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TWI759233B - 複合控制電路 - Google Patents

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TWI759233B
TWI759233B TW110125987A TW110125987A TWI759233B TW I759233 B TWI759233 B TW I759233B TW 110125987 A TW110125987 A TW 110125987A TW 110125987 A TW110125987 A TW 110125987A TW I759233 B TWI759233 B TW I759233B
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周勝千
張智勝
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海韻電子工業股份有限公司
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Abstract

一種複合控制電路,包含一輸入端,一輕載訊號處理電路,一慢速反應電路以及一快速反應電路。該複合控制電路主要作為一工作控制晶片的附加電路,令該工作控制晶片雖然僅具單一過電流保護準位,但透過該複合控制電路可產生快慢速、高低準位電流保護以及輕載訊號穩定的複合功能控制,以因應當今電源運用環境複雜以及相容性需求。

Description

複合控制電路
本發明涉及一種搭配工作控制晶片使用的附加電路,尤指一種令原先僅具單一過電流保護準位的一工作控制晶片得具備多種反應模式的複合控制電路。
為確保電力轉換電路的控制得以穩定,目前用以控制電力轉換電路的一工作控制晶片普遍具有一過電流保護機制,透過該過電流保護機制確保該電力轉換電路的工作。然而,該過電流保護機制僅是以單一判斷位準來決定是否啟動保護,對於電力轉換電路工作環境日趨複雜的今日來說,是無法滿足現今應用需求或相容性需求。
此外,現今亦有部分工作控制晶片具備一節能工作模式,透過一節能判斷位準來決定電力轉換電路是否以該節能工作模式工作。但,電力轉換電路處於輕載狀態時,該工作控制晶片回授取得的電訊號不穩定,導致該工作控制晶片無法準確地控制該電力轉換電路。
本發明的主要目的,在於解決習用工作控制晶片僅以單一電流保護準位來判斷是否進行保護的實施方案,已不符合當今電源運用環境複雜及相容性需求的問題。
本發明的另一目的,在於解決習用具備節能控制模式的工作控制晶片無法於受控電路處於輕載工作時取得穩定的回授電訊號,導致工作控制晶片無法穩定控制受控電路的問題。
為達上述目的,本發明提供一種複合控制電路,連接一工作控制晶片的一電流檢測埠,該工作控制晶片以一過電流保護準位比較該電流檢測埠接受的一第一電訊號,該複合控制電路包含一輸入端、一輕載訊號處理電路、一慢速反應電路以及一快速反應電路。該輸入端連接一檢測點以取得一第二電訊號,該輕載訊號處理電路連接該輸入端並接受該第二電訊號,該輕載訊號處理電路基於一訊號處理機制輸出一第三電訊號,該訊號處理機制包含二訊號轉態條件,該第三電訊號的電位是基於該第二電訊號與該二訊號轉態條件決定。該慢速反應電路自該輸入端與該輕載訊號處理電路接受該第二電訊號及該第三電訊號,該慢速反應電路以該第二電訊號與該第三電訊號進行儲能,該慢速反應電路儲能達到一第一反應條件時將向該電流檢測埠提供電位與該過電流保護準位相符的該第一電訊號。該快速反應電路自該輸入端與該輕載訊號處理電路接受該第二電訊號及該第三電訊號,該快速反應電路於該第二電訊號或該第三電訊號的電位達一第二反應條件時快速向該電流檢測埠提供電位與該過電流保護準位相符的該第一電訊號。
