專利名稱：具有重置閂鎖保護功能的電源管理控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要目的在提供一種新穎的電源管理控制裝置，尤指一種具有重置閂鎖保 護功能的電源管理控制裝置。
背景技術(shù)：
一般的個人計算機或其它電子設(shè)備用的電源供應(yīng)器，為了節(jié)省能源以及電力消耗 的目的，多設(shè)有電源管理控制裝置。一般電源供應(yīng)器具有兩個轉(zhuǎn)換器(converter)，一個轉(zhuǎn) 換器用于主電源(main power)，另一轉(zhuǎn)換器則用于較小的備用電源(standby power)，其中 電源管理控制裝置是由備用電源供電。當(dāng)個人計算機或其它電子設(shè)備在操作時，其電源供 應(yīng)器提供主電源；而當(dāng)系統(tǒng)處于待機狀態(tài)時，其電源供應(yīng)器的主電源將被關(guān)閉，而只提供備 用電源，供應(yīng)電源管理控制裝置的使用。一般的電源供應(yīng)器也多具備有保護電路裝置，以使電源供應(yīng)器在發(fā)生例如過 電壓(Over-Voltage)、過電流(Over-current)、低電壓(Under-voltage)、或過功率 (Over-Power)等錯誤狀況時能提供保護的功能。保護電路的型態(tài)大致可區(qū)分成閂鎖 (Latch)型以及非閂鎖型兩種，閂鎖型保護電路是指當(dāng)錯誤狀況發(fā)生時，保護電路將閂鎖并 關(guān)閉電源，而錯誤狀況解除后，電源并不會自動回復(fù)，必須重新啟動電源后，電源才會回復(fù)。 而非閂鎖型保護電路則是指在錯誤狀況發(fā)生時，保護電路啟動保護的功能而暫時停止電源 供應(yīng)，一旦錯誤狀況解除，電源即自動回復(fù)供應(yīng)。按閂鎖型的保護電路雖可提供電源供應(yīng)器內(nèi)的組件較可靠的保護，惟閂鎖型保護 電路在保護功能作動后，保護電路將閂鎖并關(guān)閉輸出，電源的供應(yīng)在錯誤狀況解除后并無 法自動回復(fù)，必須經(jīng)過額外的電源重新啟動步驟，電源才能回復(fù)。此外，在生產(chǎn)例如供個人 計算機用的具有閂鎖型保護電路的電源供應(yīng)器時，測試各保護功能是否正常運作時，需要 重新開關(guān)其電源而導(dǎo)致生產(chǎn)時間上的耗費，這些都是閂鎖型保護電路的缺點。有鑒于閂鎖型保護電路的上述缺點，已知技術(shù)有提出附加一額外的時間延遲電路 來解決該缺點。該已知技術(shù)是由當(dāng)保護電路閂鎖將因交流中斷(AC interruption)或輸入 電壓源被移除而發(fā)生時，利用該時間延遲電路來延后關(guān)機狀態(tài)控制信號，以使閂鎖動作在 本狀況下不會發(fā)生。然而該已知技術(shù)仍有需耗費額外的延遲時間的缺點，因此需要一種更 簡單以及經(jīng)濟的電源供應(yīng)器保護電路裝置的提出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要目的在提供一種新穎的電源管理控制裝置，特別是，提供一種具有重 置閂鎖保護功能的電源管理控制裝置。本發(fā)明一種具有重置閂鎖保護功能的電源管理控制裝置，包含一重置單元，用來偵測輸入電壓及輸出電壓以產(chǎn)生一重置信號來重置電源的閂鎖 保護；多個錯誤狀況保護單元，用于當(dāng)錯誤狀況發(fā)生時輸出對應(yīng)的保護控制信號；
