專利名稱：相位異常檢知裝置及具相位異常檢知功能的電源供應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種相位異常檢知裝置及具相位異常檢知功能的電源供應(yīng)器，尤其涉
及一種用來檢知電源供應(yīng)器中同步整流器輸出的相位是否發(fā)生異常的相位異常檢知裝置 及具相位異常檢知功能的電源供應(yīng)器。
背景技術(shù)：
按目前已知的直流電源供應(yīng)裝置，如交換式電源供應(yīng)器中(AC To DCSwitching Power Supply)中，為縮小變壓器的體積，大多使用高頻的脈沖寬度調(diào)變(P麗)控制直流輸 出電壓，如圖l所示，為傳統(tǒng)電源供應(yīng)裝置的電路示意圖。在圖1中，變壓器T將電路區(qū)分成 為一次側(cè)的前級電路101與二次側(cè)的后級電路102，后級電路102由第一開關(guān)Q1、第二開關(guān) Q2、電感器L及電容器CI組成。變壓器T的二次側(cè)的輸出端TA、TB分別連接到第一開關(guān)Ql、 第二開關(guān)Q2的柵極端G1、G2，用以控制第一開關(guān)Q1與第二開關(guān)Q2導通(on)或截止(off)。 前述的第一開關(guān)Q1與第二開關(guān)Q2作為電源供應(yīng)裝置的一同步整流器1020 (synchronous rectifier)，同時結(jié)合電感器L的儲能作用，電容器C1的濾波作用，電源供應(yīng)裝置將可以產(chǎn) 生穩(wěn)定的輸出直流電壓Vo。 請結(jié)合圖1，參考圖2。圖2為傳統(tǒng)電源供應(yīng)裝置的電路各端點的波形示意圖。圖 2的橫軸代表時間t，縱軸代表電壓v，在時間t0-tl時，變壓器T的二次側(cè)的輸出端TA輸 出一高電位，用以導通第一開關(guān)Q1，同時，輸出端TB輸出一低電位，用以截止第二開關(guān)Q2， 如此，同步整流器1020的輸出端TC將送出一高相位信號。接下來，當時間為tl-t2時，變 壓器T的二次側(cè)的輸出端TA輸出轉(zhuǎn)為低電位，用以截止第一開關(guān)Ql，同時，輸出端TB輸出 轉(zhuǎn)為高電位，用以導通第二開關(guān)Q2，如此，同步整流器1020的輸出端TC將送出一低相位信 號。 接著，時間為t2-t3時，變壓器T的二次側(cè)的輸出端TA輸出維持在低電位，而輸出 端TB則轉(zhuǎn)為低電位，此時，電源供應(yīng)裝置操作在一死區(qū)時間(DEAD TIME)。等待該段死區(qū) 時間之后，變壓器T的二次側(cè)的輸出端TA、 TB所輸出的電位將與時間t0-tl時相同，此時， 同步整流器1020的輸出端TC將再次送出一高相位信號。如此，變壓器T的二次側(cè)的輸出 端TA、 TB依照前述的操作方式，重復的控制同步整流器1020的輸出端TC送出交替的高相 位信號與低相位信號。 如此，傳統(tǒng)電源供應(yīng)裝置中同步整流器1020的輸出端TC是否可以正常的輸出交 替變化的相位信號，將是傳統(tǒng)電源供應(yīng)裝置是否可以正常供應(yīng)電力給負載使用的關(guān)鍵。