一實施例中,該複合控制電路包含一設於該輸入端與該慢速反應電路及該快速反應電路的第一二極體。
一實施例中,該複合控制電路包含一與該慢速反應電路、該快速反應電路及該電流檢測埠連接的第一電容。
一實施例中,該慢速反應電路包含一第二電容以及一與該第二電容形成一第一節點的第一電阻,該第一節點連接第一二極體與該輕載訊號處理電路,該第一節點接受該第一二極體所傳遞的該第二電訊號以及該輕載訊號處理電路輸出的該第三電訊號,該第二電容的負極接地,該第一電阻未連接該第二電容的一端連接該電流檢測埠。
一實施例中,該快速反應電路包含一第二電阻,一與該第二電阻串聯並形成一第二節點的第三電阻,以及一連接該第三電阻的第二二極體,該第二二極體的正極連接該第二節點,負極連接該電流檢測埠,該第二電阻連接該第一二極體與該輕載訊號處理電路,該第二電阻接受該第一二極體所傳遞的該第二電訊號以及該輕載訊號處理電路輸出的該第三電訊號。
一實施例中,該輕載訊號處理電路包含一第四電阻,一與該第四電阻串聯並形成一第三節點的第三電容,一比較器,一連接該比較器、該慢速反應電路與該快速反應電路的第三二極體,一連接該第三二極體與該比較器的第四二極體以及一連接該第四二極體與該第三節點的第五電阻,該比較器具有一連接該第三節點的正相輸入端,一連接一參考電壓源的負相輸入端,以及一與該第三二極體及該第四二極體形成一第四節點的輸出端,該第三二極體的正極連接該第四節點,該第四二極體的正極連接該第四節點。
一實施例中,該輕載訊號處理電路包含一第六電阻,一與該第六電阻串聯並形成一第五節點的第四電容,一穩壓三極體,一工作電壓源,一連接該工作電壓源與該穩壓三極體的第七電阻,一金氧半場效電晶體,一連接該穩壓三極體的第八電阻,一與該第八電阻串聯並形成一第六節點的第九電阻,一連接該慢速反應電路與該快速反應電路的第五二極體,一與該第五二極體連接並形成一第七節點的第六二極體,一與該第六二極體串聯並連接該第五節點的第十電阻,以及一連接該工作電壓源與該第七節點的第十一電阻,該金氧半場效電晶體的閘極連接該第六節點,該金氧半場效電晶體的汲極連接該第七節點,該第五二極體的正極連接該第七節點,該第六二極體的正極連接該第七節點,該穩壓三極體與該第七電阻及該第八電阻連接以形成一第八節點。
一實施例中,該工作控制晶片為一LLC電路工作控制晶片。
透過本發明前述實施,相較於習用具有以下特點:本發明該複合控制電路透過所屬的該快速反應電路、該慢速反應電路反應時間及觸發動作準位的不同,令該工作控制晶片原先僅有的單一種觸發狀態,可衍生出多種的控制型態。除此之外,本發明該輕載訊號處理電路對受控電路處於輕載狀態時產生第二電訊號進行處理,而可避免該第二電訊號輕載時的震盪導致該工作控制晶片錯誤控制。
本發明詳細說明及技術內容,茲配合圖式說明如下:
請參閱圖1,本發明提供一種複合控制電路10,主要作為一工作控制晶片20的附掛電路,該工作控制晶片20可為一LLC電路工作控制晶片,該工作控制晶片20具有一提供該複合控制電路10連接的電流檢測埠21,該工作控制晶片20以一過電流保護準位比較該電流檢測埠21接受的一第一電訊號30,當該第一電訊號30準位達到該過電流保護準位所規範時,該工作控制晶片20將以一保護機制對受控電路40(如LLC電路)進行相關控制。
