TW201203818A - Power conversion apparatus and over current protection method thereof - Google Patents

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201203818

l· ντ j..siOC/D 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種電源轉換裝置，且特別是有關於 一種利用可變斜率過電流保護參考訊號以決定是否啟動過 電流保護機制的電源轉換裝置。 【先前技術】 電源轉換裝置（power conversion apparatus)主要的用 途乃是將電力公司所提供之高壓且低穩定性的交流輸入電 壓（AC hiput voltage)轉換成適合各種電子裝置（dectr〇nic device)使用的低壓且穩定性較佳的直流輸出電壓（〇匸 outputvoltage)。因此，電源轉換裝置廣泛地應用在電腦、 辦公室自動化設備、工業控制設備以及通訊設備等電子裝 置中。 圖1繪示為習知電源轉換裝置10的示意圖。請參照 圖1 ’ 一般而言，脈寬調變控制晶片（pulse width m〇dulati〇n control chip，PWM control chip) 101 内的脈寬調變訊號產 生器（PWM signal generat〇r) i〇3會輸出脈寬調變訊號 vPWM以切換（亦即導通與關閉）功率開關（power switch) Q。如此一來，變壓器（transformer) T之一次侧（primary side) P所接收到的交流輸入電壓vin反應在變壓器τ之 二次側（secondary side) S的交流電壓（由變壓器τ之一、 二次側p與s的線圈比所決定）就會經由二極體（di〇de) D的整流（rectification)以及電容（capacitor) C的滤波 201203818 343J3iwf.doc/n (filter)而被轉換成直流輸出電壓Vout給電子裝置ld使 用。 傳統上，為了要避免流經變壓器T之一次侧的電流Ip 過大（亦即過電流）而有可能會造成功率開關Q與/或電子 裝置LD的損毁/燒毀。實務上，電源轉換裝置1〇會經由 脈寬調變控制晶片101内的過電流保護單元1〇5來摘測位 於功率開關Q與電阻Rs間之節點N1上的電壓Vcs (vcs φ =RsxIP)。當節點N1上的電壓Vcs達到過電流保護單元 105所接收的預設過電流保護參考電壓v〇cp (一般為恆定 的直流電壓（constant DC voltage ))時，則過電流保護單 元105將會啟動過電流保護機制（over current protecti〇n mechanism) ’藉以控制脈寬調變訊號產生器1〇3不再輸 出脈寬調變訊號VPWM，從而關閉功率開關Q以實現保護 功率開關Q與/或電子裝置LD的目的。 然而，由於電源轉換裝置10通常是應用在寬範圍交 流輸入（widerange AC input)的場合，例如90V〜264V的 • 交流輸入電壓。因此，在電源轉換裝置10之輪入功率（input power，Pin )等於其輪出功率（〇utpUt p〇wer，p〇ut)的理想 狀態下（Pin=P〇ut) ’由於過電流保護單元1〇5所接收的 預设過電流保護參考電壓v〇cp為恆定的直流電壓，以至於 過電，保瘦單元1〇5在電源轉換裝置！〇接收到最低交流輸 入電壓Vin (90V)與最高交流輸入電壓vin (264V)而啟 動過電流保護機制所造成之過輸出（over output)的能量 會不同，從而使得過電流保護單元105在電源轉換裝置10 201203818, 接收到最低交流輸入電壓90V與最高交流輸入電壓264V 而啟動過電流保護機制所反應出的過電流保護點（OCP point)就會相異。 