本發(fā)明是有關(guān)于一種功率輸出保護(hù)電路，尤其是有關(guān)于一種隨著輸出功率的改變而具有動(dòng)態(tài)保護(hù)能力的功率輸出保護(hù)電路。

背景技術(shù)：

在傳統(tǒng)的輸出保護(hù)電路當(dāng)中，以輸出電壓保護(hù)電路為例，一般會(huì)設(shè)定過電壓以及欠電壓兩個(gè)電壓準(zhǔn)位，當(dāng)輸出電壓的準(zhǔn)位大于所設(shè)定的過電壓準(zhǔn)位的時(shí)候，啟動(dòng)過電壓保護(hù)模式，藉此避免電子裝置接收的電壓過大而損壞內(nèi)部組件。類似地，當(dāng)輸出電壓的準(zhǔn)位小于所設(shè)定的欠電壓準(zhǔn)位的時(shí)候，啟動(dòng)欠電壓保護(hù)模式，藉此避免電子裝置接收的電壓過低而損壞內(nèi)部組件。

然而，由于產(chǎn)品規(guī)格的不同，不同的電子裝置所需要的電壓值也會(huì)不同，而電源供應(yīng)器或是充電器，有可能會(huì)設(shè)計(jì)來提供不同的電壓值給特定的電子裝置，這時(shí)候僅設(shè)定固定的過電壓以及欠電壓兩個(gè)電壓保護(hù)準(zhǔn)位是不夠的，例如將過電壓保護(hù)準(zhǔn)位設(shè)定為12V，對(duì)于需求電壓為5V的電子裝置來說便無法達(dá)成良好的保護(hù)效果，因?yàn)楫?dāng)輸出電壓超過5V而低于12V的時(shí)候，對(duì)于此電子裝置來說已經(jīng)是過電壓狀態(tài)，但是過電壓保護(hù)模式卻無法及時(shí)啟動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種功率輸出保護(hù)電路，其可用來解決上述的問題。

本發(fā)明另提供一種適用于上述功率輸出保護(hù)電路的功率輸出保護(hù)方法。

本發(fā)明提出的一種功率輸出保護(hù)電路，包括電源轉(zhuǎn)換單元、第一訊號(hào)控制單元、回授單元、第一比較單元以及保護(hù)控制單元。電源轉(zhuǎn)換單元用以接收電源并將其轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生輸出訊號(hào)。第一訊 號(hào)控制單元用以接收控制訊號(hào)并依據(jù)所接收的控制訊號(hào)而將輸出訊號(hào)轉(zhuǎn)換成第一默認(rèn)值?；厥趩卧靡詫⒌谝荒J(rèn)值處理后回授至電源轉(zhuǎn)換單元以控制輸出訊號(hào)的功率。第一比較單元用以將第一默認(rèn)值以及第一參考值進(jìn)行比較而產(chǎn)生第一比較結(jié)果。保護(hù)控制單元用以依據(jù)第一比較結(jié)果而決定是否輸出保護(hù)控制訊號(hào)并據(jù)此調(diào)整輸出訊號(hào)的功率。

本發(fā)明又提出的一種功率輸出保護(hù)方法，適用于上述的功率輸出保護(hù)電路，此方法包括下列步驟：接收電源并將所接收的電源轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生輸出訊號(hào)；接收控制訊號(hào)并依據(jù)所接收的控制訊號(hào)而將輸出訊號(hào)轉(zhuǎn)換成默認(rèn)值；將默認(rèn)值處理后回授至電源轉(zhuǎn)換單元以控制輸出訊號(hào)的功率；將默認(rèn)值以及參考值進(jìn)行比較而產(chǎn)生比較結(jié)果；以及依據(jù)比較結(jié)果而決定是否輸出保護(hù)控制訊號(hào)并據(jù)此調(diào)整輸出訊號(hào)的功率。

本發(fā)明因采用第一訊號(hào)控制單元以及回授單元來控制電源轉(zhuǎn)換單元所輸出的功率，并且藉由第一比較單元來將第一訊號(hào)控制單元根據(jù)所接收的控制訊號(hào)以及所接收的輸出訊號(hào)而產(chǎn)生的第一默認(rèn)值與第一參考值進(jìn)行比較所產(chǎn)生的比較結(jié)果來判斷輸出訊號(hào)的功率是否異常，若輸出訊號(hào)的功率異常則藉由保護(hù)控制單元所輸出的保護(hù)控制訊號(hào)來調(diào)整輸出訊號(hào)的功率，或是重置電源轉(zhuǎn)換單元，因此可以隨著輸出功率的變動(dòng)而具有動(dòng)態(tài)的輸出功率保護(hù)功效。

