閃燈充電保護(hù)電路及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種閃燈充電保護(hù)電路及其控制方法，該方法適用于耦接到電源的充電電路。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器接收充電電路輸出的反饋電壓以及電源的輸入電壓。電源電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)輸入電壓是否異常。充電狀態(tài)檢測(cè)模塊檢測(cè)反饋電壓的上升曲線是否異常。若控制器接收到電源異常信號(hào)或充電狀態(tài)異常信號(hào)，控制器禁止脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)。
【專利說明】閃燈充電保護(hù)電路及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種閃光燈充電保護(hù)電路，且特別是有關(guān)于一種數(shù)字式閃燈充電保護(hù)電路及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在數(shù)碼相機(jī)或數(shù)碼攝影機(jī)中，閃光燈模塊是不可或缺的元件。閃光燈模塊的電路中通常需要電容等儲(chǔ)能元件來儲(chǔ)存觸發(fā)閃燈所需的能量。由于此電容的電壓可高達(dá)300伏特，因此在消費(fèi)型電子產(chǎn)品中，必須確保電路符合安全規(guī)范。
[0003]現(xiàn)有的充電保護(hù)電路主要是由閃光燈充電芯片(Integrated Chip, IC)所處理。當(dāng)反饋回路發(fā)生異常時(shí)，閃光燈充電芯片可根據(jù)反饋電壓來做判斷，并適時(shí)停止充電，以防止充電電壓大過電容的許可值。然而，現(xiàn)有的充電保護(hù)電路僅能在充電前或充電中檢測(cè)反饋電阻是否短路或是開路。當(dāng)反饋電阻短路或開路時(shí)，充電保護(hù)電路則即時(shí)停止充電，但這樣的保護(hù)機(jī)制并不完整。再者，上述的保護(hù)機(jī)制僅針對(duì)充電過程進(jìn)行保護(hù)，也無法檢測(cè)電容放電是否異常。因此，若閃光燈觸發(fā)回路發(fā)生異常，也就是電容放電異常，導(dǎo)致打閃失效，將導(dǎo)致拍攝到的圖像會(huì)產(chǎn)生曝光不足的現(xiàn)象。此外，由于充電保護(hù)電路并無法檢測(cè)閃光燈觸發(fā)回路是否發(fā)生異常，所以數(shù)碼相機(jī)或數(shù)碼攝影機(jī)會(huì)誤認(rèn)為打閃成功，而進(jìn)行下一次的充電。如此一來，將容易造成數(shù)碼相機(jī)或數(shù)碼攝影機(jī)的損壞。另外，閃光燈充電芯片在電路板上占有一定的面積，在制作成本上也有值得考量的地方。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種閃燈充電保護(hù)電路及其控制方法，可根據(jù)充電電路的反饋電壓的變化來做充電保護(hù)。
[0005]本發(fā)明提出一種閃燈充電保護(hù)電路，適用于耦接到一電源的一充電電路，其中此充電電路包括一功率開關(guān)以及一變壓器，且此功率開關(guān)耦接到此變壓器的一次側(cè)。閃燈充電保護(hù)電路包括一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、一電源電壓檢測(cè)模塊、一充電狀態(tài)檢測(cè)模塊、一控制器以及一脈寬調(diào)制信號(hào)(Pulse Width Modulation, PWM)產(chǎn)生器。
[0006]其中，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器耦接到此變壓器的二次側(cè)，以接收此充電電路輸出的一反饋電壓(feedback voltage)以及此電源的一輸入電壓，并轉(zhuǎn)換模擬格式的反饋電壓及輸入電壓為數(shù)字格式的反饋電壓及輸入電壓。電源電壓檢測(cè)模塊耦接到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以檢測(cè)此輸入電壓是否異常，若此輸入電壓異常，輸出一電源異常信號(hào)。充電狀態(tài)檢測(cè)模塊耦接到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以檢測(cè)此反饋電壓的一上升曲線是否異常，若此上升曲線異常，輸出一充電狀態(tài)異常信號(hào)?？刂破黢罱拥诫娫措妷簷z測(cè)模塊與充電狀態(tài)檢測(cè)模塊。脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器耦接到控制器與功率開關(guān)，產(chǎn)生一脈寬調(diào)制信號(hào)到功率開關(guān)，若控制器接收到電源異常信號(hào)或充電狀態(tài)異常信號(hào)，控制器禁止此脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)。
[0007]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中若充電狀態(tài)檢測(cè)模塊產(chǎn)生一檢查反饋電壓指令，控制器在一預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)，并在此預(yù)設(shè)時(shí)間后禁止脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)，以獲得此反饋電壓。
[0008]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中變壓器的二次側(cè)通過二極管耦接到一儲(chǔ)能元件，當(dāng)此儲(chǔ)能元件進(jìn)行一放電動(dòng)作后，充電狀態(tài)檢測(cè)模塊產(chǎn)生檢查反饋電壓指令，以獲得此儲(chǔ)能元件進(jìn)行放電動(dòng)作后的第一反饋電壓，當(dāng)?shù)谝环答侂妷捍笥诜烹姍z查電壓時(shí)，充電狀態(tài)檢測(cè)模塊輸出一放電狀態(tài)異常信號(hào)到控制器。
