beat365中国在线体育电源适配器pdf

　　beat365中国在线体育电源适配器pdf本案提供一种电源适配器，包含电源路径、电流侦测电阻、控制单元、保护开关、同步整流电路及回授电路。电源路径耦接于变压器与电源适配器的输出侧之间。电流侦测电阻耦接电源路径。控制单元耦接电流侦测电阻。保护开关耦接电源路径。同步整流电路耦接变压器及保护开关。回授电路耦接于同步整流电路与控制单元之间，以将同步整流电路的输出电压的电压信号回授至控制单元。在控制单元判断电流侦测电阻的侦测电压小于第一阈值且同步整流电路的输出电压大于第二阈值时，控制单元控制保护开关不导通。

　　(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 CN 219351551 U (45)授权公告日 2023.07.14 (21)申请号 2.3 (22)申请日 2022.12.23 (73)专利权人 台达电子工业股份有限公司 地址 中国桃园市中坜区东园路16号 (72)发明人 林政毅黄钰伦 (74)专利代理机构 北京律诚同业知识产权代理 有限公司 11006 专利代理师 王玉双张燕华 (51)Int.Cl. H02M 7/04 (2006.01) H02H 7/125 (2006.01) 权利要求书1页 说明书5页 附图5页 (54)实用新型名称 电源适配器 (57)摘要 本案提供一种电源适配器，包含电源路径、 电流侦测电阻、控制单元、保护开关、同步整流电 路及回授电路。电源路径耦接于变压器与电源适 配器的输出侧之间 。电流侦测电阻耦接电源路 径。控制单元耦接电流侦测电阻 。保护开关耦接 电源路径。同步整流电路耦接变压器及保护开 关。回授电路耦接于同步整流电路与控制单元之 间，以将同步整流电路的输出电压的电压信号回 授至控制单元。在控制单元判断电流侦测电阻的 侦测电压小于第一阈值且同步整流电路的输出 电压大于第二阈值时，控制单元控制保护开关不 导通。 U 1 5 5 1 5 3 9 1 2 N C CN 219351551 U 权利要求书 1/1页 1.一种电源适配器，其特征在于，包含： 一电源路径，耦接于一变压器与该电源适配器的一输出侧之间； 一电流侦测电阻，耦接该电源路径； 一控制单元，耦接该电流侦测电阻； 一保护开关，耦接该电源路径； 一同步整流电路，耦接该变压器及该保护开关；以及 一回授电路，耦接于该同步整流电路与该控制单元之间，以将该同步整流电路的输出 电压的电压信号回授至该控制单元； 其中，在该控制单元判断该电流侦测电阻的一侦测电压小于一第一阈值且该同步整流 电路的该输出电压大于一第二阈值时，该控制单元控制该保护开关不导通。 2.如权利要求1所述的电源适配器，其特征在于，该同步整流电路的该输出电压与该电 源适配器的输出功率呈正相关。 3.如权利要求1所述的电源适配器，其特征在于，在该控制单元判断该侦测电压小于该 第一阈值且该同步整流电路的该输出电压大于该第二阈值持续超过一阈值时间时，该控制 单元控制该保护开关不导通。 4.如权利要求3所述的电源适配器，其特征在于，该阈值时间为500毫秒。 5.如权利要求1所述的电源适配器，其特征在于，在该控制单元判断该侦测电压为零且 该同步整流电路的该输出电压大于该第二阈值时，该控制单元控制该保护开关不导通。 6.如权利要求1所述的电源适配器，其特征在于，还包含耦接于该回授电路及该控制单 元的一调整电路，其中该调整电路具有整流、滤波及分压功能，该调整电路将该回授电路所 回授的该输出电压的该电压信号调整为一目标电压准位并提供给该控制单元。 7.如权利要求1所述的电源适配器，其特征在于，该控制单元接收该回授电路所回授的 该输出电压的该电压信号，并撷取该输出电压的该电压信号的一目标电压准位。 8.如权利要求1所述的电源适配器，其特征在于，该第二阈值为1.1伏特。 9.如权利要求1所述的电源适配器，其特征在于，该电源适配器具有通用序列总线页 电源适配器 技术领域 [0001] 本案是关于一种电源适配器，尤指一种具限功率源能力的电源适配器。 