為了要有效地解決過電流保護單元105在電源轉換裝 置10接收到最低交流輸入電壓90V與最高交流輸入電壓 264V而啟動過電流保護機制所反應出之過電流保護點相 異的問題》傳統上，可以將過電流保護單元105所接收之 恆定直流電壓的預設過電流保護參考電壓V0CP補償為具 有固定起始電壓VT以經由固定斜率SLP而爬升至最高電 壓Vm的補償過電流保護參考電壓V0CP’，如圖2所示。如 此一來，即可有效地縮減過電流保護單元105在電源轉換 裝置10接收到最低交流輸入電壓90V與最高交流輸入電 壓264V而啟動過電流保護機制所反應出之相異過電流保 護點的差異。 然而，若斜率SLP太平緩的話，則無法有效地縮減過 電流保護單元105在電源轉換裝置1 〇接收到最低交流輸入 電壓90V與最高交流輸入電壓264V而啟動過電流保護機 制所反應出之相異過電流保護點的差異。另一方面，若斜 率SLP太陡峭的話，雖然可以進一步地縮減過電流保護單 元105在電源轉換裝置1〇接收到最低交流輸入電壓90V 與最高交流輸入電壓264V而啟動過電流保護機制所反應 出之相異過電流保護點的差異，但由於斜率SLP變陡峭， 以至於要在維持補償過電流保護參考電壓V0CP，之最高電 壓Vm的條件下’勢必要將補償過電流保護參考電壓V〇cp， 201203818 34ii^twf.doc/n 的起始電壓VT拉低。 如此一來，過電流保護單元105特別會在電源轉換裝 置10接收到最低交流輸入電壓90V以提供直流輸出電壓 Vout給電子裝置LD的開機初期間歇性地啟動/觸發過電流 保護機制，從而使得電子裝置LD無法順利地開機，其係 因此時反應在節點N1的電壓Vcs非常容易地達到被拉低 的起始電壓VT。 ' ® 【發明内容】 有鑒於此，本發明提出一種利用可變斜率過電流保護 參考訊號以決定是否啟動過電流保護機制的電源轉換裝置 及其過電流保護方法，藉以解決先前技術所述及的問題。 本發明提供一種電源轉換裝置，其包括有變壓器、功 率開關、第一電阻、回授單元，以及脈寬調變控制晶片。 其中’變壓器具有-次側與二次側，且變壓器之一次側的 第-端用以接收輸入電壓，而變壓器之二次側則用以提供 • 輸出電壓給電子裝置。功率開關的第-端輕接變壓器之一 次側的第二端，功率開關的第二端輕接至第一節點，而功 率開關的控制端則用以接收脈寬調變訊號。 第一電阻耦接於第一節點與接地電位之間。回授單元 搞接變壓器之二次側，用以接收所述輸出電壓，並據以輸 出關聯於電子裝置之負載狀態的回授訊號。脈寬調變控制 晶片輕接功率開關的控制端、第一節點以及回授軍元，用 以根據所述回授訊號與脈寬調變控制晶片的系統操作電壓 201203818 產生可變斜率過電流保護參考訊號，並藉由比較第 電塵與所述可變斜率過電聽護參考職，以歧是否產 生所述脈寬調變訊號來切換功率開關。 、本發明提供一種適於電源轉換裝置的過電流保護方 法’其包括：根據電子裝置的負載狀態而產生脈寬調變訊 號’藉以對電源轉換裝置内的功率開關進行切換，從而使 得電源轉換裝置提供輸出電壓給電子裝置；根據關聯於電 子裝置之負載狀態_授訊號與電源轉換裝置_以產生 脈寬調變訊號之脈寬調變控制晶片的系統操作電壓產生可 變斜率過電流保護參考訊號；以及比較流經轉開關之電 流反應在電阻的侧電壓細述可變斜率過電流保 訊號，藉以蚊是否啟動過電流保護機制來㈣脈寬^變 控制晶片是否產生所述脈寬調變訊號。 於本發明的-實施例中，當電子裝置未完成開機時， 則可變斜率過電流保護參考訊號的起始電壓為第一預設電 壓，且可變斜率過電流保護參考訊號的斜率為第一預設斜 率，而可變斜率過電流保護參考訊號的最高電壓為第二預 設電壓。 於本Γ=:實施例中，當電子裝置已完成開機時， 則可變斜護參考訊號的起始電壓為第三預設電 壓，且可電流保護參考訊號的斜率為第二預設斜 率’而可變”電、4保護參考訊號的最高電壓同樣為第 二預設電壓。 於本發明的-實施例中，第二預設斜率大於第一預設 8 201203818 34335twf.doc/n 斜率’且第一預設電壓大於第三預設電壓，而第二預設電 壓大於第一與第三預設電壓。 