[0009]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中充電狀態(tài)檢測(cè)模塊包括一第一充電狀態(tài)檢測(cè)單元，依據(jù)一初始時(shí)間點(diǎn)與一第一預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)分別取得一初始反饋電壓與一第二反饋電壓，并將此初始反饋電壓與此第二反饋電壓相減以獲得此反饋電壓的上升曲線的一部份，若此上升曲線的部分不符合一正常充電曲線，輸出充電狀態(tài)異常信號(hào)。
[0010]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中充電狀態(tài)檢測(cè)模塊包括一第二充電狀態(tài)檢測(cè)單元，依據(jù)一保護(hù)檢查時(shí)間，在第一預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)之后，周期性地檢測(cè)反饋電壓的上升曲線的另一部分，若此上升曲線的另一部分不符合正常充電曲線，輸出充電狀態(tài)異常信號(hào)。
[0011 ] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中閃燈充電保護(hù)電路還包括耦接到充電狀態(tài)檢測(cè)模塊的一時(shí)間計(jì)數(shù)器(timeout counter),自初始時(shí)間點(diǎn)開始計(jì)數(shù),若此時(shí)間計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)累積的時(shí)間大于一預(yù)設(shè)充電時(shí)間，且此反饋電壓未到達(dá)一目標(biāo)電壓，則輸出一充電時(shí)間異常信號(hào)到控制器，使得控制器禁止脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)。
[0012]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中電源電壓檢測(cè)模塊包括接收一第一預(yù)設(shè)電壓及一第二預(yù)設(shè)電壓，若電源電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)電源的輸入電壓并未在第一預(yù)設(shè)電壓及第二預(yù)設(shè)電壓的范圍內(nèi)，則輸出電源異常信號(hào)。
[0013]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中閃燈充電保護(hù)電路還包括耦接到控制器的一系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖(clock)檢測(cè)模塊，檢測(cè)閃燈充電保護(hù)電路所接收的一系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)，當(dāng)此系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)的頻率低于或超過一預(yù)設(shè)工作范圍時(shí)，系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖檢測(cè)模塊產(chǎn)生一時(shí)鐘脈沖異常信號(hào)到控制器，以此禁止脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)。
[0014]本發(fā)明另提出一種閃燈充電保護(hù)電路的控制方法，其中閃燈充電保護(hù)電路耦接到具有一功率開關(guān)以及一變壓器的一充電電路，此充電電路耦接到一電源，閃燈充電保護(hù)電路的控制方法欲以控制此充電電路的功率開關(guān)的切換動(dòng)作。此控制方法包括下列步驟:接收充電電路輸出的一反饋電壓以及電源的一輸入電壓，并轉(zhuǎn)換模擬格式的反饋電壓及輸入電壓為數(shù)字格式的反饋電壓及輸入電壓。此外，檢測(cè)輸入電壓是否異常，若輸入電壓異常，輸出一電源異常信號(hào)。另外，檢測(cè)反饋電壓的一上升曲線是否異常，若此上升曲線異常，輸出一充電狀態(tài)異常信號(hào)。再者，依據(jù)電源異常信號(hào)與充電狀態(tài)異常信號(hào)，以決定是否產(chǎn)生一脈寬調(diào)制信號(hào)到功率開關(guān)。
[0015]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中檢測(cè)反饋電壓的上升曲線，若上升曲線異常，輸出充電狀態(tài)異常信號(hào)的步驟包括依據(jù)一檢查反饋電壓指令，在一預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)一脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)，并在預(yù)設(shè)時(shí)間后禁止脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)，以獲得充電電路的反饋電壓。
[0016]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中變壓器的二次側(cè)通過二極管耦接到一儲(chǔ)能元件，此控制方法包括當(dāng)儲(chǔ)能元件進(jìn)行一放電動(dòng)作后，依據(jù)檢查反饋電壓指令，以獲得儲(chǔ)能元件進(jìn)行放電動(dòng)作后的第一反饋電壓，當(dāng)?shù)谝环答侂妷捍笥谝环烹姍z查電壓時(shí)，輸出一放電狀態(tài)
異常信號(hào)。[0017]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中閃燈充電保護(hù)電路的控制方法包括依據(jù)一初始時(shí)間點(diǎn)與第一預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)分別取得一初始反饋電壓與第二反饋電壓，并將初始反饋電壓與第二反饋電壓相減以獲得反饋電壓的上升曲線的一部份，若上升曲線的部分不符合一正常充電曲線，輸出充電狀態(tài)異常信號(hào)。
[0018]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中閃燈充電保護(hù)電路的控制方法包括依據(jù)一保護(hù)檢查時(shí)間，在第一預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)之后，周期性地檢測(cè)反饋電壓的上升曲線的另一部分，若上升曲線的另一部分不符合一正常充電曲線，輸出充電狀態(tài)異常信號(hào)。