背景技术 [0002] 在信息科技设备安全标准IEC/EN/UL 60950‑1‑2中，制定有针对电源供应器和电 源适配器等电源类产品的限功率源(limited power  source，LPS)安规标准。于此安规标准 中，信息科技类设备应具备防火外壳；然而，若设备的主要回路由LPS电源供应电力，即表示 回路中的电压、电流及能量均在UL60950‑1‑2Table 2B标准中的规定值以下，故设备无需具 备高防火等级的外壳(fire enclosure)，换言之，设备可采用UL94所规定的HB燃烧等级的 外壳材质。HB燃烧等级的外壳材质价格较低，并具备较佳的物理特性，且同时易于符合环保 要求。此外，前述标准及规范同样适用于具有通用序列总线电力传输(universal  serial  bus power delivery，USB PD)功能的电源适配器。 [0003] 电源适配器若要达到LPS标准的要求，可有两种方式，其中一种为固有型限功率源 (inherently  limited power  source)，另一种为非固有型限功率源(non‑inherently  limited power  source)。简而言之，若要符合LPS标准的要求，采用固有型限功率源的电源 适配器的输出不得大于8A/100VA；而对于采用非固有型限功率源的电源适配器，其限电流 保护装置(例如保险丝)的电流规格应不大于5A。另外，若不在输出端设置限电流保护装置， 则其输出电压应小于30V，在此系统中进行单一故障(single fault)测试时，若输出电压为 20V，则输出电流不可超过5A，且总输出功率不可超过100VA。倘若超过前述电流或功率限 制，需启动保护机制，例如限流、关机、栓锁(latch off)或自动恢复(auto recovery)。 [0004] 然而，随着消费性电子产品的发展与电源功率需求的增加，对具有较大输出功率 能力(例如90～96W)的电源适配器而言，其额定输出电流或功率可能已接近LPS标准所规定 的上限(8A和100VA)。若欲符合LPS标准的输出功率限制规范，同时为降低成本而不于输出 侧设置限电流保护装置，则可能造成过电流或过功率保护点过于接近额定输出电流或功 率，导致难以设计，抑或是在量产时因使用元件本身误差而造成产品的保护点不一，进而使 某些产品的保护容易误触发而产生品质问题。因此，此类具较大输出功率的电源适配器一 般较难符合LPS标准的规范并取得认证。 [0005] 因此，如何发明一种可改善上述现有技术的电源适配器，实为目前迫切的需求。 实用新型内容 [0006] 本案的目的在于提供一种电源适配器，其基于电源适配器中的同步整流电路的输 出电压进行判断与控制，以简化电路设计，并借此实现对电源适配器的输出功率的精准限 制与保护，使得具较大输出功率的电源适配器符合LPS标准的规范。 [0007] 为达上述目的，本案提供一种电源适配器，包含电源路径、电流侦测电阻、控制单 元、保护开关、同步整流电路及回授电路。电源路径耦接于变压器与电源适配器的输出侧之 间。电流侦测电阻耦接电源路径。控制单元耦接电流侦测电阻。保护开关耦接电源路径。同 3 3 CN 219351551 U 说明书 2/5页 步整流电路耦接变压器及保护开关。回授电路耦接于同步整流电路与控制单元之间，以将 同步整流电路的输出电压的电压信号回授至控制单元。在控制单元判断电流侦测电阻的侦 测电压小于第一阈值且同步整流电路的输出电压大于第二阈值时，控制单元控制保护开关 不导通。 [0008] 于一实施例中，同步整流电路的输出电压与电源适配器的输出功率呈正相关。 [0009] 于一实施例中，在控制单元判断侦测电压小于第一阈值且同步整流电路的输出电 压大于第二阈值持续超过阈值时间时，控制单元控制保护开关不导通。 [0010] 于一实施例中，阈值时间为500毫秒。 [0011] 于一实施例中，在控制单元判断侦测电压为零且同步整流电路的输出电压大于第 二阈值时，控制单元控制保护开关不导通。 [0012] 于一实施例中，电源适配器还包含耦接于回授电路及控制单元的调整电路，其中 调整电路具有整流、滤波及分压功能，调整电路将回授电路所回授的输出电压的电压信号 调整为目标电压准位并提供给控制单元。 [0013] 于一实施例中，控制单元接收回授电路所回授的输出电压的电压信号，并撷取输 出电压的电压信号的目标电压准位。 [0014] 于一实施例中，第二阈值为1.1伏特。 [0015] 于一实施例中，电源适配器具有通用序列总线电力传输功能。 附图说明 [0016] 图1为本案一实施例的电源适配器的电路架构示意图； [0017] 图2为图1的电源适配器的一实施态样的电路结构示意图； [0018] 图3为图1的电源适配器的另一实施态样的电路结构示意图； [0019] 图4为本案一实施例的电源适配器的控制方法的流程示意图； [0020] 图5为图4的控制方法的变化例的流程示意图。 [0021] 【符号说明】 [0022] P ：电源路径 O [0023] R ：电流侦测电阻 CS [0024] CON ：控制单元 PD [0025] Q ：保护开关 P [0026] SR：同步整流电路 [0027] FB：回授电路 [0028] T ：变压器 R [0029] S ：输出侧 O [0030] V ：输出电压 O [0031] V ：侦测电压 RCS [0032] V ：第一阈值 TH1 [0033] V ：第二阈值 TH2 [0034] T ：阈值时间 TH [0035] CON ：整流控制单元 SR 4 4 CN 219351551 U 说明书 3/5页 [0036] Q ：同步整流开关 SR [0037] P1：第一端口 [0038] P2：第二端口 [0039] 10：调整电路 [0040] S11、S12、S13、S14、S15、S16：步骤 具体实施方式 [0041] 体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是 本案能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及图示 在本质上是当作说明之用，而非用以限制本案。 [0042] 请参阅图1，其中图1为本案一实施例的电源适配器的电路架构示意图。本案具限 功率源能力的电源适配器包含电源路径P 、电流侦测电阻R 、控制单元CON 、保护开关Q 、 O CS PD P 同步整流电路SR及回授电路FB。电源路径P耦接于变压器T 与电源适配器的输出侧S之间。 O R O 如图1所示，电源路径P是为由变压器T 的次级侧往电源适配器的输出侧S方向传输电源的 O R O 路径。于一些实施例中，电源适配器具有USB PD功能，对应地，控制单元CON 为电力传输 PD (PD)，系统的通讯、回授控制、保护控制等功能皆可通过控制单元CON 实现。 PD [0043] 电流侦测电阻R 耦接电源路径P 。控制单元CON 耦接电流侦测电阻R 。保护开关 CS O PD CS Q 耦接电源路径P ，并用以提供起保护作用的断路功能。控制单元CON 通过控制保护开关Q P O PD P 的导通与否决定电源适配器是否输出功率beat365中国在线体育，具体而言，在保护开关Q 导通时，电源适配器于 P 输出侧S输出功率，反之，在保护开关Q 不导通时，电源适配器不输出功率。 O P [0044] 同步整流电路SR耦接于变压器T 及保护开关Q ，并用以对变压器T 的次级侧的电 R P R 压进行同步整流后提供输出电压V 至电源路径P 。回授电路FB耦接于同步整流电路SR与控 O O 制单元CON 之间，以将同步整流电路SR的输出电压V 的电压信号(即反映输出电压V 的电 PD O O 压信号)回授至控制单元CON ，使控制单元CON 通过电压信号得知同步整流电路SR的输出 PD PD 电压V 。控制单元CON 依据同步整流电路SR的输出电压V 和电流侦测电阻R 的侦测电压 O PD O CS V 决定控制保护开关Q导通或不导通。 