专利名称：谐振电路异常保护架构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种谐振电路异常保护架构，特别是涉及一种应用于 电源供应器中谐振单元的保护电路架构。
背景技术：
由于现今的工业先进国家对于节省能源以及安规的管制趋向严格，因 此对电源供应器的工作效率有很高的标准(通常至少须维持电力转换效率于80%以上)，零电压切换(Zero Voltage Switching, ZVS)为其中一种降 低电力损耗的方式；由于电源供应器是电子切换的电力转换方式，因而电 压与电流的相位差在开关元件切换将产生电压与电流的交越损失，其损失 大小可以P-IV的公式求得，因此零电压切换(Zero Voltage Switching, ZVS) 即利用谐振的方式令其电路的开关元件于电压降到最低时动作，使P-IV所 得的损失亦降到最低；现有习知的谐振单元皆已集成化为集成电路 (Integreated Circuit, IC)，而零电压切换(Zero Vol tage Swi tching, ZVS ) 需藉由一谐振单元接收一功因校正单元产生的调变电力，并利用谐振控制 该开关元件切换时机与该调变电力的电压低点同步的功能，现有习知的电 路架构请参阅图1,图1所示为一电源供应器架构图，其中该电源供应器具 有一第一启闭单元11控制一输入电力71是否导通至该电源供应器，该输 入电力71经过一前端整流单元13后送至一常备电力系统14以及一主电力 系统15，该常备电力系统14维持输出一常备电力待使用者触发该第二启闭 单元12后开启该主电力系统15,该主电力系统15至少包括一功因校正单 元151、 一谐振单元152、 一变压器153、 一开关单元154以及输出一输出 电力72的一后端整流单元155,其中该功因校正单元151产生一调变电力 送至该变压器153，而该变压器153由一次侧转换至二次侧的电力大小由该 谐振单元152产生该开关单元154的导通周期所调整；因此该谐振单元152 影响该主电力系统15的正常开启与输出，为使该谐振单元152启动后正常 输出，该谐振单元152需自该功因校正单元151取得该调变电力，且该调变 电力需达到一预设的工作电压范围，当该调变电力过高将损坏该谐振单元 152，使该谐振单元152工作异常而使该电源供应器无法正常工作；再者，集 成化的谐振单元152于启动时需要一偏压电力令该集成电路启动，然而当 集成化的谐振单元152接收该偏压电力而启动后，若该功因校正单元151 未启动则无法输入该调变电力至该谐振单元152，使该谐振单元152启动后无输入电力可作为控制该开关单元154的参考，造成该谐振单元152误动 作；然而现有习知创作中未见到对谐振单元作电压限制或启动时机的保护 与控制机制，致使该电源供应器故障或市内电力不稳时常产生该谐振单元 的误动作或损坏，因此亟需一种可避免该谐振单元接收异常电压而误动作 或损坏的创作。由此可见，上述现有的电源供应器在结构与使用上，显然仍存在有不 便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商 莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完 成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急 欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的谐振电路异常保护架构，实属当 前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。有鉴于上述现有的电源供应器存在的缺陷，本设计人基于从事此类产 品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加 以研究创新，以期创设一种新型的谐振电路异常保护架构，能够改进一般 现有的电源供应器，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反 复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。发明内容本实用新型的主要目的在于，克服现有的电源供应器未设有针对谐振 单元的保护机制，有产生谐振单元误动作与损坏的缺陷，而提供一种新型 的谐振电路异常保护架构，所要解决的技术问题是使其于功因校正单元输实用。、 、 、_ 、 ' U . 口_ 一本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。 