一邏輯電路，接收該重置單元以及多個錯誤狀況保護單元的信號而產(chǎn)生一控制信 號輸出，用以控制電源的閂鎖；其中當(dāng)發(fā)生錯誤狀況且輸入電壓未低于一預(yù)定臨限值時，該 邏輯電路由閂鎖該控制信號在切斷狀態(tài)來閂鎖該電源供應(yīng)器；而當(dāng)發(fā)生錯誤狀況且輸入電 壓低于一預(yù)定臨限值時，該邏輯電路會重置該電源的閂鎖保護。本發(fā)明具有重置閂鎖保護功能的電源管理控制裝置具有遙控控制功能、多重保護 功能、以及脈沖寬度調(diào)變(PWM)內(nèi)置等特征。該電源管理控制裝置可以在發(fā)生例如過電壓 (Over-Voltage)、低電壓(Under-voltage)、或過功率(Over-Power)等錯誤狀況時，關(guān)閉 并閂鎖轉(zhuǎn)換器(converter)。然而，低電壓及過功率保護在輸入電壓Vin因交流中斷(AC interruption)或輸入電壓源被移除而下降時亦會發(fā)生。因此本發(fā)明更提供一種由偵測輸 入電壓Vin及輸出電壓Vo來重置閂鎖保護的裝置。本發(fā)明電源管理控制裝置包含電源開關(guān)0N/0FF、低電壓(Under-voltage)保護 UVP、過電壓(Over-Voltage)保護OVP、過功率(Over-Power)保護0ΡΡ、輸入電壓Vin、輸出 電壓Vo、電源開啟重置(Power-on Reset) P0R、重置信號reset、以及致能信號EN等信號線； 以及重置裝置、正反器、多個邏輯門、轉(zhuǎn)換器(converter)、脈沖寬度調(diào)變(PWM)控制器等。 其中，當(dāng)發(fā)生過電壓(Over-Voltage)、低電壓(Under-voltage)、或過功率(Over-Power)等 錯誤狀況時，會啟動低電壓保護UVP、過電壓保護OVP或過功率保護0ΡΡ，經(jīng)由正反器、邏輯 門、EN信號以及脈沖寬度調(diào)變控制器的作動，關(guān)閉并閂鎖轉(zhuǎn)換器。而在輸入電壓Vin因交 流中斷(AC interruption)或輸入電壓源被移除的情況，Vin會降低到一額定值，Vo輸出 電壓亦會下降，UVP的保護啟動，而PWM控制器被閂鎖關(guān)閉，當(dāng)Vo降低到額定值后，“reset” 信號啟動，經(jīng)一小段時間后會進入重開機(Restart)狀態(tài)，即經(jīng)由正反器、邏輯門、EN信號 以及脈沖寬度調(diào)變控制器的作動，重開電源。本發(fā)明電源管理控制裝置的重置裝置包含低電壓(Under-voltage)保護UVP/過 功率(Over-Power)保護0ΡΡ、致能信號EN、輸入電壓Vin、輸出電壓Vo、低輸入電壓UVin、重 置信號reset等信號線；以及兩比較器、正反器以及多個邏輯門。其中，如果UVP (或0ΡΡ) 保護狀態(tài)發(fā)生，而且Vin不是在不足額定值情形，“reset”信號不會產(chǎn)生。而如果Vin是在 不足額定值狀態(tài)，UVin信號會被啟動，當(dāng)UVP (或0ΡΡ)保護狀態(tài)發(fā)生，PWM控制器會被閂鎖 關(guān)閉，且Vo輸出電壓會持續(xù)下降，而當(dāng)一比較器偵測到Vo降低到額定值，會啟動“reset” 信號，一小段時間后會進入重開機(Restart)狀態(tài)，以重置閂鎖保護并重開啟PWM控制器， 重開電源。


為更進一步了解本發(fā)明上述的目的、功能、特點和優(yōu)點，下文將配合附圖進一步說 明本發(fā)明的較佳實施例，其中圖1顯示本發(fā)明電源管理控制裝置的方塊圖。圖2顯示本發(fā)明的重置裝置10的內(nèi)部電路方塊圖。圖3顯示本發(fā)明重置功能的時序圖。
具體實施例方式圖1顯示本發(fā)明電源管理控制裝置的方塊圖，該電源管理控制裝置包含ON/
4OFF信號、低電壓(Under-voltage)保護UVP、過電壓(Over-Voltage)保護0VP、過功率 (Over-Power)保護0ΡΡ、輸入電壓Vin、輸出電壓Vo、電源開啟重置(Power-on Reset) P0R, 重置信號reset、致能信號EN等信號線；以及重置裝置10、正反器11、邏輯門12、13、14、15、 以及轉(zhuǎn)換器(converter) 16、脈沖寬度調(diào)變(PWM)控制器17。邏輯門13可為一或門，其接收UVP、0VP以及OPP的控制信號而產(chǎn)生一代表錯誤狀 態(tài)的控制信號182輸出給正反器11。