[0019]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中閃燈充電保護(hù)電路的控制方法還包括自初始時(shí)間點(diǎn)開始計(jì)數(shù)，若計(jì)數(shù)累積的時(shí)間大于一預(yù)設(shè)充電時(shí)間，且反饋電壓未到達(dá)一目標(biāo)電壓，則輸出一充電時(shí)間異常信號(hào)，以此禁止脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)。
[0020]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中檢測(cè)輸入電壓，若輸入電壓異常，輸出電源異常信號(hào)的步驟包括接收第一預(yù)設(shè)電壓及第二預(yù)設(shè)電壓，若檢測(cè)電源的輸入電壓并未在第一預(yù)設(shè)電壓及第二預(yù)設(shè)電壓的范圍內(nèi)，則輸出電源異常信號(hào)。
[0021 ] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中閃燈充電保護(hù)電路的控制方法還包括檢測(cè)閃燈充電保護(hù)電路所接收的一系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)，當(dāng)系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)的頻率低于或超過一預(yù)設(shè)工作范圍時(shí)，輸出一時(shí)鐘脈沖異常信號(hào)，以此禁止脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)。
[0022]基于上述，本發(fā)明所提供的閃燈充電保護(hù)電路及其控制方法，建構(gòu)在一數(shù)字式閃燈充電保護(hù)電路，可利用充電電路的反饋電壓的變化來做充電保護(hù)，因此可提高保護(hù)機(jī)制的功效。
[0023]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明的一實(shí)施例所示出的一種閃燈充電保護(hù)電路圖；
[0025]圖2是本發(fā)明的一實(shí)施例所示出的一種閃燈充電保護(hù)電路的信號(hào)波形圖；
[0026]圖3是本發(fā)明的一實(shí)施例所示出的閃燈充電保護(hù)電路的控制方法的流程圖；
[0027]圖4是本發(fā)明的另一實(shí)施例所示出的一種閃燈充電保護(hù)電路圖；
[0028]圖5是本發(fā)明的另一實(shí)施例所示出的閃燈充電保護(hù)電路的控制方法的流程圖。
[0029]附圖標(biāo)記說明:10、10’:閃燈充電保護(hù)電路；
[0030]110:模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器；
[0031]120:電源電壓檢測(cè)模塊；
[0032]130:充電狀態(tài)檢測(cè)模塊；
[0033]132:第一充電狀態(tài)檢測(cè)單元；
[0034]134:第二充電狀態(tài)檢測(cè)單元；
[0035]140:控制器；
[0036]150:脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器；
[0037]160:時(shí)間計(jì)數(shù)器；
[0038]170:系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖檢測(cè)模塊；
[0039]172:鎖相回路單元；[0040]174:與門；
[0041]20:充電電路；
[0042]210:功率開關(guān)；
[0043]220:變壓器；
[0044]230:電容；
[0045]240: 二極管；
[0046]250、252:電阻；
[0047]30:電源；
[0048]C:系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)；
[0049]Ip:—次側(cè)電流；
[0050]Is: 二次側(cè)電流；
[0051]Pll_lock:鎖相回路信號(hào)；
[0052]Reset_all:時(shí)鐘脈沖異常信號(hào)；
[0053]T1-T4:時(shí)序；
[0054]Vin:輸入電壓；
[0055]Vo:輸出電壓；
[0056]Vfb:反饋電壓；
[0057]Vpwm:脈寬調(diào)制信號(hào)；
[0058]Vsw:節(jié)點(diǎn)電壓；
[0059]S310-S340:閃燈充電保護(hù)電路的控制方法的各步驟；
[0060]S510-S540:閃燈充電保護(hù)電路的控制方法的各步驟。
【具體實(shí)施方式】
[0061]圖1是本發(fā)明的一實(shí)施例所示出的一種閃燈充電保護(hù)電路圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，閃燈充電保護(hù)電路10適用于充電電路20，充電電路20包括功率開關(guān)210以及變壓器220，且功率開關(guān)210耦接到變壓器220的一次側(cè)。電源30耦接到變壓器220的一次側(cè)，電源30系用以提供一輸入電壓Vin，并且通過變壓器220的切換而在其二次側(cè)輸出一輸出電壓V。，并可利用此輸出電壓V。對(duì)儲(chǔ)能元件進(jìn)行充電，在本實(shí)施例中，功率開關(guān)210例如為一功率場(chǎng)效晶體管(Power Mosfet)，且儲(chǔ)能元件例如是電容230。此外，為了要防止電容230在充飽電后發(fā)生漏電，可在變壓器220的二次側(cè)與電容230之間耦接至少一二極管240(圖1中示出為兩個(gè)，并不以此為限)，來防止漏電情形產(chǎn)生。
[0062]閃燈充電保護(hù)電路10耦接在變壓器220的一次側(cè)與二次側(cè)之間，以接收一次側(cè)的輸入電壓Vin與二次側(cè)的一反饋電壓VFB。因此，閃燈充電保護(hù)電路10便可根據(jù)輸入電壓Vin與反饋電壓Vfb來判斷充電是否異常。詳細(xì)來說，可將一上臂電阻250與一下臂電阻252耦接到二極管240，再將閃燈充電保護(hù)電路10耦接在上臂電阻250與下臂電阻252之間，以取得電容230的分壓來作為反饋電壓VFB。因此，閃燈充電保護(hù)電路10可通過讀取反饋電壓Vfb來判斷電容230的電壓是否正常。此外，電容230更可連接在閃光燈(未示出)，以通過電容所儲(chǔ)存的能量來擊發(fā)閃光燈。
