电源转换器、开关控制电路及电流感测电阻短路侦测方法

电源转换器、开关控制电路及电流感测电阻短路侦测方法
【专利摘要】本发明提出一种电源转换器、开关控制电路及电流感测电阻短路侦测方法。电源转换器包含：变压器电路、功率开关、电流感测电阻及开关控制单元。功率开关根据操作讯号而导通或关闭，进而将输入电压转换为输出电压。电流感测电阻的一端与功率开关耦接，另一端耦接于地。开关控制单元产生操作讯号，以控制功率开关，并且，开关控制单元根据电流感测讯号与相关于输入电压的信息而于第一延迟时间产生第一取样电压且于第二延迟时间产生第二取样电压。当第一取样电压与第二取样电压彼此之间的电压差小于参考电压时，判断电流感测电阻有一短路状况发生。
【专利说明】
电源转换器、开关控制电路及电流感测电阻短路侦测方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种电源转换器、开关控制电路及电流感测电阻短路侦测方法，特别是指一种能够有效地判断电流感测电阻是否发生短路，从而避免电源转换器发生损毁的电源转换器、其中的开关控制电路及电流感测电阻短路侦测方法。
【背景技术】
[0002]当现有技术的电源转换器的电流感测电阻(Current sensing resistor，Rcs)发生短路时，若电源控制集成电路(Power ControI IC)没有进行保护，则输入电流会快速升高，进而造成电流感测电阻、功率电开关、电源控制集成电路等元件被烧毁的情况。
[0003]然而，在某些应用场合，并不能仅是简单地设定一个参考值，并将电流感测电阻上的电压与该参考值比较，以决定电流感测电阻是否发生短路。举例而言，电流感测电阻可能与其他电阻连接后，才连接至电源控制集成电路，而在此情况下，可能无法简单取得电流感测电阻上的电压的实际值。
[0004]因此，如何在现行的电源转换器的架构下，有效地侦测其中的电流感测电阻是否发生异常短路，实为一重要课题。
[0005]有鉴于此，本发明提出一种电源转换器及其中的电流感测电阻短路侦测方法，其能够有效地判断电流感测电阻是否发生短路，从而避免电源转换器发生损毁。

【发明内容】

[0006]本发明的目的在于克服现有技术的缺陷与不足，提出一种电源转换器及其中的开关控制电路及电流感测电阻短路侦测方法，其能够有效地判断电流感测电阻是否发生短路，从而避免电源转换器发生损毁。
[0007]为达上述目的，就其中一观点言，本发明提供了一种电源转换器，用以将一输入电压转换为一输出电压，该电源转换器包含:一储能/释能单元;一功率开关，用以根据一操作讯号而导通或关闭，以控制该储能/释能单元，进而将该输入电压转换为该输出电压;一电流感测电阻，其一端与该功率开关耦接，其另一端耦接于地；以及一开关控制单元，用以产生该操作讯号，以控制该功率开关，并且，该开关控制单元与该电流感测电阻耦接，以取得一电流感测讯号，而于一第一延迟时间对该电流感测讯号取样产生一第一取样电压、且于一第二延迟时间对该电流感测讯号取样产生一第二取样电压;其中，当该第一取样电压与该第二取样电压彼此之间的电压差小于一参考电压时，判断该电流感测电阻有一短路状况发生。
[0008]在一种较佳的实施型态中，该开关控制单元还取得相关于该输入电压的信息，并根据该信息来适应性地调整该第一延迟时间和该第二延迟时间。
[0009]在一种较佳的实施型态中，该储能/释能单元包括一变压器电路，或一电感。
[0010]在一种较佳的实施型态中，该开关控制单元包括一电流感测电阻短路侦测电路，当判断该电流感测电阻有该短路状况发生时，该电流感测电阻短路侦测电路产生一电流感测电阻短路讯号，其中该电流感测电阻短路侦测电路包括:一延迟时间产生单元，用以根据该输入电压相关讯号而产生该第一延迟时间与该第二延迟时间；一取样电路，用以根据该第一延迟时间对该电流感测讯号产生该第一取样电压、及根据该第二延迟时间对该电流感测讯号产生该第二取样电压;一加法电路，用以根据该第一取样电压及该第二取样电压，产生该第一取样电压与该第二取样电压彼此之间的电压差；以及一比较器，用以根据该第一取样电压与该第二取样电压彼此之间的电压差以及该参考电压，产生一比较讯号。
