电源监控电路及其控制方法、AC/DC转换装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310311222.0

申请日:

2013.07.23

公开号:

CN103575966A

公开日:

2014.02.12

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01R 19/165申请日:20130723|||公开

IPC分类号:

G01R19/165; H02M7/04

主分类号:

G01R19/165

申请人:

索尼公司

发明人:

渡边裕之; 山根满

地址:

日本东京

优先权:

2012.08.02 JP 2012-171700

专利代理机构:

北京康信知识产权代理有限责任公司 11240

代理人:

余刚;吴孟秋

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内容摘要

本发明涉及电源监控电路及其控制方法、AC/DC转换装置,所提供的电源监控电路包括:保持部,在每次检测到波动的电源电压的极大值时,将该极大值保持为极大电压值;电力停止检测器,基于电源电压的值小于根据极大电压值的第一参考值的状态是否持续了超过预定的期间,来检测电源电压的供给是否停止;以及参考值控制器,在电源电压的值超过比第一参考值小的第二参考值以及检测到电源电压的供给停止的期间,减小第一参考值。

权利要求书

权利要求书
1.  一种电源监控电路,包括:
保持部,在每次检测到波动的电源电压的极大值时,将所述极大值保持为极大电压值;
电力停止检测器,基于所述电源电压的值小于根据所述极大电压值的第一参考值的状态是否持续了超过预定的期间,来检测所述电源电压的供给是否停止;以及
参考值控制器,在所述电源电压的值超过比所述第一参考值小的第二参考值并且检测到所述电源电压的供给停止的期间,减小所述第一参考值。

2.  根据权利要求1所述的电源监控电路,
其中,所述保持部包括保持所述极大电压值的电容器,以及
其中,所述参考值控制器通过将所述电容器放电来减小所述第一参考值。

3.  根据权利要求1所述的电源监控电路,
其中,所述第一参考值是相对于所述极大电压值的比率是第一比率的值,以及
其中,所述第二参考值是相对于所述极大电压值的比率是比所述第一比率小的第二比率的值。

4.  根据权利要求1所述的电源监控电路,
其中,所述电力停止检测器包括:
电力停止检测比较器,比较所述电源电压的值与所述第一参考值,以输出所述比较的结果作为第一比较结果,以及
电力停止检测电路,基于表明所述电源电压的值小于所述第一参考值的所述第一比较结果的输出是否持续了超过所述预定的期间,来检测所述电源电压的供给是否停止。

5.  根据权利要求1所述的电源监控电路,
其中,所述参考值控制器包括:
极大电压值控制比较器,比较所述电源电压的值与所述第二参考值,以输出所述比较的结果作为第二比较结果,以及
参考值控制电路,在表明所述电源电压的值大于所述第二参考值的所述第二比较结果被输出并且检测到所述电源电压的供给停止的期间,减小所述第一参考值。

6.  根据权利要求1所述的电源监控电路,
其中,所述保持部包括:
寄存器,保持所述极大电压值,以及
其中,极大电压值控制器通过减小从所述寄存器中读出的所述极大电压值来用减小后的所述极大电压值更新所述寄存器,从而减小所述第一参考值。

7.  根据权利要求1所述的电源监控电路,
其中,在所述极大电压值小于预定阈值的期间,或在所述电源电压的值大于所述第二参考值并且检测到所述电源电压的供给停止的期间,所述参考值控制器减小所述第一参考值。

8.  一种AC/DC转换装置,包括:
整流电路,通过整流AC信号来生成脉动流信号;
保持部,在每次检测到作为所述脉动流信号的电压的电源电压的极大值时,将所述极大值保持为极大电压值;
电力停止检测器,基于所述电源电压的值小于根据所述极大电压值的第一参考值的状态是否持续了超过预定的期间,来检测所述电源电压的供给是否停止;以及
参考值控制器,在所述电源电压的值超过比所述第一参考值小的第二参考值并且检测到所述电源电压的供给停止的期间,减小所述第一参考值。

9.  根据权利要求8所述的AC/DC转换装置,
其中,所述保持部包括保持所述极大电压值的电容器,以及
其中,所述参考值控制器通过将所述电容器放电来减小所述第一参考值。

10.  一种电源监控电路的控制方法,包括:
通过电力停止检测器,基于电源电压的值小于根据由保持部保持的极大电压值的第一参考值的状态是否持续了超过预定的期间,来检测所述电源电压的供给是否停止,所述保持部在每次检测到波动的所述电源电压的极大值时,将所述极大值保持为所述极大电压值;以及
通过参考值控制器,在所述电源电压的值超过比所述第一参考值小的第二参考值并且检测到所述电源电压的供给停止的期间,减小所述第一参考值。