該正反器11可為一 S-R正反器，接收邏輯門13的該 輸出信號182而輸出一控制信號181給邏輯門15，且信號181與0N/0FF信號共同成為邏輯 門15的輸入。該邏輯門15可為一與門，接收正反器11的該輸出信號181以及0N/0FF信 號以產(chǎn)生一致能信號EN輸出來控制脈沖寬度調(diào)變控制器17的開關(guān)。重置裝置10是由偵測輸入電壓Vi η及輸出電壓Vo來重置閂鎖保護的裝置。重 置裝置10接收UVP、0PP、Vin及Vo等信號，產(chǎn)生一重置信號“reset”輸出給邏輯門14。該 邏輯門14可為一或門，其接收重置裝置輸出的重置信號“reset ”以及POR信號而產(chǎn)生一控 制信號183輸出給正反器11，正反器11由該信號183的作用而可改變其輸出信號181，進 而經(jīng)由邏輯門15而改變致能信號EN，達到控制脈沖寬度調(diào)變控制器17開關(guān)的目的。邏輯 門12可為一非門，其接收0N/0FF信號而產(chǎn)生一控制信號184輸出給正反器11，正反器11 亦由該信號184的共同作用而可改變其輸出信號181，進而經(jīng)由邏輯門15而改變致能信號 EN。其中，當(dāng)發(fā)生過電壓(Over-Voltage)、低電壓(Under-voltage)、或過功率 (Over-Power)等錯誤狀況時，會啟動低電壓保護UVP、過電壓保護OVP或過功率保護0ΡΡ， 經(jīng)由正反器11、邏輯門15、EN信號以及脈沖寬度調(diào)變控制器17的作動，關(guān)閉并閂鎖轉(zhuǎn)換器 16。而在輸入電壓Vin因交流中斷(AC interruption)或輸入電壓源被移除的情況，Vin會 降低到一額定值，Vo輸出電壓亦會下降，UVP的保護啟動，此時會先經(jīng)由EN信號閂鎖關(guān)閉脈 沖寬度調(diào)變控制器17。之后，當(dāng)Vo降低到一額定值后，“reset”信號啟動，經(jīng)一小段時間后 會進入重開機(Restart)狀態(tài)，此時會經(jīng)由正反器11、邏輯門15、EN信號以及脈沖寬度調(diào) 變控制器17的作動，重開電源。圖2顯示本發(fā)明的重置裝置10的內(nèi)部電路方塊圖，該重置裝置10包含低電壓 (Under-voltage)保護UVP/過功率(Over-Power)保護0ΡΡ、致能信號EN、輸入電壓Vin、輸 出電壓Vo、低輸入電壓UVin、重置信號reset等信號線；以及比較器21、22、正反器23、邏 輯門24、25。其中，邏輯門24可為一與門，其接收UVP/0PP信號以及比較器21的輸出信號 UVin,而產(chǎn)生一控制信號261輸出給正反器23。該正反器23可為一 S-R正反器，其接收邏 輯門24的該輸出信號261而輸出一控制信號262給邏輯門25，且信號262與比較器22的 輸出信號263共同成為邏輯門25的輸入。該邏輯門25可為一與門，接收正反器23的該輸 出信號262以及比較器22的輸出信號263以產(chǎn)生一重置信號reset來重置該閂鎖保護并 重開啟脈沖寬度調(diào)變控制器17。Vin接入比較器21的反相端(_)，Vo則接入比較器22的 負(fù)反相端(_)，兩比較器21、22的非反相端(+)則共接一參考電壓Vref。圖2中，比較器21用來偵測Vin是否在電壓不足狀態(tài)，亦即偵測輸入電壓是否低 于一預(yù)定臨限值。如果UVP (或0ΡΡ)狀態(tài)發(fā)生，而且Vin不是在不足額定值情形，會產(chǎn)生 故障信號輸出過功率或短路信號。此時關(guān)閉電源并閂鎖保護狀態(tài)是相當(dāng)合理的。而如果 Vin是在不足額定值狀態(tài)，然后UV狀態(tài)發(fā)生，這代表在輸出端并無任何故障發(fā)生，則閂鎖保護在Vin回復(fù)時必須被重置。另一比較器22偵測Vo是否在相當(dāng)?shù)偷臓顟B(tài)，若是的話則 “reset”信號會被傳遞以重置該閂鎖保護并，開啟PWM控制器。