專利名稱：動態限流機制的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種關于動態限流機制，其特別是在升降壓電路中，利用控
制MOS組件的偏壓而改變內電阻，用以達到動態限制升降壓電路的電流。
背景技術：
參考圖1所示，為一公知限流保護電路拓樸結構示意圖，該電力控制電 路包括一集成電路芯片(A1)、 一電感組件(A2)、 一電氣開關(A3)、 一電阻(A4) 以及一二極管(A5)，用以達到直流電力的電壓控制以及電流限制。其中該集成 電路芯片(A1)中包括一第一端埠(All)、 一第二端埠(A12)以及一第三端埠 (A13)，該第一端埠(A11)電氣連接該電氣開關(A3)，該第二端埠(A12)與第三 端埠(A13)是分別電氣連接該電阻(A4)的兩端，且該集成電路芯片(Al)是經由 該第一端埠(A1 l)提供控制信號控制該電阻(A4)的導通狀態，該集成電路芯片 (A1)透過該第二端埠(A12)與第三端埠(A13)感測該電阻的跨電壓；該電感組件 (A2)是用以儲存與釋放能量，且該電感組件(A2)是依序電氣連接該電氣開關 (A3)與該電阻(A4)而形成電氣串聯；該電氣開關(A3)可為 一金氧半集成電路開 關(MOS開關)等任何可透過電氣信號開啟或關閉的電氣開關；以及該二極管 (A5)是用以避免逆電 流。
上述電力控制電路中，當該集成電路芯片(A1)控制該電氣開關(A3)導通 時，自該電感組件(A2)導入的電流會依序經過該電氣開關(A3)以及該電阻 (A4),而由該集成電路芯片(Al)控制該電氣開關(A3)導通的周期達到該電力控 制電路的輸出電壓，且同時該電阻(A4)兩端會形成一電壓降，并由該集成電路 芯片(Al)通過該第 一 電氣端點(A6)與該第二電氣端點(A7)感測該電阻(A4)兩 端的電壓降，并回饋至該集成電路芯片(A1)中而作為判斷控制該電氣開關(A3) 的參考信息。其中，當流通該電阻(A4)的電流過大時，將導致該電阻(A4)上的 跨壓達到該集成電路芯片(A1)內定的一參考電壓值，使得該集成電路芯片(A1)通過該第一端埠(A1 l)輸出控制信息而將該電氣開關(A3)關閉，故可同時達到控制該電力控制電路的輸出電壓以及限制該電力控制電路電流的目的。
但此限制電流電路因該電阻(A4)于該電路拓墣時已預先設定，無法實時任 意變換，因此，本發明的發明人有鑒于公知的限流電路的缺點，乃亟思發明 一種可動態調整限流的機制。
發明內容
本發明主要是提供一動態限流機制，其是提供一特殊電路設計，用以動 態控制其內部電阻配合集成電路芯片的電壓感測，來限制流經電路的電流大 小。
為達上述目的，本發明提供一種動態限流機制，其包括 一開關裝置、 一電感組件、 一集成電路芯片以及一動態電阻單元，并構成直流電力升壓電 路或降壓電路。其中該動態電阻單元是具有一金氧半集成電路開關(MOS switch)以及一電壓輸出裝置，該集成電路芯片是具有一參考電壓值、 一電壓 判斷手段以及一開關裝置控制手段，該電壓輸出裝置可控制該金氧半集成電 路開關的內電阻，且該金氧半集成電路開關兩端的電壓差大于該參考電壓值 時，該開關裝置控制手段控制該開關裝置為關閉狀態，該金氧半集成電路開 關兩端的電壓差小于該參考電壓值時，該開關裝置控制手段依據該責任周期 控制該開關裝置為導通狀態或關閉狀態。
因此，本發明的有益效果在于利用一簡單的金氧半集成電路開關作為 一可變電阻，即可達到限流控制的簡單化以及降低產品成本。
為使熟悉該項技術人員了解本發明的目的、特征及功效，茲通過下述具 體實施例，并配合附圖，對本發明詳加說明如后。
