TWI581535B - 過電壓保護電路 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種保護電路，特別是一種過電壓保護電路。
大功率的矽控整流器(silicon controlled rectifier)或觸發電路通常被設置在電壓轉換裝置(尤其是待機電壓轉換裝置)之次級側；當次級側發生過電壓時，矽控整流器或觸發電路會接地以提供過電壓保護(保護次級側)。然而，此種方式的能量衝擊較大，使得矽控整流器或觸發電路容易損壞；當矽控整流器或觸發電路損壞時，過電壓保護即會失效。亦即，目前過電壓保護的缺點為：由於設置於次級側之矽控整流器或觸發電路容易損壞而致過電壓保護不夠精準。
為改善上述習知技術之缺點，本發明之目的在於提供一種過電壓保護電路。
為達成本發明之上述目的，本發明之過電壓保護電路包含：一輸出端電壓偵測子電路，該輸出端電壓偵測子電路電性連接至電壓轉換裝置之次級側電壓處理電路之電壓輸出端；及一觸發接地子電路，該觸發接地子電路電
性連接至脈波寬度調變控制器。其中當該輸出端電壓偵測子電路偵測電壓輸出端之輸出電壓大於預設電壓時，該輸出端電壓偵測子電路通知該觸發接地子電路輸出電壓大於預設電壓，使得該觸發接地子電路阻止驅動電壓被傳送至脈波寬度調變控制器。
本發明之功效在於改善過電壓保護之精準度。
10‧‧‧過電壓保護電路
20‧‧‧電壓轉換裝置
30‧‧‧電壓供應裝置
102‧‧‧輸出端電壓偵測子電路
104‧‧‧隔離子電路
106‧‧‧觸發接地子電路
108‧‧‧過電壓通知輔助子電路
110‧‧‧墊高電壓
112‧‧‧第一電阻
114‧‧‧光耦合器發送部
116‧‧‧三端可調分流調節器
118‧‧‧第二電阻
120‧‧‧光耦合器接收部
122‧‧‧第三電阻
124‧‧‧第一電容
126‧‧‧光信號
128‧‧‧矽控整流器
130‧‧‧第四電阻
132‧‧‧第一電晶體
134‧‧‧第五電阻
136‧‧‧第一分壓電阻
138‧‧‧第二分壓電阻
140‧‧‧第二電容
202‧‧‧次級側電壓處理電路
204‧‧‧電壓輸出端
206‧‧‧初級側電壓處理電路
208‧‧‧脈波寬度調變控制器
210‧‧‧輸出電壓
212‧‧‧驅動電壓
214‧‧‧第三電容
216‧‧‧第四電容
218‧‧‧第一二極體
220‧‧‧變壓器
222‧‧‧第五電容
224‧‧‧第二二極體
226‧‧‧第二電晶體
228‧‧‧第六電阻
2202‧‧‧變壓器初級側繞組
2204‧‧‧變壓器次級側繞組
2206‧‧‧變壓器輔助繞組
圖1為本發明之過電壓保護電路之方塊圖。
圖2為本發明之過電壓保護電路之電路圖。
圖3為本發明之過電壓保護電路之另一實施例方塊圖。
有關本發明的詳細說明及技術內容，請參閱以下的詳細說明和附圖說明如下，而附圖與詳細說明僅作為說明之用，並非用於限制本發明。
請參考圖1，其係為本發明之過電壓保護電路之方塊圖。一過電壓保護電路10包含一輸出端電壓偵測子電路102、一隔離子電路104、一觸發接地子電路106及一過電壓通知輔助子電路108。
該輸出端電壓偵測子電路102電性連接至一電壓轉換裝置20之一次級側電壓處理電路202之一電壓輸出端204；該隔離子電路104電性連接至該輸出端電壓偵測子電路102、該電壓輸出端204及該電壓轉換裝置20之一初級側電壓處理電路206之一脈波寬度調變控制器208；該觸發接地子電路106電性連接至該隔離子電路104及該脈波寬度調變控制器208；該過電壓通知輔助子電路108電
性連接至該輸出端電壓偵測子電路102、該隔離子電路104及該電壓輸出端204。該電壓轉換裝置20連接一電壓供應裝置30。
在一第一實施例，當該輸出端電壓偵測子電路102偵測該電壓輸出端204之一輸出電壓210大於一預設電壓時(表示過電壓了)，該輸出端電壓偵測子電路102透過該隔離子電路104通知該觸發接地子電路106該輸出電壓210大於該預設電壓，使得該觸發接地子電路106阻止一驅動電壓212被傳送至該脈波寬度調變控制器208。
換言之，當該脈波寬度調變控制器208沒有接收到該驅動電壓212時，該脈波寬度調變控制器208即不工作，使得該初級側電壓處理電路206停止工作以達到過電壓保護。