说明书

说明书电源监控电路及其控制方法、AC/DC转换装置
技术领域
本技术涉及电源监控电路、AC/DC转换装置和电源监控电路的控制方法,并具体地涉及检测AC电力的供给停止的电源监控电路、AC/DC转换装置和电源监控电路的控制方法。
背景技术
AC/DC(交流电/直流电)转换器通常被用于向利用直流电工作的电子设备供给AC电力。利用包含具有大容量的阻断电容器(block capacitor)的PFC(功率因数控制)电路等,AC/DC转换器将交流电流转换成直流电流。当来自AC电源的供电由于停电等而停止时,在一段时间内利用累积在阻断电容器等中的能量,向作为供给目标的电子设备供应电力。在作为供给目标的电子设备在其工作的终止时应执行关机处理等的情况下,当检测到来自AC电源的电力的供给停止时,AC/DC转换器将检测信号输出到电子设备。根据该检测信号,电子设备可以执行关机处理,直到来自AC/DC转换器的电力供给完全停止。由AC/DC转换器检测到电力供给停止的速度越快,关机处理开始越早,这使得能够减少AC/DC转换器应该持续供电的时间。应持续供电的时间越短,阻断电容器等的容量必须越小。因此,期望快速地检测出AC电力的供给停止。
为了检测AC电力的供给停止,例如,提出了一种电源装置,其对交流电流执行全波整流以生成脉动流,将脉动流的峰值电压保持在电容器中,并比较脉动流的电压与作为通过峰值电压的分压得到的电压的参考电压(例如,参见日本专利公开第2010-261862号)。当脉动流的电压低于参考电压的状态持续的时间比预定时间长时,电源装置检测AC电力的供给停止。
然而,在电力的供给停止后,电容器持续保持峰值电压,这导致即使当脉动流的电压的振幅只是下降而不停止电源供给的情况下,电源装置也会确定AC电力的供给停止很长时间。这在下文中被称为“误检测”。因此,在AC电力的供给停止时,这样的电源装置对保持峰值电压的电容器执行强制放电,以缩短AC电力的供给停止的误检测的期间。
发明内容
然而,上述的电源装置具有AC电力的供给停止的延迟检测的危险。即,当在保持峰值电压的电容器的强制放电中,峰值电压的下降率超过脉动流的电压下降率时,存在检测不到AC电力的供给停止的风险,该下降造成脉动流的电压等于或大于参考电压。虽然当脉动流的电压进一步下降至小于参考电压时,最终检测到AC电力的供给停止,但是与没有强制放电的情况相比,AC电力的停止供给导致延迟的检测。如上所述,在没有强制放电的情况下,当脉动流的振幅下降时,AC电力的供应停止容易受较长期间的误检测,这不能准确地监测AC电源。因此,上述电源装置具有的问题是难以准确迅速地检测到AC电力的供给停止。
通过考虑到这样的情况来实现本技术,期望准确迅速地检测到AC电力的供给停止。
根据本技术的第一实施方式,提供了一种电源监控电路及其控制方法。电源监控电路包括:保持部,在每次检测到波动的电源电压的极大值时,将该极大值保持为极大电压值;电力停止检测器,基于电源电压的值小于根据极大电压值的第一参考值的状态是否持续了超过预定的期间,来检测电源电压的供给是否停止;以及参考值控制器,在电源电压的值超过比第一参考值小的第二参考值并且检测到电源电压的供给停止的期间,减小第一参考值。从而,可以在电源电压的值大于第二参考值并且检测到电源电压的供给停止的期间,减小第一参考值。
根据本技术的第一实施方式,保持部可以包括保持极大电压值的电容器,并且参考值控制器可以通过将电容器放电来减小第一参考值。因此,第一参考值可以由于电容的放电而被减小。
根据本技术的第一实施方式,第一参考值可以是相对于极大电压值的比率是第一比率的值,而第二参考值可以是相对于极大电压值的比率是小于第一比率的第二比率的值。从而,第一参考值可以是相对于上述极大电压值的比率是第一比率的值,而第二参考值可以是相对于极大电压值的比率是小于第一比率的第二比率的值。
根据本技术的第一实施方式,电力停止检测器可以包括:电力停止检测比较器,比较电源电压的值与第一参考值,以输出比较的结果作为第一比较结果;以及电力停止检测电路,基于表明电源电压的值小于第一参考值的第一比较结果的输出是否持续了超过预定的期间,来检测电源电压的供给是否停止。从而,可以基于表明电源电压的值小于第一参考值的第一比较结果的输出是否持续超过预定期间,检测电源电压的供给是否停止。
根据本技术的第一实施方式,参考值控制器可以包括:极大电压值控制比较器,比较电源电压的值与第二参考值,以输出比较的结果作为第二比较结果;以及参考值控制电路,在输出表明电源电压的值大于第二参考值的第二比较结果并且检测到电源电压的供给停止的期间,减小第一参考值。从而,可以在表明电源电压的值大于第二参考值的第二比较结果被输出并且检测到电源电压的供给停止的期间,减小第一参考值。
根据本技术的第一实施方式,保持部可以包括:寄存器,保持极大电压值;并且极大电压值控制器可以通过减小从寄存器读出的极大电压值来用减小后的极大电压值来更新寄存器,以减小第一参考值。从而,极大电压值可以由于寄存器的更新而被减小。
根据本技术的第一实施方式,在极大电压值小于预定阈值期间,或在电源电压的值大于第二参考值并且检测到电源电压的供给停止的期间,参考值控制器可以减小第一参考值。从而,可以在极大电压值小于预定阈值期间,或在电源电压的值大于第二参考值以及检测到电源电压的供给停止期间,减小第一参考值。
根据本技术的第二实施方式,提供了一种AC/DC转换装置,包括:整流电路,通过整流AC信号来生成脉动流信号;保持部,在每次检测到作为脉动流信号的电压的电源电压的极大值时,将极大值保持为极大电压 值;电力停止检测器,基于电源电压值小于根据极大电压值的第一参考值的状态是否持续了超过预定期间,来检测电源电压的供给是否停止;以及参考值控制器,在电源电压的值超过比第一参考值小的第二参考值并且检测到电源电压的供给停止的期间,减小第一参考值。因此,可以在电源电压的值大于第二参考值并且检测到电源电压的供给停止的期间,减小第一参考值。
根据本技术,可以实现优异的效果,以准确迅速地检测到AC电力的供给停止。
附图说明
图1是示出了根据第一实施方式的电子设备系统的一个示例性配置的总体示图;
图2是示出了根据第一实施方式的AC/DC转换器的一个示例性配置的框图;
图3是示出了根据第一实施方式的PFC电路的一个示例性配置的电路图;
图4是示出了根据第一实施方式的电源监控电路的一个示例性配置的电路图;
图5是示出了根据第一实施方式的电力停止检测电路的一个示例性配置的框图;
图6是示出了根据第一实施方式的状态机电路的操作的一个示例的状态转移图;
图7是示出了根据第一实施方式的电源监控电路的操作的一个示例的流程图;
图8是示出了根据第一实施方式的电力供给检测处理的一个示例的流程图;
图9是示出了根据第一实施方式的AC信号的电压波形的一个示例的示图;
图10是示出了根据第一实施方式的脉动流信号和DC信号的电压的一个示例的示图;
图11是示出了在振幅突然变化时根据第一实施方式的电源监控电路的操作的一个示例的时序图;
图12是示出了在电力的供给停止时根据第一实施方式的电源监控电路的操作的一个示例的时序图;
图13是示出了在电力供给停止的检测后根据第一实施方式的电源监控电路的操作的一个示例的时序图;
图14是示出了根据第二实施方式的电源监控电路的一个示例性配置的电路图;
图15是示出了根据第二实施方式的电力停止检测电路的一个示例性配置的框图;
图16是示出了根据第三实施方式的电源监控电路的一个示例性配置的电路图;
图17是示出了根据第三实施方式的状态机电路的操作的一个示例的状态转移图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图来详细描述本公开的优选实施方式。请注意,在本说明书和附图中,用相同的参考标号表示具有基本相同的功能和结构的结构元件,并且省略对这些结构元件的重复说明。按以下顺序进行描述。
1.第一实施方式(减小电容器保持的峰值以检测供电停止的示例)
2.第二实施方式(减小寄存器保持的峰值以检测供电停止的示例)
3.第三实施方式(减小电容器保持的峰值并比较电源电压与最低工作电压以检测供电停止的示例)
4.变形例
<1.第一实施方式>
[供电系统的配置示例]
图1是示出了根据第一实施方式的电子设备系统的一个示例性配置的总体示图。该电子设备系统包括AC/DC转换器100、DC/DC转换器310,光电耦合器320和电子设备400。
该AC/DC转换器100将AC信号ACIN转换为DC信号DCOUT。通过例如连接到输出口等的信号线105和106,该AC/DC转换器被提供以AC信号ACIN。该AC信号ACIN是从例如还考虑用于国外使用的电源,即所谓的全球性电源提供的AC信号。具体而言,AC信号ACIN是正弦波AC信号,其电压从85到264伏(V),其频率从47到63赫兹(Hz)。此外,所提供的AC信号ACIN可以是具有比来自遍及世界的电源的AC信号更宽的电压范围和/或频率范围的AC信号,或者可以是具有比例如来自商用电源的AC信号更窄的电压范围和/或频率范围的AC信号。该AC/DC转换器100通过信号线107将转换后的DC信号DCOUT输出到DC/DC转换器310。
此外,如有必要,AC/DC转换器100包括将电流波形整流成正弦波的PFC(功率因数校正)功能。
此外,AC/DC转换器100检测AC信号ACIN的供应是否由于AC电缆被拔出输出口、停电等而停止,并生成表示检测结果的电力停止检测信号POFF。电力停止检测信号POFF例如在交流电力的供给停止的检测的情况下被设置在低电平,而在其他情况下被设置在高电平。AC/DC转换器100通过信号线108将电力停止检测信号POFF输出到光电耦合器320。然后,在电源的供给停止的情况下,AC/DC转换器100持续提供DC信号DCOUT到电子设备400。期间的长度是足够完成电子设备400的关机处理的长度。关机处理是,在其终止操作之前由电子设备400执行的处理,例如关闭处理中的文件的处理和将内存内容保存在磁盘存储器中的处理。此外,AC/DC转换器是根据本公开的一个实施方式的AC/DC转换装置的一个示例。
DC/DC转换器310将DC信号DCOUT的电压(例如,100V)转换成电子设备400允许的电压(例如,12V)。DC/DC转换器310通过信号线318和319将具有转换后电压的DC信号DCOUT输出到电子设备400。
光电耦合器320通过信号线329将电力停止检测信号POFF提供给电子设备400。光电耦合器320包括光发射元件和光接收元件,使用光发射元件将电力停止检测信号POFF转换成光信号,而使用光接收元件将光信 号转换成要被输出的电信号。因此,由于光电耦合器320的输入/输出端子彼此电绝缘,预期要绝缘的AC/DC转换器也可以将电力停止检测信号POFF提供给电子设备400。
电子设备400是利用来自AC/DC转换器100的直流信号DCOUT来工作的设备。具体而言,电子设备400是例如游戏机和电视接收机。此外,在其操作中,在通过光电耦合器320接收处于低电平的电力停止检测信号POFF时,电子设备400执行预定的关机处理。
[AC/DC转换器的配置示例]
图2是示出了根据第一实施方式的AC/DC转换器100的一个示例性配置的框图。此AC/DC转换器100包括PFC电路110和电源监控电路200。
PFC电路110提高了AC信号ACIN的功率因数,此外,将AC信号ACIN整流以生成脉动流信号PC,并从脉动流信号PC生成DC信号DCOUT。PFC电路110将DC信号DCOUT输出到DC/DC转换器310,并通过信号线119将脉动流信号PC输出到电源监控电路200。
电源监控电路200监控电源电压Vpc,其为脉动流信号PC的电压,以检测脉动流信号PC的供给是否被停止。电源监控电路200包括峰值保持部210、峰值控制器215和电力停止检测器240。此外,电源监控电路200把脉动流信号PC作为监测对象,然而除脉动流信号PC以外的任何信号都可以是监测对象,只要其电压波动。例如,电源监控电路200可以把整流前的AC信号ACIN作为监测对象。
每当检测到电源电压Vpc的极大值时,峰值保持部210保持极大值作为峰值Vp。此外,峰值保持部210是根据本公开的一个实施方式的保持部的一个示例。
电力停止检测器240基于电源电压Vpc的值和峰值Vp检测供电的存在或不存在。具体来说,在电源电压Vpc的值小于根据峰值Vp的参考值Vref_1的状态持续超过预定期间的情况下,电力停止检测器240检测到AC电力的供给停止,而在其他的情况下,检测到电力的供给。然后,电力停止检测器240把表示供电存在或不存在的检测结果的电力停止检测信号POFF输出到峰值控制器215和光电耦合器320。
在电源电压Vpc的值大于参考值Vref_2并且检测到AC电力的供给停止期间,峰值控制器215减小峰值Vp,从而,减小参考值Vref_1。此处,参考值Vref_2是一个根据峰值Vp并且小于参考值Vref_1的值。峰值控制器215包括比较部220和峰值控制电路230。此外,峰值控制器215是根据本公开的一个实施方式的参考值控制器的一个示例。