圖1是顯示本發明動態限流機制的公知技術具體實施組件關聯圖；圖2是顯示本發明動態限流機制的第 一具體實施例的組件關聯圖； 圖3是顯示本發明動態限流機制的第二具體實施例的組件關聯圖； 圖4是顯示本發明動態限流機制的電氣信號示意圖； 圖5是顯示本發明動態限流機制的第三具體實施例的組件關聯圖；以及 圖6是顯示本發明動態限流機制的第四具體實施例的組件關聯圖。
符號說明
集成電路芯片(A1)第一端埠(All)
第二端埠(A12)第三端埠(AH)
電感組件(A2)電氣開關(A3)
電阻(A4)二極管(A5)
第一電氣端點(A6)第二電氣端點(A7)
電壓轉換單元(l)電壓轉換回路(ll)
電感組件(lla)二極管(llb)
電容組件(llc)開關裝置(12)
直流電源輸入端(13)直流電源輸出端(14)
第一電氣端點(15)電流調變單元(2)
電流信號回饋裝置(21)比4交器(21a)
參考電壓pib)動態電阻單元(22)
電氣開關組件(221)電壓輸出裝置(222)
脈沖寬度調變信號產生器(222a)非反相電壓放大器(222b)
數字模擬轉換器(222c)控制單元(3)
集成電路芯片(41)第一端埠(41a)
第二端埠(/Hb)第三端埠01c)
電感組件(42)開關裝置(43)
動態電阻單元(44)電氣開關組件(441)
電壓輸出裝置(442)脈沖寬度調變信號產生
非反相電壓放大器(442b)二極管(45)第二電氣端點(46) 第三電氣端點(47)
直流電源輸入端(48) 直流電源輸出端(49)
數字信號產生器(5) T0、 Tl、 T2:時間
PWMO、 PWM1、 PWM2 : ^永波寬度調變信號 V0、 VI、 V2:電壓值 R0、 Rl、 R2 :電阻值
10、 II、 12 :電流值 LIl、 LI2 :限制電流值
具體實施例方式
參考圖2所示，其是本發明動態限流機制的第一具體實施例的組件關聯 圖。本發明動態限流機制包括一電壓轉換單元(l)、 一電流調變單元(2)以及一 控制單元(3)，用以達到直流電力的電壓控制以及電流限制。
所述本發明的動態限流機制中，該電壓轉換單元(l)是包括一直流電源輸 入端(13)、 一直流電源輸出端(14)、 一電壓轉換回路(11)以及一開關裝置(12)。 其中該電壓轉換回路(ll)是一提供直流電壓儲能及釋能的機制的電路，使其達 到電壓轉換的目的，該直流電源輸入端(13)是用以輸入直流電力至該電壓轉換 回路(ll)，該直流電源輸出端(14)是用以自該電壓轉換回路(ll)輸出直流電力， 使得經由該直流電源輸入端(13)輸入該電壓轉換回路(11)的直流電力會轉換為 特定電壓的直流電力自該直流電源輸出端(14)輸出；以及該開關裝置(12)是開 啟或關閉該電壓轉換回路(ll)的直流電壓儲能及釋能的機制。
所述本發明的動態限流機制中，該電流調變單元(2)是用以偵測該電壓轉 換單元(l)儲能狀態的電流量，并回饋對應該電流量的電氣信號至該控制單元 (3)。該控制單元(3)則是可進行邏輯運算，并用以控制該電壓轉換單元(l)的開 關裝置(12)的開啟或關閉，且其中該控制單元(3)是包括根據該電流調變單元(2) 回饋的電氣信號，進行控制該電壓轉換單元(1)的開關裝置(12)的開啟或關閉， 使得可限制該電壓轉換單元(l)的電流量。
參考圖3所示，其是本發明動態限流機制的第二具體實施例的組件關聯 圖，且本實施例是基于所述實施例，且該電壓轉換單元(l)的電壓轉換回路(ll)是一直流電力升壓電路為例。其中該電壓轉換單元(l)的電壓轉換回路(ll)是包