[0011 ]在一种较佳的实施型态中，该电流感测电阻短路侦测电路还包括一单击(oneshot)逻辑电路，用以根据该比较讯号，在相关于该操作讯号的时间，产生该电流感测电阻短路讯号。
[0012]在一种较佳的实施型态中，该电源转换器还包含:一补偿电阻，耦接于该电流感测电阻与该开关控制单元之间，其中该补偿电阻用以形成一偏压。
[0013]为达上述目的，就另一观点言，本发明提供了一种电源转换器中的开关控制电路，该电源转换器以一功率开关控制一储能/释能单元，以将一输入电压转换为一输出电压，该开关控制电路包含:一操作讯号产生电路，根据相关于该输出电压的一反馈讯号、以及相关于流过该功率开关电流的一电流感测讯号，产生该操作讯号，其中该电流感测讯号相关于与该功率开关耦接的一电流感测电阻上的电压；以及一电流感测电阻短路侦测电路，其中该电流感测电阻短路侦测电路于一第一延迟时间对该电流感测讯号取样产生一第一取样电压、且于一第二延迟时间对该电流感测讯号取样产生一第二取样电压;其中，当该第一取样电压与该第二取样电压彼此之间的电压差小于一参考电压时，判断该电流感测电阻有一短路状况发生。
[0014]在一种较佳的实施型态中，该开关控制电路还取得相关于该输入电压的信息，并根据该信息来适应性地调整该第一延迟时间和该第二延迟时间。
[0015]在一种较佳的实施型态中，该电流感测电阻短路侦测电路包括:一延迟时间产生单元，用以根据该输入电压相关讯号而产生该第一延迟时间与该第二延迟时间；一取样电路，用以根据该第一延迟时间对该电流感测讯号产生该第一取样电压、及根据该第二延迟时间对该电流感测讯号产生该第二取样电压;一加法电路，用以根据该第一取样电压及该第二取样电压，产生该第一取样电压与该第二取样电压彼此之间的电压差；以及一比较器，用以根据该第一取样电压与该第二取样电压彼此之间的电压差以及该参考电压，产生一比较讯号。
[0016]在一种较佳的实施型态中，该电流感测电阻短路侦测电路还包括一单击逻辑电路，用以根据该比较讯号，在相关于该操作讯号的时间，产生该电流感测电阻短路讯号。
[0017]为达上述目的，就其中一观点言，本发明提供了一种电源转换器，用以将一输入电压转换为一输出电压，该电源转换器包含:一储能/释能单元;一功率开关，用以根据一操作讯号而导通或关闭，以控制该储能/释能单元，进而将该输入电压转换为该输出电压;一电流感测电阻，其一端与该功率开关耦接，其另一端耦接于地；以及一开关控制单元，用以产生该操作讯号，以控制该功率开关，并且，该开关控制单元与该电流感测电阻耦接，以取得一电流感测讯号，而于该电流感测讯号到达一第一电压时开始计数、且于该电流感测讯号到达一第二电压时停止计数;其中，当该计数时间达到一预设时间时，判断该电流感测电阻有一短路状况发生。
[0018]在一种较佳的实施型态中，该开关控制单元适应输入电压的不同而适应性地调整该第一、该第二电压参考值，及/或该预设时间。
[0019]为达上述目的，就其中一观点言，本发明提供了一种用于电源转换器的电流感测电阻短路侦测方法，该电源转换器以一功率开关控制一储能/释能单元，以将一输入电压转换为一输出电压，该电源转换器包含与该功率开关耦接的一电流感测电阻，该电流感测电阻短路侦测方法包含:根据一电流感测讯号，于一第一延迟时间对该电流感测讯号取样产生一第一取样电压、且于一第二延迟时间对该电流感测讯号取样产生一第二取样电压与相关于该输入电压的信息而于一第一延迟时间产生一第一取样电压且于一第二延迟时间产生一第二取样电压，其中该电流感测讯号相关于与该功率开关耦接的一电流感测电阻上的电压；以及当该第一取样电压与该第二取样电压彼此之间的电压差小于一参考电压时，判断该电流感测电阻有一短路状况发生。
[0020]在一种较佳的实施型态中，该方法还包含:根据相关于该输入电压的信息，产生一输入电压相关讯号；以及根据该输入电压相关讯号而适应性地调整该第一延迟时间和该第二延迟时间。