轉(zhuǎn)換器在交流中斷時仍會持 續(xù)工作一小段時間。其中，如果UVP (或0ΡΡ)保護狀態(tài)發(fā)生，而且Vin不是在不足額定值情形，“reset” 信號不會產(chǎn)生(處于低電位)。而如果Vin是在不足額定值狀態(tài)，UVin信號會升至高電位， 當(dāng)UVP (或0ΡΡ)保護狀態(tài)發(fā)生，PWM控制器會被閂鎖關(guān)閉，而Vo輸出電壓會持續(xù)下降，而當(dāng) 比較器22偵測到Vo降低到額定值，會啟動“reset”信號(升至高電位)，一小段時間后會 進入重開機(Restart)狀態(tài)。即UVP信號升至高電位，會影響正反器23的輸出，并進而改 變EN信號而啟動閂鎖保護。而當(dāng)Vin降低到一額定值后，若輸出端并無任何故障發(fā)生，則 Vo會慢慢下降，比較器22會偵測Vo是否在相當(dāng)?shù)偷臓顟B(tài)，若是的話則“reset”信號會升至 高電位且被傳遞以重置該閂鎖保護并重開啟PWM控制器，重開電源。圖3顯示本發(fā)明重置功能的時序圖，由上而下顯示的各信號狀態(tài)依序為輸入電壓 Vin、低輸入電壓信號UVin、低電壓保護UVP、致能信號EN、重置信號reset、以及輸出電壓 Vo。其中，在時序1時，電源正常信號PG(p0wer good)降至低電位，系統(tǒng)的負(fù)載電源遭移除， 此時Vin降低到一額定值，UVin信號升至高電位，UVP的保護尚未啟動(仍處于低電位)， EN處于高電位，“reset”信號尚未啟動(仍處于低電位)，Vo處于高電位。而后，在時序2時，輸出電壓開始逸脫管制而下降，此時Vin持續(xù)降低，UVin處于高 電位，UVP的保護仍未啟動(處于低電位)，EN仍處于高電位，“reset”信號仍未啟動(處 于低電位)，而Vo開始下降。接著在時序3時，UVP的保護啟動，而PWM控制器會被關(guān)閉，此時Vin持續(xù)降低， UVin處于高電位，UVP的保護啟動(升至高電位，惟升至高電位一小段時間后會回到低電 位)，EN從高電位降至低電位，“reset”信號仍未啟動(處于低電位)，而Vo繼續(xù)快速下降。最后，在時序4時，比較器U2偵測到Vo降低到額定值，啟動“reset”信號(升至 高電位)，此時因“reset”信號啟動反應(yīng)會延遲一小段時間，故Vin仍持續(xù)降低，惟一小段時 間后會進入重開機(Restart)狀態(tài)，UVin處于高電位，UVP處于低電位，EN從低電位升至高 電位，“reset”信號啟動(從低電位升至高電位)，而Vo仍繼續(xù)快速下降，惟一小段時間后 會進入重開機(Restart)狀態(tài)。為更為更詳細(xì)說明圖3顯示的重置功能時序的操作流程，綜合整理時序1到4的 時序狀態(tài)，說明于后。首先，當(dāng)Vin降低到一額定值時，UVin信號會升至高電位，然后若UV 狀態(tài)發(fā)生，啟動UVP的保護，此時PWM控制器會被關(guān)閉。而當(dāng)Vin降低到一額定值后，若輸 出端并無任何故障發(fā)生，則Vo會慢慢下降，比較器U2會偵測Vo是否在相當(dāng)?shù)偷臓顟B(tài)，若是 的話則“reset”信號會升至高電位且被傳遞以重置該閂鎖保護并重開啟PWM控制器，重開 電源。綜上所述，本發(fā)明電源管理控制裝置具有遙控控制功能、多重保護功能、 以及PWM內(nèi)置等特征。該控制裝置可以在發(fā)生例如過電壓(Over-Voltage)、低電 壓(Under-voltage)、或過功率(Over-Power)等錯誤狀況時，關(guān)閉并閂鎖轉(zhuǎn)換器 (converter)，且本發(fā)明電源管理控制裝置在低電壓及過功率保護發(fā)生于輸入電壓Vin因 交流中斷(AC interruption)或輸入電壓源被移除而下降時，提供一種由偵測輸入電壓 Vin及輸出電壓Vo來重置閂鎖保護的裝置，因此提供一種簡單的電源供應(yīng)器中用于重置閂