本發明所提出的電源轉換裝置及其過電流保護方法 主要是藉由利用可變斜率過電流保護參考訊號以決定是否 啟動過電流保護單元的過電流保護機制《一旦電子裝置未 完成開機時’則提供具有較高起始電壓以經由較小斜率而 爬升至最高電壓的可變斜率過電流保護參考訊號給過電流 Φ 保護早元。如此一來，過電流保護單元就比較不會在電源 轉換裝置接收到最低交流輸入電壓（90V)以提供直流輸 出電壓給電子裝置的開機初期間歇性地啟動/觸發過電流 保護機制’從而使得電子裝置得以順利地開機。 另一方面，一旦電子裝置已完成開機時，則提供具有 較低起始電壓以經由較大斜率而爬升至最高電壓的可變斜 率過電流保護參考訊號給過電流保護單元。如此一來，即 可有效地縮減過f流保護單元在電源轉換裝置接收到最低 交流輸入電壓（90V)與最高交流輸入電壓（264V)而啟 鲁 動過電流保護機制戶斤反應出之相異過電流保護點的差異。 為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特 舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。 【實施方式】 現將詳細參考本發明之示範性實施例’在附圖中說明 所述示範性實施例之實例。另外，凡可能之處，在圖式及 實施方式中使用相同標號的元件/構件代表相同或類似部 201203818 ; 分。 圖3繪示為本發明一實施例之電源轉換裝置30的示 意圖。請參照圖3，電源轉換裝置（power conversion apparatus) 30可應用在寬範圍交流輸入（wide range AC input)的場合，例如9〇v〜264V的交流輸入電壓，但並不 限制於此，且其包括有變壓器（transformer) T、功率開關 (power switch ) Q、電阻（resist〇r ) Rs、回授單元（feedback unit) 3(Π、脈寬調變控制晶片（PWMc〇ntrolchip) 3〇3、 一極體（diode) E)，以及電容（capacitor) C。 於本實施例中，變壓器T具有一次侧（primary side) p與二次側（secondary side) S，且變壓器T之一次側P 的第一端用以接收輸入電壓（input voltage) Vin，而變壓 器T之二次側S則用以提供輸出電壓（outputvoltage)Vout 給電子裝置（electronic device ) LD。 一般來說，輸入電壓Vin為交流（AC)輸入電壓。因 此，變壓器T之一次側P所接收到的交流輸入電壓Vin反 應在變壓器T之二次侧S的交流電壓（由變壓器T之一、 二次側P與S的線圈比（turn ratio)所決定）必須經由二 極體D的整流（rectification )以及電容C的濾波（filter ) 後’才能轉換成電子裝置LD運作時所需的直流（DC)輸 出電壓Vout。傳統地，二極體D的陽極（anode)搞接變 壓器T之二次側S的第一端，而二極體D的陰極（cathode) 則耦接至電子裝置LD。另外，電容C的第一端耦接二極 體D的陰極，而電容C的第二端則耦接至變壓器T之二次 201203818 J4Jj^rwf.doc/n 側S的第_一端與接地電位SGND ’亦即安全地（safety ground) °