比较部220比较参考值Vref_2与电源电压Vpc的值以输出比较结果到峰值控制电路230。在电源电压Vpc的值大于参考值Vref_2并且检测到AC电力的供给停止期间,峰值控制电路230减小峰值保持部210保持的峰值,从而,减小参考值Vref_1。
通过在AC电力的供给停止时峰值控制器215减小参考值Vref_1,在提供电源电压Vpc时AC电力的供给停止经受误检测的期间变短。例如,在电源电压Vpc的振幅突然下降的情况下,当峰值保持部210保持下降前的峰值Vp时,有时存在检测到电源电压Vpc的供给停止的情况,这是随着振幅的下降电源电压Vpc小于参考值Vref_1的期间变长导致的。在这种情况下,电力停止检测器240持续检测电源电压Vpc的供给停止,直到峰值保持部210检测到峰值等于下降后的振幅。然而,峰值控制器215减小峰值以减小参考值Vref_1,从而,直到峰值保持部210检测到峰值等于下降后的振幅的期间变短。结果是,在提供电源电压Vpc时AC电力的供给停止经受误检测的期间变短。
此外,通过在参考值Vref_2等于或小于电源电压Vpc的值的情况下峰值控制器215不减小参考值Vref_1,提高了电源电压Vpc的供给停止的检测率。例如,在AC电力的供给停止的检测之后,当参考值Vref_1以快于电源电压Vpc的下降率的速率不断下降时,有时存在电源电压Vpc等于或大于参考值Vref_1的情况。在这种情况下,电力停止检测器240导致没有检测到电源电压Vpc的供给停止。然而,当小于参考值Vref_1的参考值Vref_2等于或小于电源电压Vpc的值时,峰值控制器215不减小参考值Vref_1,从而,可以防止电源电压Vpc等于或大于参考值Vref_1。其结果是,在电源电压Vpc的供给停止期间,可以防止没有检测到电源电压Vpc的供给停止,并且电力的供给停止的检测率可以较快。
[PFC电路的配置示例]
图3是示出了根据第一实施方式的PFC电路110的一个示例性配置的电路图。该PFC电路110包括整流电路120、分压器电路130和升压器电路140。
整流电路120对AC信号ACIN执行全波整流。整流电路120包括二极管121和122,它们为执行整流的元件。二极管123和124的阳极被连接到参考电位。二极管123的阴极被连接到信号线105和二极管121的阳极,而二极管124的阴极被连接到信号线106和二极管122的阳极。此外,二极管121和122的阴极被连接到分压器电路130和升压器电路140。
在这样的配置中,对AC信号ACIN执行全波整流。具体而言,在AC信号ACIN的正侧和负侧上的一个的循环中,信号在正向上流经二极管121和123,而在其他循环中,信号在正向上流经二极管122和124。其结果是,正侧和负侧上的波形都被整流并生成脉动流信号。
此外,整流电路120对AC信号ACIN执行全波整流,而对AC信号ACIN的半波整流可以生成脉动流信号。
分压器电路130对由整流电路120整流过的脉动流信号的电压进行分压,以作为脉动流信号PC通过信号线119被输出到电源监控电路200。分压器电路130包括电阻器131和132。电阻器131和132串联连接在二极管121和122的阴极和参考电位之间。此外,信号线119被连接到电阻器131和132的连接节点。电阻131和132对脉动流信号的电压进行分压。电阻器131和132的电阻值的每一个都被设置,以使脉动流信号PC的电压在电源监控电路200所允许的电压范围内。
升压器电路140对电压脉动流信号进行升压以生成直流信号DCOUT。升压器电路140包括扼流线圈141、二极管142和阻断电容器143。扼流线圈141的一端被连接到分压器电路130,而另一端被连接到二极管142的阳极和PFC控制晶体管144的源极端子。此外,阻断电容器143的一端被连接到参考电位,而其另一端被连接到二极管142的阴极和信号线107。PFC控制晶体管144是根据PFC控制电路145的控制来工作的开关元件,例如,PFC控制晶体管144采用n型MOS(金属-氧化物- 半导体)晶体管。PFC控制晶体管144的源极端子被连接到扼流线圈141和二极管142,而其漏极端子被连接到参考电位。此外,PFC控制晶体管144的栅极端子被连接到PFC控制电路145。
PFC控制电路145控制PFC控制晶体管144,以使得AC信号ACIN的电流波形是与AC信号ACIN的电压波形(例如,正弦波)类似的波形。例如,PFC控制电路145以比AC信号ACIN的频率更高的频率导通和截止PFC控制晶体管144。在此阶段,根据输入电压(脉动流信号的电压)和输出电压(阻断电容器143的电压)的信息,PFC控制电路145控制PFC控制晶体管144的ON时间和OFF时间,以使得电流波形是正弦波。因此,电流波形被形成为正弦波,并且DC信号DCOUT是从脉动流信号生成的。将电流波形形成为正弦波,使得可以提高AC电源的功率因数,因此,抑制AC信号ACIN中的更高谐波。此外,只要可以实现提高功率因数的功能,PFC电路110的配置并不限于图3中示例性示出的配置。
当AC信号ACIN的供给停止时,由于在阻断电容器143中充电的电力放电达根据阻断电容器143的容量的期间,所以AC/DC转换器100可以持续提供DC信号DCOUT。如上所述,这期间应该是用于完成电子设备400的关机处理的足够时间。因此,阻断电容器143的容量越大越好,同时阻断电容器143的尺寸和成本在很大程度上占据AC/DC转换器100的组件的尺寸和成本,因此,也需要减小阻断电容器143的容量。为了减小阻断电容器143的容量,应该在短时间内检测到AC信号ACIN的供给停止,直到电子设备400开始关机处理的时间应该是短的。
此外,PFC电路110可以没有分压器电路130。在这种情况下,来自整流电路120的脉动流电流照原样被输出到电源监控电路200作为脉动流信号PC。在这种情况下,电源监控电路200还包括将脉动流电流转换成电压的电流-电压转换电路,并检测转换后的电压的供给停止。
[电源监控电路的配置示例]
图4是示出了根据第一实施方式的电源监控电路200的一个示例性配置的电路图。在此电源监控电路200中,峰值保持部210包括缓冲放大器211和峰值保持电容213。此外,比较部220包括比较器221和电阻222。 峰值控制电路230包括开关231、放电控制晶体管232和反相器233。电力停止检测器240包括电阻器241和242、比较器243和电力停止检测电路245。
峰值保持部210中的缓冲放大器211输出在其非反相输入端子输入的信号的峰值电压。缓冲放大器211的非反相输入端子被连接到信号线119。
此外,缓冲放大器211的输出端子通过信号线219被连接到缓冲放大器211、电阻器241、开关231和峰值保持电容器213的反向输入端子。
如上所述,来自缓冲放大器211的输出端子的电流被反馈到缓冲放大器211的反相输入端子。根据此配置,缓冲放大器211,虽然不具有吸收能力以使输出电流在输出电位从高电平到低电平的过渡时流动,但是具有源能力以使输出电流在输出电位从低电平到高电平的过渡时流动。因此,缓冲放大器211可以输出在非反相输入端子输入的电源电压Vpc的极大值。此极大值213被峰值保持电容器保持为峰值。
比较部220中的比较器221对在其非反相输入端子和其反相输入端子输入的单个信号的电压进行相互比较。信号线119被连接到比较器221的非反相输入端子,而电阻器222的高电位侧的端子被连接到其反相输入端子。此外,比较器221的输出端子被连接到放电控制晶体管232的栅极端子。电阻222的一端被连接到参考电位,而另一端被连接到比较器221和电阻器242的反相输入端子。后述的电阻器242和电阻器241和242被串联连接在参考电位和峰值保持电容器213的高电位侧的端子之间。此外,比较器221是根据本公开的一个实施方式的极大电压值控制比较器的一个示例。
电阻222和电阻242的连接节点的电位是通过对峰值Vp的电压以电阻器222的电阻相对于电阻器241、242和222的合成电阻的比率(例如,0.6)进行分压获得的电位。电位值被用作参考值Vref_2。然后,比较器221将非反相输入端子输入的电源电压Vpc的值与反相输入端子输入的参考值Vref_2的比较结果,输出到放电控制晶体管232作为比较结果COMP_2。具体来说,在电源电压Vpc的值大于参考值Vref_2的情况下, 处于高电平的比较结果COMP_2从比较器221被输出,而在其他情况下,处于低电平的比较结果COMP_2从此处被输出。
峰值控制电路230中的开关231根据电力停止检测信号POFF的电位打开和关闭端子。开关231的一端被连接到峰值保持电容器213,而另一端被连接到放电控制晶体管232的源极端子。开关231根据反相器233把电力停止检测信号POFF反相的输出来打开和关闭端子。例如,当反相器233的输出处在高电平时,开关231关闭处于ON状态的端子,而当处在低电平时,打开处于OFF状态的端子。此外,峰值控制电路230是根据本公开的实施方式的极大电压值控制器的一个示例。
放电控制晶体管232根据其栅极电压控制从其源极流到其漏极的电流。放电控制晶体管232例如为p型MOS晶体管。放电控制晶体管232的栅极端子被连接到比较器221的输出端子,其源极端子被连接到开关231的一端,而其漏极端子被连接到参考电位。当处在低电平的比较结果COMP_2从比较器221被输出时,放电控制晶体管232在ON状态工作,其中电流从其源极流到其漏极。另一方面,当处在高电平的比较结果COMP_2被输出时,放电控制晶体管232在OFF状态工作,其中其源极与其漏极绝缘。
当开关231和放电控制晶体管232处于ON状态时,电流从峰值保持电容213流到参考电位。与电阻器241、242和222的合成电阻相比,放电控制晶体管232的ON电阻足够小。因此,流经开关231和放电控制晶体管232的电流大于流经电阻241、242和222到参考电位的电流。因此,当开关231和放电控制晶体管232处于ON状态时,峰值保持电容器213的放电率增加。在下文中,在这种情况下,峰值保持电容器213的放电被称为“强制放电”。
如上所述,当检测到AC电力的供给停止时,开关231处于ON状态,并且当电源电压Vpc的值大于参考值Vref_2时,放电控制晶体管232处于ON状态。因此,当检测到AC电力的供给停止并且电源电压Vpc的值大于参考值Vref_2时,峰值保持电容器213进行强制放电。
比较器243对在其非反相输入端子和其反相输入端子输入的单个信号的电压进行相互比较。信号线119被连接到比较器243的反相输入端子,而其非反相输入端子被连接到电阻器241和242的连接节点。此外,比较器243的输出端子通过信号线244被连接到电力停止检测电路245。
电阻241和电阻242的连接节点的电位是通过对峰值Vp的电压以电阻器242和222的合成电阻相对于电阻器241、242和222的合成电阻的比率(例如,0.65)进行分压获得的电位。电位值被用作参考值Vref_1。
比较器243将非反相输入端子输入的电源电压Vpc的值与反相输入端子输入的参考值Vref_1的比较结果,输出到电力停止检测电路245作为比较结果COMP_1。具体来说,在电源电压Vpc的值大于参考值Vref_1的情况下,处于高电平的比较结果COMP_1从比较器243被输出,而在其他情况下,处于低电平的比较结果COMP_1从此处被输出。此外,比较器243是根据本公开的实施方式的电力停止检测比较器的一个示例。
电力停止检测电路245基于电源电压Vpc的值等于或小于参考值Vref_1的状态是否持续超过预定的期间,检测电力供给是否停止。具体而言,当来自比较器243的比较结果COMP_1处在低电平时,电力停止检测电路245对期间长度进行计数,而当该状态持续超过预定期间(例如,10毫秒)时,输出处于低电平的电力停止检测信号POFF。另一方面,当比较结果COMP_1处在低电平的期间小于预定期间时,或当比较结果COMP_1处在高电平时,电力停止检测电路245输出处于高电平的电力停止检测信号POFF。电力停止检测信号POFF被输出到光电耦合器320和反相器233。
[电源监控电路的配置示例]
图5是示出了根据第一实施方式的电力停止检测电路245的一个示例性配置的框图。此电力停止检测电路245包括采样电路246、状态机电路247和计数器电路248。
采样电路246进行比较结果COMP_1的采样以将其输出到状态机电路247。此外,采样电路246使用诸如噪声滤波器的数字滤波器消除混杂在比较结果COMP_1中的噪声,该滤波器包括移位寄存器和在移位寄存 器的每一步中判定匹配或不匹配的电路。因此,防止了比较结果COMP_1中的抖震(chattering)。此外,采样电路246可以具有没有用于减小噪声的数字滤波器的配置。