該複合控制電路10連接該工作控制晶片20的該電流檢測埠21,該複合控制電路10包含一輸入端11,一輕載訊號處理電路12,一慢速反應電路15以及一快速反應電路16。其中,該輸入端11連接一檢測點41以取得一第二電訊號31。復請參閱圖1及圖2,該輕載訊號處理電路12連接該輸入端11並接受該第二電訊號31,該輕載訊號處理電路12令前述受控電路40處於輕載狀態時產生的該第二電訊號31得以較穩定的型態向後級電路傳遞。該輕載訊號處理電路12基於一訊號處理機制輸出一第三電訊號32,該訊號處理機制包含二訊號轉態條件,該第三電訊號32電位是基於該第二電訊號31與該二訊號轉態條件決定。具體來說,該二訊號轉態條件的轉態位準不同(如圖2中50、51),該二訊號轉態條件的其一的轉態位準高於該二訊號轉態條件的另一,該輕載訊號處理電路12接受的該第二電訊號31的準位需符合該二訊號轉態條件的其中之一,該第三電訊號32才會產生轉態,需說明地,該輕載訊號處理電路12輸出的該第三電訊號32如同一般數位訊號,僅有高電位(數位訊號中的1)及低電位(數位訊號中的0)兩型態。該輕載訊號處理電路12接受的該第二電訊號31高於或等於該二訊號轉態條件中轉態位準較高者時,該第三電訊號32將以高電位輸出。當該輕載訊號處理電路12於後接受的該第二電訊號31低於或等於該二訊號轉態條件中轉態位準較低者時,該第三電訊號32將由原本的高電位轉態為低電位。該第三電訊號32直至該輕載訊號處理電路12接受的該第二電訊號31再次高於或等於該二訊號轉態條件中轉態位準較高者時,才會再次轉態。
另一方面,該慢速反應電路15自該輸入端11與該輕載訊號處理電路12接受該第二電訊號31及該第三電訊號32,該慢速反應電路15以該第二電訊號31與該第三電訊號32進行儲能,該慢速反應電路15儲能達到一第一反應條件時將向該電流檢測埠21提供電位與該過電流保護準位相符的該第一電訊號30,該第一反應條件可為該慢速反應電路15的儲能電位。需了解到,本發明該慢速反應電路15於儲能過程中仍然有對該電流檢測埠21提供該第一電訊號30,只是此時該第一電訊號30的電位未符合該過電流保護準位。
又,該快速反應電路16自該輸入端11與該輕載訊號處理電路12接受該第二電訊號31及該第三電訊號32,該快速反應電路16於該第二電訊號31與該第三電訊號32的電位累加達一第二反應條件時快速向該電流檢測埠21提供電位與該過電流保護準位相符的該第一電訊號30。進一步來說,該快速反應電路16與該慢速反應電路15不同的地方在於,該快速反應電路16是基於該第二電訊號31與該第三電訊號32的電位累加直接進行反應,該慢速反應電路15則以儲能電位進行反應。前述兩者反應時間及動作準位不同,令該工作控制晶片20原先僅有的單一種觸發狀態,可衍生出多種的控制型態。
復請參閱圖1,該複合控制電路10包含一設於該輸入端11與該慢速反應電路15及該快速反應電路16的第一二極體17。一實施例中,該複合控制電路10包含一與該慢速反應電路15、該快速反應電路16及該電流檢測埠21連接的第一電容18。
復請參閱圖1及圖3,一實施例中,該慢速反應電路15包含一第二電容151,以及一與該第二電容151形成一第一節點152的第一電阻153,該第一節點152連接第一二極體17與該輕載訊號處理電路12,並接受該第一二極體17所傳遞的該第二電訊號31以及該輕載訊號處理電路12輸出的該第三電訊號32,該第二電容151的負極接地,該第一電阻153未連接該第二電容151的一端連接該電流檢測埠21。另一方面,該快速反應電路16包含一第二電阻161,一與該第二電阻161串聯並形成一第二節點162的第三電阻163,以及一連接該第三電阻163的第二二極體164,該第二二極體164的正極連接該第二節點162,負極連接該電流檢測埠21,該第二電阻161連接該第一二極體17與該輕載訊號處理電路12,並接受該第一二極體17所傳遞的該第二電訊號31以及該輕載訊號處理電路12輸出的該第三電訊號32。