當該輸出端電壓偵測子電路102透過該隔離子電路104通知該觸發接地子電路106該輸出電壓210大於該預設電壓時，該過電壓通知輔助子電路108提供該隔離子電路104一墊高電壓110，使得該輸出端電壓偵測子電路102透過該隔離子電路104加速通知該觸發接地子電路106該輸出電壓210大於該預設電壓。
在理論上，該輸出端電壓偵測子電路102有能力透過該隔離子電路104通知該觸發接地子電路106該輸出電壓210大於該預設電壓；然而，由於零件的誤差等等因素，使得該輸出端電壓偵測子電路102透過該隔離子電路104通知該觸發接地子電路106的速度緩慢甚至失效；因此，該過電壓通知輔助子電路108被設置以提供該隔離子電路104該墊高電壓110，使得該輸出端電壓偵測子電路102透過該隔離子電路104加速通知該觸發接地子電路106該輸出電壓210大於該預設電壓。(詳如圖2所示)
再者，該電壓轉換裝置20還包含一第三電容214、一第四電容216、一第一二極體218、一變壓器220、一第五電容222、一第二二極體224、一
第二電晶體226及一第六電阻228等等元件；該變壓器220包含一變壓器初級側繞組2202、一變壓器次級側繞組2204及一變壓器輔助繞組2206；該電壓轉換裝置20可為例如但本發明不限定為一返馳式(flyback)電壓轉換器；該驅動電壓212可為例如但本發明不限定為來自於該變壓器輔助繞組2206之一輔助電壓。
在一第二實施例，上述之該輸出端電壓偵測子電路102亦可透過一非隔離型電路(未示於圖1)通知該觸發接地子電路106該輸出電壓210大於該預設電壓(亦即，該隔離子電路104可以使用非隔離型電路取代)。
在一第三實施例，上述之該輸出端電壓偵測子電路102甚至可不透過該隔離子電路104即直接通知該觸發接地子電路106該輸出電壓210大於該預設電壓(亦即，該過電壓保護電路10可以不必包含該隔離子電路104，如圖3所示)；請參考圖3，其係為本發明之過電壓保護電路之另一實施例方塊圖；圖3所示之元件與圖1所示之元件相同者，為簡潔因素，故於此不再贅述。
請參考圖2，其係為本發明之過電壓保護電路之電路圖。圖2所示之元件與圖1所示之元件相同者，為簡潔因素，故於此不再贅述。再者，該隔離子電路104包含一第一電阻112、一光耦合器發送部114、一三端可調分流調節器(three-terminal adjustable shunt regulator)116、一第二電阻118、一光耦合器接收部120、一第三電阻122及一第一電容124。該觸發接地子電路106包含一矽控整流器(silicon controlled rectifier)128。該過電壓通知輔助子電路108包含一第四電阻130、一第一電晶體132及一第五電阻134。該輸出端電壓偵測子電路102包含一第一分壓電阻136、一第二分壓電阻138及一第二電容140。該矽控整流器128亦可以電晶體、金氧半場效電晶體(MOSFET)等等類似元件代替。
該第一電阻112電性連接至該輸出端電壓偵測子電路102、該過電壓通知輔助子電路108及該電壓輸出端204；該光耦合器發送部114電性連接至該第一電阻112及該過電壓通知輔助子電路108；該三端可調分流調節器116電性連
接至該光耦合器發送部114、該輸出端電壓偵測子電路102及該過電壓通知輔助子電路108；該第二電阻118電性連接至該觸發接地子電路106及該脈波寬度調變控制器208；該光耦合器接收部120電性連接至該第二電阻118及該觸發接地子電路106；該第三電阻122電性連接至該光耦合器接收部120及該觸發接地子電路106；該第一電容124電性連接至該光耦合器接收部120、該觸發接地子電路106及該第三電阻122；該矽控整流器128電性連接至該光耦合器接收部120、該第三電阻122、該第一電容124及該脈波寬度調變控制器208；該第四電阻130電性連接至該輸出端電壓偵測子電路102、該隔離子電路104及該電壓輸出端204；該第一電晶體132電性連接至該第四電阻130、該第一電阻112、該光耦合器發送部114、該三端可調分流調節器116及該輸出端電壓偵測子電路102；該第五電阻134電性連接至該第一電阻112、該光耦合器發送部114、該第一電晶體132及該三端可調分流調節器116；該第一分壓電阻136電性連接至該隔離子電路104、該過電壓通知輔助子電路108及該電壓輸出端204；該第二分壓電阻138電性連接至該第一分壓電阻136、該隔離子電路104及該過電壓通知輔助子電路108；該第二電容140電性連接至該第一分壓電阻136、該隔離子電路104、該過電壓通知輔助子電路108及該第二分壓電阻138。