括一電感組件(lla)、 一二極管(llb)以及一電容組件(llc)，所述的直流電源輸 入端(13)是電氣連接該電感組件(lla)的一端，該電感組件(lla)的另一端是同時 電氣連接該二極管(llb)的電流輸入端以及該開關裝置(12)的一端，且該二極管 (llb)的電流輸出端是同時電氣連接該電容組件(llc)的一端以及該直流電源輸 出端(14)。再者，該開關裝置(12)可以使用一金氧半導體(MOS)開關組件，且 該開關裝置(12)的另一端是電氣連接一第一電氣端點(15)，該第一電氣端點(15) 是電氣連接該電流調變單元(2)的一電氣輸入端，該控制單元(3)輸出控制的電 氣端是電氣連接該開關裝置(12)的控制端，該電流調變單元(2)的一電氣輸出端 是電氣連接該控制單元(3)的 一 電氣信號輸入端。
另夕卜，所述的電流調變單元(2)是包括一動態電阻單元(22)以及一電流信號 回饋裝置(21)。該動態電阻單元(22)是一可動態改變電阻值的電氣裝置，且該 動態電阻單元(22)進一步包括一電氣開關組件(221)以及一電壓輸出裝置 (222)，該電氣開關組件(221)是一金氧半集成電路開關(MOS switch),且該電 氣開關組件(221)的控制端是電氣連接該電壓輸出裝置(222)，使得該電壓輸出 裝置(222)是可提供一穩定電壓至該電氣開關組件(221)的控制端(柵極)，進而 調節該電氣開關組件(221 )的內電阻；以及該電流信號回饋裝置(21 )是包括一比 較器(21a)以及一參考電壓(21b),該比較器(21a)是電氣連接該電氣開關組件 (221)以及該參考電壓(21b),用以比較該電氣開關組件(221)的源極與漏極的跨 壓與該參考電壓(21b)所定義的電壓值，并將比較結果輸出至該控制單元(3)， 且該控制單元(3)是依據該電流信號回饋裝置(21)的比較結果輸出信號輸出一 責任周期信號，進行控制該開關裝置(12)為導通狀態或關閉狀態。其中該電氣 開關組件(221)的跨壓小于該參考電壓(21b)時，該控制單元(3)會依據內定的責 任周期信號控制該開關裝置(12)為導通狀態或關閉狀態；且若該電氣開關組件 (221)的跨壓大于或等于該參考電壓(21b)時，該控制單元(3)會依據該電流信號 回饋裝置(21)所輸出的比較結果輸出信號關閉該開關裝置(12)。故該電氣開關 組件(221)內定的責任周期信號會受到該電流信號回饋裝置(21)所輸出的比較結果而改變，且該控制單元(3)可聯集其它控制條件，而出特定的責任周期信
號控制該開關裝置(12)的開啟或關閉，并進一步達到該直流電源輸入端(13)與 該直流電源輸出端(14)的升壓轉換比，并限制該電壓轉換單元(l)的電流。
所述該動態電阻單元(22)內部的電壓輸出裝置(222)進一步包括一脈沖寬 度調變(Pulse Width Modulation, PWM)信號產生器(222a)以及一非反相電壓放 大器(222b)，該電氣開關組件(221)是一金氧半集成電路開關，該脈沖寬度調變 信號產生器(222a)是電氣連接該非反相電壓放大器(222b)的正端點，該非反相 電壓放大器(222b)的輸出端是電氣連接該電氣開關組件(221)的控制端以及電 氣連接該非反相電壓放大器(222b)的負端點。因此，當該脈沖寬度調變信號產 生器(222a)提供該非反相電壓放大器(222b)—脈沖寬度調變信號時，該非反相 電壓放大器(222b)將傳輸給該電氣開關組件(221)—穩定電壓，并利用給予不同 的脈沖寬度調變信號使得該非反相電壓放大器(222b)輸出對應的電壓給該電 氣開關組件(221)作為控制端的偏壓信號，而該電氣開關組件(221)會基于MOS 組件特性，亦即當MOS組件控制端給予不同偏壓VGS而產生不同的內電阻 RDS。