於本實施例中，功率開關Q(例如為N型電晶體）的 第一端耦接變壓器T之一次側P的第二端，功率開關Q的 第二端耦接至節點（node) N1，而功率開關Q的控制端則 用以接收脈寬調變訊號VPWM。電阻Rs耦接於節點N1與 接地電位DGND之間，亦即危險地（dangerous ground )。 回授單元301耦接變壓器T的二次側S，用以接收直流輸 出電壓Vout ’並據以輸出關聯於電子裝置LD之負載狀態 (loading status )的回授訊號 VFB。 在此值得一提的是，只要能輸出關聯於電子裝置LD 之負載狀態的回授訊號的任何電路型態（例如利用電阻分 壓器搭配光耦合器的回授電路）都可以當作是本實施例的 回授單元3(Π，故而本實施例在此並不限制回授電路3〇1 的實施態樣。 脈寬調變控制晶片303耦接功率開關（^的控制端、節 點Ν1以及回授單元3〇1，用以根據回授單元3〇1所輸出的 回授訊號vFB與脈旗變控mG3的系統操作電歷 VCC產生可變斜率過電流保護參考訊號（⑽咖議 signal with variable slope) V0cpv , N1 上 變斜率過電流保護參考訊號v_，以紗 變訊號VPWM來切換(亦即導通與關閉 更清楚來說’脈寬調變控制晶片303包括有補償㈣ 201203818

*/ ·/ TT J.· W〇C/Q

(compensation circuit) 305、脈寬調變訊號產生器（pwM signal ge職tor) 307，以及過電流保護單元（〇cp触） 309。其中’補償電路305麵接回授單元3〇i，用以接收脈 寬調變控制晶片303的系統操作電壓Vcc與回授單元3〇1 所輸出的回授訊號VFB，並據以產生可變斜率過電流保護 參考訊"5^ V〇cPV。 脈寬調變訊號產生器307輕接功率開關Q的控制端， 用以根據回授單元301所輸出的回授訊號VpB來產生並調 整脈寬調變訊號VPWM。過電流保護單元3的耦接至命點 ：φ Ν1、剔員電路單元305以及脈寬調變訊號產生器3〇7，用 以接收並比較節點Ν1上的電壓ves與補償電路3〇5所產 生的可變斜率過電流保護參考訊號v〇cpv，藉以決定是否 啟動過電流保護機制（OCP mechanism)來控制脈寬調變 訊號產生器307是否產生脈寬調變訊號VpwM，從而避免 流經變壓器T之一次側的電流ip過大（亦即過電流）而有 可能會造成功率開關Q與/或電子裝置LD的損毁/燒毀。 於此’請先回顧本案先前技術所揭示的内容以及合併 鲁 參照圖1與圖2 ’在電源轉換裝置10之輸入功率（pin) 等於其輸出功率（Pout)的理想狀態下（pin=pout)，由 於過電流保護單元105所接收的預設過電流保護參考電壓 V〇cp 一般為恆定的直流電壓，以至於過電流保護單元105 在電源轉換裝置10接收到最低交流輸入電壓Vin (90V) 與最高交流輸入電壓Vin (264V)而啟動過電流保護機制 所造成之過輸出的能量會不同，從而使得過電流保護單元 12 201203818 34335tw£doc/n 105在電源轉換裝置10接收到最低交流輸入電壓90V與最 高交流輸入電壓264V而啟動過電流保護機制所反應出的 過電流保護點就會相異。 為了要有效地解決過電流保護單元105在電源轉換裝 置10接收到最低交流輸入電壓90V與最高交流輸入電壓 264V而啟動過電流保護機制所反應出之過電流保護點相 異的問題。傳統上，可以將過電流保護單元105所接收之 恆定直流電壓的預設過電流保護參考電壓VOCP補償為具 有固定起始電壓VT以經由固定斜率SLP而爬升至最高電 壓VM的補償過電流保護參考電壓V0CP’。如此一來，即可 有效地縮減過電流保護單元1 〇 5在電源轉換裝置10接收到 最低交流輸入電壓90V與最高交流輸入電壓264V而啟動 過電流保護機制所反應出之相異過電流保護點的差異。 然而，若斜率SLP太平緩的話，則無法有效地縮減過 電流保護單元10 5在電源轉換裝置1 〇接收到最低交流輸入 電壓90V與最高交流輸入電壓264V而啟動過電流保護機 制所反應出之相異過電流保護點的差異。另一方面，若斜 率SLP太陡峭的話，雖然可以進一步地縮減過電流保護單 元105在電源轉換裝置忉接收到最低交流輸入電壓卯乂 與最高交流輸入電壓264V而啟動過電流保護機制所反應 出之相異過電流保護點的差異，但由於斜率SLP變陡峭， 以至於要在維持補償過電流保護參考電壓V〇cp，之最高電 壓Vm的條件下，勢必要將補償過電流保護參考電壓V0CP， 的起始電壓VT拉低。 