復請參閱圖1及圖4,一實施例中,該輕載訊號處理電路12包含一第四電阻121,一與該第四電阻121串聯並形成一第三節點122的第三電容123,一比較器124,一連接該比較器124、該慢速反應電路15與該快速反應電路16的第三二極體125,一連接該第三二極體125與該比較器124的第四二極體126以及一連接該第四二極體126與該第三節點122的第五電阻127,該比較器124具有一連接該第三節點122的正相輸入端128,一連接一參考電壓源129的負相輸入端130,以及一與該第三二極體125及該第四二極體126形成一第四節點131的輸出端132,該第三二極體125的正極連接該第四節點131,該第四二極體126的正極連接該第四節點131。除前述之外,請搭配參閱圖5,該輕載訊號處理電路12於另一實施例中,包含一第六電阻133,一與該第六電阻133串聯並形成一第五節點134的第四電容135,一穩壓三極體136,一工作電壓源137,一連接該工作電壓源137與該穩壓三極體136的第七電阻138,一金氧半場效電晶體139,一連接該穩壓三極體136的第八電阻140,一與該第八電阻140串聯並形成一第六節點141的第九電阻142,一連接該慢速反應電路15與該快速反應電路16的第五二極體143,一與該第五二極體143連接並形成一第七節點144的第六二極體145,一與該第六二極體145串聯並連接該第五節點134的第十電阻146,以及一連接該工作電壓源137與該第七節點144的第十一電阻147,該金氧半場效電晶體139的閘極連接該第六節點141,該金氧半場效電晶體139的汲極連接該第七節點144,該第五二極體143的正極連接該第七節點144,該第六二極體145的正極連接該第七節點144,該穩壓三極體136與該第七電阻138及該第八電阻140連接以形成一第八節點148。
綜上述僅為本發明的一較佳實施例而已,當不能以此限定本發明實施範圍,即凡依本發明申請專利範圍所作的均等變化與修飾,皆應仍屬本發明專利涵蓋範圍。
10:複合控制電路 11:輸入端 12:輕載訊號處理電路 121:第四電阻 122:第三節點 123:第三電容 124:比較器 125:第三二極體 126:第四二極體 127:第五電阻 128:正相輸入端 129:參考電壓源 130:負相輸入端 131:第四節點 132:輸出端 133:第六電阻 134:第五節點 135:第四電容 136:穩壓三極體 137:工作電壓源 138:第七電阻 139:金氧半場效電晶體 140:第八電阻 141:第六節點 142:第九電阻 143:第五二極體 144:第七節點 145:第六二極體 146:第十電阻 147:第十一電阻 148:第八節點 15:慢速反應電路 151:第二電容 152:第一節點 153:第一電阻 16:快速反應電路 161:第二電阻 162:第二節點 163:第三電阻 164:第二二極體 17:第一二極體 18:第一電容 20:工作控制晶片 21:電流檢測埠 30:第一電訊號 31:第二電訊號 32:第三電訊號 40:受控電路 41:檢測點 50:轉態位準 51:轉態位準
圖1,本發明複合控制電路的實施示意圖。 圖2,受控電路處於輕載狀態時產生的第二電訊號受本發明輕載訊號處理電路進行訊號處理的訊號波型示意圖。 圖3,本發明一實施例慢速反應電路及快速反應電路的電路示意圖。 圖4,本發明一實施例輕載訊號處理電路的電路示意圖。 圖5,本發明另一實施例輕載訊號處理電路的電路示意圖。
10:複合控制電路
11:輸入端
12:輕載訊號處理電路
15:慢速反應電路
16:快速反應電路
17:第一二極體
18:第一電容
20:工作控制晶片
21:電流檢測埠
30:第一電訊號
31:第二電訊號
32:第三電訊號
40:受控電路
41:檢測點

Claims (9)

