[发明专利]电源转换电路及控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源转换电路及其控制器，尤其涉及一种具有闩锁保护功能的电源转换电路及其控制器。

背景技术

现今的电源供应器主要可分为线性式和切换式电源供应器两种。线性式电源供应器的电路简单、纹波小、电磁干扰小，然而电子元件较大，故电路体积大且重量重，而且转换效率低。切换式电源供应器虽然电路较复杂，且纹波比较大、电磁干扰也比较大，但由于有转换效率高、空载时耗电小的优点，目前电源供应器的市场乃以切换式电源供应器为主流。

图1为现有用以驱动灯管的切换式电源供应器的电路示意图。切换式电源供应器包含一初始电阻R、一初始电容C2、一齐纳二极管(ZenerDiode)Z、一控制器CON、一高端驱动电容C1、一高端驱动变压器T1、一高端晶体管开关M1、一低端晶体管开关M2、一二极管D、一输出电容C3以及一变压器T2，用以将一直流输入电压VIN转换成一交流输出电压VOUT以驱动一灯管LAMP。

当直流输入电压VIN输入后，通过初始电阻R提供电流至初始电容C2，使初始电容C2的跨压开始上升至等于齐纳二极管Z的崩溃电压为止。初始电容C2产生一驱动电压VDD以提供控制器CON操作所需的电力。当驱动电压VDD超过控制器CON的一启动电压值后开始启动，以产生控制高端晶体管开关M1及低端晶体管开关M2的信号，其中控制器CON是通过高端驱动电容C1及高端驱动变压器T1将控制信号的电平提高至合适的电平以控制高端晶体管开关M1。通过高端晶体管开关M1及低端晶体管开关M2的切换，直流输入电压VIN的电力将传送至输出端以产生交流输出电压VOUT以驱动灯管LAMP发光。而变压器T2电性连接交流输出电压并通过二极管D整流后输出电力至初始电容C2。

通过初始电阻R的电力大于控制器CON尚未启动前所需的电力，因此可使初始电容C2逐渐储存电力。而控制器CON启动后，通过变压器T2及二极管D亦提供电力至控制器CON。因此初始电阻R可使用较大的电阻值，以降低初始电阻R的功率损耗。然而，当电路出现异常使直流输入电压VIN无法提供电力至交流输出电压VOUT，使得变压器T2及二极管D无法提供电力、而通过初始电阻R的电力又不足以提供控制器CON正常操作所需的全部电力，将使控制器CON的操作发生问题。

图3(a)为现有用以驱动灯管的切换式电源供应器在电路异常时的信号波形示意图。当驱动电压VDD高于启动电压值UVLO后开始操作，由于控制器CON内部的振荡器(产生时钟信号OSC)及控制电路开始动作，此时消耗的电流会远大于通过直流输入电压VIN经过电阻R所提供的电流，因此驱动电压VDD的电压会开始下降。在电路工作正常情况下，由于控制器CON会输出信号控制高端晶体管开关M1及低端晶体管开关M2进行切换，使输出电压VOUT上升并开始经由变压器T2及二极管D提供电力至驱动电压VDD。然而当电路发生异常时，控制器CON会停止高端晶体管开关M1及低端晶体管开关M2的切换，使输出电压VOUT下降而无法再提供电力至驱动电压VDD，而导致驱动电压VDD会开始下降。当驱动电压VDD降低至控制器CON可容许操作的最低电压值时，控制器CON停止操作，因此驱动电压VDD又开始回升至启动电压值UVLO之上，使控制器CON再重新启动，如此周而复始直至电路异常的状态被排除。或者，现有的灯管驱动电路为了避免可能的暂时电路异常使灯管LAMP熄灭，亦会使控制器CON不断地尝试重新点亮灯管LAMP。而这过程不仅会消耗灯管的点亮次数限制而缩短灯管寿命，而且若使用者在忘记关闭电源下更换灯管亦有触电的危险。因此现有的切换式电源供应器，尤其是灯管驱动电路有不断重新启动的问题，不仅造成电路元件的使用寿命缩减，且亦有造成使用者使用上安全疑虑的问题。

发明内容

鉴于现有技术中的问题，本发明的电源转换电路及其控制器在发生电路异常时就闩锁控制器，使控制器无法提供部分或全部的功能直至输入电源被移除为止。这样可避免现有技术中由于重启转换电路而造成的元件的使用寿命缩减及使用者使用安全疑虑的问题。