功率开关的异常检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种功率开关的异常检测装置，尤其涉及一种根据功率开关与温度相 关的导通阻抗是否异常，作为产生异常警报依据的相关技术。
【背景技术】
[0002] 功率开关是指能承受较大电流、漏电流较小，在一定条件下具有较佳饱和导通及 截止特性的晶体管，目前应用最为普遍的功率开关之一是金属氧化物半导体场效应晶体管 (M0SFET)。由于功率开关具备上述特性，因此经常应用在电源设备上，例如交换式电源供应 器，请参考图7, 一种既有的交换式电源供应器包括一整流电路81、一功率因数校正电路82 及一直流对直流转换电路83等；其中；该功率因数校正电路82包括位于直流电源回路上 的电感L1、二极管、一功率开关S1及一PFC控制器，该直流对直流转换电路83包括一变压 器T1、一脉宽调制控制器U1及一功率开关S2,该脉宽调制控制器U1的一控制端是与功率 开关S2连接，功率开关S2则与变压器T1的一次侧连接。
[0003] 由上述可知，既有交换式电源供应器充分运用功率开关作为开关元件，W调整电 源的功率因数及进行电源转换。由于传统的脉宽调制控制器U1对功率开关S2是采取硬式 切换，其开关端电压和电流波形因相互重叠且不等于零，因此造成功率开关S2在导通或截 止时会出现极大的变动，除了将造成电磁干扰外，对于功率开关S2而言，由于切换频繁且 变动大，因此十分容易损坏。为了改进硬式切换衍生的问题，遂有软性切换的技术被开发问 世，所谓的软性切换主要是被缩小功率开关切换暂态时其电压电流的重叠面积，甚至使重 叠面积为零，达到切换损失为零，具体技术包括零电流切换狂C巧或零电压切换狂VS)。
[0004] 尽管传统脉宽调制控制器对于功率开关S2的硬式切换所衍生问题，通过软性切 换技术获得解决。然而，同样是在交换式电源供应器的功率因数校正电路82,基于电路特 性，其PFC控制器对于功率开关S1的控制仍采取硬式切换，该功率开关S1在硬式切换下频 繁动作，除产生损耗外，亦可能因为温度异常升高而失效。由此可见，为确保系统中的功率 开关稳定工作，实有针对其工作特性及异常与否进行监控的必要。
【发明内容】
[0005]因此本发明主要目的在于提供一种功率开关的异常检测装置，其利用与功率开关 温度相关的阻抗变异，作为功率开关是否异常的判断依据，W随时监控功率开关的工作状 态，进而确保使用功率开关的设备的稳定性。
[0006] 为达成前述目的采取的一主要技术手段是令前述功率开关的异常检测装置连接 在一功率开关的一电流路径上，并包括：
[0007]-分压电路，具有一分压节点；
[0008]-压差开关，连接于该分压电路的分压节点与功率开关的电流路径间；
[0009] 当该电流路径上的电压小于一第一设定值，该压差开关导通，使该分压节点的电 压小于一第二设定值，当该电流路径上的电压大于等于该第一设定值，压差开关截止，该分 压节点的电压大于等于第二设定值时，可据w产生一异常警报。
[0010] 本发明主要是利用功率开关的温度与其导通阻抗呈正比的对应关系，通过判断功 率开关的电流路径上的电压是否大于一设定值，W进一步分析其阻抗是否异常升高，进而 作为功率开关是否温度异常的判断依据；利用上述技术即可有效监控功率开关的工作状 态，维持系统稳定。
[0011] W下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【附图说明】
[0012] 图1为本发明一较佳实施例的电路图；
[0013] 图2A、图2B为本发明一较佳实施例的等效电路图；
[0014] 图3为该功率开关的温度与导通阻抗相对关系曲线图；
[0015] 图4为本发明W-数字控制器对分压电路进行取样的波形图；
[0016] 图5为本发明又一较佳实施例的电路图；
[0017] 图6为本发明运用在交换式电源供应器的电路图；
[001引图7为一已知交换式电源供应器的电路图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
[0020] 关于本发明功率开关的异常检测装置，其一较佳实施例，请参考图1，该功率开关 的异常检测装置是连接在一功率开关S1的一电流路径上，并包括：
[0021] 一分压电路10,具有一分压节点X;
[0022] -压差开关20,是连接于该分压电路10的分压节点X与功率开关S1的电流路径 间。
[0023] 在本实施例中，所述的功率开关S1是一金属氧化物半导体场效应晶体管 (M0SFET)，更具体的说，是一种N型金属氧化物半导体场效应晶体管（NM0巧。必须说明的 是；前述N型金属氧化物半导体场效应晶体管仅为举例，并非用W限制该功率开关S1的元 件类型。
[0024] 该功率开关S1具有一漏极、一源极和一栅极，其漏极、源极间构成前述电流路径， 并由漏极通过该压差开关20与分压电路10的分压节点X连接，其源极接地，栅极则作为控 制端。
[00巧]该分压电路10包括一第一电阻R1和一第二电阻R1，该第一电阻R1、第二电阻R2W-端相互串接而构成前述的分压节点X，又第一电阻R1的另端是连接一直流电源Vcc，第 二电阻R2的另端则连接功率开关S1的源极且接地；该分压电路10是由该直流电源Vcc、 第一电阻R1和第二电阻R2根据分压公式决定一第二设定值V2,其为一定值，也就是在压差 开关20截止时，该分压节点X上所能测得的正常电压值。
[0026] 前述分压电路10即W第一电阻R1、第二电阻R2串接所构成的分压节点X通过该 压差开关20与功率开关S1的漏极连接，在本实施例中，所述的压差开关20为一二极管，该 二极管W阳极连接分压电路10的分压节点X，W其阴极与功率开关S1的漏极连接，也就是 该分压电路10的分压节点X是通过二极管顺向地与功率开关S1的漏极连接。
[0027] 在前述架构下，在功率开关SI导通时，其功率开关SI的漏、源极间的电压Vds(即 电流路径上的电压）小，此时压差开关20顺向导通，因此分压电路10分压节点X上的电压 Vx会被下拉，且小于第二设定值V2,此时的等效电路是如图2A，该分压电路10分