當該輸出端電壓偵測子電路102偵測該電壓輸出端204之該輸出電壓210大於該預設電壓時，該輸出端電壓偵測子電路102觸發導通該三端可調分流調節器116，使得該光耦合器發送部114藉由該第一電阻112所接收之該輸出電壓210導通。當該光耦合器發送部114導通時，該光耦合器發送部114發送一光信號126至該光耦合器接收部120，使得該光耦合器接收部120導通。當該光耦合器接收部120導通時，該矽控整流器128被觸發導通接地，使得該驅動電壓212透過該矽控整流器128接地而不被傳送至脈波寬度調變控制器208。當該光耦合器發送部114導通時，該第一電晶體132導通以提供該墊高電壓110。
本發明至少包含下列三個特點：
1.該三端可調分流調節器116可以使用運算放大器(operational amplifier)或比較器(comparator)取代；在次級側(該次級側電壓處理電路202)使用該三端可調分流調節器116(或使用運算放大器、比較器)設定過電壓保護啟動點以實現精準的過電壓保護。
2.在初級側(該初級側電壓處理電路206)直接連接使用小功率的該矽控整流器128(或其他觸發電路或觸發元件)直接拉低該變壓器輔助繞組2206的電壓(例如，將該驅動電壓212接地而不送入該脈波寬度調變控制器208)。
3.次級側(該輸出端電壓偵測子電路102)透過該隔離子電路104以拉低在不同側(例如初級側或輔助繞組側)的供電電路或積體電路(integrated circuit)的保護功能引腳，以實現過電壓保護自動重啟(auto-recovery)或鎖定保護(latch off)功能。
本發明之簡略作動流程為：當該輸出端電壓偵測子電路102偵測該電壓輸出端204之該輸出電壓210大於該預設電壓時，該輸出端電壓偵測子電路102觸發導通該三端可調分流調節器116，使得該光耦合器發送部114導通，該第一電晶體132導通以提供該墊高電壓110，該光耦合器發送部114發送該光信號126至該光耦合器接收部120，使得該光耦合器接收部120導通，該矽控整流器128被觸發導通接地，使得該驅動電壓212透過該矽控整流器128接地而不被傳送至脈波寬度調變控制器208，使得該初級側電壓處理電路206停止工作以達到過電壓保護。
本發明之功效在於改善過電壓保護之精準度。
然以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍意圖保護之範疇。本發明還可有其它多種實施例，在不背
離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。綜上所述，當知本發明已具有產業利用性、新穎性與進步性，又本發明之構造亦未曾見於同類產品及公開使用，完全符合發明專利申請要件，爰依專利法提出申請。
10‧‧‧過電壓保護電路
20‧‧‧電壓轉換裝置
30‧‧‧電壓供應裝置
102‧‧‧輸出端電壓偵測子電路
104‧‧‧隔離子電路
106‧‧‧觸發接地子電路
108‧‧‧過電壓通知輔助子電路
110‧‧‧墊高電壓
202‧‧‧次級側電壓處理電路
204‧‧‧電壓輸出端
206‧‧‧初級側電壓處理電路
208‧‧‧脈波寬度調變控制器
210‧‧‧輸出電壓
212‧‧‧驅動電壓
214‧‧‧第三電容
216‧‧‧第四電容
218‧‧‧第一二極體
220‧‧‧變壓器
222‧‧‧第五電容
224‧‧‧第二二極體
226‧‧‧第二電晶體
228‧‧‧第六電阻
2202‧‧‧變壓器初級側繞組
2204‧‧‧變壓器次級側繞組