[0063]閃燈充電保護(hù)電路10可用以產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)(Pulse WidthModulation, PWM)Vpwm到功率開關(guān)210，以此控制輸入電壓Vin選擇性地輸入或不輸入變壓器220的一次側(cè)。以下將說明閃燈充電保護(hù)電路10的詳細(xì)運(yùn)作:
[0064]閃燈充電保護(hù)電路10包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器110、電源電壓檢測(cè)模塊120、充電狀態(tài)檢測(cè)模塊130、控制器140以及脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器150。其中，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器110耦接到此變壓器220的一次側(cè)與二次側(cè)，以接收充電電路20輸出的反饋電壓Vfb以及此電源30的輸入電壓Vin，并轉(zhuǎn)換模擬格式的反饋電壓Vfb及輸入電壓Vin為數(shù)字格式的反饋電壓Vfb及輸入電壓Vin。
[0065]電源電壓檢測(cè)模塊120耦接到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器110，以檢測(cè)輸入電壓Vin是否異常。詳細(xì)來說，電源電壓檢測(cè)模塊120可檢測(cè)電源30的輸入電壓Vin是否在一第一預(yù)設(shè)電壓與一第二預(yù)設(shè)電壓的范圍內(nèi)。若輸入電壓Vin并未在第一預(yù)設(shè)電壓及第二預(yù)設(shè)電壓的范圍內(nèi)，則輸出電源異常信號(hào)到控制器140。此時(shí)，控制器140禁止此脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器150產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)VPWM。舉例而言，若電源30系為一電池，假設(shè)正常電池的工作電壓為3.3伏特到1.8伏特之間，則第一預(yù)設(shè)電壓及第二預(yù)設(shè)電壓可分別設(shè)定為3.3伏特及1.8伏特。若充電電路20在開始充電之前，電源電壓檢測(cè)模塊120檢測(cè)電源30的輸入電壓Vin在此范圍之外,則停止充電。
[0066]充電狀態(tài)檢測(cè)模塊130耦接到模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器110與控制器140，以檢測(cè)反饋電壓Vfb的一上升曲線是否異常。若充電狀態(tài)檢測(cè)模塊130判斷上升曲線異常，則輸出充電狀態(tài)異常信號(hào)到控制器140。在一實(shí)施例中，充電狀態(tài)檢測(cè)模塊130可包括第一充電狀態(tài)檢測(cè)單元132以及第二充電狀態(tài)檢測(cè)單元134。第一充電狀態(tài)檢測(cè)單元132會(huì)在對(duì)電容230開始充電的一初始時(shí)間點(diǎn)取得反饋電壓Vfb，來作為一初始反饋電壓。之后，在充電到一第一預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)時(shí)再取得反饋電壓VFB，以作為一第二反饋電壓。若初始反饋電壓與第二反饋電壓相減所得的一電壓差小于一預(yù)設(shè)值，表示此段時(shí)間內(nèi)的充電電壓上升的趨勢(shì)太慢。也就是說，代表此段時(shí)間內(nèi)反饋電壓的部份上升曲線不符合一正常充電曲線。此時(shí)，充電狀態(tài)檢測(cè)模塊130便可判斷反饋路徑或充電路徑上有元件發(fā)生問題，因而輸出充電狀態(tài)異常信號(hào)到控制器140以停止充電。
[0067]舉例而言，初始時(shí)間點(diǎn)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間差，可視為一充電初始檢查時(shí)間。充電初始檢查時(shí)間可由軟件所設(shè)定，例如可為50毫秒。假設(shè)在一完整充電過程中反饋電壓Vfb必須上升1024階，而在充電初始檢查時(shí)間內(nèi)必須上升至少5階才符合上升曲線。若第一充電狀態(tài)檢測(cè)單元132在充電初始檢查時(shí)間內(nèi)判斷電壓差小于5階，則代表可能充電異常狀況發(fā)生。
[0068]充電狀態(tài)檢測(cè)模塊130的第二充電狀態(tài)檢測(cè)單元134，可依據(jù)一保護(hù)檢查時(shí)間，在上述第一預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)之后，周期性地檢測(cè)反饋電壓的上升曲線的另一部分，若此上升曲線的另一部分不符合正常充電曲線，也輸出充電狀態(tài)異常信號(hào)到控制器140以停止充電。
[0069]圖2是本發(fā)明的一實(shí)施例所示出的一種閃燈充電保護(hù)電路的信號(hào)波形圖。請(qǐng)同時(shí)配合參照?qǐng)D1與圖2，充電狀態(tài)檢測(cè)模塊130可根據(jù)軟件的設(shè)定在任意時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)生一檢查反饋電壓指令。在控制器140接收到此檢查反饋電壓指令后，會(huì)在一預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器150產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)VPWM。舉例來說，在第一時(shí)序Tl內(nèi)，控制器140將脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器150的脈寬調(diào)制信號(hào)Vpwm設(shè)為高準(zhǔn)位，以此讓功率開關(guān)210導(dǎo)通。此時(shí)，節(jié)點(diǎn)電壓Vsw為低準(zhǔn)位，使得變壓器220可通過電源30進(jìn)行充電，以讓一次側(cè)電流Ip逐漸升聞ο