[0021]在一种较佳的实施型态中，当判断该电流感测电阻有该短路状况发生时，还进行以下步骤至少之一:
[0022]关闭该功率开关；
[0023]命令该电源转换器关机;或
[0024]计数该电流感测电阻短路讯号，当该计数值达到门坎值时，命令该电源转换器关机。
【附图说明】
[0025]图1示出本发明一实施例的电源转换器的方块示意图；
[0026]图2标出本发明的反馈电路14的一实施例；
[0027]图3标出本发明的开关控制单元13的一具体实施例；
[0028]图4标出本发明的操作讯号产生电路133的一具体实施例；
[0029]图5示出本发明的电流感测电阻短路侦测电路132的一具体实施例；
[0030]图6示出当电流感测电阻在正常或短路状况时，延迟时间与取样电压彼此之间的关系不意图；
[0031]图7示出本发明的第一延迟时间与第二延迟时间彼此之间具有一比例关系；
[0032]图8A-8J举例显示各种型式的切换式电源转换器。
[0033]图中符号说明
[0034]100电源转换器
[0035]11整流电路
[0036]12二次侧电路
[0037]13开关控制单元
[0038]131输入电压侦测电路
[0039]132电流感测电阻短路侦测电路
[0040]1320延迟时间产生单元[0041 ] 1321比较器
[0042]1322比较器
[0043]1323取样电路
[0044]1324加法电路
[0045]1325比较器
[0046]1326单击逻辑电路
[0047]133操作讯号产生电路
[0048]1331震荡器
[0049]1332驱动栅
[0050]1333闩锁器[0051 ] 134计数器
[0052]14反馈电路
[0053]15变压器电路
[0054]15a一次侧
[0055]15b二次侧
[0056]16功率开关
[0057]CS电流感测端
[0058]CLK频率讯号
[0059]DMAG输入电压端
[0060]FB反馈讯号端
[0061]FB Signal反馈讯号
[0062]GATE操作讯号端
[0063]GND接地电位
[0064]Q闩锁器的输出端
[0065]R闩锁器的输入端
[0066]Rcs电流感测电阻
[0067]Rl补偿电阻
[0068]S闩锁器的输入端
[0069]SI操作讯号
[0070]S2电流感测电阻短路讯号
[0071]S3关机讯号
[0072]SC比较讯号
[0073]Tl第一延迟时间
[0074]Tl_ab第一延迟时间
[0075]Tl_ab第一延迟时间
[0076]Tl_no第一延迟时间
[0077]Τ1，_ηο第一延迟时间
[0078]Τ1，，_ηο第一延迟时间
[0079]Tl_th第一延迟时间
[0080]T2第二延迟时间
[0081]T2_ab第二延迟时间
[0082]T2_no第二延迟时间
[0083]Τ2，_ηο第二延迟时间
[0084]Τ2，，_ηο第二延迟时间
[0085]T2_th第二延迟时间
[0086]ΔΤ时间差
[0087]OUT输出端
[0088]Vac交流电源
[0089]Vcs电流感测讯号
[0090]Vcsl第一取样电压
[0091]Vcs2第二取样电压
[0092]Vcs2_ab第二取样电压
[0093]Vcs2_no第二取样电压
[0094]Vcs2_th第二取样电压
[0095]Vcs_ab异常电流感测讯号
[0096]Vcs_no正常电流感测讯号
[0097]Vcs'_no正常电流感测讯号
[0098]Vcs" _no正常电流感测讯号
[0099]Vcs_th电流感测讯号临界值
[0100]VIN输入电压
[0101]VIN_Signal输入电压相关讯号
[0102]V0UT,V0UT1,V0UT2输出电压
[0103]VRl偏压
[0104]Vrefl参考电压
[0105]Vref2参考电压
[0106]Vth—css参考电压
[0107]AV_ab电压差