故可通過給予不同的脈沖寬度調變信號而動態調整該電氣開關組件(221) 的電阻值，使得該動態電阻單元(22)可隨著該電壓輸出裝置(222)的脈沖寬度調 變信號而動態調整該電阻值，并進一步對應流經該電氣開關組件(221)的電流， 而使得該電氣開關組件(221)產生對應的端電壓。其中，當流通該電氣開關組 件(221)的電流過大時，將導致該電氣開關組件(221)上的電壓差達到該電流信 號回饋裝置(21)內定的 一參考電壓值，使得該電流信號回饋裝置(21 )輸出電氣 信息至該控制單元(3),使得該控制單元(3)通過所產生的控制信息控制該開關 裝置(12)關閉，故可同時達到控制該電力控制電路的輸出電壓以及限制該電力 控制電路電流的目的。
當開關裝置(12)導通時，由直流電源輸入端(13)輸入電流并流經該電感組 件(lla)—端時，該電感組件(lla)會儲存電能以提高電位，且電流會依序流過 該開關裝置(12)與該電氣開關組件(221)，該電氣開關組件(221)因組件特性而 產生一跨壓，且該電流信號回饋裝置(2l)會偵測該動態電阻單元(22)的電氣開關組件(221)的跨壓，與該電流信號回饋裝置(21)內參考電壓(21b)的預設參考 電壓作比較，并將比較結果回饋至該控制單元(3)。當通過該動態電阻單元(22) 的電氣開關組件(221)的源極與漏極跨壓較該電流信號回饋裝置(21)內預設的 參考電壓大，該控制單元(3)會發出電氣信號來關閉該開關裝置(12),借此該電 感組件(lla)將產生一反感應電勢因此電位升高，而該二極管(llb)也因電位升 高而導通傳到該直流電源輸出端(14)而完成升壓手段。另外，若該電氣開關組 件(221)的跨電壓未達到該控制單元(3)內預設的參考電壓值，則該開關裝置(12) 的導通狀態僅由該控制單元(3)預設升壓比的責任周期來決定。
參考圖4為其發明動態限流機制的電氣信號示意圖。所述本發明的動態 電阻單元(22)輸入不同脈沖寬度調變信號，則該電壓輸出裝置(222)的輸出電壓
變，如時間TO期間給一固定PWMO信號為完全ON的情況，該電壓輸出裝 置(222)也將產生一電壓V0,進而控制該電氣開關組件(221)產生一電阻值R0， 該電阻值R0趨近于0,因該電氣開關組件(221)3爭壓與該比較器(21 a)電氣連結， 而感測該電氣開關組件(221 )跨壓的電壓值，由于該電氣開關組件(221 )產生的 電阻值R0趨近于0，通過該電氣開關組件(221)的電流10必需很大才能使得 跨降于該電氣開關組件(221)的電壓到達該電流信號回饋裝置(21)的參考電壓 (21b)的電壓設定值，故該開關裝置(12)的導通狀態僅由升壓比的責任周期來決 定；而在時間Tl期間給一固定PWM1信號，該電壓輸出裝置(222)也將產生 一電壓V1，進而控制該電氣開關組件(221)產生一電阻值Rl，當流通該電氣 開關組件(221)的電流II值達到預設限制電流值LI1,其所反應出來的跨壓與 該控制單元(3)內的參考電壓相比較大時，則將經由該控制單元(3)將該開關裝 置(12)關閉，因此通過此方式來達到限流的目的；另若在時間T2期間變化該 輸入脈沖寬度調變信號為PWM2,則該電壓輸出裝置(222)也將變化為V2，隨 的電氣開關組件(221 )變為另 一 電阻值R2，借此手段來動態控制該動態電阻單 元(22)的電阻值，由于電阻值改變所以流通該電氣開關組件(221)所產生的跨壓 與該控制單元(3)的參考電壓等電位壓降的相對應限制電流值也隨的改變為LI2。
所述本發明動態限流機制中，各個電氣組件或部分電氣組件是可以透過 半導體技術達成，或整合為一半導體芯片型態。舉例來說，該控制單元(3)與 該電流信號回饋裝置(21)是可整合為一半導體芯片，后續圖5所顯示者即是將 部份的電氣組件以半導體芯片方式實踐，并實施于升壓電路者。