2206‧‧‧變壓器輔助繞組
Claims (7)
- 一種過電壓保護電路，包含：一輸出端電壓偵測子電路，該輸出端電壓偵測子電路電性連接至電壓轉換裝置之次級側電壓處理電路之電壓輸出端；及一觸發接地子電路，該觸發接地子電路電性連接至脈波寬度調變控制器，其中當該輸出端電壓偵測子電路偵測電壓輸出端之輸出電壓大於預設電壓時，該輸出端電壓偵測子電路通知該觸發接地子電路輸出電壓大於預設電壓，使得該觸發接地子電路導通接地以使驅動電壓接地而阻止驅動電壓被傳送至脈波寬度調變控制器，使得脈波寬度調變控制器停止工作。
- 如申請專利範圍第1項所述之過電壓保護電路，更包含：一隔離子電路，該隔離子電路電性連接至該輸出端電壓偵測子電路、該觸發接地子電路、電壓輸出端及電壓轉換裝置之初級側電壓處理電路之脈波寬度調變控制器；及一過電壓通知輔助子電路，該過電壓通知輔助子電路電性連接至該輸出端電壓偵測子電路、該隔離子電路及電壓輸出端，其中當該輸出端電壓偵測子電路透過該隔離子電路通知該觸發接地子電路輸出電壓大於預設電壓時，該過電壓通知輔助子電路提供該隔離子電路一墊高電壓，使得該輸出端電壓偵測子電路透過該隔離子電路加速通知該觸發接地子電路輸出電壓大於預設電壓。
- 如申請專利範圍第2項所述之過電壓保護電路，其中該隔離子電路包含：一第一電阻，該第一電阻電性連接至該輸出端電壓偵測子電路、該過電壓通知輔助子電路及電壓輸出端； 一光耦合器發送部，該光耦合器發送部電性連接至該第一電阻及該過電壓通知輔助子電路；及一三端可調分流調節器，該三端可調分流調節器電性連接至該光耦合器發送部、該輸出端電壓偵測子電路及該過電壓通知輔助子電路，其中當該輸出端電壓偵測子電路偵測電壓輸出端之輸出電壓大於預設電壓時，該輸出端電壓偵測子電路觸發導通該三端可調分流調節器，使得該光耦合器發送部藉由該第一電阻所接收之輸出電壓導通。
- 如申請專利範圍第3項所述之過電壓保護電路，其中該隔離子電路更包含：一第二電阻，該第二電阻電性連接至該觸發接地子電路及脈波寬度調變控制器；一光耦合器接收部，該光耦合器接收部電性連接至該第二電阻及該觸發接地子電路；一第三電阻，該第三電阻電性連接至該光耦合器接收部及該觸發接地子電路；及一第一電容，該第一電容電性連接至該光耦合器接收部、該觸發接地子電路及該第三電阻，其中當該光耦合器發送部導通時，該光耦合器發送部發送一光信號至該光耦合器接收部，使得該光耦合器接收部導通。
- 如申請專利範圍第4項所述之過電壓保護電路，其中該觸發接地子電路包含：一矽控整流器，該矽控整流器電性連接至該光耦合器接收部、該第三電阻、該第一電容及脈波寬度調變控制器， 其中當該光耦合器接收部導通時，該矽控整流器被觸發導通接地，使得驅動電壓透過該矽控整流器接地而不被傳送至脈波寬度調變控制器。
- 如申請專利範圍第5項所述之過電壓保護電路，其中該過電壓通知輔助子電路包含：一第四電阻，該第四電阻電性連接至該輸出端電壓偵測子電路、該隔離子電路及電壓輸出端；一第一電晶體，該第一電晶體電性連接至該第四電阻、該第一電阻、該光耦合器發送部、該三端可調分流調節器及該輸出端電壓偵測子電路；及一第五電阻，該第五電阻電性連接至該第一電阻、該光耦合器發送部、該第一電晶體及該三端可調分流調節器，其中當該光耦合器發送部導通時，該第一電晶體導通以提供該墊高電壓。
- 如申請專利範圍第6項所述之過電壓保護電路，其中該輸出端電壓偵測子電路包含：一第一分壓電阻，該第一分壓電阻電性連接至該隔離子電路、該過電壓通知輔助子電路及電壓輸出端；一第二分壓電阻，該第二分壓電阻電性連接至該第一分壓電阻、該隔離子電路及該過電壓通知輔助子電路；及一第二電容，該第二電容電性連接至該第一分壓電阻、該隔離子電路、該過電壓通知輔助子電路及該第二分壓電阻。
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| TW105101592A TWI581535B (zh) | 2016-01-19 | 2016-01-19 | 過電壓保護電路 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW105101592A TWI581535B (zh) | 2016-01-19 | 2016-01-19 | 過電壓保護電路 |