[0108]AV_no电压差
[0109]Wl主要绕组
[0110]W2次要绕组
[0111]W3第三绕组
【具体实施方式】
[0112]有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。本发明中的图式均属示意，主要意在表示各装置以及各元件之间的功能作用关系，至于形状、尺寸、方向则并未依照实物比例绘制。
[0113]请参考图1，其显示出本发明一实施例的电源转换器的方块示意图。本实施例中，电源转换器100以隔离式交直流转换器(isolated type AC-DC converter)为例来说明，但本发明不限于此，电源转换器100亦可为其他型式的电源转换器。在隔离式交直流转换器的实施例中，电源转换器100可将一输入电压VIN转换为一输出电压VOUT。电源转换器100包含:一变压器电路15、一功率开关16、一电流感测电阻(Current sensing resistor)Rcs以及一开关控制单元13，其中开关控制单元13例如但不限于可制作成一集成电路。此外，电源转换器100尚可选择性地包含一二次侧电路12、一反馈电路14、以及在电流感测电阻Rcs与开关控制单元13之间可选择性地设置一补偿电阻Rl。隔离式交直流转换器为本领域技术人员所熟悉的电路，因此除了与本发明有关的部分之外，其他电路细节省略绘示，以使图面简洁。
[0114]需说明的是，电源转换器100不限于为隔离式交直流转换器，亦可为其他型式的切换式电源转换器(switching power converter)，例如但不限于同步与异步升压、降压、升降压、反压型电源转换器等，如图8A-8J所示。在这些切换式电源转换器(包括隔离式交直流转换器)中，都具有一开关控制单元(图8A-8J中未示出)，根据相关于该输出电压的一反馈讯号(图8A-8J中未示出)，控制至少一功率开关，此功率开关控制一储能/释能单元(变压器或电感)，以将输入电压VIN转换为输出电压V0UT。本发明可适用于任何类型的切换式电源转换器。
[0115]变压器电路15包括一主要绕组(primary winding)Wl、一次要绕组(secondarywinding)W2与一第三绕组(tertiary winding)W3。主要绕组位于变压器电路15的一次侧15a，用以接收输入电压VIN。次要绕组W2位于变压器电路15的二次侧15b，用以于一输出端OUT产生输出电压V0UT。第三绕组W3位于变压器电路15的一次侧15a，用以根据输入电压VIN，产生相关于输入电压VIN的信息。在一实施例中，输入电压VIN可通过一交流电源Vac经由一整流电路11而产生。
[0116]功率开关16与变压器电路15的主要绕组Wl耦接，用以根据一操作讯号SI而导通或关闭，以控制流过主要绕组Wl的电流，进而通过次要绕组W2的感应，而将输入电压VIN转换为输出电压VOUT。
[0117]开关控制单元13用以产生操作讯号SI(自其操作讯号端GATE输出操作讯号SI)，以控制功率开关16的导通或关闭。在本实施例中，开关控制单元13根据自其电流感测端CS所接收到的电流感测讯号、以及自其反馈讯号端FB所接收到的反馈讯号FB Signal，而产生操作讯号SI。在其他实施例中，例如但不限于当电源转换器100为其他型式的切换式电源转换器时，开关控制单元13可以用不同的反馈控制方式来产生操作讯号SI。同理，由于电源转换器10在本实施例中以隔离式交直流转换器为例来说明，因此，在一实施例中，反馈电路14对应地可为一隔离式反馈电路，例如为一光耦合电路，但本发明不限于此。当电源转换器100为其他型式的切换式电源转换器时，反馈电路14例如但不限于可为其他形式的反馈电路(例如电阻分压电路)、或甚至可以省略。又，同理，当电源转换器100为其他型式的切换式电源转换器时，二次侧电路12可以省略。