13 201203818 J J J l Wl.uoc/n 如此一來，過電流保護單元105特別會在電源轉換裝 置10接收到最低交流輸入電壓90V以提供直流輸出電壓 Vout給電子裝置LD的開機初期間歇性地啟動/觸發過電流 保護機制，從而使得電子裝置LD無法順利地開機，其係 因此時反應在節點N1的電壓Vcs非常容易地達到被拉低 的起始電壓VT。 有鑒於此’本實施例特別利用補償電路305來產生可 變斜率過電流保護參考訊號V〇cpv給過電流保護單元 309,藉以有效地解決先前技術所述及的問題。而在此先值 得一提的是’本實施例之補償電路305所產生的可變斜率 過電流保護參考訊號V0CPV既不是恆定直流電壓的預設過 電流保護參考電壓V0CP，而且也不是固定起始電壓ντ& 經由固定斜率SLP而爬升至最高電壓VM的補償過電流保 護參考電壓VDC：P，。 更清楚來說，圖4繪示為本發明一實施例之補償電路 305的示意圖。請合併參照圖3與围4,補償電路305包括 有判斷單元（judging unit) 401、電流源（current source ) II〜14、電阻 Res、開關（switch)Swi 與 SW2、緩衝器（buffer) Bufl與Buf2、齊納二極體（Zener diode) ZD，以及反相 器（invertor) NT。於本實施例中，判斷單元401用以接 收脈寬調變控制晶片303的系統操作電壓Vcc與回授單元 3〇1所輸出的回授訊號VFB，並據以判斷電子裝置LD是否 已完成開機，從而輸出判斷訊號（judging signal) DS。

於本實施例中，當判斷單元401判斷出電子裝置LD 14 201203818 34335twf.doc/n 未完成開機時’則輸出邏輯低電位的判斷訊號DS ;反之， 當判斷單元401判斷出電子裝置LD已完成開機時，則輸 出邏輯尚電位的判斷訊號DS。當然，可視實際設計需求 而做適應性地改變。 電流源II與電阻Res串接於脈寬調變控制晶片3〇3 的系統操作電壓Vcc與接地電位DGND之間。電流源12 與開關SW1串接於脈寬調變控制晶片3〇3的系統操作電壓 vcc以及電流源II與電阻Res間的節點N2。緩衝器Bufl 攀 的輸入端耦接節點N2。電流源13與電容Cap串接於脈寬 調變控制晶片303的系統操作電壓vcc與緩衝器Bufl的輸 出端8 電流源14與開關SW2串接於脈寬調變控制晶片303 的系統操作電壓Vcc以及電流源13與電容Cap間的節點 N3。緩衝器Buf2的輸入端耦接節點N3，而緩衝器Buf2 的輸出端則用以輪出可變斜率過電流保護參考訊號 V0CPV。齊納二極體ZD的陽極耦接至接地電位dGND，而 •.齊納二極體ZD的陰極則耦接緩衝器Buf2的輸出端。反相 器NT的輸入端用以接收判斷單元401所輸出的判斷訊號 DS以及搞接至開關SW2的控制端，而反相器Ντ的輸出 端則耦接至開關SW1的控制端。 於本實施例中，如圖5所示，當電子裝置]：1)未完成 開機時’可變斜率過電流保護參考訊號V〇cpv的起始電壓 VTi為第一預設電壓（可依實際設計需求而決定），且可 變斜率過電流保護參考訊號V0CPV的斜率SLP1為第一預 15 201203818,

j^iv»x.w〇C/D 設斜率（可依實際設計需求而決定），而可變斜率過電流 保護參考訊號v0CPV的最高電壓νΜ為第二預設電壓（可 依實際設計需求而決定）。 相反地，當電子裝置LD已完成開機時，則可變斜率 過電流保護參考訊被V〇cpv的起始電壓V"T2為第三預設電 壓（可依實際設計需求而決定），且可變斜率過電流保護 參考訊號V0CPV的斜率SLP2為第二預設斜率（可依實際 設計需求而決定），而可變斜率過電流保護參考訊號V0CPV 的最高電壓VM同樣為第二預設電壓。於本實施例中，第 二預設斜率大於第一預設斜率，且第一預設電壓大於第三 預設電壓’而第二預設電壓大於第一與第三預設電壓。 另外，當電子裝置LD未完成開機時，則開關SW1 反應於反相器NT的輸出而導通，且開關SW2反應於反相 器NT的輸入而關閉；相反地，當電子裝置LD已完成開 機時，則開關SW1反應於反相器Ντ的輸出而關閉，且開 關SW2反應於反相器NT的輸入而導通。