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| TWI581535B true TWI581535B (zh) | 2017-05-01 |
| TW201728032A TW201728032A (zh) | 2017-08-01 |
Family
ID=59367263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| TW105101592A TWI581535B (zh) | 2016-01-19 | 2016-01-19 | 過電壓保護電路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| TW (1) | TWI581535B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101212182A (zh) * | 2006-12-29 | 2008-07-02 | 群康科技(深圳)有限公司 | 电源电路 |
| TWI379181B (en) * | 2008-09-01 | 2012-12-11 | Grenergy Opto Inc | Primary-side feedback control device and method for a power converter |
| TW201336216A (zh) * | 2012-02-18 | 2013-09-01 | Richtek Technology Corp | 隔離式電源轉換器電路及其控制方法 |
| TWI425754B (zh) * | 2010-04-20 | 2014-02-01 | Neoenergy Microelectronics Inc | 返馳轉換系統及其回授控制裝置與方法 |
| TWI442677B (zh) * | 2011-05-30 | 2014-06-21 | Noveltek Semiconductor Corp | 電源供應器及其控制器 |
-
2016
- 2016-01-19 TW TW105101592A patent/TWI581535B/zh active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101212182A (zh) * | 2006-12-29 | 2008-07-02 | 群康科技(深圳)有限公司 | 电源电路 |
| TWI379181B (en) * | 2008-09-01 | 2012-12-11 | Grenergy Opto Inc | Primary-side feedback control device and method for a power converter |
| TWI425754B (zh) * | 2010-04-20 | 2014-02-01 | Neoenergy Microelectronics Inc | 返馳轉換系統及其回授控制裝置與方法 |
| TWI442677B (zh) * | 2011-05-30 | 2014-06-21 | Noveltek Semiconductor Corp | 電源供應器及其控制器 |
| TW201336216A (zh) * | 2012-02-18 | 2013-09-01 | Richtek Technology Corp | 隔離式電源轉換器電路及其控制方法 |
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|---|---|
| TW201728032A (zh) | 2017-08-01 |
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