[0118]电流感测电阻Res用以感测流过功率开关16的电流；电流感测电阻Rcs的一端与功率开关16親接，另一端親接于地。在本实施例中，在电流感测电阻Rcs与开关控制单元13之间可选择性地设置一补偿电阻R1。此补偿电阻Rl耦接于电流感测电阻Rcs和开关控制单元13的电流感测端CS之间，其作用是形成一偏压VRl，以调整开关控制单元13所接收到的电流感测讯号。举例而言，电源转换器100可能会应用于不同的场合，这些不同的场合中输入电压VIN可能不同(例如90V?265V)，造成功率开关16导通时流过的电流量有所不同，但开关控制单元13内部的参数却是固定的。通过补偿电阻Rl，可使相同的开关控制单元13得以应用在不同输入电压VIN的场合。但需说明的是:本发明也可以应用在没有设置补偿电阻Rl的情况。
[0119]虽然设置补偿电阻Rl可使相同的开关控制单元13得以应用在不同输入电压VIN的场合，但补偿电阻Rl所形成的偏压VRl也造成开关控制单元13无法精确读取电流感测电阻Rcs上的实际电压。因此，若是电流感测电阻Rcs发生短路，现有技术中，难以正确地判断出来。
[0120]为解决此问题，根据本发明，开关控制单元13根据电流感测讯号Vcs(自其电流感测端CS取得)而于一第一延迟时间Tl取得一第一取样电压Vcsl、且于一第二延迟时间T2产生一第二取样电压Vcs2(请参考图5，容后详述)，以判断电流感测电阻Rcs发生短路。此外，如果在不同的场合中输入电压VIN可能不同，则根据本发明，开关控制单元13可还根据与相关于输入电压VIN的信息，来调整其判断。本发明如何判断电流感测电阻Rcs发生短路，将于后文中详述。
[0121]请同时参考图3及图4。图3标出本发明的开关控制单元13的一具体实施例。图4标出本发明的操作讯号产生电路133的一具体实施例。
[0122]如图3所示，开关控制单元13包括:一电流感测电阻短路侦测电路132以及一操作讯号产生电路133。在本实施例中，假设输入电压VIN可能不同，因此开关控制单元13自输入电压端DMAG接收相关于输入电压VIN的信息，此相关于输入电压VIN的信息例如但不限于可通过一输入电压侦测电路131来取得(输入电压侦测电路131的其中一个实施例请参阅图
Do
[0123]操作讯号产生电路133根据反馈讯号FB Signal、电流感测讯号Vcs及电流感测电阻短路讯号S2，产生操作讯号SI。当判断电流感测电阻Rcs有短路状况发生时，电流感测电阻短路侦测电路132产生一电流感测电阻短路讯号S2。当产生电流感测电阻短路讯号S2时，本发明例如但不限于可用下述三种方式来处理:(I)电源转换器100可关闭功率开关16;或是(2)电源转换器100可以直接关机;或是(3)为了避免噪声造成误动作，电流感测电阻短路讯号S2可输入至一计数器134，当计数器134达到一门坎值时，才产生一关机讯号S3，以命令电源转换器100直接关机。
[0124]关于操作讯号产生电路133如何根据反馈讯号FB Signal、电流感测讯号Vcs及电流感测电阻短路讯号S2，产生操作讯号SI，其具体的硬件实施方式可如图4所示。如图4所不，在一实施例中，操作讯号产生电路133可包含:一震荡器1331、一RJ锁器1333、一驱动栅1332。此外，操作讯号产生电路133所包含的其他电路细节可如图4所示。其中，震荡器1331、闩锁器1333及驱动栅1332的技术特征并非本发明重点，于此不赘述。
[0125]请同时参考图3及图5。图5示出本发明的电流感测电阻短路侦测电路132的一具体实施例。
[0126]在本实施例中，判断电流感测电阻Rcs是否有一短路状况发生的方式为:当第一取样电压VcsI与第二取样电压Vcs2彼此之间的电压差Δ V小于一参考电压Vth—css时，判断电流感测电阻Rcs有一短路状况发生。
[0127]关于电流感测电阻短路侦测电路132如何产生电流感测电阻短路讯号S2，其具体的硬件实施方式可如图5所示。如图5所示，电流感测电阻短路侦测电路132包括:一延迟时间产生单元1320、一取样电路1323、一加法电路1324、一比较器1325以及一单击(one shot)逻辑电路1326。