状态机电路247根据比较结果COMP_1生成电力停止检测信号POFF。具体而言,状态机电路247使计数器电路248对比较结果COMP_1处在低电平的期间进行计数。然后,在该状态持续超过预定期间(例如,10毫秒)的期间内,状态机电路247输出处在低电平的电力停止检测信号POFF。
根据状态机电路247的控制,计数器电路248对比较结果COMP_1处在低电平的期间进行计数。
[电源监控电路的操作示例]
图6是示出了根据第一实施方式的状态机电路247的操作的一个示例的状态转移图。在状态机电路247中,例如,A状态被设定为初始状态,并且在A状态,电力停止检测信号POFF被设定在高电平,这表明供电。
在A状态,当比较结果COMP_1处在低电平时,状态机电路247保持A状态,并使计数器电路248对处在A状态的期间进行计数。当比较结果COMP_1处在高电平时,状态机电路247转移到B状态。此外,当A状态持续超过预定时间(例如,10毫秒),也就是说,在超时的情况下,状态机电路247转移到NG状态。
在B状态,状态机电路247将计数器电路248的计数值复位到初始值。此外,在B状态下,电力停止检测信号POFF被设定在高电平。当比较结果COMP_1处在高电平时,状态机电路247保持在B状态,而当处在低电平时,其转移到A状态。
在NG状态,状态机电路247检测到AC电力的供给停止,并将电力停止检测信号POFF设置为低电平。当比较结果COMP_1处在低电平时,状态机电路247保持NG状态,而当处在高电平时,其转移到B状态。
图7是示出了根据第一实施方式的电源监控电路200的操作的一个示例的流程图。操作例如在开始电源电压Vpc的供给时开始。
电源监控电路200检测电源电压Vpc的峰值电压(步骤S901)。电源监控电路200保持峰值电压的检测值作为峰值Vp(步骤S902)。然后,电源监控电路200将根据峰值Vp的参考值Vref_1与电源电压Vpc进行比较(步骤S903)。电源监控电路200执行供电停止检测处理,用于检测电源电压Vpc的供给是否停止(步骤S910)。
电源监控电路200判定电力停止检测信号POFF是否处在低电平,也就是说,是否检测到电源电压Vpc的供给停止(步骤S904)。当未检测到任何电源电压Vpc的供给停止(步骤S904:否)时,电源监控电路200将处理返回到步骤S901。
当检测到电源电压Vpc的供给停止(步骤S904:是)时,通过对保持峰值Vp的峰值保持电容器213进行强制放电,电源监控电路200减小峰值Vp(步骤S905)。然后,电源监控电路200判定参考值Vref_2是否小于电源电压Vpc(步骤S906)。当参考值Vref_2小于电源电压Vpc(步骤S906:是)时,电源监控电路200将处理返回到步骤S905。另一方面,当参考值Vref_2等于或大于电源电压Vpc(步骤S906:否)时,电源监控电路200通过停止强制放电来停止减小峰值Vp(步骤S907)。在步骤S907之后,电源监控电路200将处理返回到步骤S901。
图8是示出了根据第一实施方式的电力供给检测处理的一个示例的流程图。电力停止检测电路245判定比较结果COMP_1是否处在低电平,也就是说,参考值Vref_1是否大于电源电压Vpc的值(步骤911)。当参考值Vref_1大于电源电压Vpc的值(步骤S911:是)时,电力停止检测电路245递增计数器电路248的计数值CNT(步骤S912)。电力停止检测电路245判定计数值CNT是否大于预定阈值(步骤S913)。当计数值CNT等于或小于阈值时(步骤S913:否)时,电力停止检测电路245将处理返回到步骤S911。
当计数值CNT大于阈值(步骤S913:是)时,电力停止检测电路245检测到AC电力的供给停止并输出已经被设置为低电平的电力停止检测信号POFF(步骤S914)。电力停止检测电路245判定参考值Vref_1是否大于电源电压Vpc的值(步骤S915)。当参考值Vref_1大于电源电压 Vpc的值(步骤S915:是)时,电力停止检测电路245将处理返回到步骤S914。
当参考值Vref_1等于或小于电源电压Vpc(步骤S911或S915:否)时,电力停止检测电路245将计数值CNT复位到初始值(步骤S916)。在步骤S916之后,电力停止检测电路245将处理返回到步骤S911。
图9是示出了根据第一实施方式的AC信号ACIN的电压波形的一个示例的示图。在图9中,垂直轴代表电压,而水平轴代表时间。图9中的部分a是正弦波501的一个示例。图9中的部分b是伪正弦波521的一个示例。图9中的部分c是矩形波531的一个示例。AC信号ACIN的电压波形可以是图9的a、b和c中示例性示出的任何波形等,或者可以是任何其他波形,只要其电压波动即可。
图10是示出了根据第一实施方式的脉动流信号PC和DC信号DCOUT的电压的一个示例的示图。在图10中,垂直轴代表电压,水平轴代表时间。图10中的部分a是脉动流信号PC的一个示例,该信号是通过使用图9的部分a中示例性示出的正弦波501对AC信号ACIN执行全波整流所生成的。如图10的部分a所示例性示出的,正弦波502的全波整流提供了脉动流信号PC,其流动方向不变,而其电压周期性地波动。
图10中的部分b是通过对脉动流信号PC升压所生成的DC信号DCOUT的一个示例。如图10的部分b所示例性示出的,具有恒定电压的DC信号DCOUT是从脉动流信号PC得到的。
图11是示出了在振幅突然变化时根据第一实施方式的电源监控电路的操作的一个示例的时序图。在图11中,垂直轴代表电压,水平轴代表时间。图11中的部分a示出了在振幅突然变化时电源电压Vpc、峰值Vp和参考值Vref_1的轨迹的一个示例。轨迹502、503和504分别是电源电压Vpc、峰值Vp和参考值Vref_1的轨迹的一个示例。当电源电压Vpc的振幅下降时,峰值Vp需要一定程度的时间以下降到与该下降后的振幅相等的值。该时间取决于峰值保持电容器213的容量、下降之前和之后的振幅之间的电位差等。这也适用于参考值Vref_1,其为根据峰值的值。
图11中的部分b示出了来自比较器243的比较结果COMP_1的变化的时序的一个示例。在电源电压Vpc的值小于参考值Vref_1的情况下,比较结果COMP_1处在低电平,而在其他情况下,处在高电平。
图11中的部分c示出了来自电力停止检测电路245的电力停止检测信号POFF的变化的时序的一个示例。当比较结果COMP_1处在低电平的状态持续超过预定期间时,电力停止检测信号POFF处在低电平。
当参考值Vref_1的减小相对于振幅的下降较慢时,电源电压Vpc的值小于参考值Vref_1的期间(COMP_1=0)变得更长,导致超时。因此,如图11的部分c所示,AC电力的供给停止受到误检测。
在此,轨迹506是在超时后峰值保持电容器213不经过强制放电的情况下的峰值的轨迹。假定在超时后不执行强制放电,与强制放电的情况相比,峰值的下降率更低,导致AC电力的供给停止的误检测的更长期间。
与此相反,与没有强制放电的情况相比,在超时后峰值保持电容213的强制放电导致峰值和参考值Vref_1更高的下降率。其结果是,减小了在供电时AC电力的供给停止经受误检测的期间。
图12是示出了在电力的供给停止时根据第一实施方式的电源监控电路的操作的一个示例的时序图。在图12中,垂直轴代表电压,水平轴代表时间。图12的部分a示出了在电力的供给停止时电源电压Vpc、峰值Vp和参考值Vref_1的轨迹的一个示例。轨迹502、503和504分别是电源电压Vpc、峰值Vp和参考值Vref_1的轨迹的一个示例。当电源在t0时刻停止时,在时刻t0后电源电压Vpc逐渐下降。
由于峰值Vp被保持在峰值保持电容213中,所以即使在时刻t0后电源电压Vpc下降后,它也会将下降前的值保持一会儿。然后,当在时刻t2检测到AC电力的供给停止时,峰值保持电容器213的强制放电开始,在时刻t2之后,峰值Vp逐渐减小。此外,在时刻t2之后,与峰值类似,根据峰值Vp的参考值Vref_1逐渐减小。
图12中的部分b示出了来自比较器243的比较结果COMP_1的变化的时序的一个示例。在时刻t0后,电源电压Vpc逐渐下降,在时刻t1,电源电压Vpc的值变为小于参考值Vref_1。在这个阶段,COMP_1变为处 在低电平。在时刻t1后,由于电源电压Vpc的值保持为小于参考值Vref_1,所以COMP_1保持在低电平。
图12中的部分c示出了来自电力停止检测电路245的电力停止检测信号POFF的变化的时序的一个示例。在时刻t2,当时刻t1后比较结果COMP_1处在低电平的状态持续超过预定期间时,电力停止检测信号POFF被设定在表示AC电力的供给停止的低电平。
如图12中所示例性示出的,当电力供给停止时,电源电压Vpc的下降值与根据峰值的参考值Vref_1进行比较。从而,电源监控电路200可以迅速检测到AC电力的供给停止。
图13是示出了在检测到电力供给停止后根据第一实施方式的电源监控电路200的操作的一个示例的时序图。在图13中,垂直轴代表电压,水平轴代表时间。图13的部分c示出了在当检测到AC电力的供给停止的时刻t2后,电源电压Vpc、峰值Vp、参考值Vref_1和参考值Vref_2的轨迹的一个示例。轨迹502、503、504和505分别是电源电压Vpc、峰值Vp、参考值Vref_1和参考值Vref_2的轨迹的一个示例。
如图13的部分a所示,在检测到电力的供给停止后,由于峰值保持电容器213的强制放电,所以峰值Vp迅速减小。此外,根据高峰值Vp的减小,参考值Vref_1和参考值Vref_2也迅速减小。
在此认为,虽然峰值Vp的下降率大于电源电压Vpc的下降率,但是电源监控电路200持续强制放电。在这种情况下,电源电压Vpc迟早变为等于或大于参考值Vref_1,导致没有检测到电力的供给停止。当检测到电力供给时,虽然强制放电停止,但是电源电压Vpc持续下降,导致再次检测到AC电力的供给停止。之后,交替检测到AC电力的供给停止和电力供给,从而导致电力停止检测信号POFF的不稳定电位。虽然状态最终收敛于AC电力的供应停止的检测,但是AC电力的供给停止的检测延迟了用于收敛的时间。
然而,当大于参考值Vref_1的参考值Vref_2变成等于或小于电源电压Vpc的值时,电源监控电路200停止强制放电以不减小峰值Vp。因此,防止参考值Vref_1等于或小于电源电压Vpc。其结果是,可以防止尽管电 源电压Vpc的供给停止但是检测到电源电压Vpc的供给,而且AC电力的供给停止的检测率变快。
图13的部分b示出了放电控制晶体管232的操作的时序的一个示例。如图13的部分b所示例性示出的,当电源电压Vpc的值变为等于或小于参考值Vref_2时,放电控制晶体管232转向OFF状态,并停止强制放电。
图13中的部分c示出了来自比较器243的比较结果COMP_1的变化的时序的一个示例。此外,图13中的部分d示出了来自电力停止检测电路245的电力停止检测信号POFF的变化的时序的一个示例。在时刻t2后,由于进行强制放电以使参考值Vref_1不会变得等于或小于电源电压Vpc,参考值Vref_1相当频繁地大于电源电压Vpc。其结果是,比较结果COMP_1和电力停止检测信号POFF保持在低电平。
如上所述,根据本技术的第一实施方式,由于当电源电压Vpc的值等于或大于比参考值Vref_2时,电源监控电路200不减小参考值Vref_1,可以准确快速地检测出电源电压Vpc的供应停止。例如,假定当参考值Vref_1的下降率大于电源电压Vpc的下降率时,电源监控电路200连续减小参考值Vref_1,有时存在电源电压Vpc变成等于或大于参考值Vref_1的情况。此情况导致在电力的供给停止时AC电力的供给没有停止的误检测。然而,由于当电源电压Vpc的值等于或大于比参考值Vref_1小的参考值Vref_2时,电源监控电路200不会减小参考值Vref_1,所以可以防止电源电压Vpc等于或大于参考值Vref_1。其结果是,可以防止尽管电力的供给停止,但是没有检测到AC电力的供给停止,并且可以准确快速地检测出电力的供给停止。
<2.第二实施方式>
[供电系统的配置示例]
图14是示出了根据第二实施方式的电源监控电路200的一个示例性配置的电路图。除电力停止检测电路245以外的其他电路是第一实施方式中的模拟电路,然而这些电路的一部分或全部可以是数字电路。根据第二实施方式的电源监控电路200不同于根据第一实施方式的方面在于,通过数字电路来实现模拟电路的功能。
具体而言,根据第二实施方式的电源监控电路200还包括A/D转换器电路250。A/D转换器电路250将模拟电源电压Vpc转换成数字信号,以提供给比较部220、峰值控制电路230和电力停止检测器240。