然而，產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中或使用者使用中可能因任何因素造成同步整流器沒有動 作，而導致同步整流器使用在大負載時無法實現(xiàn)原先設(shè)計的功率，而致使產(chǎn)品無法工作或 不穩(wěn)定。因此，如果要確認同步整流器1020是否正常工作，一般可用示波器來檢視同步整 流器1020的輸出端TC是否有一ON、OFF交替變化的方波來判定。然而，此種方法相當耗費 人力資源，同時也無法在同步整流器1020發(fā)生問題時即刻的檢知，進而增加了維修工程師 修復上的難度。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提出一種相位異常檢知裝置及具相位異常檢知功能的電源供應(yīng) 器，前述的電源供應(yīng)器設(shè)置有一相位異常檢知裝置，是利用相位異常檢知裝置檢知同步整 流器輸出的相位信號是否發(fā)生異常，并在異常時發(fā)出警示，用以提示使用者，實現(xiàn)相位信號 異常即時檢知的目的。 本發(fā)明的相位異常檢知裝置，用以檢知一 同步整流器輸出的一相位信號，相位異 常檢知裝置包括有一相位判斷單元、一整流單元、一穩(wěn)壓單元、一開關(guān)及一警示單元。其中， 相位判斷單元耦接于同步整流器，從同步整流器接收相位信號，并且在相位信號異常時，輸 出一相位異常信號。整流單元耦接于相位判斷單元，該整流單元整流相位異常信號，以輸出 一低電位信號。穩(wěn)壓單元耦接于整流單元，接收低電位信號，以產(chǎn)生一截止信號。開關(guān)耦接 于該穩(wěn)壓單元，受控于該截止信號，以截止。警示單元耦接于開關(guān)，該警示單元根據(jù)開關(guān)的 截止，以產(chǎn)生警示。 另外，本發(fā)明的具相位異常檢知功能的電源供應(yīng)器，包括有一變壓器、一前級電 路、一后級電路及前述的相位異常檢知裝置。其中，前級電路耦接于變壓器的一次側(cè)，用以 提供電源轉(zhuǎn)換的控制。后級電路耦接于變壓器的二次側(cè)，提供同步整流的控制。前述的相 位異常檢知裝置耦接于后級電路，用以檢知后級電路輸出的一相位信號是否發(fā)生異常，并 且在該相位信號異常時，產(chǎn)生警示。 綜上所述，本發(fā)明可用二極管整流電路將同步整流器輸出端的信號整流得到一電 壓準位，用此電壓準位來驅(qū)動開關(guān)以控制發(fā)光二極管或其他警示單元，來檢視同步整流器 是否有正常動作，進而實現(xiàn)相位異常即時檢知的目的。 以上的概述與接下來的詳細說明皆為示范性質(zhì)，是為了進一步說明本發(fā)明的權(quán)利 要求的保護范圍。而有關(guān)本發(fā)明的其他目的與優(yōu)點，將在后續(xù)的說明與附圖加以闡述。


圖1為傳統(tǒng)電源供應(yīng)裝置的電路示意圖； 圖2為傳統(tǒng)電源供應(yīng)裝置的電路各端點的波形示意圖； 圖3為本發(fā)明較佳實施例的電源供應(yīng)器的電路方框示意圖； 圖4為本發(fā)明較佳實施例的相位異常檢知裝置的電路方框示意圖； 圖5為本發(fā)明較佳實施例的相位異常檢知裝置的電路示意圖； 圖6為本發(fā)明較佳實施例在相位信號正常時的相位異常檢知裝置各點量測信號 的波形示意圖； 圖7為本發(fā)明較佳實施例在相位信號異常時的相位異常檢知裝置各點量測信號 的波形示意圖；及 圖8為本發(fā)明較佳實施例在相位信號異常時的相位異常檢知裝置各點量測信號 的波形示意圖。 其中，附圖標記說明如下
現(xiàn)有技術(shù)
T變壓器
101前級電路102后級電路Ql第一開關(guān)Q2第二開關(guān)L電感器Cl電容器TA、TB、TC輸出端G1、G2柵極端1020同步整流器Vo輸出直流電壓本發(fā)明2電源供應(yīng)器Tr變壓器21前級電路22后級電路Vo輸出直流電壓3負載24相位異常檢知裝置SP相位信號240相位判斷單元242整流單元244穩(wěn)壓單元246開關(guān)248警示單元Sl相位異常信號S2低電位信號S3截止信號sr相位正常信號S2'高電位信號S3'導通信號CS交連電容Cx電容器Vcc供應(yīng)電壓
具體實施例方式