依据本实用新型提出的谐振电路异常保护架构，应用于具有 一谐振单元的 电源供应器，其中该电源供应器至少具有取得一输入电力而转换为一调变 电力的一功因校正单元、取得一偏压单元输出的偏压电力而启动的谐振单 元、 一开关单元、 一变压器以及输出一常备电力的一常备电力系统，且该 谐振单元接收该调变电力以产生该开关单元的工作导通周期，藉此调整该 变压器输出的电力，该异常保护架构的构成包括连接于该偏压单元与该谐振单元间的一第一保护开关单元以及一第二 保护开关单元；一产生一启动电压位准并输出 一代表该常备电力高于该启动电压位准 第 一确认讯号的启动确认单元，其中该第 一确认讯号输出至该第 一保护开 关单元并令该第一保护开关单元导通；一产生一异常电压位准并输出一代表该调变电力低于该异常电压位准的第二确认讯号的电压确认单元，其中该第二确认讯号输出至该第二保护 开关单，并令该第二保护开关单元导通。、、口 、。々、、、 、进一步实现。前述的谐振电路异常保护架构，其中所述的启动确认单元与该电压确 认单元常态输出为高准位，并可分别产生一低准位的第 一确认讯号与第二 确认讯号。前述的谐振电路异常保护架构，其中所述的启动确认单元与该电压确 认单元常态输出为低准位，并可分别产生 一 高准位的第 一确认讯号与第二 确认讯号。前述的谐振电路异常保护架构，其中所述的启动确认单元包括一设定 该启动电压位准的第一电压源，以及一取得该常备电力与该启动电压位准 并产生一代表该常备电力高于该启动电压位准的第一确认讯号的判断回 路。前述的谐振电路异常保护架构，其中所述的第一保护开关单元包括一 接地端以及一连接于该偏压单元的输出端以及该接地端之间的开关元件， 且该开关元件接收该第 一确认讯号后断开。前述的谐振电路异常保护架构，其中所述的电压确认单元包括一设定 该异常电压位准的第二电压源以及一比较该异常电压位准与该调变电力并 产生一代表该调变电力低于该异常电压位准的第二确认讯号的判断回路。前述的谐振电路异常保护架构，其中所述的第二保护开关单元包括一 接地端以及一连接于该偏压单元的输出端以及该接地端之间的开关元件， 且该开关元件接收该第二确认讯号后断开。本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本实用新型谐振电路异常保护架构至少具有下列优点及有益效果 本实用新型的谐振电路异常保护架构，应用于具有谐振单元的电源供应器， 其中该电源供应器至少具有一电力输入端、 一电力输出端、 一功因校正单 元、 一谐振单元、 一开关单元以及一变压器以及一常备电力系统，而该谐 振单元连接一偏压单元取得一偏压电力以正常工作，且该谐振单元接收该 功因校正单元输出的调变电力以控制该开关单元的工作导通周期，其中该 谐振电路异常保护架构的构成包括一第一保护开关单元、 一第二保护开关 单元、 一启动确认单元以及一电压确认单元，该第一保护开关单元以及该第 二保护开关单元连接于该偏压单元与该谐振单元之间导通或截止该偏压电 力传送至该谐振单元的电流路径，其中该启动确认单元设定一启动电压位 准判断该常备电力系统输出的常备电力是否达到正常开机的电压位准，并 产生一第一确认讯号控制该第一保护开关单元导通，而该电压确认单元产生一异常电压位准，并取得该功因校正单元输出的调变电力与该异常电压确认讯号控制该第二保护开关单元导通，使该偏压电力通过该第二保护开单元的输出于正常工作范围内才启动该谐振单元，藉此避免该谐振单元误 启动的情形。综上所述，本实用新型的谐振电路异常保护架构，应用于具有一谐振 单元的电源供应器，利用 一启动确认单元以及一电压确认单元分别侦测该 谐振单元所需的偏压电力以及一功因校正单元输出的调变电力，并判断该 偏压电力与调变电力是否位于正常电压范围，并由该启动确认单元与该电 压确认单元各别产生一确认讯号控制一第一保护开关单元与一第二保护开 关单元导通，令该偏压电力可传送至该谐振单元使其正常开启，藉此形成 双重的保护机制避免该谐振单元误动作，改善现有习知亦产生误动作而无 法开启的缺失。本实用新型具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品 结构或功能上皆有较大改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实 用的效果，且较现有的电源供应器具有增进的突出功效，从而更加适于实 用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实 用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用 新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施 例，并配合附图，详细说明如下。
图1为具有谐振单元的电源供应器架构图。图2为本实用新型的电路方块图。图3为图2的实施架构方块图。图4为本实用新型的图3的实施态样图(一)。图5为本实用新型的图3的实施态样图(二)。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及 功效，
