一種升壓裝置，包括：升壓式電源轉(zhuǎn)換線路，其具有與負(fù)載耦接的第一二極管，且經(jīng)配置以接收直流輸入電壓，并反應(yīng)于脈寬調(diào)變信號(hào)而提供直流輸出電壓給負(fù)載；復(fù)合功能偵測(cè)線路，其耦接第一二極管的陽(yáng)極，且經(jīng)配置以偵測(cè)直流輸出電壓是否過(guò)壓以及偵測(cè)第一二極管是否發(fā)生開(kāi)路，并據(jù)以提供偵測(cè)信號(hào)；以及控制芯片，其經(jīng)配置以：產(chǎn)生脈寬調(diào)變信號(hào)來(lái)控制升壓式電源轉(zhuǎn)換線路的運(yùn)作；以及反應(yīng)于偵測(cè)信號(hào)而于第一二極管發(fā)生開(kāi)路或直流輸出電壓過(guò)壓時(shí)，停止輸出脈寬調(diào)變信號(hào)并進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)，從而保護(hù)升壓裝置及／或負(fù)載免于損毀。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)是有關(guān)于一種電源轉(zhuǎn)換與供應(yīng)技術(shù)，且特別是有關(guān)于一種具有過(guò)電流與過(guò)電壓保護(hù)功能的升壓裝置。
技術(shù)介紹
現(xiàn)今米用脈寬調(diào)變架構(gòu)為基礎(chǔ)(PWM-based)的升壓裝置(boost apparatus)可經(jīng)配置以提供直流輸出電壓給負(fù)載使用。然而，當(dāng)升壓裝置中位于輸出側(cè)(或輸出端)的二極管發(fā)生開(kāi)路時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致升壓裝置中位于功率切換路徑上的功率開(kāi)關(guān)損壞(例如短路)，從而造成升壓裝置內(nèi)部元件及/或負(fù)載的損毀，或者造成應(yīng)用有升壓裝置的系統(tǒng)的電源短路與損毀。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
有鑒于此，本專(zhuān)利技術(shù)提供一種能夠偵測(cè)出位于輸出側(cè)(或輸出端)的二極管是否發(fā)生開(kāi)路的升壓裝置，以有效地解決先前技術(shù)所述及的問(wèn)題。本專(zhuān)利技術(shù)的其他目的和優(yōu)點(diǎn)可以從本專(zhuān)利技術(shù)所揭露的技術(shù)特征中得到進(jìn)一步的了解。于此，本專(zhuān)利技術(shù)的一示范性實(shí)施例提供一種適于提供一直流輸出電壓給負(fù)載的升壓裝置，其包括:升壓式電源轉(zhuǎn)換線路、復(fù)合功能偵測(cè)線路以及控制芯片。其中，升壓式電源轉(zhuǎn)換線路包括與負(fù)載耦接的第一二極管(其位于升壓裝置的輸出側(cè)/輸出端)，且其經(jīng)配置以接收一直流輸入電壓，并反應(yīng)于一脈寬調(diào)變信號(hào)而提供所述直流輸出電壓給負(fù)載。復(fù)合功能偵測(cè)線路耦接第一二極管的陽(yáng)極，且其經(jīng)配置以偵測(cè)所述直流輸出電壓是否過(guò)壓以及偵測(cè)第一二極管是否發(fā)生開(kāi)路，并據(jù)以提供一偵測(cè)信號(hào)。控制芯片耦接升壓式電源轉(zhuǎn)換線路與復(fù)合功能偵測(cè)線路，且其經(jīng)配置以:產(chǎn)生所述脈寬調(diào)變信號(hào)來(lái)控制升壓式電源轉(zhuǎn)換線路的運(yùn)作；以及反應(yīng)于所述偵測(cè)信號(hào)而于第一二極管發(fā)生開(kāi)路或所述直流輸出電壓過(guò)壓時(shí)，停止輸出所述脈寬調(diào)變信號(hào)并進(jìn)入一關(guān)閉狀態(tài)，從而保護(hù)升壓裝置及/或負(fù)載免于損毀。于本專(zhuān)利技術(shù)的一示范性實(shí)施例中，升壓式電源轉(zhuǎn)換線路還可以包括:電感、第一電容、N型功率開(kāi)關(guān)，以及第一電阻。其中，電感的第一端用以接收所述直流輸入電壓，而電感的第二端則耦接至第一二極管的陽(yáng)極，且第一二極管的陰極會(huì)耦接至負(fù)載并提供所述直流輸出電壓給負(fù)載。第一電容的第一端耦接第一二極管的陰極，而第一電容的第二端則耦接至一接地電位。