[發明專利]電源轉換器

無效

• 申請號: 201310410774.7
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN104426371A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 陳哲訓;葉家銘
• 申請（專利權）人: 鴻富錦精密工業（深圳）有限公司;鴻海精密工業股份有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明關于一種電源轉換器，尤其涉及一種可防止電感短路的電源轉換器。

背景技術

服務器主機板上的主要電源轉換器以降壓型轉換器(Buck?converter)為主，其工作原理即為透過電路架構的主開關進行高頻切換，并透過電感進行儲能，而副開關與主開關進行互補的切換。而當主開關截止，副開關導通時，電感將能量釋放給負載。

當發生電感飽和時，電感等同于短路，將會造成電流過大，過大的電流流過主開關、副開關與負載，使得元件損毀。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種防止電感短路的電源轉換器。

一種電源轉換器，包括脈沖寬度調節器、第一開關、第二開關和電感，所述脈沖寬度調節器控制所述第一開關和第二開關的截止和導通，所述電源轉換器進一步包括設置在所述電感旁的感測器以用來偵測所述電感的狀態，當偵測到所述電感飽和時，所述感測器發送信號給所述脈沖寬度調節器以使所述第一開關截止、所述第二開關導通，從而使所述電感放電。

相較于現有技術，本實施例的電源轉換器通過感測器來偵測電感的狀態，以切換第一開關和第二開關改變電感的工作模式，從而防止電感短路，以達到保護電感之目的。

附圖說明

圖1為本發明實施例電源轉換器的示意圖。

主要元件符號說明

如下具體實施方式將結合上述附圖進一步說明本發明。

具體實施方式

如圖1所示，本發明實施例提供的電源轉換器10用來將施加在輸入端20的電壓轉換為合適的電壓，以提供給負載30使用。

電源轉換器10包括脈沖寬度調節器（Pulse?Width?Modulation，PWM）11、第一開關12、第二開關13、反相器14、電感15、電容16和感測器17。

脈沖寬度調節器11與第一開關12相連并且通過反相器14連接第二開關13以控制第一開關12和第二開關13的導通和截止。脈沖寬度調節器11切換第一開關12和第二開關13，將輸入端20輸入的電壓切換成輸入電壓和零兩種狀態，再經電感15和電容16組成的低通濾波器產生直流輸出以提供負載30使用。

第一開關12和第二開關13可以為金屬氧化物半導體場效應晶體管（Metal?Oxide?Semiconductor?Field?Effect?Transistor，MOSFET）或雙極性接面晶體管（Bipolar?Junction?Transistor，BJT）。本實施方式中，第一開關12和第二開關13均為MOSFET。

本實施例中，第一開關12和第二開關13均為MOSFET，此時，第一開關12的的柵極（gate）直接連接脈沖寬度調節器11，而第二開關13的漏極通過一個反相器14連接脈沖寬度調節器11。

當然，第一開關12的柵極可以通過反相器14連接脈沖寬度調節器11，而第二開關13直接連接脈沖寬度調節器11。

當第一開關12的漏（draw）-源（source）之間為高電位時，第一開關12導通，第二開關13截止，此時，第一開關12、電感15組成第一回路，電感15便儲存能量，電感15的輸出電流不斷上升，此模式下，輸入端20輸入的電壓傳送能量給電感15和負載30。

當第一開關12的柵-源之間為低電位時，第一開關12截止，根據楞次定律（Lenz’s?Law），電感15在第一開關12截止瞬間會產生反電動勢，因此，第二開關13導通，使得電感15的輸出電流不會被中斷，此模式下，電感15釋放能量，負載30的能量由電感15提供。

由于電感15為磁性元件，相對于其它電子元件，并非肉眼或使用示波器等等相對簡單的方式量測其特性與穩定度，而其電感值亦隨著許多的環境因素有所不同，在電感15發生不穩定的狀況中，因電感15儲能過多，導致鐵心飽和的狀況為最嚴重的情形之一。此情況將導致電感15形同短路，產生極大的電流流過電感15并使之損毀，甚者其電流所流過的元件將因超出其電流應力而連同損毀，最后電源轉換器10燒毀。

而電感15在飽和時，會有聲響、震動與電流遞增之現象發生，此時，設置在電感15旁的感測器17便會偵測到上述現象，偵測到上述現象后，感測器17即發出一個信號給脈沖寬度調節器11，由于第二開關13通過反相器14連接脈沖寬度調節器11，因此，施加在第一開關12和第二開關13上的電位是相反的，感測器17發出的信號可以強制將第一開關12截止、第二開關13導通，使電感15釋放能量，以達到保護電感15之目的。

感測器17可以為聲音感測器或震動感測器，以偵測電感15發出的聲音或震動。

可以理解的是，本領域技術人員還可在本發明精神內做其它變化等用在本發明的設計，只要其不偏離本發明的技術效果均可。這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的范圍之內。