參考圖5所示，其是本發明動態限流機制的第三具體實施例的組件關聯 圖。所述本發明動態限流機制中進一步包括一數字信號產生器(5)，且所述的 動態電阻單元(22)的電壓輸出裝置(222)中是包括一數字模擬轉換器(222c)。其 中該數字信號產生器(5)是電氣連接該數字模擬轉換器(222c)，并可提供數字信 號至該數字模擬轉換器(222c);以及該數字模擬轉換器(222c)是可將數字信號 轉換為對應的模擬信號，且該數字模擬轉換器(222c)輸出的模擬信號是電壓信 號。因此，當該數字信號產生器(5)提供一數字信號至該數字模擬轉換器(222c)， 該數字模擬轉換器(222c)則對應此數字信號而輸出一模擬信號。
另外，所述的數字信號產生器(5)可以是一微控制器，或可提供數字信號 的電氣裝置。
參考圖6所示，其是本發明動態限流機制使用于降壓電路的第四具體實 施例的組件關聯圖。本發明動態限流機制包括一集成電路芯片(41)、 一電感組 件(42)、 一開關裝置(43)、 一動態電阻單元(44)以及一二極管(45)，用以達到直 流電力的電壓控制以及電流限制。其中該動態電阻單元(44)包括一電氣開關組 件(441)與一電壓輸出裝置(442)，該電氣開關組件(441)可為一金氧半集成電路 開關，且該電氣開關組件(441)的控制端是電氣連接該電壓輸出裝置(442),該 電壓輸出裝置(442)是可提供一穩定電壓至該電氣開關組件(441)的控制端；該 集成電路芯片(41)中包括一第一端埠(41a)、 一第二端埠01b)以及一第三端埠 (41c)，該第一端埠(41a)電氣連接該開關裝置(43)，該第二端埠(41b)與第三端 埠(41c)則是分別電氣連接該動態電阻單元(44)的電氣開關組件(441)兩端，并 由該集成電路芯片(41)控制該開關裝置(43)為導通狀態或關閉狀態，且該集成 電路芯片(41)可感測該電氣開關組件(441)兩端的跨電壓；該電感組件(42)是用以儲存與釋放能量；該開關裝置(43)可為一金氧半集成電路開關；以及該二極 管(45)是用以控制電路的電流方向，以達成降壓的目的。
所述該開關裝置(43)—端是一直流電源輸入端(48),該開關裝置(43)另一 端是電氣連接該電感組件(42)與該二極管(45)，該電感組件(42)另一端是電氣 連接該電氣開關組件(441)，該電氣開關組件(441 )另 一端是一直流電源輸出端 (49)，該動態電阻單元(44)內部的電壓輸出裝置(442)進一步包括一脈沖寬度調 變信號產生器(442a)以及一非反相電壓放大器(442b),該脈沖寬度調變信號產
大器(442b)的輸出端是電氣連接該電氣開關組件(411)的控制端以及電氣連接 該非反相電壓放大器(442b)的負端點。當該脈沖寬度調變信號產生器(442a)給 予該非反相電壓放大器(442b)—脈沖寬度調變信號時，該非反相電壓放大器 (442b)會提供該電氣開關組件(441)一穩定電壓，并可利用不同的脈沖寬度調變 信號，而使得該非反相電壓放大器(442b)可提供該電氣開關組件(441)不同大小 的偏壓值。由于該電氣開關組件(441)為一金氧半集成電路開關，而在基于 MOS組件特性下，當MOS組件的控制端給予不同偏壓VGS時，會產生不同 的內電阻RDS，因而可通過給予不同的脈沖寬度調變信號而達到可動態調整 該電氣開關組件(441)的電阻值。