N型功率開(kāi)關(guān)的漏極耦接第一二極管的陽(yáng)極，而N型功率開(kāi)關(guān)的柵極則用以接收所述脈寬調(diào)變信號(hào)。第一電阻的第一端耦接N型功率開(kāi)關(guān)的源極，而第一電阻的第二端則耦接至所述接地電位。于本專(zhuān)利技術(shù)的一示范性實(shí)施例中，復(fù)合功能偵測(cè)線路可以包括:第二二極管、第二電容、第二電阻，以及第三電阻。其中，第二二極管的陽(yáng)極耦接第一二極管的陽(yáng)極。第二電容的第一端耦接第二二極管的陰極，而第二電容的第二端則耦接至所述接地電位。第二電阻的第一端耦接第二二極管的陰極，而第二電阻的第二端則用以提供所述偵測(cè)信號(hào)。第三電阻的第一端耦接第二電阻的第二端，而第三電阻的第二端則耦接至所述接地電位。于本專(zhuān)利技術(shù)的一示范性實(shí)施例中，控制芯片內(nèi)建有一默認(rèn)過(guò)電壓保護(hù)參考電壓且具有一耦接至第三電阻的第一端的過(guò)電壓保護(hù)偵測(cè)腳位。在此條件下，當(dāng)所述直流輸出電壓過(guò)壓及/或第一二極管發(fā)生開(kāi)路時(shí)，所述偵測(cè)信號(hào)的電壓會(huì)高于所述默認(rèn)過(guò)電壓保護(hù)參考電壓，以使控制芯片停止輸出所述脈寬調(diào)變信號(hào)并進(jìn)入所述關(guān)閉狀態(tài)。于本專(zhuān)利技術(shù)的一示范性實(shí)施例中，控制芯片可以內(nèi)建有一默認(rèn)過(guò)電流保護(hù)參考電壓且具有一只耦接至第一電阻的第一端的過(guò)電流保護(hù)偵測(cè)腳位。在此條件下，當(dāng)流經(jīng)第一電阻的電流過(guò)流時(shí)，第一電阻的跨壓會(huì)高于所述默認(rèn)過(guò)電流保護(hù)參考電壓，以使控制芯片停止輸出所述脈寬調(diào)變信號(hào)并進(jìn)入所述關(guān)閉狀態(tài)。基于上述，本專(zhuān)利技術(shù)所提的升壓裝置可以在位于輸出側(cè)/輸出端的第一二極管發(fā)生開(kāi)路或者直流輸出電壓過(guò)壓時(shí)，使得控制芯片啟動(dòng)保護(hù)機(jī)制以停止輸出用以控制升壓式電源轉(zhuǎn)換線路的運(yùn)作的脈寬調(diào)變信號(hào)，并且進(jìn)入至關(guān)閉狀態(tài)。如此一來(lái)，即可避免位于功率切換路徑上的N型功率開(kāi)關(guān)造成例如短路的損壞，從而避免升壓裝置內(nèi)部元件及/或負(fù)載造成損毀，或者避免應(yīng)用有升壓裝置的系統(tǒng)造成電源短路與損毀。為讓本揭露的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。然而，應(yīng)了解的是，上述一般描述及以下【具體實(shí)施方式】?jī)H為例示性及闡釋性的，其并不能限制本揭露所欲主張的范圍。【附圖說(shuō)明】下面的所附附圖是本揭露的說(shuō)明書(shū)的一部分，繪示了本揭露的示例實(shí)施例，所附附圖與說(shuō)明書(shū)的描述一起說(shuō)明本揭露的原理，其中:圖1繪示為本專(zhuān)利技術(shù)一示范性實(shí)施例的升壓裝置10的系統(tǒng)方塊圖。圖2繪示為圖1的升壓裝置10的實(shí)施示意圖。【具體實(shí)施方式】現(xiàn)將詳細(xì)參考本專(zhuān)利技術(shù)的示范性實(shí)施例，在附圖中說(shuō)明所述示范性實(shí)施例的實(shí)例。另外，凡可能的處，在附圖及實(shí)施方式中使用相同標(biāo)號(hào)的元件/構(gòu)件代表相同或類(lèi)似部分。圖1繪示為本專(zhuān)利技術(shù)一示范性實(shí)施例的升壓裝置(boost apparatus) 10的系統(tǒng)方塊圖，而圖2繪示為圖1的升壓裝置10的實(shí)施示意圖。請(qǐng)合并參照?qǐng)D1與圖2，升壓裝置10適于提供直流輸出電壓(DC output voltage) DC_0UT給任何類(lèi)型的負(fù)載20。升壓裝置10包括:升壓式電源轉(zhuǎn)換線路(boost power convers1n circuit) 101、復(fù)合功能偵測(cè)線路(complex funct1n detect1n circuit) 103、控制芯片(control chip) 105,以及電阻電容網(wǎng)絡(luò)(RC network) 107。