為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例并配合所附圖式做詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的功率輸出保護(hù)電路的方塊圖；

圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例的功率輸出保護(hù)電路的方塊圖；

圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的功率輸出保護(hù)電路的方塊圖；

圖4為本發(fā)明再一實(shí)施例的功率輸出保護(hù)電路的方塊圖；

圖5為本發(fā)明又再一實(shí)施例的功率輸出保護(hù)電路的方塊圖；

圖6為本發(fā)明一實(shí)施例的功率輸出保護(hù)電路的波形示意圖；

圖7為本發(fā)明一實(shí)施例的功率輸出保護(hù)方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的功率輸出保護(hù)電路的方塊圖。如圖1所示，功率輸出保護(hù)電路100包括電源轉(zhuǎn)換單元10、第一訊號(hào)控制單元11、回授單元12、第一比較單元13以及保護(hù)控制單元15。電源轉(zhuǎn)換單元10用以接收電源Vin并將其轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生輸出訊號(hào)Vout。第一訊號(hào)控制單元11用以接收控制訊號(hào)Control并依據(jù)所接收的控制訊號(hào)Control而將輸出訊號(hào)Vout轉(zhuǎn)換成第一默認(rèn)值V1。回授單元12用以將第一默認(rèn)值V1處理后回授至電源轉(zhuǎn)換單元10以控制輸出訊號(hào)Vout的功率。第一比較單元13用以將第一默認(rèn)值V1以及第一參考值Vref1進(jìn)行比較而產(chǎn)生第一比較結(jié)果Vres1。保護(hù)控制單元15用以依據(jù)第一比較結(jié)果Vres1而決定是否輸出保護(hù)控制訊號(hào)Sp并據(jù)此調(diào)整輸出訊號(hào)Vout的功率。

承上述，在本實(shí)施例中，電源Vin例如是一個(gè)電壓電源，而輸出訊號(hào)Vout例如是一個(gè)輸出電壓，第一默認(rèn)值V1以及第一參考值Vref1也都是電壓訊號(hào)，但本發(fā)明并不以此為限。此外，電源轉(zhuǎn)換單元10例如是一個(gè)交流轉(zhuǎn)直流或是直流轉(zhuǎn)直流的電源轉(zhuǎn)換器，而第一訊號(hào)控制單元11例如是包含串聯(lián)電阻而形成的可變電阻，藉由接收的控制訊號(hào)Control來改變其阻值并藉由分壓定理來產(chǎn)生第一默認(rèn)值V1?；厥趩卧?2例如是一個(gè)負(fù)回授的閉回路放大電路，其可將第一控制單元11產(chǎn)生的第一默認(rèn)值V1進(jìn)行放大或是縮小的訊號(hào)處理，接著搭配比較器進(jìn)行脈寬調(diào)變(Power Width Modulation)而提升或是降低電源轉(zhuǎn)換單元10所產(chǎn)生的輸出訊號(hào)Vout，藉此得到所需要的輸出電壓。特別一提的是，由于負(fù)回授的閉回路放大電路的正輸入端以及負(fù)輸入端實(shí)質(zhì)上可視為虛接地(Virtual Ground)，因此當(dāng)?shù)谝挥嵦?hào)控制單元11因應(yīng)控制訊 號(hào)Control而改變分壓的時(shí)候，在穩(wěn)定狀態(tài)下的第一默認(rèn)值V1會(huì)與閉回路放大電路的正輸入端所接收的參考電壓實(shí)質(zhì)上相同，因此第一默認(rèn)值V1在穩(wěn)定狀態(tài)下實(shí)質(zhì)上會(huì)回到一個(gè)定值。然而，當(dāng)輸入電源Vin不穩(wěn)定的時(shí)候，第一默認(rèn)值V1會(huì)也會(huì)跟著不穩(wěn)定，因此只要將第一默認(rèn)值V1與第一參考值Vref1做比較就可以從第一比較結(jié)果Vres1得知輸出訊號(hào)Vout是否處在過電壓或是欠電壓的狀態(tài)，當(dāng)輸出訊號(hào)Vout有過電壓或是欠電壓的情況時(shí)，保護(hù)控制單元15便會(huì)對(duì)應(yīng)地送出保護(hù)控制訊號(hào)Sp來控制回授單元12所輸出的脈寬(Power Width)以將輸出訊號(hào)Vout調(diào)整成正常值，或是重置電源轉(zhuǎn)換單元10以避免異常的輸出訊號(hào)Vout對(duì)后端裝置造成不良的影響。以下將根據(jù)與上述相同的原理而提出多個(gè)不同的實(shí)施例。

圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例的功率輸出保護(hù)電路的方塊圖。圖2與圖1中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的組件或訊號(hào)，而圖2與圖1的差異在于，圖2的功率輸出保護(hù)電路200更包括第二比較單元23，用以將第一默認(rèn)值V1以及第二參考值Vref2進(jìn)行比較而產(chǎn)生第二比較結(jié)果Vres2。第一參考值Vref1與第二參考值Vref2不同，保護(hù)控制單元15依據(jù)第一比較結(jié)果Vres1以及第二比較結(jié)果Vres2至少其中之一而輸出保護(hù)控制訊號(hào)Sp。在本實(shí)施例中，第一比較結(jié)果Vres1是在第一默認(rèn)值V1實(shí)質(zhì)上大于第一參考值Vref1的時(shí)候產(chǎn)生，也就是用以偵測(cè)過電壓，而第二比較結(jié)果Vres2是在第一默認(rèn)值V1實(shí)質(zhì)上小于第二參考值Vref2的時(shí)候產(chǎn)生，也就是用以偵測(cè)欠電壓。

圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的功率輸出保護(hù)電路的方塊圖。圖3與圖2中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的組件或訊號(hào)，而圖3與圖2的差異在于，圖3的功率輸出保護(hù)電路300更包括感測(cè)單元31、第二訊號(hào)控制單元32以及電流值比較單元33。感測(cè)單元31用以接收輸出訊號(hào)Vout并感測(cè)輸出訊號(hào)Vout中的電流成分而對(duì)應(yīng)地輸出電流訊號(hào)Iout。第二訊號(hào)控制單元32用以接收控制訊號(hào)Control 并依據(jù)控制訊號(hào)Control而將電流訊號(hào)Iout轉(zhuǎn)換成電流默認(rèn)值I1。電流值比較單元33用以將電流默認(rèn)值I1以及電流參考值Iref進(jìn)行比較而產(chǎn)生電流值比較結(jié)果Ires。保護(hù)控制單元15依據(jù)第一比較結(jié)果Vres1、第二比較結(jié)果Vres2或電流值比較結(jié)果Ires至少其中之一而決定是否輸出保護(hù)控制訊號(hào)Sp并據(jù)此調(diào)整輸出訊號(hào)Vout的功率。

圖4為本發(fā)明再一實(shí)施例的功率輸出保護(hù)電路的方塊圖。圖4與圖2中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的組件或訊號(hào)。圖4與圖2的差異在于，圖4的功率輸出保護(hù)電路400更包括第二訊號(hào)控制單元41以及第三訊號(hào)控制單元42。第二訊號(hào)控制單元41用以接收控制訊號(hào)Control并依據(jù)控制訊號(hào)Control而將輸出訊號(hào)Vout轉(zhuǎn)換成第二默認(rèn)值V2。類似地，第三訊號(hào)控制單元42用以接收控制訊號(hào)Control并依據(jù)控制訊號(hào)Control而將輸出訊號(hào)Vout轉(zhuǎn)換成第三默認(rèn)值V3?；厥趩卧?1用以將第一默認(rèn)值V1處理后(如前面對(duì)圖1的說明所述)回授至電源轉(zhuǎn)換單元10以控制輸出訊號(hào)Vout的功率。與圖2不同的是，在圖4中，第一比較單元13用以將第二默認(rèn)值V2以及第一參考值Vref1進(jìn)行比較而產(chǎn)生比較結(jié)果，第二比較單元23用以將第三默認(rèn)值V3以及第二參考值Vref2進(jìn)行比較而產(chǎn)生比較結(jié)果，保護(hù)控制單元15則用以依據(jù)第一比較單元13以及第二比較單元23所產(chǎn)生的比較結(jié)果至少其中之一而決定是否輸出保護(hù)控制訊號(hào)Sp并據(jù)此調(diào)整輸出訊號(hào)Vout的功率。具體來說，圖4由于采用了第二訊號(hào)控制單元41以及第三訊號(hào)控制單元42來將輸出訊號(hào)Vout對(duì)應(yīng)地轉(zhuǎn)換為第二默認(rèn)值V2以及第三默認(rèn)值V3，因此可以依據(jù)不同的使用需求而設(shè)定不同的過電壓以及欠電壓保護(hù)默認(rèn)值，而不必如圖2一般局限于固定的第一默認(rèn)值V1。同樣地，圖4的功率輸出保護(hù)電路400當(dāng)中的輸出訊號(hào)Vout、第一默認(rèn)值V1、第二默認(rèn)值V2、第三默認(rèn)值V3、第一參考值Vref1以及第二參考值Vref2都是電壓訊號(hào)。