電氣連接，該開關裝置(43)與該集成電路芯片(41)的第一端埠(41a)電氣連接， 由該集成電路芯片(41)來控制該開關裝置(403)的導通與否，另外該集成電路芯 片(401)的第二端埠(41b)與第三端埠(41c)分別與該電氣開關組件(441)兩端的 一第二電氣端點(46)與 一第三電氣端點(47)電氣連接。當有電流通過電氣開關 組件(441)時，該電氣開關組件(441)的第二電氣端點(46)與第三電氣端點(47) 兩端將有一電壓差產生，該集成電路芯片(41)通過該第二端埠(41b)與該第三端 埠(41c)偵測該電氣開關組件(441)的第二電氣端點(46)與第三電氣端點(47)兩 端的電壓差。因此當電流過大時，將導致該電氣開關組件(441)的第二電氣端 點(46)與第三電氣端點(47)兩端電壓差達到該集成電路芯片(41)中的一預設參考電壓值，則該集成電路芯片(41)會通過該第一端埠(41a)輸出一控制信號選擇 該開關裝置(43)為電氣斷路，以達到有效限制電流機制的功能。
當所述該開關裝置(43)為導通狀態下，電流流通該電感組件(42)與該電氣 開關組件(441),因組件特性將會有一壓降，該集成電^ 各芯片(41)的第二連接埠 (41 b)與該第三連接埠(41 c)，將會對該電氣開關組件(441)兩端的電壓差做感測 并與該集成電^^芯片(41)內的參考電壓作比較，當電氣開關組件(441)兩端的電 壓差較該集成電路芯片(41)內預設的電壓大時，將由該集成電路芯片(41)內的 第一端埠(41a)發出電氣信號來關閉該開關裝置(43),借此該電感組件(42)產生 一反感應電勢，而該二極管(45)也因此順向電位而導通，傳到接地端來完成降 壓手段，如跨降于該電氣開關組件(441)的電壓，未達到該集成電路芯片(41) 預設的參考電壓值，則該開關裝置(43)的導通狀態僅由該集成電路芯片(41)預 設降壓比的責任周期來決定。
所述的實施例中，該動態電阻單元(44)中的電氣開關組件(441)、電壓輸出 裝置(442)脈沖寬度調變、信號產生器(442a)以及非反相電壓放大器(442b)都可 以以半導體技術達成，并可設置于該集成電路芯片(41)中。
以上所述者僅為用以解釋本創作的較佳實施例，并非企圖據以對本創作 作任何形式上的限制，因此，凡有在相同的創作精神下所作有關本創作的任 何修飾或變更，都仍應包括在本創作保護范圍之內。
權利要求
1.一種動態限流機制，其包括一電壓轉換單元，其是包括一直流電源輸入端、一直流電源輸出端、一電壓轉換回路以及一開關裝置，該電壓轉換回路是一直流電壓儲能及釋能電路；一電流調變單元，其是包括一動態電阻單元以及一電流信號回饋裝置，該動態電阻單元是進一步包括一電氣開關組件以及一電壓輸出裝置，該電氣開關組件是包括一控制端以及兩導通端，且該些導通端的內電阻是隨著該控制端輸入的電壓而改變；以及一控制單元，其是選擇該電壓轉換單元的開關裝置為開啟狀態或關閉狀態的邏輯運算裝置；其中該電氣開關組件的控制端是電氣連接該電壓輸出裝置，該電壓輸出裝置提供電壓的電氣信號至該電氣開關組件的控制端；該電流信號回饋裝置是電氣連接該電氣開關組件并回饋該電氣開關組件的跨壓所對應的電氣信號至該控制單元；以及該控制單元是包括根據該電流調變單元回饋的電氣信號輸出一責任周期信號，且該責任周期信號是選擇該電壓轉換單元的開關裝置為開啟狀態或關閉狀態的電氣信號。
2. 如權利要求1所述動態限流機制，其中該電氣開關組件是選擇為 一金氧半 集成電路開關，以及該電氣開關組件的控制端是柵極，且該電氣開關組件 的跨壓是該源極與漏極的電壓壓差。
3. 如權利要求1所述動態限流機制，其中該電壓轉換單元的電壓轉換回路包 括一升壓電路。
4. 如權利要求3所述動態限流機制，其中該電壓轉換單元的電壓轉換回路中 的升壓電路包括一電感組件、一二極管以及一電容組件；以及該直流電源 輸入端是電氣連接該電感組件的一端，該電感組件的另 一端是同時電氣連 接該二極管的電流輸入端以及該開關裝置的一端，該開關裝置的另一端是 電器串聯該電氣開關組件，且該二極管的電流輸出端是同時電氣連接該電容組件的 一端以及該直流電源輸出端。