[0128]在本实施例中，电流感测电阻短路侦测电路132根据输入电压相关讯号VIN_Signal及电流感测讯号Vcs而于第一延迟时间Tl产生第一取样电压Vcsl、且于第二延迟时间T2产生第二取样电压Vcs2。
[0129]更详细地说，在本实施例中，电流感测电阻短路侦测电路132的延迟时间产生单元1320可包括一比较器1321及一比较器1322。比较器1321根据输入电压相关讯号VIN_Signal以及一参考电压Vrefl而产生第一延迟时间Tl，表示输入电压相关讯号VIN_Signal上升到达参考电压Vrefl的时间；比较器1322根据输入电压相关讯号VIN_Signal以及一参考电压Vref2而产生第二延迟时间T2，表示输入电压相关讯号VIN_Signal上升到达参考电压Vref2的时间。此安排的目的，是使第一延迟时间Tl和第二延迟时间T2相关于输入电压VIN，以适应不同输入电压VIN的场合;但如果输入电压VIN为固定，则第一延迟时间Tl和第二延迟时间T2可为固定的默认值。
[0130]取样电路1323于第一延迟时间Tl时，对电流感测讯号Vcs取样产生第一取样电压Vcsl、又于第二延迟时间T2时，对电流感测讯号Vcs取样产生第二取样电压Vcs2。
[0131]加法电路1324用以根据第一取样电压Vcsl及第二取样电压Vcs2，产生第一取样电压Vcsl与第二取样电压Vcs2彼此之间的电压差Δ V。
[0132]比较器1325用以根据第一取样电压Vcsl与第二取样电压Vcs2彼此之间的电压差A V以及参考电压Vth—css，产生一比较讯号SC。在一实施例中，此比较讯号SC即可作为电流感测电阻短路讯号S2。
[0133]在另一实施例中，可还包括一单击(one shot)逻辑电路1326用以根据比较讯号SC及操作讯号SI，产生电流感测电阻短路讯号S2，亦即，使电流感测电阻短路讯号S2的产生时间点，与操作讯号SI相关，以避免在操作讯号SI不导通功率开关16时造成误判。
[0134]在本实施例中，参考电压Vth—css可代表电流感测讯号Vcs的一安全下限值，或基于设计需要所为的一默认值。
[0135]以上电路如何判断电流感测电阻Rcs是否发生短路，可由图6更清楚地了解。请参考图6，其示出当电流感测电阻在正常或短路状况时，延迟时间与取样电压彼此之间的关系示意图。在本发明中，当第一取样电压Vcsl与第二取样电压Vcs2彼此之间的电压差小于一参考电压VTH—css时，表示电阻值过低，可判断电流感测电阻Res有一短路状况发生。如图6所示，可预设一个电流感测讯号临界值VCS_th，其在第一延迟时间Tl_th时所对应的第一取样电压Vcsl_th与在第二延迟时间T2_th时所对应的第二取样电压Vcs2_th彼此之间的电压差即为参考电压Vth—css。在正常电流感测讯号Vcs_no的状况下，其在第一延迟时间Tl_no时所对应的第一取样电压Vcsl_no与在第二延迟时间Τ2_ηο时所对应的第二取样电压Vcs2_no彼此之间的电压差A V_no应大于参考电压Vth—css。在此状况下，电流感测电阻短路侦测电路132不会产生电流感测电阻短路讯号S2。
[0136]在异常电流感测讯号Vcs_ab的状况下，其在第一延迟时间Tl_ab时所对应的第一取样电压Vcsl_ab与在第二延迟时间T2_ab时所对应的第二取样电压Vcs2_ab彼此之间的电压差Δ V_ab小于参考电压Vth—css。在此状况下，电流感测电阻短路侦测电路132会产生电流感测电阻短路讯号S2。
[0137]值得注意的是，为适应输入电压VIN的不同，本发明的第一延迟时间与第二延迟时间可以适应性地调整，此点可由图7解释。