于本示范性實(shí)施例中，升壓式電源轉(zhuǎn)換線路101可經(jīng)配置以接收直流輸入電壓(DC input voltage) DC_IN,并反應(yīng)于來(lái)自控制芯片105的脈寬調(diào)變信號(hào)(pulse-width-modulat1n signal, PWM signal)GPW 而提供直流輸出電壓 DC_0UT 給負(fù)載20。舉例來(lái)說(shuō)，升壓式電源轉(zhuǎn)換線路101可以包括:與負(fù)載20耦接的二極管Dl (d1de，例如位于升壓裝置10的輸出側(cè)/輸出端的蕭特基(Schottky) 二極管,但并不限制于此)、電感(inductor) L、電容(capacitor) Cl、N 型功率開(kāi)關(guān)(N-type power switch) Q,以及電阻(resistor)Rl。其中,N型功率開(kāi)關(guān)Q可采以N型功率金屬氧化半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(N_typepower M0SFET)來(lái)實(shí)施，但并不限制于此。而且，在本專(zhuān)利技術(shù)的其他示范性實(shí)施例中，N型功率開(kāi)關(guān)Q不一定要配置于升壓式電源轉(zhuǎn)換線路101中。換言之，N型功率開(kāi)關(guān)Q能夠整合于控制芯片105內(nèi)，一切端視實(shí)際設(shè)計(jì)/應(yīng)用需求而論。電感L的第一端用以接收(或耦接)直流輸入電壓DC_IN，而電感L的第二端則耦接至二極管Dl的陽(yáng)極(anode)，且二極管Dl的陰極(cathode)會(huì)耦接至負(fù)載20并提供直流輸出電壓DC_0UT給負(fù)載20。電容Cl的第一端耦接二極管Dl的陰極，而電容Cl的第二端則耦接至接地電位(OV)。N型功率開(kāi)關(guān)Q的漏極(drain)耦接二極管Dl的陽(yáng)極，而N型功率開(kāi)關(guān)Q的柵極(gate)則用以接收來(lái)自控制芯片105所輸出的脈寬調(diào)變信號(hào)GPW。電阻Rl的第一端耦接N型功率開(kāi)關(guān)Q的源極(source)，而電阻Rl的第二端則耦接至接地電位。另外，復(fù)合功能偵測(cè)線路103耦接二極管Dl的陽(yáng)極，且復(fù)合功能偵測(cè)線路103經(jīng)配置以偵測(cè)直流輸出電壓DC_0UT是否過(guò)壓(over-voltage)以及偵測(cè)二極管Dl是否發(fā)生開(kāi)路(open circuit),并據(jù)以提供偵測(cè)信號(hào)(dete本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種升壓裝置，適于提供一直流輸出電壓給一負(fù)載，該升壓裝置包括：?一升壓式電源轉(zhuǎn)換線路，具有一與該負(fù)載耦接的第一二極管，且其經(jīng)配置以接收一直流輸入電壓，并反應(yīng)于一脈寬調(diào)變信號(hào)而提供該直流輸出電壓給該負(fù)載；?一復(fù)合功能偵測(cè)線路，耦接該第一二極管的陽(yáng)極，且其經(jīng)配置以偵測(cè)該直流輸出電壓是否過(guò)壓以及偵測(cè)該第一二極管是否發(fā)生開(kāi)路，并據(jù)以提供一偵測(cè)信號(hào)；以及?一控制芯片，耦接該升壓式電源轉(zhuǎn)換線路與該復(fù)合功能偵測(cè)線路，且其經(jīng)配置以：產(chǎn)生該脈寬調(diào)變信號(hào)來(lái)控制該升壓式電源轉(zhuǎn)換線路的運(yùn)作；以及反應(yīng)于該偵測(cè)信號(hào)而于該第一二極管發(fā)生開(kāi)路或該直流輸出電壓過(guò)壓時(shí)，停止輸出該脈寬調(diào)變信號(hào)并進(jìn)入一關(guān)閉狀態(tài)，從而保護(hù)該升壓裝置及／或該負(fù)載免于損毀。
【技術(shù)特征摘要】
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林久淵，李明彰，洪建邦，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：碩頡科技股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：中國(guó)臺(tái)灣;71
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