功率開關的異常檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種功率開關的異常檢測裝置，尤其涉及一種根據功率開關與溫度相 關的導通阻抗是否異常，作為產生異常警報依據的相關技術。
【背景技術】
[0002] 功率開關是指能承受較大電流、漏電流較小，在一定條件下具有較佳飽和導通及 截止特性的晶體管，目前應用最為普遍的功率開關之一是金屬氧化物半導體場效應晶體管 (M0SFET)。由于功率開關具備上述特性，因此經常應用在電源設備上，例如交換式電源供應 器，請參考圖7, 一種既有的交換式電源供應器包括一整流電路81、一功率因數校正電路82 及一直流對直流轉換電路83等；其中；該功率因數校正電路82包括位于直流電源回路上 的電感L1、二極管、一功率開關S1及一PFC控制器，該直流對直流轉換電路83包括一變壓 器T1、一脈寬調制控制器U1及一功率開關S2,該脈寬調制控制器U1的一控制端是與功率 開關S2連接，功率開關S2則與變壓器T1的一次側連接。
[0003] 由上述可知，既有交換式電源供應器充分運用功率開關作為開關元件，W調整電 源的功率因數及進行電源轉換。由于傳統的脈寬調制控制器U1對功率開關S2是采取硬式 切換，其開關端電壓和電流波形因相互重疊且不等于零，因此造成功率開關S2在導通或截 止時會出現極大的變動，除了將造成電磁干擾外，對于功率開關S2而言，由于切換頻繁且 變動大，因此十分容易損壞。為了改進硬式切換衍生的問題，遂有軟性切換的技術被開發問 世，所謂的軟性切換主要是被縮小功率開關切換暫態時其電壓電流的重疊面積，甚至使重 疊面積為零，達到切換損失為零，具體技術包括零電流切換狂C巧或零電壓切換狂VS)。
[0004] 盡管傳統脈寬調制控制器對于功率開關S2的硬式切換所衍生問題，通過軟性切 換技術獲得解決。然而，同樣是在交換式電源供應器的功率因數校正電路82,基于電路特 性，其PFC控制器對于功率開關S1的控制仍采取硬式切換，該功率開關S1在硬式切換下頻 繁動作，除產生損耗外，亦可能因為溫度異常升高而失效。由此可見，為確保系統中的功率 開關穩定工作，實有針對其工作特性及異常與否進行監控的必要。
【發明內容】
[0005]因此本發明主要目的在于提供一種功率開關的異常檢測裝置，其利用與功率開關 溫度相關的阻抗變異，作為功率開關是否異常的判斷依據，W隨時監控功率開關的工作狀 態，進而確保使用功率開關的設備的穩定性。
[0006] 為達成前述目的采取的一主要技術手段是令前述功率開關的異常檢測裝置連接 在一功率開關的一電流路徑上，并包括：
[0007]-分壓電路，具有一分壓節點；
[0008]-壓差開關，連接于該分壓電路的分壓節點與功率開關的電流路徑間；
[0009] 當該電流路徑上的電壓小于一第一設定值，該壓差開關導通，使該分壓節點的電 壓小于一第二設定值，當該電流路徑上的電壓大于等于該第一設定值，壓差開關截止，該分 壓節點的電壓大于等于第二設定值時，可據w產生一異常警報。
[0010] 本發明主要是利用功率開關的溫度與其導通阻抗呈正比的對應關系，通過判斷功 率開關的電流路徑上的電壓是否大于一設定值，W進一步分析其阻抗是否異常升高，進而 作為功率開關是否溫度異常的判斷依據；利用上述技術即可有效監控功率開關的工作狀 態，維持系統穩定。
[0011] W下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發明一較佳實施例的電路圖；
[0013] 圖2A、圖2B為本發明一較佳實施例的等效電路圖；
[0014] 圖3為該功率開關的溫度與導通阻抗相對關系曲線圖；
[0015] 圖4為本發明W-數字控制器對分壓電路進行取樣的波形圖；
[0016] 圖5為本發明又一較佳實施例的電路圖；
[0017] 圖6為本發明運用在交換式電源供應器的電路圖；
[001引圖7為一已知交換式電源供應器的電路圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合附圖對本發明的結構原理和工作原理作具體的描述：
[0020] 關于本發明功率開關的異常檢測裝置，其一較佳實施例，請參考圖1，該功率開關 的異常檢測裝置是連接在一功率開關S1的一電流路徑上，并包括：
[0021] 一分壓電路10,具有一分壓節點X;
[0022] -壓差開關20,是連接于該分壓電路10的分壓節點X與功率開關S1的電流路徑 間。
[0023] 在本實施例中，所述的功率開關S1是一金屬氧化物半導體場效應晶體管 (M0SFET)，更具體的說，是一種N型金屬氧化物半導體場效應晶體管（NM0巧。必須說明的 是；前述N型金屬氧化物半導體場效應晶體管僅為舉例，并非用W限制該功率開關S1的元 件類型。
[0024] 該功率開關S1具有一漏極、一源極和一柵極，其漏極、源極間構成前述電流路徑， 并由漏極通過該壓差開關20與分壓電路10的分壓節點X連接，其源極接地，柵極則作為控 制端。
[00巧]該分壓電路10包括一第一電阻R1和一第二電阻R1，該第一電阻R1、第二電阻R2W-端相互串接而構成前述的分壓節點X，又第一電阻R1的另端是連接一直流電源Vcc，第 二電阻R2的另端則連接功率開關S1的源極且接地；該分壓電路10是由該直流電源Vcc、 第一電阻R1和第二電阻R2根據分壓公式決定一第二設定值V2,其為一定值，也就是在壓差 開關20截止時，該分壓節點X上所能測得的正常電壓值。
[0026] 前述分壓電路10即W第一電阻R1、第二電阻R2串接所構成的分壓節點X通過該 壓差開關20與功率開關S1的漏極連接，在本實施例中，所述的壓差開關20為一二極管，該 二極管W陽極連接分壓電路10的分壓節點X，W其陰極與功率開關S1的漏極連接，也就是 該分壓電路10的分壓節點X是通過二極管順向地與功率開關S1的漏極連接。
[0027] 在前述架構下，在功率開關SI導通時，其功率開關SI的漏、源極間的電壓Vds(即 電流路徑上的電壓）小，此時壓差開關20順向導通，因此分壓電路10分壓節點X上的電壓 Vx會被下拉，且小于第二設定值V2,此時的等效電路是如圖2A，該分壓電路10分