[0138]请参考图7，其示出本发明的第一延迟时间与第二延迟时间可适应输入电压VIN的不同而适应性地调整。输入电压VIN不同时，电流感测讯号Vcs的斜率也会不同。因此，输入电压VIN较高时，第一延迟时间与第二延迟时间之间的时间差可以相对地较短，而输入电压VIN较低时，第一延迟时间与第二延迟时间之间的时间差可以相对地较长。此即图5中，延迟时间产生单元1320根据输入电压相关讯号VIN_Signal而产生第一延迟时间Tl与第二延迟时间T2的目的。举例而言，请参考图7，正常电流感测讯号Vcs_no对应于较高的输入电压VIN，其第一延迟时间Tl_no和第二延迟时间T2_no间的时间差较短。正常电流感测讯号Vcs，_no对应于次高的输入电压VIN，其第一延迟时间Tl’_no和第二延迟时间T2’_no间的时间差略长。正常电流感测讯号Vcs”_no对应于最低的输入电压VIN，其第一延迟时间Τ1”_ηο和第二延迟时间Τ2” _ηο间的时间差最长。
[0139]又，值得注意的是，以上方式为“设定两延迟时间点、根据这两时间点的电压差来进行判断”。其在概念上，也可以等效地以“设定两电压点、根据这两电压点的时间差来进行判断”来达成，但电路实现上，后者比较复杂。后者的实施方式，可将电流感测讯号Vcs与两电压参考值(第一、第二电压参考值)比较，并自到达第一电压参考值开始计数。若到达第二电压参考值的时间过长(例如可设一预设时间，当达到该预设时间时)，就可产生电流感测电阻短路讯号S2。其中，第一、第二电压参考值，及/或该预设时间，也都可以适应输入电压VIN的不同而适应性地调整。
[0140]以上已针对较佳实施例来说明本发明，以上所述，仅为使本领域技术人员易于了解本发明的内容，并非用来限定本发明的权利范围。在本发明的相同精神下，本领域技术人员可以思及各种等效变化。凡此种种，皆可根据本发明的教示类推而得。因此，本发明的范围应涵盖上述及其他所有等效变化。此外，本发明的任一实施型态不必须达成所有的目的或优点，因此，权利要求任一项也不应以此为限。
【主权项】
1.一种电源转换器，用以将一输入电压转换为一输出电压，其特征在于，该电源转换器包含: 一储能/释能单元； 一功率开关，用以根据一操作讯号而导通或关闭，以控制该储能/释能单元，进而将该输入电压转换为该输出电压； 一电流感测电阻，其一端与该功率开关耦接，其另一端耦接于地；以及一开关控制单元，用以产生该操作讯号，以控制该功率开关，并且，该开关控制单元与该电流感测电阻耦接，以取得一电流感测讯号，而于一第一延迟时间对该电流感测讯号取样产生一第一取样电压、且于一第二延迟时间对该电流感测讯号取样产生一第二取样电压； 其中，当该第一取样电压与该第二取样电压彼此之间的电压差小于一参考电压时，判断该电流感测电阻有一短路状况发生。2.如权利要求1所述的电源转换器，其中，该开关控制单元还取得相关于该输入电压的信息，并根据该信息来适应性地调整该第一延迟时间和该第二延迟时间。3.如权利要求1所述的电源转换器，其中，该储能/释能单元包括一变压器电路，或一电感。4.如权利要求2所述的电源转换器，其中，该开关控制单元包括一电流感测电阻短路侦测电路，当判断该电流感测电阻有该短路状况发生时，该电流感测电阻短路侦测电路产生一电流感测电阻短路讯号，其中，该电流感测电阻短路侦测电路包括: 一延迟时间产生单元，用以根据该输入电压相关讯号而产生该第一延迟时间与该第二延迟时间； 一取样电路，用以根据该第一延迟时间对该电流感测讯号产生该第一取样电压、及根据该第二延迟时间对该电流感测讯号产生该第二取样电压； 一加法电路，用以根据该第一取样电压及该第二取样电压，产生该第一取样电压与该第二取样电压彼此之间的电压差；以及 一比较器，用以根据该第一取样电压与该第二取样电压彼此之间的电压差以及该参考电压，产生一比较讯号。5.如权利要求4所述的电源转换器，其中，该电流感测电阻短路侦测电路还包括一单击逻辑电路，用以根据该比较讯号，在相关于该操作讯号的时间，产生该电流感测电阻短路讯号。6.如权利要求1所述的电源转换器，其中，还包含: 一补偿电阻，耦接于该电流感测电阻与该开关控制单元之间，其中该补偿电阻用以形成一偏压。7.