上所述，當(dāng)該MOSFET 1和MOSFET 2處于斷路狀態(tài)之中的時候，基于與從被電磁地與初級繞組23相連接的輔助繞組25產(chǎn)生的反向電動勢相對應(yīng)的該觸發(fā)信號STRG，參考電壓Vref可以被階梯式地設(shè)置。然后，該MOSFET1和該MOSFET 2的條件被轉(zhuǎn)換回到接通狀態(tài)。
在這種情況下，當(dāng)包括該反饋電壓VFB(對應(yīng)于提供給該負(fù)載的電能)的該檢測電壓VCOM大于該參考電壓Vref的時候，該MOSFET 1和MOSFET 2兩者被切換到斷路狀態(tài)。通過重復(fù)以上所述的切換操作，電能可以被提供給該負(fù)載。
雖然已經(jīng)參考示范的實(shí)施例描述了本發(fā)明，應(yīng)該明白，本發(fā)明不局限于該公開示范的實(shí)施例。以下的權(quán)利要求的范圍將被給予最寬的解釋，使得其包含所有的修改、等效結(jié)構(gòu)及其功能。
權(quán)利要求
1.一種包括開關(guān)元件的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元，該開關(guān)元件導(dǎo)致反復(fù)性的切換以間歇地提供電能給外部換能器的初級繞組，從而提供電能給連接到該換能器的次級繞組的負(fù)載，該換能器的次級繞組被電磁地與該初級繞組相連接，包括過電流限制電路，當(dāng)該開關(guān)元件處于斷路狀態(tài)的時候，其接收從被電磁地與所述初級繞組相連接的所述換能器的輔助繞組產(chǎn)生的反向電動勢，并且基于該反向電動勢產(chǎn)生一個階梯式的參考電壓；和振蕩電平比較電路，其接收一個與提供給所述負(fù)載的電能相對應(yīng)的檢測電壓，并且當(dāng)一個對應(yīng)于該檢測電壓的電壓超過所述參考電壓的時候，產(chǎn)生一個控制信號，其使得該開關(guān)元件進(jìn)入斷路狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元，其中該過電流限制電路響應(yīng)該開關(guān)元件的每個切換來更新該參考電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元，其中當(dāng)該負(fù)載處于短路條件的時候，該過電流限制電路產(chǎn)生一個最低的參考電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元，其中當(dāng)該負(fù)載處于短路條件的時候，該過電流限制電路產(chǎn)生一個最低的參考電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元，其中該過電流限制電路包括多個串聯(lián)地連接的電阻元件，和一個按照所述反向電動勢能夠短路該電阻元件的至少一個的兩個終端的開關(guān)元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元，其中該過電流限制電路包括多個串聯(lián)地連接的電阻元件，和按照所述反向電動勢能夠短路該電阻元件的至少一個的兩個終端的開關(guān)元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元，其中該過電流限制電路包括多個串聯(lián)地連接的電阻元件，和按照所述反向電動勢能夠短路該電阻元件的至少一個的兩個終端的開關(guān)元件。
8.一種包括準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元和換能器的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源裝置，其中該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元包括開關(guān)元件，該開關(guān)元件導(dǎo)致反復(fù)性的切換以間歇地提供電能給該換能器，并且該換能器包括連接到該開關(guān)元件的初級繞組、電磁地與該初級繞組相連接以提供電能給負(fù)載的次級繞組、和電磁地與該初級繞組相連接的輔助繞組，其中該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元包括過電流限制電路，當(dāng)該開關(guān)元件處于斷路狀態(tài)的時候，其接收從該輔助繞組產(chǎn)生的反向電動勢，并且基于該反向電動勢產(chǎn)生一個階梯式的參考電壓；和振蕩電平比較電路，其接收一個與提供給該負(fù)載的電能相對應(yīng)的檢測電壓，并且當(dāng)一個對應(yīng)于該檢測電壓的電壓超過該參考電壓的時候，產(chǎn)生一個控制信號，其使得該開關(guān)元件進(jìn)入斷路狀態(tài)。
