[发明专利]短路保护方法和返驰式转换器

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统，尤其涉及适用于电力系统的短路保护方法和返驰式转换器。

背景技术

由于使用可开关的开关晶体管调节输出电压或输出电流可以使得SMPS转换器不会在非零电流和电压的线性区域中运作，所以交换式电源供应(Switching Mode Power Supply，下称SMPS)转换器可提供优秀的电力转换功率。因为晶体管电流或电压趋近于0，所以电力消耗大幅降低。由于高效能的关系，SMPS转换器在多种便携式装置(例如移动电话、数码相机、平板电脑、数字音乐播放器、媒体播放器、便携硬盘、手持游戏主机、以及其他手持消费者电子装置)中被广泛采用。在电路设计中，通常会将具有反馈回路的返驰式控制实现于SMPS转换器之中，用以提供电力调节的方式。

在短路时，由于通过的大电流，SMPS转换器可能会遭到损害。同时通过的最大电流也限制SMPS转换器所能供给的最大电力。因此晶体管电流的电流限制是一种取舍。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明一实施例公开了一种短路保护方法，适用于一返驰式转换器，该返驰式转换器包括一变压器，该短路保护方法包括：根据来自上述变压器的一二次线圈的一输出电压输出产生一反馈电压；根据上述反馈电压控制经过上述变压器的一一次线圈的一一次电流；根据上述一次电流判定一感测电压；根据上述感测电压判定一短路状况；当该短路状况发生时，根据一短路感测电压限制设定上述一次电流；以及当该短路状况未发生时，根据一正常感测电压限制设定上述一次电流。

本发明又一实施例还公开了一种返驰式转换器，包括一变压器、一二次电路、一控制器、一开关晶体管、一感测电阻以及一控制电路。该变压器包括一一次线圈和一二次线圈，其中上述二次线圈输出一输出电压。该二次电路耦接上述二次线圈，以及产生一反馈电压根据上述输出电压。该开关晶体管控制通过上述变压器的上述一次线圈的一一次电流。该感测电阻耦接上述开关晶体管，以及通过上述一次电流建立一感测电压。该控制电路光耦合至上述二次电路，用于根据上述反馈电压控制上述开关晶体管，根据上述感测电压判定一短路，当该短路状况发生时，根据一短路感测电压限制设定上述一次电流，以及当该短路状况未发生时，根据一正常感测电压限制设定上述一次电流。

本发明具有在正常状况下通过较高的正常感测电压限制Vcs_max提供足够的电力输出，并在短路状况下通过较低的短路感测电压限制Vcs_short使跨越切换晶体管M1电压降至可忍受的范围，借以提供短路保护的好处。

附图说明

图1为本发明实施例中一种返驰式交换电源供应器1的电路图。

图2显示通过控制信号KV_FB限制感测电压Vcs的波形图。

图3为通过短路信号限制Vcs_max限制感测电压Vcs的波形图。

图4在短路状况通过短路信号限制Vcs_max限制感测电压Vcs的示意图。

图5A显示本发明实施例中短路状况下感测电压Vcs的波形图。

图5B显示本发明实施例中重载状况下感测电压Vcs的波形图。

图6显示本发明实施例中轻载状况下感测电压Vcs的波形图。

图7为本发明实施例中图1的PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调变)控制器12的电路图。

图8显示本发明实施例中另一图1的PWM控制器12的电路图。

图9显示本发明实施例中感测电压限制Vcs_limit的波形图。

图10显示Vcs_limit的连续波形图的例子。

图11显示本发明实施例中一种短路保护方法11的流程图。

其中，附图标记说明如下：

10～变压器；

W1～一次线圈；

W2～二次线圈；

12～PWM控制器；

14～二次电路；

D1～二极管；

OPTO～光耦合器；

TL431～并联稳压器；

M1～开关晶体管；

Rcs～感测电阻；

Ics～一次电流；

Vcs～感测电压；

Vin～输入电压；

Vout～输出电压；

Vdiv～分割电压；

V_FB～反馈电压；

S_PWM～PWM信号；

Tshort～延迟时间；