5. 如權利要求4所述動態限流機制，其中進一步包括一集成電路芯片，該集 成電路芯片是包括該控制單元。
6. 如權利要求4所述動態限流機制，其中進一步包括一集成電路芯片，該集 成電路芯片是包括該電流調變單元。
7. 如權利要求1所述動態限流機制，其中該電壓轉換單元的電壓轉換回路包 括一降壓電路。
8. 如權利要求7所述動態限流機制，其中該電壓轉換單元的電壓轉換回路中 的降壓電路包括一電感組件以及一二極管；以及該直流電源輸入端是電氣 連接該開關裝置的一端，該開關裝置的另一端是同時電氣連接該二極管的 電流輸出端以及該電感組件的一端，該電感組件的另一端是電器串聯該電 氣開關組件。
9. 如權利要求8所述動態限流機制，其中進一步包括一集成電路芯片，該集 成電路芯片包括該控制單元。
10. 如權利要求8所述動態限流機制，其中進一步包括一集成電路芯片，該集 成電路芯片是包括該電流調變單元。
11. 如權利要求1所述動態限流機制，其中該動態電阻單元內部的電壓輸出裝 置進一步包括一脈沖寬度調變信號產生器以及一非反相電壓放大器，該脈 沖寬度調變信號產生器是電氣連接該非反相電壓放大器的正端點，該非反 相電壓放大器的輸出端是電氣連接該電氣開關組件的控制端以及電氣連 接該非反相電壓放大器的負端點。
12. 如權利要求1所述動態限流機制，其中該動態限流機制進一步包括一數字 信號產生器，且該動態電阻單元的電壓輸出裝置是包括一數字模擬轉換 器；以及該數字信號產生器是電氣連接該數字模擬轉換器。
13. 如權利要求12所述動態限流機制，其中該數字信號產生器是一微控制器。
14. 如權利要求1所述動態限流機制，其中該電流信號回饋裝置是包括一比較壓，并比較該電氣開關組件的跨壓與該參考電壓所定義的電壓值，且該電 氣開關組件的跨壓所對應的電氣信號是該比較器比較該電氣開關組件的 跨壓與該參考電壓的電壓值的結果。
15. —種動態限流^L制，其包括提供一電壓轉換單元，其是包括一直流電源輸入端、 一直流電源輸出端、 一電壓轉換回路以及一開關裝置，該電壓轉換回路是一直流電壓儲能及 釋能電路；提供一 電流調變單元，其是包括一動態電阻單元以及一 電流信號回饋裝 置，該動態電阻單元是進一步包括一電氣開關組件以及一電壓輸出裝 置，該電氣開關組件是包括一控制端以及兩導通端，且該些導通端之間 的電阻是隨著該控制端輸入的電壓而改變，該電壓輸出裝置提供一穩定 電壓l命出；提供一控制單元，其是選"t奪該電壓轉換單元的開關裝置為開啟狀態或關閉 狀態的邏輯運算裝置；壓輸出裝置提供特定電壓的電氣信號至該電氣開關組件的控制端； 該電流調變單元的電流信號回饋裝置輸出對應流經該電氣開關組件的電流的電氣信號，其是該電流信號回饋裝置偵測該電氣開關組件的跨壓，并依據該跨壓輸出 一對應的電氣信號； 該控制單元選^^該開關裝置為開啟狀態或關閉狀態，其是該控制單元依據該電流信號回饋裝置回饋的電氣信號，輸出具有對應的責任周期的電氣信號至該開關裝置；以及 該電壓轉換單元進行電壓轉換，其是該開關裝置對應具有該責任周期的電氣信號的控制下，該電壓轉換單元產生對應的電壓轉換比，且該直流電流電源車lr出端^r出。
16. 如權利要求15所述動態限流機制，其中該電氣開關組件是選擇為一金氧 半集成電路開關，以及該電氣開關組件的控制端是柵極，且該電氣開關組 件的跨壓是該源極與漏極的電壓壓差。
17. 如權利要求15所述動態限流機制，其中該電壓轉換單元的電壓轉換回路 是包括一升壓電路。