請參考圖3，為本發(fā)明較佳實施例的電源供應(yīng)器的電路方框示意圖。如圖3所示， 電源供應(yīng)器2主要包括有一變壓器Tr、一前級電路21、一后級電路22及一相位異常檢知裝 置24。變壓器Tr將電路區(qū)分成為一次側(cè)的前級電路21與二次側(cè)的后級電路22，其中，前 級電路21耦接于變壓器Tr的一次側(cè)，提供電源轉(zhuǎn)換的控制。后級電路22耦接于變壓器Tr
5的二次側(cè)，提供同步整流的控制。 再次參考圖3，前級電路21的設(shè)計可為一般傳統(tǒng)所使用的半橋式(half-bridge) 電路、推挽式(push-pull)電路或全橋式(full-bridge)電路等電源轉(zhuǎn)換電路。同時，后級 電路22的設(shè)計可與傳統(tǒng)的技術(shù)相同(參照圖1)，可由第一開關(guān)Ql、第二開關(guān)Q2、電感器L 及電容器C1等元件組成。或者，后級電路22也可為其他具有同步整流功能的相關(guān)電路。
再次參考圖3，電源供應(yīng)器2利用前級電路21的操作，而將一輸入電力(未標示) 送至變壓器Tr的一次側(cè)，輸入電力經(jīng)過變壓器Tr的電源轉(zhuǎn)換，而從變壓器Tr的二次側(cè)送 出一輸出電力(未標示)。后級電路22同步整流該輸出電力，同時結(jié)合電感器L的儲能作 用，電容器C1的濾波作用(參照圖1)，進而產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出直流電壓Vo給負載3使用。
再次參考圖3，電源供應(yīng)器2中的相位異常檢知裝置24耦接于后級電路22，提供 相位異常檢知的功能。相位異常檢知裝置24檢知后級電路22中一同步整流器(未標示) 輸出的一相位信號SP，以及判斷相位信號SP是否發(fā)生異常，并于異常時發(fā)出警示，用以提 示使用者。 結(jié)合圖3，參考圖4。圖4為本發(fā)明較佳實施例的相位異常檢知裝置的電路方框示 意圖。如圖4所示，相位異常檢知裝置24包括有一相位判斷單元240、一整流單元242、一 穩(wěn)壓單元244、一開關(guān)246及一警示單元248。其中，相位判斷單元240耦接于后級電路22 中的同步整流器，從同步整流器接收相位信號SP，并且在相位信號SP異常時，輸出一相位 異常信號Sl。整流單元242耦接于相位判斷單元240，該整流單元242整流相位異常信號 Sl，以輸出一低電位信號S2。 再次參考圖4，穩(wěn)壓單元244耦接于整流單元242，接收低電位信號S2，以產(chǎn)生一截 止信號S3。開關(guān)246耦接于穩(wěn)壓單元244受控于截止信號S3而進入截止(OFF)狀態(tài)。警 示單元248耦接于開關(guān)246，該警示單元248根據(jù)開關(guān)246的截止，以產(chǎn)生警示。
結(jié)合圖3，參考圖4。當后級電路22中的同步整流器送出正常的相位信號SP時，相 位判斷單元240將輸出一相位正常信號Sl'。此時，整流單元242整流相位正常信號Sl'， 以輸出一高電位信號S2'。同時，穩(wěn)壓單元244接收高電位信號S2'，以產(chǎn)生一導通信號S3' 以控制開關(guān)246進入導通(ON)狀態(tài)。此時，警示單元248將根據(jù)開關(guān)246的導通，而停止 警示。 如此，當后級電路22正常操作時，同步整流器將送出正常的相位信號SP，此時，相 位異常檢知裝置24不會發(fā)生任何的警示。相反的，當后級電路22發(fā)生異常時，同步整流器 將送出異常的相位信號SP，此時，相位異常檢知裝置24將會發(fā)出警示，包括指示燈警示或 蜂鳴聲音警示等。 請參考圖5，為本發(fā)明較佳實施例的相位異常檢知裝置的電路示意圖。