9.一種包括準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元和換能器的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源裝置，其中該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元包括開關(guān)元件，該開關(guān)元件導(dǎo)致反復(fù)性的切換以間歇地提供電能給該換能器，并且該換能器包括連接到該開關(guān)元件的初級繞組、電磁地與該初級繞組相連接以提供電能給負(fù)載的次級繞組、和電磁地與該初級繞組相連接的輔助繞組，其中該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元包括過電流限制電路，當(dāng)該開關(guān)元件處于斷路狀態(tài)的時候，其接收從該輔助繞組產(chǎn)生的反向電動勢，并且基于該反向電動勢產(chǎn)生一個階梯式的參考電壓；和振蕩電平比較電路，其接收一個對應(yīng)于提供給該負(fù)載的電能的檢測電壓，并且當(dāng)一個對應(yīng)于該檢測電壓的電壓超過該參考電壓的時候，產(chǎn)生一個控制信號，其使得該開關(guān)元件進(jìn)入斷路狀態(tài)；其中該過電流限制電路響應(yīng)該開關(guān)元件的每個切換來更新該參考電壓。
10.一種包括準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元和換能器的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源裝置，其中該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元包括開關(guān)元件，該開關(guān)元件導(dǎo)致反復(fù)性的切換以間歇地提供電能給該換能器，并且該換能器包括連接到該開關(guān)元件的初級繞組、電磁地與該初級繞組相連接以提供電能給負(fù)載的次級繞組、和電磁地與該初級繞組相連接的輔助繞組，其中該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元包括過電流限制電路，當(dāng)該開關(guān)元件處于斷路狀態(tài)的時候，其接收從該輔助繞組產(chǎn)生的反向電動勢，并且基于該反向電動勢產(chǎn)生一個階梯式的參考電壓；和振蕩電平比較電路，其接收一個與提供給該負(fù)載的電能相對應(yīng)的檢測電壓，并且當(dāng)一個對應(yīng)于該檢測電壓的電壓超過該參考電壓的時候，產(chǎn)生一個控制信號，其使得該開關(guān)元件進(jìn)入斷路狀態(tài)；其中當(dāng)該負(fù)載處于短路條件的時候，該過電流限制電路產(chǎn)生一個最低的參考電壓。
11.一種包括準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元和換能器的準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源裝置，其中該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元包括開關(guān)元件，該開關(guān)元件導(dǎo)致反復(fù)性的切換以間歇地提供電能給該換能器，并且該換能器包括連接到該開關(guān)元件的初級繞組、電磁地與該初級繞組相連接以提供電能給負(fù)載的次級繞組、和電磁地與該初級繞組相連接的輔助繞組，其中該準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元包括過電流限制電路，當(dāng)該開關(guān)元件處于斷路狀態(tài)的時候，其接收從該輔助繞組產(chǎn)生的反向電動勢，并且基于該反向電動勢產(chǎn)生一個階梯式的參考電壓；和振蕩電平比較電路，其接收一個與提供給該負(fù)載的電能相對應(yīng)的檢測電壓，并且當(dāng)一個對應(yīng)于該檢測電壓的電壓超過該參考電壓的時候，產(chǎn)生一個控制信號，其使得該開關(guān)元件進(jìn)入斷路狀態(tài)；其中該過電流限制電路響應(yīng)該開關(guān)元件的每個切換來更新該參考電壓，并且當(dāng)該負(fù)載處于短路條件的時候，產(chǎn)生一個最低的參考電壓。
全文摘要
準(zhǔn)諧振類型開關(guān)電源單元包括一個過電流限制電路和一個振蕩電平比較電路。當(dāng)MOSFET處于斷路狀態(tài)的時候，該過電流限制電路(即，電平確定電路和參考電壓產(chǎn)生電路)接收從輔助繞組產(chǎn)生的反向電動勢，該輔助繞組被電磁地與初級繞組相連接，并且基于反向電動勢產(chǎn)生階梯式的參考電壓。該振蕩電平比較電路接收一個對應(yīng)于提供給負(fù)載的電能的反饋電壓，并且當(dāng)該反饋電壓超過該參考電壓的時候，產(chǎn)生一個控制信號，其將該MOSFET切換為斷路狀態(tài)。
文檔編號H02M3/335GK1848641SQ20061005892
公開日2006年10月18日 申請日期2006年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者野口康成, 藤村芳夫 申請人:三洋電機(jī)株式會社