—种电源转换器中的开关控制电路，该电源转换器以一功率开关控制一储能/释能单元，以将一输入电压转换为一输出电压，其特征在于，该开关控制电路包含: 一操作讯号产生电路，根据相关于该输出电压的一反馈讯号、以及相关于流过该功率开关电流的一电流感测讯号，产生该操作讯号，其中该电流感测讯号相关于与该功率开关耦接的一电流感测电阻上的电压；以及 一电流感测电阻短路侦测电路，其中该电流感测电阻短路侦测电路于一第一延迟时间对该电流感测讯号取样产生一第一取样电压、且于一第二延迟时间对该电流感测讯号取样产生一第二取样电压； 其中，当该第一取样电压与该第二取样电压彼此之间的电压差小于一参考电压时，判断该电流感测电阻有一短路状况发生。8.如权利要求7所述的电源转换器中的开关控制电路，其中，该开关控制电路还取得相关于该输入电压的信息，并根据该信息来适应性地调整该第一延迟时间和该第二延迟时间。9.如权利要求8所述的电源转换器中的开关控制电路，其中，该电流感测电阻短路侦测电路包括: 一延迟时间产生单元，用以根据该输入电压相关讯号而产生该第一延迟时间与该第二延迟时间； 一取样电路，用以根据该第一延迟时间对该电流感测讯号产生该第一取样电压、及根据该第二延迟时间对该电流感测讯号产生该第二取样电压； 一加法电路，用以根据该第一取样电压及该第二取样电压，产生该第一取样电压与该第二取样电压彼此之间的电压差；以及 一比较器，用以根据该第一取样电压与该第二取样电压彼此之间的电压差以及该参考电压，产生一比较讯号。10.如权利要求9所述的电源转换器中的开关控制电路，其中，该电流感测电阻短路侦测电路还包括一单击逻辑电路，用以根据该比较讯号，在相关于该操作讯号的时间，产生该电流感测电阻短路讯号。11.一种电源转换器，用以将一输入电压转换为一输出电压，其特征在于，该电源转换器包含: 一储能/释能单元； 一功率开关，用以根据一操作讯号而导通或关闭，以控制该储能/释能单元，进而将该输入电压转换为该输出电压； 一电流感测电阻，其一端与该功率开关耦接，其另一端耦接于地；以及 一开关控制单元，用以产生该操作讯号，以控制该功率开关，并且，该开关控制单元与该电流感测电阻耦接，以取得一电流感测讯号，而于该电流感测讯号到达一第一电压参考值时开始计数、且于该电流感测讯号到达一第二电压参考值时停止计数； 其中，当该计数时间达到一预设时间时，判断该电流感测电阻有一短路状况发生。12.如权利要求11所述的电源转换器，其中，该开关控制单元适应输入电压的不同而适应性地调整该第一、该第二电压参考值，及/或该预设时间。13.—种用于电源转换器的电流感测电阻短路侦测方法，该电源转换器以一功率开关将控制一储能/释能单元，以将一输入电压转换为一输出电压，该电源转换器包含与该功率开关耦接的一电流感测电阻，其特征在于，该电流感测电阻短路侦测方法包含: 根据一电流感测讯号，于一第一延迟时间对该电流感测讯号取样产生一第一取样电压、且于一第二延迟时间对该电流感测讯号取样产生一第二取样电压与相关于该输入电压的信息而于一第一延迟时间产生一第一取样电压且于一第二延迟时间产生一第二取样电压，其中该电流感测讯号相关于与该功率开关耦接的一电流感测电阻上的电压；以及 当该第一取样电压与该第二取样电压彼此之间的电压差小于一参考电压时，判断该电流感测电阻有一短路状况发生。14.如权利要求13所述的电流感测电阻短路侦测方法，其中，还包含: 根据相关于该输入电压的信息，产生一输入电压相关讯号；以及 根据该输入电压相关讯号而适应性地调整该第一延迟时间和该第二延迟时间。15.如权利要求13所述的电流感测电阻短路侦测方法，其中，当判断该电流感测电阻有该短路状况发生时，还进行以下步骤至少之一: (1)关闭该功率开关； (2)命令该电源转换器关机;或 (3)计数该电流感测电阻短路讯号，当该计数值达到门坎值时，命令该电源转换器关机。
【文档编号】H02M3/335GK105978340SQ201610069271
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年2月1日
【发明人】张光甫, 林梓诚
【申请人】立锜科技股份有限公司