此外,峰值保持部210包括寄存器261。寄存器261保持峰值Vp。寄存器261与脉动流同步时钟CLK_PC同步,以保持来自A/D转换器电路250的电源电压Vpc的值作为峰值。此外,寄存器261与保持值同步时钟CLK_VP同步,以保持比前一峰值小的值作为新峰值。此后,替代前一峰值的新保持的不同峰值被称为“更新”峰值。在此,脉动流同步时钟CLK_PC是与脉动流信号PC同步的时钟信号。例如,脉动流同步时钟CLK_PC是当脉动流信号PC的电压处于其极大值时其值改变的信号。此外,保持值同步时钟CLK_VP是频率比脉动流同步时钟CLK_PC更高的时钟信号。
峰值控制电路230包括选择器271、乘法器272、加法器273、脉动流同步时钟生成部274、保持值更新时钟生成部275、选择器276和反相器277。
根据通过对电力停止检测信号POFF进行反相得到的反相信号xPOFF,选择器271选择电源电压Vpc和来自加法器273的信号中的任一个来输出。选择器271具有两个输入端子和一个输出端子。两个输入端子中的一个被连接到A/D转换电路250,而另一个被连接到加法器273。选择器271的输出端子被连接到寄存器261。当反相信号xPOFF处在低电平时,选择器271选择来自A/D转换器电路250的电源电压Vpc以输出到寄存器261。另一方面,当反相信号xPOFF处在高电平时,选择器271将来自加法器273的信号输出到寄存器261。
乘法器272将来自比较部220的比较结果COMP_2乘以预定系数A。在此,系数A是负实数,例如,“-1”。比较结果COMP_2的值可以为“1”或“0”的值。因此,当值A是“-1”时,通过乘法获得的值是“-1”或“0”。乘法器272将通过乘法运算得到的值输出到加法器273作为乘法结果。
由加法器273将来自乘法器272的乘法结果与保存在寄存器261中的峰值Vp相加。加法器273将相加结果输出到选择器271的输入端子。
脉动流同步时钟生成部274采用PLL电路等来生成脉动流同步时钟CLK_PC。保持值更新时钟生成部275采用PLL电路等来生成保持值更新时钟CLK_VP。
选择器276根据反相信号xPOFF选择脉动流同步时钟CLK_PC和保持值更新时钟CLK_VP中的任一个来输出。选择器276具有两个输入端子和一个输出端子。两个输入端子中的一个被连接到脉动流同步时钟生成部274,而另一个被连接到保持值更新时钟生成部275。选择器271的输出端子被连接到寄存器261的使能端子。当反相信号xPOFF处在低电平时,选择器276选择脉动流同步时钟CLK_PC输出到寄存器261,而另一方面,当反相信号xPOFF处在高电平时,选择器276将保持值更新时钟CLK_VP输出到寄存器261。
该反相器277对电力停止检测信号POFF进行反相,从而生成反相信号xPOFF。反相器277将反相信号xPOFF输出到选择器271和276。
比较部220包括乘法器281和比较器282。乘法器281将保持在寄存器261中的峰值Vp乘以预定系数B。该系数是小于1的实数,并且为例如0.6。乘法器281将乘法结果输出到比较器282作为参考值Vref_2。
比较器282对来自乘法器281的参考值Vref_2与来自A/D转换电路250的电源电压Vpc的值进行比较。比较器282将比较结果输出到乘法器272作为比较结果COMP_2。具体来说,在电源电压Vpc的值大于参考值Vref_2的情况下,值为“1”的比较结果COMP_2被输出,而在其他情况下,值为“0”的比较结果COMP_2被输出。
电力停止检测器240包括乘法器291、比较器292和电力停止检测电路245。乘法器291将保持在寄存器261中的峰值Vp乘以预定系数C。系数C是大于值B且小于1的实数,并且为,例如,0.65。乘法器281将乘法结果输出到比较器292作为参考值Vref_1。
比较器292对来自乘法器291的参考值Vref_1与来自A/D转换电路250的电源电压Vpc的值进行比较。比较器292将比较结果输出到电力停 止检测电路245作为比较结果COMP_1。具体来说,在电源电压Vpc的值大于参考值Vref_1的情况下,处于高电平的比较结果COMP_1被输出,而在其他情况下,处于低电平的比较结果COMP_1被输出。根据第二实施方式的电力停止检测电路245被配置类似于第一实施方式。
在供电时,即,在电力停止检测信号POFF处在高电平的情况下,选择器276选择脉动流同步时钟CLK_PC,而选择器271选择电源电压Vpc。由于寄存器261与脉动流同步时钟CLK_PC(其在脉动流为它的极大值时改变)同步更新,所以寄存器261保持电源电压Vpc的极大值作为峰值。
另一方面,当电力的供给停止时,即,在电力停止检测信号POFF处于低电平的情况下,选择器276选择保持值更新时钟CLK_VP,而选择器271选择来自加法器273的信号。
在此,当电源电压Vpc的值大于参考值Vref_2时,比较结果COMP_2的值是“1”,而乘法器272的乘法结果是“-1”。因此,加法器273输出从峰值中减去“1”得到的值,而寄存器261通过选择器271保持它。此处理与保持值更新时钟CLK_VP同步进行,并且峰值Vp逐渐减小。
另一方面,当电源电压Vpc的值等于或小于参考值Vref_2时,比较结果COMP_2的值是“0”,且乘法器272的乘法结果是“0”。因此,加法器273照原样输出峰值Vp,而峰值Vp没有被更新。
图15是示出了根据第二实施方式的电力停止检测电路245的一个示例性配置的框图。根据第二实施方式的电力停止检测电路245不包括采样电路246,并且比较结果COMP_1不通过采样电路246输入至状态机电路247,除了这些,类似于第一实施方式。
如上所述,根据本技术的第二实施方式,电源监控电路200可以包括寄存器261来替代峰值保持电容器213。此外,电源监控电路200可以包括比较器(元件282等)作为数字电路来替代模拟比较器(元件221等)。此外,电源监控电路200可以包括将电压值乘以分压比的乘法器(元件291等)来替代用于以分压比对电压进行分压的电阻器(元件241和242等)。通常,与具有相同功能的模拟电路相比,数字电路的优点有体积小、精确 度高、容易设计。因此,这种用数字电路的替代使得电源监控电路200体积小,并准确地监控AC电力。此外,可以减少设计成本。
<3.第三实施方式>
[电源监控电路的配置示例]
图16是示出了根据第三实施方式的电源监控电路200的一个示例性配置的电路图。在第一实施方式中,当电源电压Vpc的振幅随着其波动而减小时,没有检测到AC电力的供给停止,基于此,确定电力供给。然而,在电源电压Vpc的振幅下降到低于电子设备400的最低工作电压的情况下,电力供给基本上被视为停止。即使当电源电压Vpc的振幅下降到低于电子设备400的最低工作电压时,根据第三实施方式的电源监控电路200也检测到AC电力的供给停止,这与第一实施方式不同。具体而言,根据第三实施方式的电源监控电路200还在电力停止检测器240中包括最低工作电压值供给源293和比较器294,这与第一实施方式不同。
最低工作电压值供给源293提供最低工作电压值Vmin到比较器294的反相输入端子。比较器294对最低工作电压值Vmin与峰值Vp进行比较。信号线219被连接到比较器294的非反相输入端子,而最低工作电压值供给源293被连接到其反相输入端子。比较器294的输出端子被连接到电力停止检测电路245。比较器294输出最低工作电压值Vmin与峰值Vp的比较结果作为比较结果COMP_3。例如,在峰值Vp大于作为阈值的最低工作电压值Vmin的情况下,处在高电平的比较结果COMP_3被输出,而在其他情况下,处在低电平的比较结果COMP_3被输出。
当比较结果COMP_1处在低电平的状态的时间比预定期间长时,或当比较结果COMP_3处在低电平时,电力停止检测电路245输出处在低电平的电力停止检测信号POFF。
[电源监控电路的操作示例]
图17是示出了根据第三实施方式的状态机电路247的操作的一个示例的状态转移图。
在A状态,当比较结果COMP_1处在低电平而比较结果COMP_3处在高电平时,状态机电路247保持A状态,并使计数器电路248对处在A 状态的期间进行计数。当比较结果COMP_1和COMP_3处在高电平时,状态机电路247转移到B状态。在超时或比较结果COMP_3处在低电平的情况下,状态机电路247转移到NG状态。
在B状态,当比较结果COMP_1和COMP_3处在高电平时,状态机电路247保持B状态。当比较结果COMP_1处在低电平而比较结果COMP_3处在高电平时,状态机电路247转移到A状态。此外,当比较结果COMP_3处在低电平时,状态机电路247转移到NG状态。
在NG状态,状态机电路247将电力停止检测信号POFF设置为低电平。当比较结果COMP_1或比较结果COMP_3处在低电平时,状态机电路247保持NG状态。当比较结果COMP_1和COMP_3都处在高电平时,状态机电路247转移到B状态。
如上所述,根据本技术的第三实施方式,当电源电压Vpc的振幅小于最低工作电压时,电源监控电路200可以检测到电力的供给停止。因此,当虽然电源电压Vpc波动但是其振幅没有达到最低工作电压时,AC电力的供应停止被可靠地检测到,这不会导致如第一或第二实施方式中的AC电力的供给停止的误检测。
请注意,上述实施方式示出了实现本公开的示例,并且实施方式中的特征与本公开的各特征之间存在对应关系。同样地,本公开的特征与具有相同的参考标号的本公开实施方式中的各特征之间存在对应关系。然而,本公开并不限于这些实施方式,并且可以实现不脱离本公开范围的各种修改。
本领域技术人员应当理解,根据设计需求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合以及变形,只要它们在所附权利要求或其等价物的范围之内。
此外,本技术也可以被配置如下。
(1)一种电源监控电路,包括:
保持部,在每次检测到波动的电源电压的极大值时,将极大值保持为极大电压值;
电力停止检测器,基于电源电压的值小于根据极大电压值的第一参考值的状态是否持续了超过预定的期间,来检测电源电压的供给是否停止;以及
参考值控制器,在电源电压的值超过比第一参考值小的第二参考值并且检测到电源电压的供给停止的期间,减小第一参考值。
(2)根据(1)所述的电源监控电路,
其中,保持部包括保持极大电压值的电容器,以及
其中,参考值控制器通过将电容器放电来减小第一参考值。
(3)根据(1)所述的电源监控电路,
其中,第一参考值是相对于极大电压值的比率是第一比率的值,以及
其中,第二参考值是相对于极大电压值的比率是比第一比率小的第二比率的值。
(4)根据(1)至(3)中的任一项所述的电源监控电路,
其中,电力停止检测器包括
电力停止检测比较器,比较电源电压的值与第一参考值,以输出比较的结果作为第一比较结果,以及
电力停止检测电路,基于表明电源电压的值小于第一参考值的第一比较结果的输出是否持续了超过预定的期间,来检测电源电压的供给是否停止。
(5)根据(1)至(4)中的任一项所述的电源监控电路,
其中,参考值控制器包括
极大电压值控制比较器,比较电源电压的值与第二参考值,以输出比较的结果作为第二比较结果,以及
参考值控制电路,在表明电源电压的值大于第二参考值的第二比较结果被输出并且检测到电源电压的供给停止的期间,减小第一参考值。
(6)根据(1)至(5)中的任一项所述的电源监控电路,
其中,保持部包括
寄存器,保持极大电压值,以及
其中,极大电压值控制器通过减小从寄存器中读出的极大电压值来用减小的极大电压值更新寄存器,从而减小第一参考值。
(7)根据(1)至(6)中的任一项所述的电源监控电路,
其中,在极大电压值小于预定阈值的期间,或在电源电压的值大于第二参考值并且检测到电源电压的供给停止的期间,参考值控制器减小第一参考值。
(8)一种AC/DC转换装置,包括:
整流电路,通过整流AC信号来生成脉动流信号;
保持部,在每次检测到作为脉动流信号的电压的电源电压的极大值时,将极大值保持为极大电压值;
电力停止检测器,基于电源电压的值小于根据极大电压值的第一参考值的状态是否持续了超过预定的期间,来检测电源电压的供给是否停止;以及
参考值控制器,在电源电压的值超过比第一参考值小的第二参考值并且检测到电源电压的供给停止的期间,减小第一参考值。
(9)一种电源监控电路的控制方法,包括:
通过电力停止检测器,基于电源电压的值小于根据由保持部保持的极大电压值的第一参考值的状态是否持续了超过预定期间,来检测电源电压的供给是否停止,保持部在每次检测到波动的电源电压的极大值时,将极大值保持为极大电压值;以及
通过参考值控制器,在电源电压的值超过比第一参考值小的第二参考值并且检测到电源电压的供给停止的期间,减小第一参考值。
本公开包含的主题涉及于2012年8月2日提交至日本专利局的日本在先专利申请JP2012-171700中所公开的主题,其全部内容通过引用结合于此。