  1. 一種複合控制電路,連接一工作控制晶片的一電流檢測埠,該工作控制晶片以一過電流保護準位比較該電流檢測埠接受的一第一電訊號,該複合控制電路包含: 一輸入端,連接一檢測點以取得一第二電訊號; 一輕載訊號處理電路,連接該輸入端並接受該第二電訊號,該輕載訊號處理電路基於一訊號處理機制輸出一第三電訊號,該訊號處理機制包含二訊號轉態條件,該第三電訊號的電位是基於該第二電訊號與該二訊號轉態條件決定; 一慢速反應電路,自該輸入端與該輕載訊號處理電路接受該第二電訊號及該第三電訊號,該慢速反應電路以該第二電訊號與該第三電訊號進行儲能,該慢速反應電路儲能達到一第一反應條件時將向該電流檢測埠提供電位與該過電流保護準位相符的該第一電訊號;以及 一快速反應電路,自該輸入端與該輕載訊號處理電路接受該第二電訊號及該第三電訊號,該快速反應電路於該第二電訊號與該第三電訊號的電位累加達一第二反應條件時快速向該電流檢測埠提供電位與該過電流保護準位相符的該第一電訊號。
  2. 如請求項1所述的複合控制電路,其中,該複合控制電路包含一連接於該輸入端與該慢速反應電路及該快速反應電路的第一二極體。
  3. 如請求項2所述的複合控制電路,其中,該複合控制電路包含一與該慢速反應電路、該快速反應電路及該電流檢測埠連接的第一電容。
  4. 如請求項2或3所述的複合控制電路,其中,該慢速反應電路包含一第二電容以及一與該第二電容形成一第一節點的第一電阻,該第一節點連接第一二極體與該輕載訊號處理電路,該第一節點接受該第一二極體所傳遞的該第二電訊號以及該輕載訊號處理電路輸出的該第三電訊號,該第二電容的負極接地,該第一電阻未連接該第二電容的一端連接該電流檢測埠。
  5. 如請求項4所述的複合控制電路,其中,該快速反應電路包含一第二電阻,一與該第二電阻串聯並形成一第二節點的第三電阻,以及一連接該第三電阻的第二二極體,該第二二極體的正極連接該第二節點,負極連接該電流檢測埠,該第二電阻連接該第一二極體與該輕載訊號處理電路,該第二電阻接受該第一二極體所傳遞的該第二電訊號以及該輕載訊號處理電路輸出的該第三電訊號。
  6. 如請求項2或3所述的複合控制電路,其中,該快速反應電路包含一第二電阻,一與該第二電阻串聯並形成一第二節點的第三電阻,以及一連接該第三電阻的第二二極體,該第二二極體的正極連接該第二節點,負極連接該電流檢測埠,該第二電阻連接該第一二極體與該輕載訊號處理電路,該第二電阻接受該第一二極體所傳遞的該第二電訊號以及該輕載訊號處理電路輸出的該第三電訊號。
  7. 如請求項1至3任一項所述的複合控制電路,其中,該輕載訊號處理電路包含一第四電阻,一與該第四電阻串聯並形成一第三節點的第三電容,一比較器,一連接該比較器、該該慢速反應電路與該快速反應電路的第三二極體,一連接該第三二極體與該比較器的第四二極體以及一連接該第四二極體與該第三節點的第五電阻,該比較器具有一連接該第三節點的正相輸入端,一連接一參考電壓源的負相輸入端,以及一與該第三二極體及該第四二極體形成一第四節點的輸出端,該三二極體的正極連接該第四節點,該第四二極體的正極連接該第四節點。
  8. 如請求項1至3任一項所述的複合控制電路,其中,該輕載訊號處理電路包含一第六電阻,一與該第六電阻串聯並形成一第五節點的第四電容,一穩壓三極體,一工作電壓源,一連接該工作電壓源與該穩壓三極體的第七電阻,一金氧半場效電晶體,一連接該穩壓三極體的第八電阻,一與該第八電阻串聯並形成一第六節點的第九電阻,一連接該慢速反應電路與該快速反應電路的第五二極體,一與該第五二極體連接並形成一第七節點的第六二極體,一與該第六二極體串聯並連接該第五節點的第十電阻,以及一連接該工作電壓源與該第七節點的第十一電阻,該金氧半場效電晶體的閘極連接該第六節點,該金氧半場效電晶體的汲極連接該第七節點,該第五二極體的正極連接該第七節點,該第六二極體的正極連接該第七節點,該穩壓三極體與該第七電阻及該第八電阻連接以形成一第八節點。
  9. 如請求項1所述的複合控制電路,其中,該工作控制晶片為一LLC電路工作控制晶片。
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