18. 如權利要求17所述動態限流機制，其中該電壓轉換單元的電壓轉換回路 中的升壓電路是包括一電感組件、一二極管以及一電容組件；以及該直流 電源輸入端是電氣連接該電感組件的 一端，該電感組件的另 一端是同時電 氣連接該二極管的電流輸入端以及該開關裝置的一端，該開關裝置的另一 端是電器串聯該電氣開關組件，且該二極管的電流輸出端是同時電氣連接 該電容組件的 一 端以及該直流電源輸出端。
19. 如權利要求18所述動態限流機制，其中進一步包括一集成電路芯片，該 集成電路芯片包括該控制單元。
20. 如權利要求18所述動態限流機制，其中進一步包括一集成電路芯片，該 集成電路芯片包括該電流調變單元。
21. 如權利要求15所述動態限流機制，其中該電壓轉換單元的電壓轉換回路 包括一降壓電路。
22. 如權利要求21所述動態限流機制，其中該電壓轉換單元的電壓轉換回路 中的降壓電路包括一 電感組件以及一二極管；以及該直流電源輸入端是電 氣連接該開關裝置的一端，該開關裝置的另一端是同時電氣連接該二極管 的電流輸出端以及該電感組件的一端，該電感組件的另一端是電器串聯該 電氣開關組件。
23. 如權利要求22所述動態限流機制，其中進一步包括一集成電路芯片，該 集成電路芯片是包括該控制單元。
24. 如權利要求22所述動態限流機制，其中進一步包括一集成電路芯片，該 集成電路芯片包括該電流調變單元。
25. 如權利要求15所述動態限流機制，其中當該電壓輸出裝置提供該電氣開 關組件的控制端為該特定電壓時，若流通經過該電氣開關組件的電流為一 限制電流值，該電流信號回饋裝置會輸出一電氣信息至該控制單元，該控 制單元輸出具有對應的責任周期的電氣信號，并關閉該開關裝置。
26. 如權利要求25所述動態限流機制，其中該動態電阻單元內部的電壓輸出 裝置進一步包括一脈沖寬度調變信號產生器以及一非反相電壓放大器，該 脈沖寬度調變信號產生器是電氣連接該非反相電壓放大器的正端點，該非連接該非反相電壓放大器的負端點；以及該脈沖寬度調變信號產生器提供 該非反相電壓放大器一脈沖寬度調變信號，并對應該脈沖寬度調變信號 下，該非反相電壓放大器傳輸至該電氣開關組件一特定電壓，而該電氣開 關組件對應此電壓而產生一特定內電阻。
27. 如權利要求25所述動態限流機制，其中該動態限流機制進一步包括一數 字信號產生器，且該動態電阻單元的電壓輸出裝置是包括一數字模擬轉換 器；以及該數字信號產生器是電氣連接該數字it擬轉換器。
28. 如權利要求27所述動態限流機制，其中該數字信號產生器是一微控制器。
29. 如權利要求15所述動態限流機制，其中該電流信號回饋裝置是包括一比 較器以及一參考電壓，該比較器是電氣連接該電氣開關組件以及該參考電 壓，并比較該電氣開關組件的跨壓與該參考電壓所定義的電壓值，且該電 氣開關組件的跨壓所對應的電氣信號是該比較器比較該電氣開關組件的 跨壓與該參考電壓的電壓值的結果。
全文摘要
本發明是一種動態限流機制，其包括一開關裝置、一電感組件、一集成電路芯片以及一動態電阻單元，并構成直流電力升壓電路或降壓電路。其中該動態電阻單元是具有一金氧半集成電路開關以及一電壓輸出裝置，該集成電路芯片是具有一參考電壓值、一電壓判斷手段以及一開關裝置控制手段，該電壓輸出裝置可控制該金氧半集成電路開關的內電阻，且該金氧半集成電路開關兩端的電壓差大于該參考電壓值時，該開關裝置控制手段控制該開關裝置為關閉狀態，該金氧半集成電路開關兩端的電壓差小于該參考電壓值時，該開關裝置控制手段依據該責任周期控制該開關裝置為導通狀態或關閉狀態。
文檔編號H02M3/10GK101291103SQ20071009819
公開日2008年10月22日 申請日期2007年4月20日 優先權日2007年4月20日
發明者童俊卿, 范安勝 申請人:思柏科技股份有限公司