更清楚來說’當電子裝置LD未完成開機時，此時判 斷單元401所輸出的判斷訊號DS為邏輯低電位。因此， 開關SW1與SW2分別會被導通與關閉，藉以使得可變斜 率過電流保護參考訊號V0CPV會從節點N2上的電堞（亦 即VT1=(Il+I2)*Res)開始以經由電流源13與電容Cap所 決定的充電速率（亦即斜率SLP1)而爬升至最高電壓vM (亦即經由齊納一極體ZD所符制的電壓，可依實際設計 需求決定齊納二極體ZD的規格）。 201203818 34335twf.doc/n 另一方面’當電子裝置LD已完成開機時，此時判斷 單元401所輸出的判斷訊號DS為邏輯高電位。因此，開 關SW1與SW2分別會被關閉與導通，藉以使得可變斜率 過電流保護參考訊號▽沈^會從節點N2上的電壓（亦即 VT2=I 1 *Res )開始以經由電流源I3、I4 (13+14 )與電容Cap 所決定的充電速率（亦即斜率SLP2)而爬升至最高電壓 VM〇 由此可知，一旦電子裝置LD未完成開機時，則補償 電路305會提供具有較高起始電壓以經由較小斜率 SLP1而爬升至最高電壓▽1^的可變斜率過電流保護參考訊 號V0CPV給過電流保護單元309。如此一來，過電流保護 單元309就比較不會在電源轉換裝置3〇接收到最低交流輸 入電壓（90V)以提供直流輸出電壓v〇ut給電子裝置LD 的開機初期間歇性地啟動/觸發過電流保護機制，從而使得 電子裝置LD得以順利地開機，其係因此時反應在節點N1 的電壓Vcs並不會很容易地達到起始電壓γτι。 • 另一方面，一旦電子裝置LD已完成開機時，則補償 電路305會提供具有較低起始電壓Vt2以經由較大斜率 SLP2而爬升至最高電壓乂1^的可變斜率過電流保護參考訊 號Vocpv給過電流保護單元309。如此一來，即可有效地 縮減過電流保護單元3 09在電源轉換裝置3 〇接收到最低交 流輸入電壓（90V)與最高交流輸入電壓（264V)而啟動 過電流保護機制所反應出之相異過電流保護點的差異。 基於上述實施例所揭示的内容，以下將彙整出一種適 17 201203818 j-tj^jiwi.uoc/n 23m的過電流保護方法給本發明領域具有通常 電流之適議轉換裝置的過 ===電流保護方法包括：根據電子裝置的負3 關進、2寬機訊號’ 對電雜換裝置_功率開 製置了二二從而使得1轉換裝置提供輸出1壓給電子 授訊號與電源===1聯於電子裝置之負载狀態的回 變_:==:=== :號(步驟_;以及比較流經 所述可變斜率過電流保護參考訊號，、藉 動過電流保護機制來控制脈寬調變控制晶片 疋 生所述脈寬調變訊號（步驟S605)。 的步中’產生可變斜率過電流保護參考訊號 聯署Si寬調變控制晶片的系統操作電壓與關 P〜、子裝置負餘態的回授訊號來判斷電子裝置是否 的’ Ϊί決定所述可變斜率過電流保護參考訊號 ”起始電壓、斜率與最高電壓。 率過中’ #電子裝置未完成開機時，則可變斜 變考訊號的起始電壓為第-預設電壓，且可 過電流保護參考訊號的斜率為第—狀斜率，而可 相二過電流保護參考訊號的最高電壓為第二預設電壓； 謹炎ΐ·’當電子裝置已完成酿時，則可變斜率過電流保 >訊號的起始電壓為第三預設電壓，且可變斜率過電 18 201203818 34335twf.doc/n 流保護參考訊號的斜率為第二預設斜率，而可變斜率過電 流保護參考訊號的最高電壓同樣為第二預設電壓。其中， 第二預設斜率大於第一預設斜率，且第一預設電壓大於第 三預設電壓，而第二預設電壓大於第一與第三預設電壓。 綜上所述，本發明所提出的電源轉換裝置及其過電流 保護方法主要是藉由利用可變斜率過電流保護參考訊號以 決定是否啟動過電流保護單元的過電流保護機制。