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的谐振电路异常 保护架构其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。本实用新型提供一保护架构确保一电源供应器的谐振单元152正常动 作，请参阅图l的电源供应器架构以及图2，图2为本实用新型的架构，该 电源供应器利用一前端整流单元13取得一输入电力71传送至一常备电力单元151,该常备电力系统14输出的常备电力透过 该第二启闭单元12的触发导通而传送至该功因校正单元151,其中该谐振 单元152集成化后具有一偏压电力输入端(Vcc端)以及连接该功因校正单 元151输出的一输入端(input端)，该功因校正单元151的输出除了连接 该谐振单元152以外更分支一端连接该变压器153，该主电力系统15中更 包括一偏压单元156提供集成化谐振单元152工作所需的偏压电力，包括 一启动确认单元2、 一第一保护开关单元3、 一电压确认单元4以及一第二 保护开关单元5,其中该第一保护开关单元3以及该第二保护开关单元5连 接于该偏压单元156与该谐振单元152之间，该启动确认单元2与该电压 确认单元4分别控制该第一保护开关单元3以及该第二保护开关单元5的 导通与截止，藉由该第一保护开关单元3以及该第二保护开关单元5的导 通与截止使该偏压电力传送至该谐振单元152的电流路径；其中该第一保 护开关单元3于未开启的常态下断开，该启动确认单元2产生一启动电压 位准，并取得该常备电力系统14输出的常备电力，并判断该常备电力超过 该启动电压位准则判断该主电力系统15已准备好随时可启动，该启动确认 单元2产生一第一确认讯号控制该第一保护开关单元3导通，另，该电压 确认单元4产生一异常电压位准，并取得该功因校正单元151输出的调变 电力与该异常电压位准比较，该调变电力低于该异常电压位准时则判断为 该功因校正单元151正常工作，该电压确认单元4产生一第二确认讯号控 制该第二保护开关单元5导通，通过该启动确认单元2以及该电压确认单 元4的判断后，该第一保护开关单元3与该第二保护开关单元5皆导通时 即可供该偏压电力传送至该谐振单元152,使该谐振单元152启动。请参阅图3，图3所示为图2的一实施架构，如图3所示该启动确认单 元2可由一第一电压源21以及一判断回路22所构成，该第一电压源21提 供一电压作为该启动电压位准，并该判断回路22取得该常备电力系统14 的输出，由该判断回路22比较常备电力是否高于该启动电压位准，该常备 电力高于该启动电压位准时该判断回路22则输出 一第一确认讯号令该第一 保护开关单元3导通；该电压确认单元4可由一第二电压源41以及一判断 回路42所构成，该第二电压源41提供一电压作为该异常电压位准，并该 判断回路42取得该功因校正单元151的输出，由该判断回路42比较调变 电力是否低于该异常电压位准，该调变电力低于该异常电压位准时该判断 回路42则输出一第二确认讯号令该第二保护开关单元5导通；请参阅图4, 该图式为上述实施例的其中一种实施态样，其中该启动确认单元2的判断 回路22可为一比较器A 221，该比较器A 221的正输入端连接该常备电力 系统14而负输入端连接该第一电压源21,可藉由设定该第一定电压源21 的大小而令该比较器A 221常态输出为低准位，因而该常备电力系统14输出的常备电力大于该第一电压源21的电压时该比较器A 221输出一高准位 的第一确认讯号控制该第一保护开关单元3导通，该电压确认单元4亦同 样使用一比较器B 421,该比较器B 421的正输出端连接该第二电压源41 而负输出端连接该功因校正单元151，亦可藉由设定该第二定电压源41的 大小而令该比较器B 421常态输出为低准位，因此该功因校正单元151输 出的调变电力低于该第二电压源41设定的异常电压位准时该比较器B 421 输出一高准位的第二确认讯号令该第二保护开关单元5导通；本实用新型 的另一实施态样请参阅图5,该第一保护开关单元3与该第二保护开关单元 5分别包括一开关元件31、 51与一接地端32、 52,该开关元件31、 51的 一端皆连接于该偏压单元156的输出端而另一端连接该*接地端32、 52，且 该第一保护开关单元3及该第二保护开关单元5与该启动确认单元2及该 电压确认单元4之间设有一反向器6,藉此，当该启动确认单元2及该电压 确认单元4未输出该启动确认讯号及该电压确认讯号前该开关元件31、 51 导通，将该偏压电力导向该接地端32、 52,达到截止偏压电力的保护功效； 上述的实施例与实施态样皆为该技术领域中具有一般通常知识者所现有习 知的技术，其细节皆不再详述；藉由本实用新型的电力架构可提供该谐振 单元152具有双重的保护机制，可避免该谐振单元152误动作，进而达到 保护该电源供应器正常启动输出的效果。