同時結(jié)合 圖4，在圖5中，本發(fā)明的相位異常檢知裝置24使用一交連電容CS作為相位判斷單元240。 交連電容CS的特性在于，可以提供正常且為高頻交替變化的相位信號SP通過，另外，交連 電容CS的另一特性在于，可以阻隔異常且為低頻變化的相位信號SP通過。因此，交連電容 CS將可以有效的根據(jù)其本身的特性，而實現(xiàn)判斷相位信號SP的功能。 因此，結(jié)合圖5，請參考圖6、圖7及圖8。當相位信號SP是正常且為高頻交替變 化時，正常的相位信號SP將會從交連電容CS的A端點通過，而從B端點送出，如圖6所示。 另外，當相位信號SP是異常且為低頻時，異常的相位信號SP將無法從交連電容CS的A端
6點通過，此時B端點將無任何信號輸出，而為零電位，如圖7與圖8所示。 再次參考圖4與圖5，本發(fā)明的相位異常檢知裝置24使用一半波整流器作為整流
單元242。另外，也可以使用一全波整流器作為整流單元242，然而，在此較佳實施例中，僅
以半波整流器作說明。 再次參考圖4與圖5，本發(fā)明的相位異常檢知裝置24使用一電容器Cx作為穩(wěn)壓 單元244。經(jīng)整流單元242整流后送出的電位信號將被建立在電容器Cx上。因此，結(jié)合圖 5，請參考圖6、圖7及圖8。當相位信號SP是正常且為高頻交替變化時，正常的相位信號SP 將會從交連電容CS的A端點通過，而從B端點送出，再經(jīng)整流單元242而被建立在電容器 Cx上，如此，在端點C可量測得波形如圖6所示。另外，當相位信號SP是異常且為低頻時， 異常的相位信號SP將無法從交連電容CS的A端點通過，此時B端點將無任何信號輸出，而 為零電位，因此，電容器Cx上將無電位被建立，如此，在端點C可量測得波形如圖7與圖8 所示。 因此，當相位信號SP正常且為高頻交替變化時，電容器Cx所建立高電位的信號， 將會驅(qū)動開關(guān)246導通，進而讓供應(yīng)電壓Vcc無法提供警示單元248工作電源，如此，在端 點D可量測得波形如圖6所示。另外，當相位信號SP是異常且為低頻時，電容器Cx所建立 低電位的信號，將會令開關(guān)246進入截止，進而讓供應(yīng)電壓Vcc提供警示單元248工作電 源，如此，在端點D可量測得波形如圖7與圖8所示。在本發(fā)明的較佳實施例中，開關(guān)246 為一金屬氧化層場效晶體管(M0SFET)，而警示單元248為一發(fā)光二極管，以提供燈光的警 示效果。另外，該警示單元248也可以是一蜂鳴器，以提供聲音的警示效果。
綜上所述，本發(fā)明的電源供應(yīng)器設(shè)置有一相位異常檢知裝置，利用相位異常檢知 裝置檢知同步整流器輸出的相位信號是否發(fā)生異常，并在異常時發(fā)出警示，用以提示使用 者，實現(xiàn)相位信號異常即時檢知的目的。 如此，本發(fā)明將可以改善傳統(tǒng)電源供應(yīng)器在同步整流器發(fā)生問題時，無法即刻的 檢知，而造成維修工程師修復上的難度與人力耗費的缺點。 以上所述，僅為本發(fā)明最佳的具體實施例，本發(fā)明的特征并不局限于此，任何本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員，可輕易思及的變化或修飾，皆可涵蓋在以下本申請權(quán)利要求的保護范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
一種相位異常檢知裝置，其特征在于，用以檢知一同步整流器輸出的一相位信號，包括一相位判斷單元，耦接于該同步整流器，該相位判斷單元接收該相位信號，并且在該相位信號異常時，輸出一相位異常信號；一整流單元，耦接于該相位判斷單元，該整流單元整流該相位異常信號，以輸出一低電位信號；一穩(wěn)壓單元，耦接于該整流單元，該穩(wěn)壓單元接收該低電位信號，以產(chǎn)生一截止信號；一開關(guān)，耦接于該穩(wěn)壓單元，該開關(guān)受控于該截止信號，以截止；及一警示單元，耦接于該開關(guān)，該警示單元根據(jù)該開關(guān)的截止，以產(chǎn)生警示。
