电源装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了电源装置和方法。转换组件输出具有预定相域的第一电流，输出组件输出负载电压，感测组件感测第二电流值，以及开关元件在第一状态中使电流流动，而在第二状态中阻止电流。开关元件基于当第一电流在预定相域中并且第二电流值超过表示过电流条件的阈值时、驱动信号迫使开关进入第二状态，而在两种状态之间改变。区域判定电路判定第一电流是否在预定相域中，并且生成相域信号。过电流检测电路感测第二电流值、确定该第二电流值是否超过过电流条件阈值并且生成过电流信号。保护电路使驱动电路切换驱动信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电源装置，其通过对交流电流进行整流来生成稳定的直流电压， 更具体地，涉及一种具有PFC控制电路的电源装置。
技术介绍
具有PFC(功率因数校正)控制IC(集成电路)的电源装置可以通过提高功率因 数来抑制谐波的发生。作为这种电源装置，具有在日本未审查专利申请公开第11-164548 号中描述的电源装置。日本未审查专利申请公开第11-164548号中所描述的电源装置被设计为防止由 于启动时的过量电流和从交流电源的瞬时中断(交流电源的瞬时停止)恢复时输入电压的 快速上升而导致的过量电流流入电容器以及开关元件损坏。在日本未审查专利申请公开第 11-164548号中，电流流入感测电阻器(sensing resistor)以将所检测的电压与基准值相 比较，并且当检测到过量电流时，停止向开关元件输出驱动脉冲。通常，以往的过电流限制电路被设计为在启动、超负荷、负荷急剧变化、交流电源 的瞬时中断、交流电源电压减小等的同时而进行操作。在以往的配置中，过电流通常被限制 在交流电源的90°相位角附近，其中，流入扼流圈(choke coil)的电流的峰值较高。然而， 在执行异常条件测试的情况下，过电流限制的功能可能不起作用。在这种情况下，过电流条 件会出现在例如交流电源的30°至40°的相位角附近，并且会产生损耗增加的问题，这导 致对半导体(诸如开关元件)的电应力增加的问题。过去，对于这种异常条件下的过电流，由于半导体(诸如开关元件)的损耗增加而 引起的热量生成往往由温度元件感测，并且当温度在预定值以上时，则该操作已停止。该方 法的问题是在直到过热的期间，电应力已施加至半导体。此外，随着在没有被感测为过热的 水平处损耗增加，该方法可能不会停止操作。因此，期望提供一种电源装置，与热量生成感测相比较，其能够在这种异常条件测 试期间更安全地执行保护。
技术实现思路
根据本专利技术的示例性实施方式，一种用于将交流电流转换为直流电流的电源装置 包括转换组件，输出可变的第一电压，第一电压引起第一电流，第一电流具有由第一电流 的波形的至少一个相位角范围所限定的预定相域；输出组件，可操作地连接至转换组件，输 出组件输出负载电压；感测组件，可操作地连接至转换组件，感测组件感测表示第二电流的 值；以及开关元件，可操作地连接至转换组件，开关元件具有第一状态和第二状态，其中，开关元件在第一状态允许电流流过开关元件，而在第二状态阻止电流流过开关元件，其中，开 关元件基于开关驱动信号而在第一状态和第二状态之间改变，其中，当判定第一电流在预 定相域中时，并且当表示第二电流的值超过表示通过开关元件的过电流条件的阈值时，开 关驱动信号迫使开关进入第二状态。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，转换组件为全波整流器。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，预定相域为0度至80度和100度至180度 中的至少一个。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，预定相域为30度至40度和140度至150度 中的至少一个。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，通过使用第一电流与第一电压的平均值的 比值，来判定第一电流在预定相域中。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，输出组件为电容器。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，开关元件为场效应晶体管。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，感测组件为电阻器，并且当开关元件处于第 一状态时，第二电流仅流过开关元件和感测组件。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，该电源装置还包括可操作地连接至转换组 件的交流电压源。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，该电源装置还包括从输出组件接收负载电 压的负载器件。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，负载器件为膝上型计算机、移动电话、数码 相机和平板计算机中的至少一种。