[0070]在此預(yù)設(shè)時(shí)間后，控制器140禁止脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器150。也就是說，在第二時(shí)序T2內(nèi)，控制器140將脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器150的脈寬調(diào)制信號(hào)Vpwm設(shè)為低準(zhǔn)位，以此讓功率開關(guān)210關(guān)閉。此時(shí)，節(jié)點(diǎn)電壓Vsw為高準(zhǔn)位。在脈寬調(diào)制信號(hào)Vpwm由高準(zhǔn)位切換為低準(zhǔn)位時(shí)，二次側(cè)電流Is具有最大值，且變壓器220開始通過放電回路對(duì)電容230充電(此時(shí)二極管240為導(dǎo)通狀態(tài))。此時(shí)，充電狀態(tài)檢測(cè)模塊130便可得到反饋電壓VFB。隨著充電時(shí)間的增加，二次側(cè)電流Is逐漸降低，當(dāng)二次側(cè)電流Is降為零時(shí)，反饋電壓Vfb也消失。
[0071]值得一提的是，由于反饋電壓Vfb為電容230電壓的分壓，因此充電狀態(tài)檢測(cè)模塊130可在任意時(shí)間點(diǎn)取得反饋電壓Vfb而求得電容230的電壓。當(dāng)反饋電壓Vfb異常也就代表電容230的電壓異常，因此可設(shè)定一異常電壓基準(zhǔn)(error voltage threshold)來做充電保護(hù)以即時(shí)關(guān)閉充電功能。舉例而言，假設(shè)反饋電壓Vfb在正常飽電時(shí)大約達(dá)到2.8伏特，則異常電壓基準(zhǔn)可設(shè)定為3伏特。當(dāng)充電狀態(tài)檢測(cè)模塊130取得反饋電壓Vfb大于3伏特時(shí)，便立即讓控制器140禁止脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器150而停止充電。
[0072]整理上述并推演可得以下閃燈充電保護(hù)電路的控制方法的實(shí)施范例，圖3是本發(fā)明的一實(shí)施例所示出的閃燈充電保護(hù)電路的控制方法的流程圖。以下即搭配圖1中的元件說明本實(shí)施例的各步驟:首先，如步驟S310所述，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器110接收充電電路20輸出的一反饋電壓Vfb以及電源30的一輸入電壓Vin，并轉(zhuǎn)換模擬格式的反饋電壓Vfb及輸入電壓Vin為數(shù)字格式的反饋電壓Vfb及輸入電壓Vin。接著步驟S320，電源電壓檢測(cè)模塊120檢測(cè)輸入電壓Vin是否異常，若輸入電壓Vin異常，則輸出電源異常信號(hào)。在步驟S330，充電狀態(tài)檢測(cè)模塊130檢測(cè)反饋電壓Vfb的上升曲線是否異常，若此上升曲線異常，輸出充電狀態(tài)異常信號(hào)。最后，在步驟S340中，控制器140依據(jù)電源異常信號(hào)與充電狀態(tài)異常信號(hào)，以決定啟動(dòng)或禁止脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器150產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)Vpwm到功率開關(guān)210。
[0073]圖4是本發(fā)明的另一實(shí)施例所示出的一種閃燈充電保護(hù)電路圖。請(qǐng)參照?qǐng)D4，閃燈充電保護(hù)電路10’除了包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器110、電源電壓檢測(cè)模塊120、充電狀態(tài)檢測(cè)模塊130、控制器140以及脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器150之外，還包括耦接到充電狀態(tài)檢測(cè)模塊130的時(shí)間計(jì)數(shù)器(timeout counter) 160以及稱接到控制器140的系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖(clock)檢測(cè)模塊170。
[0074]時(shí)間計(jì)數(shù)器160自初始時(shí)間點(diǎn)開始計(jì)數(shù)，若此時(shí)間計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)累積的時(shí)間大于一預(yù)設(shè)充電時(shí)間，且反饋電壓Vfb未到達(dá)一目標(biāo)電壓，則時(shí)間計(jì)數(shù)器160輸出充電時(shí)間異常信號(hào)到控制器140，使得控制器140禁止脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器150產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)VPWM。預(yù)設(shè)充電時(shí)間可由軟件預(yù)先所設(shè)定，時(shí)間計(jì)數(shù)器160用于當(dāng)充電時(shí)間超過預(yù)期時(shí)間，且前述實(shí)施例的充電保護(hù)機(jī)制未啟動(dòng)的情況下的另一道保護(hù)防線。
[0075]系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖檢測(cè)模塊170檢測(cè)閃燈充電保護(hù)電路10’所接收的一系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)C。在本實(shí)施例中，時(shí)間計(jì)數(shù)器160等軟件或硬件的時(shí)間計(jì)數(shù)器都需依照系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)C運(yùn)作。因此，若系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)C發(fā)生異常，可能會(huì)導(dǎo)致脈寬調(diào)制信號(hào)Vpwm —直維持在高準(zhǔn)位，使得充電回路上的功率開關(guān)210與變壓器220受到損壞或燒毀。因此，當(dāng)此系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)C的頻率低于或超過一預(yù)設(shè)工作范圍時(shí)，系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖檢測(cè)模塊170產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖異常信號(hào)到控制器140，以此禁止脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器150產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)Vpwmo[0076]如圖4所示，系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖檢測(cè)模塊170包括一鎖相回路單元172以及一與門174。