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1、(10)申请公布号 CN 103575966 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103575966 A (21)申请号 201310311222.0 (22)申请日 2013.07.23 2012-171700 2012.08.02 JP G01R 19/165(2006.01) H02M 7/04(2006.01) (71)申请人 索尼公司 地址 日本东京 (72)发明人 渡边裕之 山根满 (74)专利代理机构 北京康信知识产权代理有限 责任公司 11240 代理人 余刚 吴孟秋 (54) 发明名称 电源监控电路及其控制方法、 AC/DC转换装置 (57) 摘要 本发明涉及。

2、电源监控电路及其控制方法、 AC/ DC 转换装置, 所提供的电源监控电路包括 : 保持 部, 在每次检测到波动的电源电压的极大值时, 将 该极大值保持为极大电压值 ; 电力停止检测器, 基于电源电压的值小于根据极大电压值的第一参 考值的状态是否持续了超过预定的期间, 来检测 电源电压的供给是否停止 ; 以及参考值控制器, 在电源电压的值超过比第一参考值小的第二参考 值以及检测到电源电压的供给停止的期间, 减小 第一参考值。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 16 页 附图 17 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2。

3、页 说明书16页 附图17页 (10)申请公布号 CN 103575966 A CN 103575966 A 1/2 页 2 1. 一种电源监控电路, 包括 : 保持部, 在每次检测到波动的电源电压的极大值时, 将所述极大值保持为极大电压 值 ; 电力停止检测器, 基于所述电源电压的值小于根据所述极大电压值的第一参考值的状 态是否持续了超过预定的期间, 来检测所述电源电压的供给是否停止 ; 以及 参考值控制器, 在所述电源电压的值超过比所述第一参考值小的第二参考值并且检测 到所述电源电压的供给停止的期间, 减小所述第一参考值。 2. 根据权利要求 1 所述的电源监控电路, 其中, 所述保持部包。

4、括保持所述极大电压值的电容器, 以及 其中, 所述参考值控制器通过将所述电容器放电来减小所述第一参考值。 3. 根据权利要求 1 所述的电源监控电路, 其中, 所述第一参考值是相对于所述极大电压值的比率是第一比率的值, 以及 其中, 所述第二参考值是相对于所述极大电压值的比率是比所述第一比率小的第二比 率的值。 4. 根据权利要求 1 所述的电源监控电路, 其中, 所述电力停止检测器包括 : 电力停止检测比较器, 比较所述电源电压的值与所述第一参考值, 以输出所述比较的 结果作为第一比较结果, 以及 电力停止检测电路, 基于表明所述电源电压的值小于所述第一参考值的所述第一比较 结果的输出是否持。

5、续了超过所述预定的期间, 来检测所述电源电压的供给是否停止。 5. 根据权利要求 1 所述的电源监控电路, 其中, 所述参考值控制器包括 : 极大电压值控制比较器, 比较所述电源电压的值与所述第二参考值, 以输出所述比较 的结果作为第二比较结果, 以及 参考值控制电路, 在表明所述电源电压的值大于所述第二参考值的所述第二比较结果 被输出并且检测到所述电源电压的供给停止的期间, 减小所述第一参考值。 6. 根据权利要求 1 所述的电源监控电路, 其中, 所述保持部包括 : 寄存器, 保持所述极大电压值, 以及 其中, 极大电压值控制器通过减小从所述寄存器中读出的所述极大电压值来用减小后 的所述极。

6、大电压值更新所述寄存器, 从而减小所述第一参考值。 7. 根据权利要求 1 所述的电源监控电路, 其中, 在所述极大电压值小于预定阈值的期间, 或在所述电源电压的值大于所述第二 参考值并且检测到所述电源电压的供给停止的期间, 所述参考值控制器减小所述第一参考 值。 8. 一种 AC/DC 转换装置, 包括 : 整流电路, 通过整流 AC 信号来生成脉动流信号 ; 保持部, 在每次检测到作为所述脉动流信号的电压的电源电压的极大值时, 将所述极 大值保持为极大电压值 ; 权 利 要 求 书 CN 103575966 A 2 2/2 页 3 电力停止检测器, 基于所述电源电压的值小于根据所述极大电压。

7、值的第一参考值的状 态是否持续了超过预定的期间, 来检测所述电源电压的供给是否停止 ; 以及 参考值控制器, 在所述电源电压的值超过比所述第一参考值小的第二参考值并且检测 到所述电源电压的供给停止的期间, 减小所述第一参考值。 9. 根据权利要求 8 所述的 AC/DC 转换装置, 其中, 所述保持部包括保持所述极大电压值的电容器, 以及 其中, 所述参考值控制器通过将所述电容器放电来减小所述第一参考值。 10. 一种电源监控电路的控制方法, 包括 : 通过电力停止检测器, 基于电源电压的值小于根据由保持部保持的极大电压值的第 一参考值的状态是否持续了超过预定的期间, 来检测所述电源电压的供给。

8、是否停止, 所述 保持部在每次检测到波动的所述电源电压的极大值时, 将所述极大值保持为所述极大电压 值 ; 以及 通过参考值控制器, 在所述电源电压的值超过比所述第一参考值小的第二参考值并且 检测到所述电源电压的供给停止的期间, 减小所述第一参考值。 权 利 要 求 书 CN 103575966 A 3 1/16 页 4 电源监控电路及其控制方法、 AC/DC 转换装置 技术领域 0001 本技术涉及电源监控电路、 AC/DC 转换装置和电源监控电路的控制方法, 并具体地 涉及检测 AC 电力的供给停止的电源监控电路、 AC/DC 转换装置和电源监控电路的控制方 法。 背景技术 0002 AC。

9、/DC(交流电 / 直流电) 转换器通常被用于向利用直流电工作的电子设备供给 AC 电力。利用包含具有大容量的阻断电容器 (block capacitor) 的 PFC(功率因数控制) 电路等, AC/DC 转换器将交流电流转换成直流电流。当来自 AC 电源的供电由于停电等而停 止时, 在一段时间内利用累积在阻断电容器等中的能量, 向作为供给目标的电子设备供应 电力。在作为供给目标的电子设备在其工作的终止时应执行关机处理等的情况下, 当检测 到来自 AC 电源的电力的供给停止时, AC/DC 转换器将检测信号输出到电子设备。根据该检 测信号, 电子设备可以执行关机处理, 直到来自 AC/DC 。

10、转换器的电力供给完全停止。由 AC/ DC 转换器检测到电力供给停止的速度越快, 关机处理开始越早, 这使得能够减少 AC/DC 转 换器应该持续供电的时间。应持续供电的时间越短, 阻断电容器等的容量必须越小。因此, 期望快速地检测出 AC 电力的供给停止。 0003 为了检测 AC 电力的供给停止, 例如, 提出了一种电源装置, 其对交流电流执行全 波整流以生成脉动流, 将脉动流的峰值电压保持在电容器中, 并比较脉动流的电压与作为 通过峰值电压的分压得到的电压的参考电压 (例如, 参见日本专利公开第2010-261862号) 。 当脉动流的电压低于参考电压的状态持续的时间比预定时间长时, 电。

11、源装置检测 AC 电力 的供给停止。 0004 然而, 在电力的供给停止后, 电容器持续保持峰值电压, 这导致即使当脉动流的电 压的振幅只是下降而不停止电源供给的情况下, 电源装置也会确定 AC 电力的供给停止很 长时间。这在下文中被称为 “误检测” 。因此, 在 AC 电力的供给停止时, 这样的电源装置对 保持峰值电压的电容器执行强制放电, 以缩短 AC 电力的供给停止的误检测的期间。 发明内容 0005 然而, 上述的电源装置具有 AC 电力的供给停止的延迟检测的危险。即, 当在保持 峰值电压的电容器的强制放电中, 峰值电压的下降率超过脉动流的电压下降率时, 存在检 测不到 AC 电力的供。

12、给停止的风险, 该下降造成脉动流的电压等于或大于参考电压。虽然当 脉动流的电压进一步下降至小于参考电压时, 最终检测到 AC 电力的供给停止, 但是与没有 强制放电的情况相比, AC 电力的停止供给导致延迟的检测。如上所述, 在没有强制放电的 情况下, 当脉动流的振幅下降时, AC 电力的供应停止容易受较长期间的误检测, 这不能准确 地监测 AC 电源。因此, 上述电源装置具有的问题是难以准确迅速地检测到 AC 电力的供给 停止。 0006 通过考虑到这样的情况来实现本技术, 期望准确迅速地检测到 AC 电力的供给停 说 明 书 CN 103575966 A 4 2/16 页 5 止。 000。

13、7 根据本技术的第一实施方式, 提供了一种电源监控电路及其控制方法。电源监控 电路包括 : 保持部, 在每次检测到波动的电源电压的极大值时, 将该极大值保持为极大电压 值 ; 电力停止检测器, 基于电源电压的值小于根据极大电压值的第一参考值的状态是否持 续了超过预定的期间, 来检测电源电压的供给是否停止 ; 以及参考值控制器, 在电源电压的 值超过比第一参考值小的第二参考值并且检测到电源电压的供给停止的期间, 减小第一参 考值。 从而, 可以在电源电压的值大于第二参考值并且检测到电源电压的供给停止的期间, 减小第一参考值。 0008 根据本技术的第一实施方式, 保持部可以包括保持极大电压值的电。

14、容器, 并且参 考值控制器可以通过将电容器放电来减小第一参考值。因此, 第一参考值可以由于电容的 放电而被减小。 0009 根据本技术的第一实施方式, 第一参考值可以是相对于极大电压值的比率是第一 比率的值, 而第二参考值可以是相对于极大电压值的比率是小于第一比率的第二比率的 值。 从而, 第一参考值可以是相对于上述极大电压值的比率是第一比率的值, 而第二参考值 可以是相对于极大电压值的比率是小于第一比率的第二比率的值。 0010 根据本技术的第一实施方式, 电力停止检测器可以包括 : 电力停止检测比较器, 比 较电源电压的值与第一参考值, 以输出比较的结果作为第一比较结果 ; 以及电力停止检。

15、测 电路, 基于表明电源电压的值小于第一参考值的第一比较结果的输出是否持续了超过预定 的期间, 来检测电源电压的供给是否停止。 从而, 可以基于表明电源电压的值小于第一参考 值的第一比较结果的输出是否持续超过预定期间, 检测电源电压的供给是否停止。 0011 根据本技术的第一实施方式, 参考值控制器可以包括 : 极大电压值控制比较器, 比 较电源电压的值与第二参考值, 以输出比较的结果作为第二比较结果 ; 以及参考值控制电 路, 在输出表明电源电压的值大于第二参考值的第二比较结果并且检测到电源电压的供给 停止的期间, 减小第一参考值。 从而, 可以在表明电源电压的值大于第二参考值的第二比较 结。

16、果被输出并且检测到电源电压的供给停止的期间, 减小第一参考值。 0012 根据本技术的第一实施方式, 保持部可以包括 : 寄存器, 保持极大电压值 ; 并且极 大电压值控制器可以通过减小从寄存器读出的极大电压值来用减小后的极大电压值来更 新寄存器, 以减小第一参考值。从而, 极大电压值可以由于寄存器的更新而被减小。 0013 根据本技术的第一实施方式, 在极大电压值小于预定阈值期间, 或在电源电压的 值大于第二参考值并且检测到电源电压的供给停止的期间, 参考值控制器可以减小第一参 考值。 从而, 可以在极大电压值小于预定阈值期间, 或在电源电压的值大于第二参考值以及 检测到电源电压的供给停止期。

17、间, 减小第一参考值。 0014 根据本技术的第二实施方式, 提供了一种 AC/DC 转换装置, 包括 : 整流电路, 通过 整流 AC 信号来生成脉动流信号 ; 保持部, 在每次检测到作为脉动流信号的电压的电源电压 的极大值时, 将极大值保持为极大电压值 ; 电力停止检测器, 基于电源电压值小于根据极大 电压值的第一参考值的状态是否持续了超过预定期间, 来检测电源电压的供给是否停止 ; 以及参考值控制器, 在电源电压的值超过比第一参考值小的第二参考值并且检测到电源电 压的供给停止的期间, 减小第一参考值。 因此, 可以在电源电压的值大于第二参考值并且检 测到电源电压的供给停止的期间, 减小第。