根据本专利技术的示例性实施方式，一种用于将交流电流转换为直流电流的电源装置 包括区域判定电路，通过转换组件接收表示第一电流输出的信号，以判定第一电流是否在 由第一电流的波形的至少一个相位角范围所限定的预定相域中，当第一电流在预定相域中 时，区域判定电路生成相域信号；过电流检测电路，感测表示第二电流的值，并判定表示第 二电流的值是否超过表示通过开关元件的过电流条件的阈值，当第二电流超过该阈值时， 过电流检测电路生成过电流信号；驱动电路，使开关元件在允许电流流过开关元件的第一 状态和阻止电流流过开关元件的第二状态之间切换；以及保护电路，可操作地连接至区域 判定电路，以接收相域信号，并且可操作地连接至过电流检测电路，以接收过电流信号，当 相域信号和过电流信号表明在第一电流处于预定相域中的同时出现至少一个过电流条件 时，保护电路使驱动电路将开关元件切换到第二状态。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，电源装置的预定相域为0度至80度和100 度至180度中的至少一个。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，电源装置的预定相域为30度至40度和140 度至150度中的至少一个。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，电源装置包括计数器，该计数器基于当第一 电流在第二预定数量的波周期期间处于预定相域时检测第一预定数量的过电流条件，而进 行递增。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，电源装置的计数器基于当第一电流在第四预定数量的波周期期间处于预定相域中时检测少于第三预定数量的过电流条件，而进行复 位和倒计数中的至少一个。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，电源装置包括计数器，该计数器基于当第一 电流在第二预定数量的波周期期间处于预定相域中时检测第一预定数量的连续过电流条 件，而进行递增。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，电源装置的计数器基于当第一电流在第四 预定数量的波周期期间处于预定相域中时检测少于第三预定数量的连续过电流条件，而进 行复位和倒计数中的至少一个。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，当第一电流在第二预定数量的波周期期间 处于预定相域中时，电源装置的保护电路在接收到第一预定数量的过电流信号之后，使驱 动电路将开关元件切换到第二状态。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，当第一电流在第二预定数量的连续波周期 期间处于预定相域中时，电源装置的保护电路在接收到第一预定数量的过电流信号之后， 使驱动电路将开关元件切换到第二状态。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，当第一电流在第二预定数量的波周期期间 处于预定相域中时，电源装置的保护电路在接收到第一预定数量的连续过电流信号之后， 使驱动电路将开关元件切换到第二状态。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，当第一电流在第二预定数量的连续波周期 期间处于预定相域中时，电源装置的保护电路在接收到第一预定数量的连续过电流信号之 后，使驱动电路将开关元件切换到第二状态。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，当第一电流在第四预定数量的连续波周期 的第三预定数量的波周期期间处于预定相域中时，电源装置的保护电路在接收到第一预定 数量的过电流信号和第二预定数量的连续过电流信号中的至少一个之后，使驱动电路将开 关元件切换到第二状态。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，电源装置的保护电路基于开关元件的最大 占空信号(duty signal)，使驱动电路将开关元件切换到第二状态。此外，根据本专利技术的示例性实施方式，电源装置的过电流信号和相域信号中的至 少一个为二值(binary)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源装置，其用于将交流电流转换为直流电流，包括：转换组件，输出可变的第一电压，所述第一电压引起第一电流，所述第一电流具有由所述第一电流的波形的至少一个相位角范围所限定的预定相域；输出组件，可操作地连接至所述转换组件，所述输出组件输出负载电压；感测组件，可操作地连接至所述转换组件，所述感测组件感测表示第二电流的值；以及开关元件，可操作地连接至所述转换组件，所述开关元件具有第一状态和第二状态；其中，所述开关元件在所述第一状态使电流流过所述开关元件，而在所述第二状态阻止电流流过所述开关元件；其中，所述开关元件基于开关驱动信号而在所述第一状态和所述第二状态之间改变；其中，当所述第一电流被判定为在所述预定相域中时，并且当表示所述第二电流的值超过表示通过所述开关元件的过电流条件的阈值时，所述开关驱动信号迫使所述开关进入所述第二状态。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：赤间博，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]