RCS P [0045] 具体地，在控制单元CON 判断电流侦测电阻R 的侦测电压V 小于第一阈值V PD CS RCS TH1 且同步整流电路SR的输出电压V 大于第二阈值V 时，控制单元CON 控制保护开关Q 不导 O TH2 PD P 通，使得电源适配器不输出功率，其中第二阈值V 可为例如但不限于1.1伏特。由于侦测电 TH2 压V 为流经电流侦测电阻R 的电流与电流侦测电阻R 的阻值的乘积，故当电流侦测电阻 RCS CS CS R 的阻值为定值时，侦测电压V 可反映流经电流侦测电阻R 的电流大小，亦即，侦测电压 CS RCS CS V 越大，则表示流经电流侦测电阻R 的电流越大，反之，侦测电压V 越小，则表示流经电 RCS CS RCS 流侦测电阻R 的电流越小。因此，当侦测电压V 小于预设的第一阈值V 时，可能代表电源 CS RCS TH1 适配器未输出电流至负载端或是电流侦测电阻R 的相关电路发生异常(例如发生短路或电 CS 源适配器正处于短路保护测试或LPS测试中)。 [0046] 再者，由于同步整流电路SR的输出电压V 的大小与电源适配器的输出功率(输出 O 负载)呈正相关，即同步整流电路SR的输出电压V 越大，则电源适配器的输出功率越大；同 O 步整流电路SR的输出电压V越小，则电源适配器的输出功率越小。因此，控制单元CON 判断 O PD 电流侦测电阻R 的侦测电压V 是否小于第一阈值V ，并同时判断同步整流电路SR的输出 CS RCS TH1 5 5 CN 219351551 U 说明书 4/5页 电压V是否大于第二阈值V ，且在两者判断结果皆为是时，得知当前电流侦测电阻R 可能 O TH2 CS 被短路但电源适配器仍继续输出电流至输出侧S (负载)，意即，电源适配器可能处于短路 O 保护测试或LPS测试中，此时控制单元CON 立即控制保护开关Q 不导通，以使电源适配器不 PD P 输出功率。 [0047] 于一些实施例中，控制单元CON 在进行前述判断时还考虑其判断条件成立的持续 PD 时间。具体而言，在控制单元CON 判断侦测电压V 小于第一阈值V 且同步整流电路SR的 PD RCS TH1 输出电压V 大于第二阈值V 持续超过阈值时间T 时，控制单元CON 控制保护开关Q 不导 O TH2 TH PD P 通，以使电源适配器不输出功率。阈值时间T 可为例如但不限于500毫秒。通过考虑判断条 TH 件成立的持续时间，可避免因暂态或瞬间的电路非正常(非预期)操作使前述两个电压判断 条件均成立，进而误触发控制保护开关Q 不导通的保护机制。 P [0048] 此外，于另一些实施例中，控制单元CON 可改以判断侦测电压V 是否等于0伏特 PD RCS 取代判断侦测电压V 是否小于第一阈值V 。于此情况下，在控制单元CON 判断侦测电压 RCS TH1 PD V 等于0伏特且同步整流电路SR的输出电压V 大于第二阈值V 时，控制单元CON 控制保 RCS O TH2 PD 护开关Q 不导通，以使电源适配器不输出功率。 P [0049] 请参阅图2，其中图2为图1的电源适配器的一实施态样的电路结构示意图。如图2 所示，同步整流电路SR受其整流控制单元CON 控制而将变压器T 的次级侧的电压整流为输 SR R 出电压V ，需注意的是，同步整流电路SR可依实际需求采用相应拓扑，而不受限于图2所例 O 示的态样beat365中国在线体育。另外，同步整流电路SR的同步整流开关Q 的设置位置并不限于图2中所示的次级 SR 侧的高侧(high‑side，电流输出侧)，其亦可设置于次级侧的低侧(low‑side，电流回流侧)， 因此，无论同步整流开关Q 配置于次级侧的高侧或低侧，均适用于本案的电源适配器。 SR [0050] 回授电路FB的第一端口P1及第二端口P2分别耦接于同步整流电路SR的输出端及 控制单元CON ，第一端口P1接收同步整流电路SR的输出电压V 的电压信号，而后输出电压 PD O V 的电压信号经回授电路FB传输后通过第二端口P2被提供至控制单元CON 。需注意的是， O PD 回授电路FB可依实际需求采用相应拓扑，而不受限于图2所例示的态样。 [0051] 此外，于图2所示实施例中，回授电路FB的第二端口P2直接连接于控制单元CON ， PD 控制单元CON 直接接收回授电路FB所回授的输出电压V 的电压信号，并撷取输出电压V 的 PD O O 电压信号的目标电压准位，以供其进行判断及操作。于此情况下，控制单元CON 可为例如但 PD 不限于功能较强的微(MCU)。 [0052] 于另一些实施例中，如图3所示，电源适配器还包含调整电路10。调整电路10耦接 于回授电路FB的第二端口P2及控制单元CON ，且具有整流、滤波及分压等功能，其中调整电 PD 路10将源自回授电路FB的第二端口P2的输出电压V 的电压信号调整为适合控制单元CON O PD 操作的电压准位，并将调整后的电压准位提供至控制单元CON 。需注意的是，调整电路10可 PD 依实际需求采用相应拓扑，而不受限于图3所例示的态样。 [0053] 请参阅图4，其中图4为本案一实施例的电源适配器的控制方法的流程示意图，且 图4所示的控制方法适用于前述各实施例的电源适配器。如图4所示，电源适配器的控制方 法包含如下步骤。首先，在电源适配器处于有载正常操作下(步骤S11)，比较电流侦测电阻 R 的侦测电压V 与第一阈值V (步骤S12)，并比较同步整流电路SR的输出电压V 与第二 CS RCS TH1 O 阈值V (步骤S13)。而后，判断是否侦测电压V 小于第一阈值V 且同步整流电路SR的输 TH2 RCS TH1 出电压V 大于第二阈值V (步骤S14)。若步骤S14的判断结果为是，即侦测电压V 小于第 O TH2 RCS 6 6 CN 219351551 U 说明书 5/5页 一阈值V 且同步整流电路SR的输出电压V 大于第二阈值V ，则控制保护开关Q不导通(步 TH1 O TH2 P 骤S15)；反之，若步骤S14的判断结果为否，则再次执行步骤S12及S13。 [0054] 于一些实施例中，在步骤S14的判断条件成立(即判断结果为是)时，还进一步考虑 其判断条件成立的持续时间。于此情况下，如图5所示，电源适配器的控制方法还包含步骤 S16，当步骤S14的判断结果为是时，则执行步骤S16以判断侦测电压V 小于第一阈值V 且 RCS TH1 同步整流电路SR的输出电压V大于第二阈值V 是否持续超过阈值时间T 。若步骤S16的判 O TH2 TH 断结果为是，即侦测电压V 小于第一阈值V 且同步整流电路SR的输出电压V 持续超过阈 RCS TH1 O 值时间T ，则执行步骤S15以控制保护开关Q 不导通；反之，若步骤S16的判断结果为否，即 TH P 侦测电压V 小于第一阈值V 且同步整流电路SR的输出电压V 未持续超过阈值时间T ，则 RCS TH1 O TH 再次执行步骤S12及S13。于此实施例中，在步骤S14和S16的判断结果皆为是时，方才执行步 骤S15以控制保护开关Q 不导通，而步骤S14和S16中若有任一步骤的判断结果为否，则再次 P 执行步骤S12及S13。 [0055] 综上所述，本案提供一种电源适配器，其基于电源适配器中的同步整流电路的输 出电压进行判断与控制，以简化电路设计，并借此实现对电源适配器的输出功率的精准限 制与保护beat365中国在线体育，使得具较大输出功率的电源适配器符合LPS标准的规范。 [0056] 须注意，上述仅是为说明本案而提出的较佳实施例，本案不限于所述的实施例，本 案的范围由权利要求书决定。且本案得由熟悉此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆 不脱权利要求书所欲保护的范围。 7 7 CN 219351551 U 说明书附图 1/5页 图1 8 8 CN 219351551 U 说明书附图 2/5页 图2 9 9 CN 219351551 U 说明书附图 3/5页 图3 10 10 CN 219351551 U 说明书附图 4/5页 图4 11 11 CN 219351551 U 说明书附图 5/5页 图5 12 12

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