主要是利用鎖相回路單元172所產(chǎn)生的鎖相回路信號(hào)Pll_lock以及系統(tǒng)重設(shè)信號(hào)Res_sys輸入與門174做處理。系統(tǒng)重設(shè)信號(hào)Res_sys在閃燈充電保護(hù)電路為電源開啟的情況下都設(shè)為高準(zhǔn)位，因此當(dāng)鎖相回路單元172檢測(cè)到系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)C發(fā)生異常，則會(huì)將鎖相回路信號(hào)Pll_lock設(shè)為低準(zhǔn)位，此時(shí)與門174便輸出低準(zhǔn)位的時(shí)鐘脈沖異常信號(hào)Reset_all到控制器140。在控制器140接收到低準(zhǔn)位的時(shí)鐘脈沖異常信號(hào)Reset_all時(shí)，禁止脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器150產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)VPWM。換句話說，也就是使得脈寬調(diào)制信號(hào)Vpwm為低準(zhǔn)位。
[0077]除此之外，當(dāng)電容230進(jìn)行一放電動(dòng)作(例如是對(duì)一閃光燈進(jìn)行充電)后，充電狀態(tài)檢測(cè)模塊130可產(chǎn)生檢查反饋電壓指令給控制器140，以獲得此電容230進(jìn)行打閃后的反饋電壓VFB。當(dāng)此反饋電壓Vfb大于一放電檢查電壓(例如是飽電電壓)時(shí)，意味著打閃失敗。也就是說，電容230的電壓未被釋放。此時(shí)，充電狀態(tài)檢測(cè)模塊130可輸出一放電狀態(tài)異常信號(hào)到控制器140，以此禁止脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器150產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)VPWM。至于本實(shí)施例的其他模塊，與圖1所示的實(shí)施例都具有相同或類似的功能，故在此不多贅述，然而，需說明的是，上述實(shí)施例的閃燈充電保護(hù)電路中的各種保護(hù)機(jī)制，除了系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖保護(hù)機(jī)制是預(yù)設(shè)開啟之外，其余的保護(hù)機(jī)制例如電源電壓保護(hù)機(jī)制或充電狀態(tài)保護(hù)機(jī)制等等，都可由軟件選擇開啟或關(guān)閉，如此可增加本發(fā)明的閃燈充電保護(hù)電路的使用彈性。
[0078]同樣地，整理上述可推得另一閃燈充電保護(hù)電路的控制方法的實(shí)施范例，圖5是本發(fā)明的另一實(shí)施例所示出的閃燈充電保護(hù)電路的控制方法的流程圖。圖5的控制方法適用于圖4的閃燈充電保護(hù)電路，因此以下將配合圖4與圖5做說明:
[0079]首先，步驟S510到步驟S514相同于圖3的步驟S310到步驟S330，即電源電壓檢測(cè)模塊120檢測(cè)輸入電壓Vin是否異常，若輸入電壓Vin異常，則輸出電源異常信號(hào)，充電狀態(tài)檢測(cè)模塊130檢測(cè)反饋電壓Vfb的上升曲線是否異常，若此上升曲線異常，輸出充電狀態(tài)異常信號(hào)。接著，如步驟S516所述，時(shí)間計(jì)數(shù)器160自初始時(shí)間點(diǎn)開始計(jì)數(shù)，此初始時(shí)間點(diǎn)即代表開始充電的初始時(shí)間點(diǎn)，若時(shí)間計(jì)數(shù)器160計(jì)數(shù)累積的時(shí)間大于一預(yù)設(shè)充電時(shí)間，且反饋電壓Vfb未到達(dá)一目標(biāo)電壓，則時(shí)間計(jì)數(shù)器160輸出充電時(shí)間異常信號(hào)。
[0080]本實(shí)施例執(zhí)行步驟S510到步驟S516的同時(shí)，也可同時(shí)執(zhí)行步驟S520到步驟S522，如步驟S520所述，系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖檢測(cè)模塊170檢測(cè)閃燈充電保護(hù)電路10’所接收的一系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)C，當(dāng)此系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)C的頻率低于或超過一預(yù)設(shè)工作范圍時(shí)，系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖檢測(cè)模塊170輸出時(shí)鐘脈沖異常信號(hào)。此外，如步驟S530所述，當(dāng)電容230進(jìn)行一放電動(dòng)作(例如是對(duì)一閃光燈進(jìn)行充電)后，充電狀態(tài)檢測(cè)模塊130可產(chǎn)生檢查反饋電壓指令，以獲得此電容230進(jìn)行打閃后的反饋電壓VFB。接著在步驟S532，當(dāng)此反饋電壓Vfb大于放電檢查電壓(例如是飽電電壓)時(shí)，意謂著打閃失敗，因此電容230的電壓未被釋放，此時(shí)，充電狀態(tài)檢測(cè)模塊130輸出放電狀態(tài)異常信號(hào)。
[0081 ] 最后如步驟S540所述，當(dāng)控制器140接收到電源異常信號(hào)、充電狀態(tài)異常信號(hào)、充電時(shí)間異常信號(hào)、時(shí)鐘脈沖異常信號(hào)或放電狀態(tài)異常信號(hào)時(shí)，控制器140禁止脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器150產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)VPWM，此時(shí)鐘脈沖寬調(diào)制信號(hào)Vpwm為低準(zhǔn)位，如此可達(dá)到保護(hù)充電電路20的功效。