18、一参考值。 说 明 书 CN 103575966 A 5 3/16 页 6 0015 根据本技术, 可以实现优异的效果, 以准确迅速地检测到 AC 电力的供给停止。 附图说明 0016 图 1 是示出了根据第一实施方式的电子设备系统的一个示例性配置的总体示图 ; 0017 图 2 是示出了根据第一实施方式的 AC/DC 转换器的一个示例性配置的框图 ; 0018 图 3 是示出了根据第一实施方式的 PFC 电路的一个示例性配置的电路图 ; 0019 图 4 是示出了根据第一实施方式的电源监控电路的一个示例性配置的电路图 ; 0020 图 5 是示出了根据第一实施方式的电力停止检测电路的一个示例。

19、性配置的框图 ; 0021 图 6 是示出了根据第一实施方式的状态机电路的操作的一个示例的状态转移图 ; 0022 图 7 是示出了根据第一实施方式的电源监控电路的操作的一个示例的流程图 ; 0023 图 8 是示出了根据第一实施方式的电力供给检测处理的一个示例的流程图 ; 0024 图 9 是示出了根据第一实施方式的 AC 信号的电压波形的一个示例的示图 ; 0025 图10是示出了根据第一实施方式的脉动流信号和DC信号的电压的一个示例的示 图 ; 0026 图 11 是示出了在振幅突然变化时根据第一实施方式的电源监控电路的操作的一 个示例的时序图 ; 0027 图 12 是示出了在电力的供。

20、给停止时根据第一实施方式的电源监控电路的操作的 一个示例的时序图 ; 0028 图 13 是示出了在电力供给停止的检测后根据第一实施方式的电源监控电路的操 作的一个示例的时序图 ; 0029 图 14 是示出了根据第二实施方式的电源监控电路的一个示例性配置的电路图 ; 0030 图 15 是示出了根据第二实施方式的电力停止检测电路的一个示例性配置的框 图 ; 0031 图 16 是示出了根据第三实施方式的电源监控电路的一个示例性配置的电路图 ; 0032 图 17 是示出了根据第三实施方式的状态机电路的操作的一个示例的状态转移 图。 具体实施方式 0033 在下文中, 将参考附图来详细描述本公。

21、开的优选实施方式。 请注意, 在本说明书和 附图中, 用相同的参考标号表示具有基本相同的功能和结构的结构元件, 并且省略对这些 结构元件的重复说明。按以下顺序进行描述。 0034 1. 第一实施方式 (减小电容器保持的峰值以检测供电停止的示例) 0035 2. 第二实施方式 (减小寄存器保持的峰值以检测供电停止的示例) 0036 3. 第三实施方式 (减小电容器保持的峰值并比较电源电压与最低工作电压以检测 供电停止的示例) 0037 4. 变形例 0038 0039 供电系统的配置示例 0040 图 1 是示出了根据第一实施方式的电子设备系统的一个示例性配置的总体示图。 说 明 书 CN 10。

22、3575966 A 6 4/16 页 7 该电子设备系统包括AC/DC转换器100、 DC/DC转换器310, 光电耦合器320和电子设备400。 0041 该 AC/DC 转换器 100 将 AC 信号 ACIN 转换为 DC 信号 DCOUT。通过例如连接到输 出口等的信号线 105 和 106, 该 AC/DC 转换器被提供以 AC 信号 ACIN。该 AC 信号 ACIN 是从 例如还考虑用于国外使用的电源, 即所谓的全球性电源提供的 AC 信号。具体而言, AC 信号 ACIN 是正弦波 AC 信号, 其电压从 85 到 264 伏 (V) , 其频率从 47 到 63 赫兹 (Hz。

23、) 。此外, 所 提供的 AC 信号 ACIN 可以是具有比来自遍及世界的电源的 AC 信号更宽的电压范围和 / 或 频率范围的 AC 信号, 或者可以是具有比例如来自商用电源的 AC 信号更窄的电压范围和 / 或频率范围的 AC 信号。该 AC/DC 转换器 100 通过信号线 107 将转换后的 DC 信号 DCOUT 输 出到 DC/DC 转换器 310。 0042 此外, 如有必要, AC/DC 转换器 100 包括将电流波形整流成正弦波的 PFC(功率因 数校正) 功能。 0043 此外, AC/DC转换器100检测AC信号ACIN的供应是否由于AC电缆被拔出输出口、 停电等而停止,。

24、 并生成表示检测结果的电力停止检测信号POFF。 电力停止检测信号POFF例 如在交流电力的供给停止的检测的情况下被设置在低电平, 而在其他情况下被设置在高电 平。AC/DC 转换器 100 通过信号线 108 将电力停止检测信号 POFF 输出到光电耦合器 320。 然后, 在电源的供给停止的情况下, AC/DC 转换器 100 持续提供 DC 信号 DCOUT 到电子设备 400。期间的长度是足够完成电子设备 400 的关机处理的长度。关机处理是, 在其终止操作 之前由电子设备 400 执行的处理, 例如关闭处理中的文件的处理和将内存内容保存在磁盘 存储器中的处理。此外, AC/DC 转换。

25、器是根据本公开的一个实施方式的 AC/DC 转换装置的 一个示例。 0044 DC/DC 转换器 310 将 DC 信号 DCOUT 的电压 (例如, 100V) 转换成电子设备 400 允许 的电压 (例如, 12V) 。DC/DC 转换器 310 通过信号线 318 和 319 将具有转换后电压的 DC 信号 DCOUT 输出到电子设备 400。 0045 光电耦合器 320 通过信号线 329 将电力停止检测信号 POFF 提供给电子设备 400。 光电耦合器 320 包括光发射元件和光接收元件, 使用光发射元件将电力停止检测信号 POFF 转换成光信号, 而使用光接收元件将光信号转换成。

26、要被输出的电信号。 因此, 由于光电耦合 器 320 的输入 / 输出端子彼此电绝缘, 预期要绝缘的 AC/DC 转换器也可以将电力停止检测 信号 POFF 提供给电子设备 400。 0046 电子设备 400 是利用来自 AC/DC 转换器 100 的直流信号 DCOUT 来工作的设备。具 体而言, 电子设备 400 是例如游戏机和电视接收机。此外, 在其操作中, 在通过光电耦合器 320 接收处于低电平的电力停止检测信号 POFF 时, 电子设备 400 执行预定的关机处理。 0047 AC/DC 转换器的配置示例 0048 图 2 是示出了根据第一实施方式的 AC/DC 转换器 100 。

27、的一个示例性配置的框图。 此 AC/DC 转换器 100 包括 PFC 电路 110 和电源监控电路 200。 0049 PFC 电路 110 提高了 AC 信号 ACIN 的功率因数, 此外, 将 AC 信号 ACIN 整流以生成 脉动流信号 PC, 并从脉动流信号 PC 生成 DC 信号 DCOUT。PFC 电路 110 将 DC 信号 DCOUT 输 出到 DC/DC 转换器 310, 并通过信号线 119 将脉动流信号 PC 输出到电源监控电路 200。 0050 电源监控电路200监控电源电压Vpc, 其为脉动流信号PC的电压, 以检测脉动流信 号 PC 的供给是否被停止。电源监控电。

28、路 200 包括峰值保持部 210、 峰值控制器 215 和电力 说 明 书 CN 103575966 A 7 5/16 页 8 停止检测器240。 此外, 电源监控电路200把脉动流信号PC作为监测对象, 然而除脉动流信 号 PC 以外的任何信号都可以是监测对象, 只要其电压波动。例如, 电源监控电路 200 可以 把整流前的 AC 信号 ACIN 作为监测对象。 0051 每当检测到电源电压 Vpc 的极大值时, 峰值保持部 210 保持极大值作为峰值 Vp。 此外, 峰值保持部 210 是根据本公开的一个实施方式的保持部的一个示例。 0052 电力停止检测器 240 基于电源电压 Vpc。

29、 的值和峰值 Vp 检测供电的存在或不存在。 具体来说, 在电源电压 Vpc 的值小于根据峰值 Vp 的参考值 Vref_1 的状态持续超过预定期 间的情况下, 电力停止检测器240检测到AC电力的供给停止, 而在其他的情况下, 检测到电 力的供给。然后, 电力停止检测器 240 把表示供电存在或不存在的检测结果的电力停止检 测信号 POFF 输出到峰值控制器 215 和光电耦合器 320。 0053 在电源电压 Vpc 的值大于参考值 Vref_2 并且检测到 AC 电力的供给停止期间, 峰 值控制器 215 减小峰值 Vp, 从而, 减小参考值 Vref_1。此处, 参考值 Vref_2 。

30、是一个根据峰 值 Vp 并且小于参考值 Vref_1 的值。峰值控制器 215 包括比较部 220 和峰值控制电路 230。 此外, 峰值控制器 215 是根据本公开的一个实施方式的参考值控制器的一个示例。 0054 比较部 220 比较参考值 Vref_2 与电源电压 Vpc 的值以输出比较结果到峰值控制 电路 230。在电源电压 Vpc 的值大于参考值 Vref_2 并且检测到 AC 电力的供给停止期间, 峰 值控制电路 230 减小峰值保持部 210 保持的峰值, 从而, 减小参考值 Vref_1。 0055 通过在AC电力的供给停止时峰值控制器215减小参考值Vref_1, 在提供电源。

31、电压 Vpc 时 AC 电力的供给停止经受误检测的期间变短。例如, 在电源电压 Vpc 的振幅突然下降 的情况下, 当峰值保持部 210 保持下降前的峰值 Vp 时, 有时存在检测到电源电压 Vpc 的供 给停止的情况, 这是随着振幅的下降电源电压 Vpc 小于参考值 Vref_1 的期间变长导致的。 在这种情况下, 电力停止检测器 240 持续检测电源电压 Vpc 的供给停止, 直到峰值保持部 210 检测到峰值等于下降后的振幅。然而, 峰值控制器 215 减小峰值以减小参考值 Vref_1, 从而, 直到峰值保持部 210 检测到峰值等于下降后的振幅的期间变短。结果是, 在提供电源 电压 。

32、Vpc 时 AC 电力的供给停止经受误检测的期间变短。 0056 此外, 通过在参考值 Vref_2 等于或小于电源电压 Vpc 的值的情况下峰值控制器 215 不减小参考值 Vref_1, 提高了电源电压 Vpc 的供给停止的检测率。例如, 在 AC 电力的 供给停止的检测之后, 当参考值 Vref_1 以快于电源电压 Vpc 的下降率的速率不断下降时, 有时存在电源电压 Vpc 等于或大于参考值 Vref_1 的情况。在这种情况下, 电力停止检测 器 240 导致没有检测到电源电压 Vpc 的供给停止。然而, 当小于参考值 Vref_1 的参考值 Vref_2 等于或小于电源电压 Vpc 。

33、的值时, 峰值控制器 215 不减小参考值 Vref_1, 从而, 可以 防止电源电压Vpc等于或大于参考值Vref_1。 其结果是, 在电源电压Vpc的供给停止期间, 可以防止没有检测到电源电压 Vpc 的供给停止, 并且电力的供给停止的检测率可以较快。 0057 PFC 电路的配置示例 0058 图 3 是示出了根据第一实施方式的 PFC 电路 110 的一个示例性配置的电路图。该 PFC 电路 110 包括整流电路 120、 分压器电路 130 和升压器电路 140。 0059 整流电路 120 对 AC 信号 ACIN 执行全波整流。整流电路 120 包括二极管 121 和 122, 。