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用 新型，该启动确认单元2及该电压确认单元4亦设定可常态输出为高准位， 并可分别产生一低准位的第一确认讯号与第二确认讯号，并经由逻辑闸或 电路配置的设计达到相同的保护动作，任何熟习此技艺者，在不脱离本实 用新型的精神和范围内，而所作的些许更动与润饰，皆应涵盖于本实用新 型中，因此本实用新型的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作 任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非 用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技 术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同 变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用 新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均 仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1、一种谐振电路异常保护架构，应用于具有一谐振单元(152)的电源供应器，其中该电源供应器至少具有取得一输入电力(71)而转换为一调变电力的一功因校正单元(151)、取得一偏压单元(156)输出的偏压电力而启动的谐振单元(152)、一开关单元(154)、一变压器(153)以及输出一常备电力的一常备电力系统(14)，且该谐振单元(152)接收该调变电力以产生该开关单元(154)的工作导通周期，藉此调整该变压器(153)输出的电力，其特征在于该异常保护架构的构成包括连接于该偏压单元(156)与该谐振单元(152)间的一第一保护开关单元(3)以及一第二保护开关单元(5)；一产生一启动电压位准并输出一代表该常备电力高于该启动电压位准第一确认讯号的启动确认单元(2)，其中该第一确认讯号输出至该第一保护开关单元(3)并令该第一保护开关单元(3)导通；一产生一异常电压位准并输出一代表该调变电力低于该异常电压位准的第二确认讯号的电压确认单元(4)，其中该第二确认讯号输出至该第二保护开关单元(5)并令该第二保护开关单元(5)导通。
2. 如权利要求1所述的谐振电路异常保护架构，其特征在于该启动确 认单元(2)与该电压确认单元(4)常态输出为高准位，并可分别产生一 低准位的第 一确认讯号与第二确认讯号。
3. 如权利要求1所述的谐振电路异常保护架构，其特征在于该启动确 认单元(2)与该电压确认单元(4)常态输出为低准位，并可分别产生一 高准位的第 一确认讯号与第二确认讯号。
4. 如权利要求1所述的谐振电路异常保护架构，其特征在于该启动确 认单元(2)包括一设定该启动电压位准的第一电压源(21)，以及一取得 该常备电力与该启动电压位准并产生 一代表该常备电力高于该启动电压位 准的第一确认讯号的判断回路(22)。
5. 如权利要求4所述的谐振电路异常保护架构，其特征在于该第一保 护开关单元(3)包括一接地端(32)以及一连接于该偏压单元(156)的 输出端以及该接地端(32 )之间的开关元件(31 )，且该开关元件(31 )接 收该第 一确认讯号后断开。
6. 如权利要求1所述的谐振电路异常保护架构，其特征在于该电压确 认单元(4)包括一设定该异常电压位准的第二电压源(41)以及一比较该 异常电压位准与该调变电力并产生一代表该调变电力低于该异常电压位准 的第二确认讯号的判断回路(42)。
7. 如权利要求6所述的谐振电路异常保护架构，其特征在于该第二保护开关单元(5)包括一接地端(52)以及一连接于该偏压单元(156)的 输出端以及该接地端(52 )之间的开关元件(51 )，且该开关元件(51 )接 收该第二确认讯号后断开。
专利摘要本实用新型是有关于一种谐振电路异常保护架构，应用于具有一谐振单元的电源供应器，利用一启动确认单元以及一电压确认单元分别侦测该谐振单元所需的偏压电力以及一功因校正单元输出的调变电力，并判断该偏压电力与调变电力是否位于正常电压范围，并由该启动确认单元与该电压确认单元各别产生一确认讯号控制一第一保护开关单元与一第二保护开关单元导通，令该偏压电力可传送至该谐振单元使其正常开启，藉此形成双重的保护机制避免该谐振单元误动作，改善现有习知亦产生误动作而无法开启的缺失。
文档编号H02H7/10GK201113402SQ20072018151
公开日2008年9月10日 申请日期2007年10月15日 优先权日2007年10月15日
发明者何昇旭, 梁适安, 黄敬文 申请人:全汉企业股份有限公司