2. 如權(quán)利要求1所述的相位異常檢知裝置，其特征在于，該相位判斷單元為一交連電容。
3. 如權(quán)利要求1所述的相位異常檢知裝置，其特征在于，該整流單元為一半波整流器或一全波整流器。
4. 如權(quán)利要求1所述的相位異常檢知裝置，其特征在于，該穩(wěn)壓單元為一電容器。
5. 如權(quán)利要求1所述的相位異常檢知裝置，其特征在于，該開關(guān)為一金屬氧化層場效晶體管。
6. 如權(quán)利要求1所述的相位異常檢知裝置，其特征在于，該警示單元為一發(fā)光二極管。
7. 如權(quán)利要求1所述的相位異常檢知裝置，其特征在于，該警示單元為一蜂鳴器。
8. —種具相位異常檢知的電源供應(yīng)器，其特征在于，包括一變壓器；一前級電路，耦接于該變壓器的一次側(cè)，該前級電路提供電源轉(zhuǎn)換的控制；一后級電路，耦接于該變壓器的二次側(cè)，該后級電路提供同步整流的控制；一相位判斷單元，耦接于該后級電路，該相位判斷單元判斷該后級電路輸出的一相位信號，并且在該相位信號異常時，輸出一相位異常信號；一整流單元，耦接于該相位判斷單元，該整流單元整流該相位異常信號，以輸出一低電位信號；一穩(wěn)壓單元，耦接于該整流單元，該穩(wěn)壓單元接收該低電位信號，以產(chǎn)生一截止信號；一開關(guān)，耦接于該穩(wěn)壓單元，該開關(guān)受控于該截止信號，以截止；及一警示單元，耦接于該開關(guān)，該警示單元根據(jù)該開關(guān)的截止，以產(chǎn)生警示。
9. 如權(quán)利要求8所述的電源供應(yīng)器，其特征在于，該相位判斷單元為一交連電容。
10. 如權(quán)利要求8所述的電源供應(yīng)器，其特征在于，該整流單元為一半波整流器或一全波整流器。
11. 如權(quán)利要求8所述的電源供應(yīng)器，其特征在于，該穩(wěn)壓單元為一電容器。
12. 如權(quán)利要求8所述的電源供應(yīng)器，其特征在于，該開關(guān)為一金屬氧化層場效晶體管。
13. 如權(quán)利要求8所述的電源供應(yīng)器，其特征在于，該指示單元為一發(fā)光二極管。
14. 如權(quán)利要求8所述的電源供應(yīng)器，其特征在于，該指示單元為一蜂鳴器。
全文摘要
一種電源供應(yīng)器及其相位異常檢知裝置，該裝置用以檢知一同步整流器輸出的一相位信號，包括一相位判斷單元，耦接于該同步整流器，該相位判斷單元接收該相位信號，并且在該相位信號異常時，輸出一相位異常信號；一整流單元，耦接于該相位判斷單元，該整流單元整流該相位異常信號，以輸出一低電位信號；一穩(wěn)壓單元，耦接于該整流單元，該穩(wěn)壓單元接收該低電位信號，以產(chǎn)生一截止信號；一開關(guān)，耦接于該穩(wěn)壓單元，該開關(guān)受控于該截止信號，以截止；及一警示單元，耦接于該開關(guān)，該警示單元根據(jù)該開關(guān)的截止，以產(chǎn)生警示。本發(fā)明利用相位異常檢知裝置檢知一同步整流器輸出的相位信號是否發(fā)生異常，并于異常時發(fā)出警示，實現(xiàn)即時檢知。
文檔編號H02M7/217GK101741231SQ200810174480
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者沈英至, 洪明照 申請人:環(huán)隆電氣股份有限公司