34、它们为执行整流的元件。二极管 123 和 124 的阳极被连接到参考电位。二极管 123 的 阴极被连接到信号线 105 和二极管 121 的阳极, 而二极管 124 的阴极被连接到信号线 106 说 明 书 CN 103575966 A 8 6/16 页 9 和二极管 122 的阳极。此外, 二极管 121 和 122 的阴极被连接到分压器电路 130 和升压器 电路 140。 0060 在这样的配置中, 对 AC 信号 ACIN 执行全波整流。具体而言, 在 AC 信号 ACIN 的正 侧和负侧上的一个的循环中, 信号在正向上流经二极管 121 和 123, 而在其他循环中, 信号 在正向。

35、上流经二极管122和124。 其结果是, 正侧和负侧上的波形都被整流并生成脉动流信 号。 0061 此外, 整流电路 120 对 AC 信号 ACIN 执行全波整流, 而对 AC 信号 ACIN 的半波整流 可以生成脉动流信号。 0062 分压器电路 130 对由整流电路 120 整流过的脉动流信号的电压进行分压, 以作为 脉动流信号 PC 通过信号线 119 被输出到电源监控电路 200。分压器电路 130 包括电阻器 131 和 132。电阻器 131 和 132 串联连接在二极管 121 和 122 的阴极和参考电位之间。此 外, 信号线 119 被连接到电阻器 131 和 132 的连。

36、接节点。电阻 131 和 132 对脉动流信号的 电压进行分压。电阻器 131 和 132 的电阻值的每一个都被设置, 以使脉动流信号 PC 的电压 在电源监控电路 200 所允许的电压范围内。 0063 升压器电路 140 对电压脉动流信号进行升压以生成直流信号 DCOUT。升压器电路 140 包括扼流线圈 141、 二极管 142 和阻断电容器 143。扼流线圈 141 的一端被连接到分压 器电路 130, 而另一端被连接到二极管 142 的阳极和 PFC 控制晶体管 144 的源极端子。此 外, 阻断电容器143的一端被连接到参考电位, 而其另一端被连接到二极管142的阴极和信 号线 1。

37、07。PFC 控制晶体管 144 是根据 PFC 控制电路 145 的控制来工作的开关元件, 例如, PFC 控制晶体管 144 采用 n 型 MOS(金属 - 氧化物 - 半导体) 晶体管。PFC 控制晶体管 144 的源极端子被连接到扼流线圈 141 和二极管 142, 而其漏极端子被连接到参考电位。此外, PFC 控制晶体管 144 的栅极端子被连接到 PFC 控制电路 145。 0064 PFC 控制电路 145 控制 PFC 控制晶体管 144, 以使得 AC 信号 ACIN 的电流波形是与 AC 信号 ACIN 的电压波形 (例如, 正弦波) 类似的波形。例如, PFC 控制电路 。

38、145 以比 AC 信号 ACIN 的频率更高的频率导通和截止 PFC 控制晶体管 144。在此阶段, 根据输入电压 (脉动流 信号的电压) 和输出电压 (阻断电容器 143 的电压) 的信息, PFC 控制电路 145 控制 PFC 控制 晶体管 144 的 ON 时间和 OFF 时间, 以使得电流波形是正弦波。因此, 电流波形被形成为正 弦波, 并且 DC 信号 DCOUT 是从脉动流信号生成的。将电流波形形成为正弦波, 使得可以提 高 AC 电源的功率因数, 因此, 抑制 AC 信号 ACIN 中的更高谐波。此外, 只要可以实现提高功 率因数的功能, PFC 电路 110 的配置并不限于。

39、图 3 中示例性示出的配置。 0065 当 AC 信号 ACIN 的供给停止时, 由于在阻断电容器 143 中充电的电力放电达根据 阻断电容器 143 的容量的期间, 所以 AC/DC 转换器 100 可以持续提供 DC 信号 DCOUT。如上 所述, 这期间应该是用于完成电子设备 400 的关机处理的足够时间。因此, 阻断电容器 143 的容量越大越好, 同时阻断电容器 143 的尺寸和成本在很大程度上占据 AC/DC 转换器 100 的组件的尺寸和成本, 因此, 也需要减小阻断电容器 143 的容量。为了减小阻断电容器 143 的容量, 应该在短时间内检测到 AC 信号 ACIN 的供给停。

40、止, 直到电子设备 400 开始关机处理 的时间应该是短的。 0066 此外, PFC 电路 110 可以没有分压器电路 130。在这种情况下, 来自整流电路 120 的脉动流电流照原样被输出到电源监控电路 200 作为脉动流信号 PC。在这种情况下, 电源 说 明 书 CN 103575966 A 9 7/16 页 10 监控电路 200 还包括将脉动流电流转换成电压的电流 - 电压转换电路, 并检测转换后的电 压的供给停止。 0067 电源监控电路的配置示例 0068 图 4 是示出了根据第一实施方式的电源监控电路 200 的一个示例性配置的电路 图。在此电源监控电路 200 中, 峰值保。

41、持部 210 包括缓冲放大器 211 和峰值保持电容 213。 此外, 比较部 220 包括比较器 221 和电阻 222。峰值控制电路 230 包括开关 231、 放电控制 晶体管 232 和反相器 233。电力停止检测器 240 包括电阻器 241 和 242、 比较器 243 和电力 停止检测电路 245。 0069 峰值保持部210中的缓冲放大器211输出在其非反相输入端子输入的信号的峰值 电压。缓冲放大器 211 的非反相输入端子被连接到信号线 119。 0070 此外, 缓冲放大器 211 的输出端子通过信号线 219 被连接到缓冲放大器 211、 电阻 器 241、 开关 231。

42、 和峰值保持电容器 213 的反向输入端子。 0071 如上所述, 来自缓冲放大器 211 的输出端子的电流被反馈到缓冲放大器 211 的反 相输入端子。根据此配置, 缓冲放大器 211, 虽然不具有吸收能力以使输出电流在输出电位 从高电平到低电平的过渡时流动, 但是具有源能力以使输出电流在输出电位从低电平到高 电平的过渡时流动。 因此, 缓冲放大器211可以输出在非反相输入端子输入的电源电压Vpc 的极大值。此极大值 213 被峰值保持电容器保持为峰值。 0072 比较部220中的比较器221对在其非反相输入端子和其反相输入端子输入的单个 信号的电压进行相互比较。信号线 119 被连接到比较。

43、器 221 的非反相输入端子, 而电阻器 222的高电位侧的端子被连接到其反相输入端子。 此外, 比较器221的输出端子被连接到放 电控制晶体管 232 的栅极端子。电阻 222 的一端被连接到参考电位, 而另一端被连接到比 较器 221 和电阻器 242 的反相输入端子。后述的电阻器 242 和电阻器 241 和 242 被串联连 接在参考电位和峰值保持电容器 213 的高电位侧的端子之间。此外, 比较器 221 是根据本 公开的一个实施方式的极大电压值控制比较器的一个示例。 0073 电阻 222 和电阻 242 的连接节点的电位是通过对峰值 Vp 的电压以电阻器 222 的 电阻相对于电。

44、阻器 241、 242 和 222 的合成电阻的比率 (例如, 0.6) 进行分压获得的电位。电 位值被用作参考值 Vref_2。然后, 比较器 221 将非反相输入端子输入的电源电压 Vpc 的值 与反相输入端子输入的参考值Vref_2的比较结果, 输出到放电控制晶体管232作为比较结 果 COMP_2。具体来说, 在电源电压 Vpc 的值大于参考值 Vref_2 的情况下, 处于高电平的比 较结果 COMP_2 从比较器 221 被输出, 而在其他情况下, 处于低电平的比较结果 COMP_2 从此 处被输出。 0074 峰值控制电路 230 中的开关 231 根据电力停止检测信号 POFF。

45、 的电位打开和关闭 端子。开关 231 的一端被连接到峰值保持电容器 213, 而另一端被连接到放电控制晶体管 232 的源极端子。开关 231 根据反相器 233 把电力停止检测信号 POFF 反相的输出来打开和 关闭端子。例如, 当反相器 233 的输出处在高电平时, 开关 231 关闭处于 ON 状态的端子, 而 当处在低电平时, 打开处于 OFF 状态的端子。此外, 峰值控制电路 230 是根据本公开的实施 方式的极大电压值控制器的一个示例。 0075 放电控制晶体管 232 根据其栅极电压控制从其源极流到其漏极的电流。放电控制 晶体管 232 例如为 p 型 MOS 晶体管。放电控制。

46、晶体管 232 的栅极端子被连接到比较器 221 说 明 书 CN 103575966 A 10 8/16 页 11 的输出端子, 其源极端子被连接到开关 231 的一端, 而其漏极端子被连接到参考电位。当处 在低电平的比较结果 COMP_2 从比较器 221 被输出时, 放电控制晶体管 232 在 ON 状态工作, 其中电流从其源极流到其漏极。另一方面, 当处在高电平的比较结果 COMP_2 被输出时, 放 电控制晶体管 232 在 OFF 状态工作, 其中其源极与其漏极绝缘。 0076 当开关 231 和放电控制晶体管 232 处于 ON 状态时, 电流从峰值保持电容 213 流到 参考电。

47、位。与电阻器 241、 242 和 222 的合成电阻相比, 放电控制晶体管 232 的 ON 电阻足够 小。因此, 流经开关 231 和放电控制晶体管 232 的电流大于流经电阻 241、 242 和 222 到参 考电位的电流。因此, 当开关 231 和放电控制晶体管 232 处于 ON 状态时, 峰值保持电容器 213 的放电率增加。在下文中, 在这种情况下, 峰值保持电容器 213 的放电被称为 “强制放 电” 。 0077 如上所述, 当检测到 AC 电力的供给停止时, 开关 231 处于 ON 状态, 并且当电源电 压 Vpc 的值大于参考值 Vref_2 时, 放电控制晶体管 2。

48、32 处于 ON 状态。因此, 当检测到 AC 电力的供给停止并且电源电压 Vpc 的值大于参考值 Vref_2 时, 峰值保持电容器 213 进行强 制放电。 0078 比较器 243 对在其非反相输入端子和其反相输入端子输入的单个信号的电压进 行相互比较。信号线 119 被连接到比较器 243 的反相输入端子, 而其非反相输入端子被连 接到电阻器 241 和 242 的连接节点。此外, 比较器 243 的输出端子通过信号线 244 被连接 到电力停止检测电路 245。 0079 电阻 241 和电阻 242 的连接节点的电位是通过对峰值 Vp 的电压以电阻器 242 和 222 的合成电阻。

49、相对于电阻器 241、 242 和 222 的合成电阻的比率 (例如, 0.65) 进行分压获 得的电位。电位值被用作参考值 Vref_1。 0080 比较器243将非反相输入端子输入的电源电压Vpc的值与反相输入端子输入的参 考值 Vref_1 的比较结果, 输出到电力停止检测电路 245 作为比较结果 COMP_1。具体来说, 在电源电压 Vpc 的值大于参考值 Vref_1 的情况下, 处于高电平的比较结果 COMP_1 从比较 器 243 被输出, 而在其他情况下, 处于低电平的比较结果 COMP_1 从此处被输出。此外, 比较 器 243 是根据本公开的实施方式的电力停止检测比较器的一个示例。 0081 电力停止检测电路 245 基于电源电压 Vpc 的值等于或小于参考值 Vref_1 的状态 是否持续超过预定的期间, 检测电力供给是否停止。具体而言, 当来自比较器 243 的比较结 果 COMP_1 处在低电平时, 电力停止。

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