一旦電 子裝置未完成開機時’則提供具有較高起始電壓以經由較 小斜率而爬升至最高電塵的可變斜率過電流保護參考訊號 給過電流保護單元。如此一來，過電流保護單元就比較不 會在電源轉換裝置接收到最低交流輸入電壓（9〇v)以提 供直流輸出電壓給電子裝置的開機初期間歇性地啟動/觸 發過電流保護機制，從而使得電子裝置得以順利地開機。 另一方面，一旦電子裝置已完成開機時，則提供具有 較低起始電壓以經由較大斜率而欣升至最高電壓的可變斜 率過電流保護參考訊號給過電流保護單元。如此一來，即 可有效地縮減過電流保護單元在電源轉換裝置接收到最低 交流輸入電壓（90V)與最高交流輸入電壓（264V)而啟 動過電流倾鋪所反應丨之相異過mi闕差異。 ^本發明已以實施例揭露如上，其並非用以限定 神和範圍内，當可作些許之更動_飾，故本 範圍當視_之中請專·_界定者 ，，所屬技術領域中具有通常知識者 本發明之精 發明之保護 【圖式簡單說明】 19 201203818 / ^~r«/ ^ ν ττ 11 圖1繪示為習知電源轉換裝置10的示意圖。 圖2繪示為習知補償過電流保護參考電壓V0CP’與節 點N1上之電壓Vcs的示意圖。 圖3繪示為本發明一實施例之電源轉換裝置30的示 意圖。 圖4繪示為本發明一實施例之補償電路305的示意 圖。 圖5繪示為本發明一實施例之可變斜率過電流保護參 考訊號V0CPV與節點N1上之電壓Vcs的示意圖。 圖6繪示為本發明一實施例之適於電源轉換裝置的過 電流保護方法流程圖。 【主要元件符號說明】 10、30 :電源轉換裝置 LD :電子裝置 101、303 :脈寬調變控制晶片 103、307 :脈寬調變訊號產生器 105、309 :過電流保護單元 301 :回授單元 305 :補償電路 401 :判斷單元 T :變壓器 P:變壓器的一次側 S:變壓器的二次側 Q :功率開關 20 201203818 34335twf.doc/n

Rs、Res :電阻 D :二極體 ZD :齊納二極體 C、Cap :電容 N1〜N3 :節點 NT :反相器 SW1、SW2 :開關 Bufl、Buf2 :緩衝器 鲁 VpwM :脈寬調變訊號 V〇cp :預設過電流保護參考電壓 V0CP’ ：補償過電流保護參考電壓 V0CPV:可變斜率過電流保護參考訊號 VfB :回授訊號 vcc:脈寬調變控制晶片的系統操作電壓 Vin:(交流）輸入電壓 Vout:(直流）輸出電壓 Vcs :節點上的電壓 鲁 Vt、Vxi、Vt2 .起始電壓 SLP、SLP卜 SLP2 :斜率 Vm :最局電壓 Ip :電流 11〜14 .電流源 DS:判斷訊號 SGND、DGND :接地電位 S601〜S605 :本發明一實施例之適於電源轉換裝置的 過電流保護方法流程圖各步驟 21

Claims (1)

1. 201203818 七 、申請專利範面·· h一種電源轉換裝置，包括： 輸出電壓給一電子裝置； 杈供〜 一功率開關，其第-端輕接該—次側的第 -端輕接至-第-節點，而其控制端顧 ς 變訊號； m寬調 一第-電阻，祕於該第—節點與_接地電位之 -回授單元’輕接該二次側，用以接收該輪出電^， 並據以輸出關聯於該電子裝置之負餘態的1授訊號；’ 以及 ’ 第片’咖功率開關的控制端、該 第^卩點以該回授單元，心根_賴錢與該脈寬 調變控制晶片的-純操作電壓產生—可變斜率過電 護參考訊號’並藉由比較該第一節點電壓與該可變過 ;=訊號，以決定是否產生該脈寬調變訊號來切 2.如申請專利範圍第i項所述之電源轉縣置， 該脈寬調變控制晶片包括： -補償電路，該賴單 ^與該喊城，並如產生财變斜率流保護 考訊號； -脈寬調變減產生器，_該功率開_控制端， 22 201203818 34J3^twf.doc/n 用以根據該回授訊號來產生並調整該脈寬調變訊號；以及 過電流保護單元，耦接至該第一節點、該補償電路 以及該脈寬調變訊號產生器，用以接收並比較該第一節點 電壓與該可變斜率過電流保護參考訊號，藉以決定是否啟 動過電流保護機制來控制該脈寬調變訊號產生器是否產 生該脈寬調變訊號。