[0082]綜上所述，本發(fā)明所提供的閃燈充電保護(hù)電路及其控制方法，可在任意時(shí)間點(diǎn)得知儲(chǔ)能元件的電壓，以檢查充電電路是否正常，且可在不同充電狀態(tài)下，利用充電電路的反饋電壓的變化來做充電保護(hù)，更可在儲(chǔ)能元件進(jìn)行放電動(dòng)作后檢查打閃狀況，以決定是否進(jìn)行下一次的充、放電動(dòng)作。本發(fā)明所提供的閃燈充電保護(hù)電路為數(shù)字式保護(hù)電路，可簡單的應(yīng)用在不同的過程當(dāng)中。
[0083]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種閃燈充電保護(hù)電路，適用于耦接到一電源的一充電電路，其特征在于，該充電電路包括一功率開關(guān)以及一變壓器，且該功率開關(guān)耦接到該變壓器的一次側(cè)，該閃燈充電保護(hù)電路包括: 一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，耦接到該變壓器的二次側(cè)，以接收該充電電路輸出的一反饋電壓以及該電源的一輸入電壓，并轉(zhuǎn)換模擬格式的該反饋電壓及該輸入電壓為數(shù)字格式的該反饋電壓及該輸入電壓； 一電源電壓檢測(cè)模塊，耦接到該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以檢測(cè)該輸入電壓是否異常，若該輸入電壓異常，輸出一電源異常信號(hào)； 一充電狀態(tài)檢測(cè)模塊，耦接到該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以檢測(cè)該反饋電壓的一上升曲線是否異常，若該上升曲線異常，輸出一充電狀態(tài)異常信號(hào)； 一控制器，耦接到該電源電壓檢測(cè)模塊與該充電狀態(tài)檢測(cè)模塊；以及一脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器，耦接到該控制器與該功率開關(guān)，產(chǎn)生一脈寬調(diào)制信號(hào)到該功率開關(guān)，若該控制器接收到該電源異常信號(hào)或該充電狀態(tài)異常信號(hào)，該控制器禁止該脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生該脈寬調(diào)制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃燈充電保護(hù)電路，其特征在于，若該充電狀態(tài)檢測(cè)模塊產(chǎn)生一檢查反饋電壓指令，該控制器在一預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)該脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生該脈寬調(diào)制信號(hào)，并在該預(yù)設(shè)時(shí)間后禁止該脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生該脈寬調(diào)制信號(hào)，以獲得該反饋電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閃燈充電保護(hù)電路，其特征在于，該變壓器的二次側(cè)通過至少一二極管耦接到一儲(chǔ)能元件，當(dāng)該儲(chǔ)能元件進(jìn)行一放電動(dòng)作后，該充電狀態(tài)檢測(cè)模塊產(chǎn)生該檢查反饋電壓指令，以獲得該儲(chǔ)能元件進(jìn)行該放電動(dòng)作后的一第一反饋電壓，當(dāng)該第一反饋電壓大于一放電檢查電壓時(shí)，該充電狀態(tài)檢測(cè)模塊輸出一放電狀態(tài)異常信號(hào)到該控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃燈充電保護(hù)電路，其特征在于，該充電狀態(tài)檢測(cè)模塊包括: 一第一充電狀態(tài)檢測(cè)單元，依據(jù)一初始時(shí)間點(diǎn)與一第一預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)分別取得一初始反饋電壓與一第二反饋電壓，并將該初始反饋電壓與該第二反饋電壓相減以獲得該反饋電壓的該上升曲線的一部份，若該上升曲線的該部分不符合一正常充電曲線，輸出該充電狀態(tài)異常信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的閃燈充電保護(hù)電路，其特征在于，該充電狀態(tài)檢測(cè)模塊包括: 一第二充電狀態(tài)檢測(cè)單元，依據(jù)一保護(hù)檢查時(shí)間，在該第一預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)之后，周期性地檢測(cè)該反饋電壓的該上升曲線的另一部分，若該上升曲線的該另一部分不符合該正常充電曲線，輸出該充電狀態(tài)異常信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的閃燈充電保護(hù)電路，其特征在于，還包括: 一時(shí)間計(jì)數(shù)器，耦接到該充電狀態(tài)檢測(cè)模塊，自該初始時(shí)間點(diǎn)開始計(jì)數(shù)，若該時(shí)間計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)累積的時(shí)間大于一預(yù)設(shè)充電時(shí)間，且該反饋電壓未到達(dá)一目標(biāo)電壓，則輸出一充電時(shí)間異常信號(hào)到該控制器，使得該控制器禁止該脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生該脈寬調(diào)制信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃燈充電保護(hù)電路，其特征在于，該電源電壓檢測(cè)模塊包括接收一第一預(yù)設(shè)電壓及一第二預(yù)設(shè)電壓，若該電源電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)該電源的該輸入電壓并未在該第一預(yù)設(shè)電壓及該第二預(yù)設(shè)電壓的范圍內(nèi)，則輸出該電源異常信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃燈充電保護(hù)電路，其特征在于，還包括: 