圖5為本發(fā)明又再一實(shí)施例的功率輸出保護(hù)電路的方塊圖。 圖5與圖4中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的組件或訊號(hào)。圖5與圖4差異在于，圖5的功率輸出保護(hù)電路500更包括感測(cè)單元51、第四訊號(hào)控制單元52以及電流值比較單元53。感測(cè)單元51用以接收輸出訊號(hào)Vout并感測(cè)輸出訊號(hào)Vout中的電流成分而對(duì)應(yīng)輸出電流訊號(hào)Iout。第四訊號(hào)控制單元52用以接收控制訊號(hào)Control并依據(jù)控制訊號(hào)Control而將電流訊號(hào)Iout轉(zhuǎn)換成電流默認(rèn)值I1。電流值比較單元53用以將電流默認(rèn)值I1以及電流參考值Iref進(jìn)行比較而產(chǎn)生電流值比較結(jié)果Ires。保護(hù)控制單元15依據(jù)第一比較結(jié)果Vres1、第二比較結(jié)果Vres2或電流值比較結(jié)果Ires至少其中之一而決定是否輸出保護(hù)控制訊號(hào)Sp并據(jù)此調(diào)整輸出訊號(hào)Vout的功率。

圖6為本發(fā)明一實(shí)施例的功率輸出保護(hù)電路的波形示意圖。如圖6所示，假設(shè)輸出訊號(hào)Vout根據(jù)不同的后端裝置(圖未示)而有5V、9V以及12V三種需求，應(yīng)用本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的功率輸出保護(hù)電路可以將過電壓保護(hù)值OVP設(shè)定為輸出訊號(hào)Vout的10％，又可以將欠電壓保護(hù)值UVP設(shè)定為輸出訊號(hào)Vout的-20％，但并不以此為限。此外，根據(jù)圖4所示的功率輸出保護(hù)電路400，可以更彈性地調(diào)整過電壓以及欠電壓的保護(hù)值，而不必在5V、9V以及12V的需求電壓之下都采用相同百分比的過電壓、欠電壓保護(hù)值，例如在需求電壓5V的過電壓保護(hù)值為10％，而在需求電壓12V的過電壓保護(hù)值則可以為5％，但并不以此為限。

圖7為本發(fā)明一實(shí)施例的功率輸出保護(hù)方法的流程圖。根據(jù)前面所述的實(shí)施例，可以將本發(fā)明歸納出如圖7所示的功率輸出保護(hù)方法，此方法包括步驟S701～S705。步驟S701：接收電源并將所接收的電源轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生輸出訊號(hào)。步驟S702：接收控制訊號(hào)并依據(jù)所接收的控制訊號(hào)而將輸出訊號(hào)轉(zhuǎn)換成默認(rèn)值。步驟S703：將默認(rèn)值處理后回授至電源轉(zhuǎn)換單元以控制輸出訊號(hào)的功率。步驟S704：將默認(rèn)值以及參考值進(jìn)行比較而產(chǎn)生比較結(jié)果。步驟705：依據(jù)比較結(jié)果而決定是否輸出保護(hù)控制訊號(hào)并據(jù)此調(diào) 整輸出訊號(hào)的功率。

綜上所述，本發(fā)明藉由訊號(hào)控制單元以及回授單元來控制電源轉(zhuǎn)換單元所輸出訊號(hào)的功率，并藉由比較單元來將訊號(hào)控制單元處理后所產(chǎn)生的默認(rèn)值與參考值做比較，因此可以隨著輸出訊號(hào)而動(dòng)態(tài)地調(diào)整過電壓以及欠電壓的保護(hù)值。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)是權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。