6鎖保護的裝置。 雖然本發(fā)明已利用上述的較佳實施例予以詳細(xì)揭示，然其并非用以限定本發(fā)明， 凡熟習(xí)此技術(shù)人士，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可進行各種更動及修改，因此本發(fā)明 的保護范圍當(dāng)以權(quán)利要求范圍所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種具有重置閂鎖保護功能的電源管理控制裝置，包含一重置單元，用來偵測輸入電壓及輸出電壓以產(chǎn)生一重置信號來重置電源的閂鎖保護；多個錯誤狀況保護單元，用于當(dāng)錯誤狀況發(fā)生時輸出對應(yīng)的保護控制信號；一邏輯電路，接收該重置單元以及多個錯誤狀況保護單元的信號而產(chǎn)生一控制信號輸出，用以控制電源的閂鎖；其中當(dāng)發(fā)生錯誤狀況且輸入電壓未低于一預(yù)定臨限值時，該邏輯電路由閂鎖該控制信號在切斷狀態(tài)來閂鎖該電源供應(yīng)器；而當(dāng)發(fā)生錯誤狀況且輸入電壓低于一預(yù)定臨限值時，該邏輯電路會重置該電源的閂鎖保護。
2.如權(quán)利要求1所述的具有重置閂鎖保護功能的電源管理控制裝置，其中該多個錯誤 狀況保護單元包含至少以下之一一低電壓保護單元UVP、一過電壓保護單元0VP、一過功 率保護單元0PP。
3.如權(quán)利要求1所述的具有重置閂鎖保護功能的電源管理控制裝置，其中該重置單元 包含一第一比較器，用來偵測輸入電壓，并與一參考電壓比較，以輸出一第一比較信號； 一第二比較器，用來偵測輸出電壓，并與一參考電壓比較，以輸出一第二比較信號； 一邏輯電路，用來依據(jù)錯誤狀況保護單元的控制信號、第一比較信號以及第二比較信 號而產(chǎn)生一重置控制信號。
4.如權(quán)利要求3所述的具有重置閂鎖保護功能的電源管理控制裝置，其中該邏輯電路 包含一第一邏輯門，其接收錯誤狀況保護單元信號以及第一比較信號，而產(chǎn)生一第一輸出 信號；一正反器，其接收該第一輸出信號而產(chǎn)生一第二輸出信號；一第二邏輯門，其接收該第二輸出信號以及第二比較信號，而產(chǎn)生一重置控制信號。
5.如權(quán)利要求4所述的具有重置閂鎖保護功能的電源管理控制裝置，其中該所接收的 錯誤狀況保護單元信號為一低電壓保護單元UVP信號或一過功率保護單元0PP信號。
6.如權(quán)利要求1所述的具有重置閂鎖保護功能的電源管理控制裝置，其中該邏輯電路 包含一第三邏輯門，其接收一開/關(guān)機信號而產(chǎn)生一第三輸出信號； 一第四邏輯門，其接收該錯誤狀況保護單元的信號而產(chǎn)生一第四輸出信號； 一第五邏輯門，其接收該重置單元的該重置控制信號而產(chǎn)生一第五輸出信號； 一正反器，其接收該第三輸出信號、第四輸出信號、第五輸出信號而產(chǎn)生一第七輸出信號；一第六邏輯門，其接收該正反器的該第七輸出信號以及開/關(guān)機信號，而產(chǎn)生一第六 輸出信號，用以控制電源的閂鎖。
全文摘要
本發(fā)明具有重置閂鎖保護功能的電源管理控制裝置，具有遙控控制功能、多重保護功能、以及PWM內(nèi)置等特征。該控制裝置可以在發(fā)生例如過電壓(Over-Voltage)、低電壓(Under-voltage)、或過功率(Over-Power)等錯誤狀況時，關(guān)閉并閂鎖轉(zhuǎn)換器(converter)。然而，低電壓及過功率保護在輸入電壓Vin因交流中斷(AC interruption)或輸入電壓源被移除而下降時亦會發(fā)生。因此本發(fā)明更提供一種由偵測輸入電壓Vin及輸出電壓Vo來重置閂鎖保護的裝置。
文檔編號H03K19/003GK101873001SQ200910134599
公開日2010年10月27日 申請日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者林梓誠, 黃培倫 申請人:立锜科技股份有限公司