一系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖檢測(cè)模塊，耦接到該控制器，檢測(cè)該閃燈充電保護(hù)電路所接收的一系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)，當(dāng)該系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)的頻率低于或超過一預(yù)設(shè)工作范圍時(shí)，該系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖檢測(cè)模塊產(chǎn)生一時(shí)鐘脈沖異常信號(hào)到該控制器，以此禁止該脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生該脈寬調(diào)制信號(hào)。
9.一種閃燈充電保護(hù)電路的控制方法，其特征在于，該閃燈充電保護(hù)電路耦接到具有一功率開關(guān)以及一變壓器的一充電電路，該充電電路耦接到一電源，該閃燈充電保護(hù)電路的控制方法欲以控制該充電電路的該功率開關(guān)的切換動(dòng)作，包括: 接收該充電電路輸出的一反饋電壓以及該電源的一輸入電壓，并轉(zhuǎn)換模擬格式的該反饋電壓及該輸入電壓為數(shù)字格式的該反饋電壓及該輸入電壓； 檢測(cè)該輸入電壓是否異常，若該輸入電壓異常，輸出一電源異常信號(hào)； 檢測(cè)該反饋電壓的一上升曲線是否異常，若該上升曲線異常，輸出一充電狀態(tài)異常信號(hào)；以及 依據(jù)該電源異常信號(hào)與該充電狀態(tài)異常信號(hào)，以決定是否產(chǎn)生一脈寬調(diào)制信號(hào)到該功率開關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的閃燈充電保護(hù)電路的控制方法，其特征在于，檢測(cè)該反饋電壓的該上升曲線，若該上升曲線異常，輸出該充電狀態(tài)異常信號(hào)的步驟包括: 依據(jù)一檢查反饋電壓指令，在一預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)一脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生該脈寬調(diào)制信號(hào)，并在該預(yù)設(shè)時(shí)間后禁止該脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生該脈寬調(diào)制信號(hào)，以獲得該充電電路的該反饋電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的閃燈充電保護(hù)電路的控制方法，其特征在于，該變壓器的二次側(cè)通過至少一二極管耦接到一儲(chǔ)能元件，包括: 當(dāng)該儲(chǔ)能元件進(jìn)行一放電動(dòng)作后，依據(jù)該檢查反饋電壓指令，以獲得該儲(chǔ)能元件進(jìn)行該放電動(dòng)作后的一第一反饋電壓，當(dāng)該第一反饋電壓大于一放電檢查電壓時(shí)，輸出一放電狀態(tài)異常信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的閃燈充電保護(hù)電路的控制方法，其特征在于，包括: 依據(jù)一初始時(shí)間點(diǎn)與一第一預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)分別取得一初始反饋電壓與一第二反饋電壓，并將該初始反饋電壓與該第二反饋電壓相減以獲得該反饋電壓的該上升曲線的一部份，若該上升曲線的該部分不符合一正常充電曲線，輸出該充電狀態(tài)異常信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的閃燈充電保護(hù)電路的控制方法，其特征在于，包括: 依據(jù)一保護(hù)檢查時(shí)間，在該第一預(yù)設(shè)時(shí)間點(diǎn)之后，周期性地檢測(cè)該反饋電壓的該上升曲線的另一部分，若該上升曲線的該另一部分不符合一正常充電曲線，輸出該充電狀態(tài)異常信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的閃燈充電保護(hù)電路的控制方法，其特征在于，還包括:自該初始時(shí)間點(diǎn)開始計(jì)數(shù)，若計(jì)數(shù)累積的時(shí)間大于一預(yù)設(shè)充電時(shí)間，且該反饋電壓未到達(dá)一目標(biāo)電壓，則輸出一充電時(shí)間異常信號(hào)，以此禁止該脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生該脈寬調(diào)制信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的閃燈充電保護(hù)電路的控制方法，其特征在于，檢測(cè)該輸入電壓，若該輸入電壓異常，輸出該電源異常信號(hào)的步驟包括: 接收一第一預(yù)設(shè)電壓及一第二預(yù)設(shè)電壓，若檢測(cè)該電源的該輸入電壓并未在該第一預(yù)設(shè)電壓及該第二預(yù)設(shè)電壓的范圍內(nèi)，則輸出該電源異常信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的閃燈充電保護(hù)電路的控制方法，其特征在于，還包括:檢測(cè)該閃燈充電保護(hù)電路所接收的一系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)，當(dāng)該系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)的頻率低于或超過一預(yù)設(shè)工作范圍時(shí)，輸出一時(shí)鐘脈沖異常信號(hào)，以此禁止該脈寬調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生該脈寬調(diào) 制信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H02H7/18GK103474968SQ201210188494
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月8日
【發(fā)明者】陳培炘, 陳岳彰 申請(qǐng)人:華晶科技股份有限公司