   3.如申請專利範圍第2項所述之電源轉 該補償電路㈣： 岁】斷單元，用以接收該系統操作電壓與該回授訊 ，’並據關斷該電子裝置是否已完成職，從一 判斷訊號； —第一電流源； -第二電阻’其中該第—電流源與該第二電阻串接於 該糸統操作電聲與該接地電位之間；

   一第二電流源； 一第一開關，其中該第 該系統操作電壓以及該第_ 二節點； 二電流源與該第一開關串接於 電流源與該第二電阻間的一第 一第一緩衝器，其輸入端耦接該第二節點； 一第三電流源； 一電容串接於 /一第一電容，其中該第三電流源與該第 該系統操作電壓與該第一緩衝器的輸出端； 一第四電流源； 第二開關，其中該第四電流源、與該第二開關串接於 23 3c/n 201203818 操作電壓以及該第三電流源與該第—電容間的一第 以曰^第二緩衝器，其輸人端輕接該第三節點，而其輸出 端則^輪出該可變斜率過電流保護參考訊號；、 則^極體，其陽極_至該接地電位，而其陰極 、第一緩衝器的輸出端；以及 反相器，其輸入端用以接收該判斷訊號以及耦接該 一開關的控制端，而其輸出端則耦接至該第一開關的控 制端。 =如申請專利範圍第3項所述之電源轉換裝置，其中 备該電子裝置未完成開機時，則該第一開關反應於該 反相器的輪出而導通，且該第二開關反應於該反相器的輸 入而關閉；以及 當該電子裝置已完成開機時，則該第一開關反應於該 反相器的輪出而關閉，且該第二開關反應於該反相器的輸 入而導通。 參 .如申請專利範圍第1項所述之電源轉換裝置，其中 ^ 當該電子裝置未完成開機時，則該可變斜率過電流保 護參考訊號的起始電壓為一第一預設電壓，且該可變斜率 過電流保護參考訊號的斜率為一第一預設斜率，而該可變 斜率過電流保護參考訊號的最高電壓為一第二預設電壓； 以及 當該電子裝置已完成開機時，則該可變斜率過電流保 β參考訊號的起始電壓為一第三預設電壓，且該可變斜率 24 201203818 過電流保護參考訊號的斜率為一第二預設斜率，而該可變 斜率過電流保護參考訊號的最高電壓為該第二預設電壓， 其中，該第二預設斜率大於該第一預設斜率，且該第 預》又電麗大於該第二預設電壓，而該第二預設電壓大於 該第一與該第三預設電壓。 6·如申請專職圍第丨項所述之電源轉換裝置，其中 該功率開關為一N型電晶體。 7. -種過電流賴方法，齡—電雜換裝置，而該 _ 過電流保護方法包括： 根據電子裝置的負載狀態而產生一脈寬調變訊 號’藉以對該電源轉換裝置内的—功率開關進行切換，從 而使得該電源轉換裝置提供一輸出電壓給該電子裝置； 根據關聯於該電子裝置之負載狀態的—回授訊號與 該電源轉換裝置内用以產生該脈寬調變訊號之一脈寬調變 控制晶片的-系統操作電壓產生一可變斜率過電流保護參 考訊號；以及 鲁錄流雖功率開關之電歧應在_電阻的-偵測 電壓與該可變斜率過電流保護參考訊號，藉以決定是否啟 動-過電流保護機制來控制該脈寬調變控制晶片是否產生 該脈寬調變訊號。 8. 如申明專利㈣第7項所述之過電流保護方法，盆 中產生該可變斜率過電流保護參考訊號的步驟包括：八 根據該系統操作電壓與該喊訊縣判斷該電 置是否已完成開機’藉以蚊該可變斜率過電流保護參^ 25 201203818 訊號的起始電壓、斜率與最高電壓。 9.如申請專利範圍第8項所述之過電流保護方法，其 中 當該電子裝置未完成開機時，則該可變斜率過電流保 護參考訊號的起始電壓為一第一預設電壓，且該可變斜率 過電流保護參考訊號的斜率為一第一預設斜率，而該可變 斜率過電流保護參考訊號的最高電壓為一第二預設電壓； 以及 當該電子裝置已完成開機時，則該可變斜率過電流保 護參考訊號的起始電壓為一第三預設電壓，具該可變斜率 過電流保護參考訊號的斜率為一第二預設斜率，而該可變 斜率過電流保護參考訊號的最高電壓為該第二預設電壓， 其中，該第二預設斜率大於該第一預設斜率，且該第 一預設電壓大於該第三預設電壓，而該第二預設電壓大於 該第一與該第三預設電壓。 26