[發明專利]用于功率變換器的瞬態電壓阻斷

有效

• 申請號: 201280032415.6
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN103843214A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: M·S·喬治;C·L·伯納茲
• 申請（專利權）人: 庫柏技術公司
• 主分類號: H02H3/20
• 分類號: H02H3/20;H02H7/12
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 李玲

1.一種瞬態電壓阻斷電路，包括：

阻斷開關，具有輸入端、輸出端和控制端；

限壓器，連接至所述阻斷開關的所述控制端；以及

限流電壓源，具有連接至所述阻斷開關的所述控制端的輸出，其中所述阻斷開關的所述輸出端的電壓參考了所述限流電壓源的輸出電壓。

2.根據權利要求1所述的瞬態電壓阻斷電路，其中阻斷開關包括低導通電阻N溝道MOSFET。

3.根據權利要求1所述的瞬態電壓阻斷電路，其中阻斷開關的輸出端連接至升壓功率變換器的升壓功率級。

4.根據權利要求1所述的瞬態電壓阻斷電路，其中限壓器包括齊納二極管，其陰極連接至阻斷開關的控制端并且其陽極連接至瞬態電壓阻斷電路的接地端。

5.根據權利要求1所述的瞬態電壓阻斷電路，其中所述限流電壓源包括電荷泵電路，被振蕩器驅動并且被所述阻斷開關的所述輸出端參考。

6.根據權利要求1所述的瞬態電壓阻斷電路，其中限流電壓源的輸出電壓超過阻斷開關的閾值電壓。

7.根據權利要求1所述的瞬態電壓阻斷電路，進一步包括靜電放電保護裝置，其連接在阻斷開關的控制端和阻斷開關的輸出端之間，其中所述靜電放電保護裝置是齊納二極管，其陰極連接至阻斷開關的控制端并且其陽極連接至阻斷開關的輸出端，并且其中所述靜電放電保護裝置具有大于阻斷開關的閾值電壓的閾值電壓。

8.一種功率變換器，包括：

功率級，用于接收輸入電壓和提供輸出電壓；以及

瞬態電壓阻斷電路，用于當輸入電壓超過預設閾值時阻斷來自所述功率級的輸入電壓。

9.根據權利要求8所述的功率變換器，其中瞬態電壓阻斷電路包括：

阻斷開關，其具有接收輸入電壓的輸出端、控制端和輸出端，用于選擇性地根據控制端處的電壓將輸入電壓提供給功率級；

限壓器，其連接至阻斷開關的控制端；以及

限流電壓源，其具有連接至阻斷開關的控制端的輸出，其中阻斷開關的輸出端的電壓參考了限流電壓源的輸出電壓。

10.根據權利要求8所述的功率變換器，其中當輸入電壓小于目標輸出電壓時，功率級的輸出電壓高于輸入端壓，并且當輸入電壓等于或大于目標輸出電壓并且小于預設閾值電壓時，功率級的輸出電壓接近等于輸入電壓。

11.根據權利要求10所述的功率變換器，其中當輸入電壓等于或大于目標輸出電壓并且小于預設閾值電壓時，升壓功率級的輸出電壓比輸入電壓小一個二極管壓降。

12.根據權利要求8所述的功率變換器，其中功率級是升壓功率級，并且其中功率變換器是升壓功率變換器。

13.根據權利要求9所述的功率變換器，其中阻斷開關包括低導通N溝道MOSFET。

14.根據權利要求9所述的功率變換器，其中限壓器包括齊納二極管，其陰極連接至阻斷開關的控制端并且其陽極連接至瞬態電壓阻斷電路的接地端。

15.根據權利要求9所述的功率變換器，其中限流電壓源包括電荷泵電路，被振蕩器和阻斷開關的輸出端驅動。

16.根據權利要求9所述的功率變換器，其中限流電壓源的輸出電壓超過阻斷開關的閾值電壓。

17.根據權利要求9所述的功率變換器，進一步包括連接在阻斷開關的控制端和阻斷開關的輸出端之間的靜電放電保護裝置，其中所述靜電放電保護裝置是齊納二極管，其陰極連接至阻斷開關的控制端并且其陽極連接至阻斷開關的輸出端，并且其中所述靜電放電保護裝置具有大于阻斷開關的閾值電壓的閾值電壓。

18.一種選擇性地阻斷來自功率變換器的功率級的輸入電壓的方法，所述方法包括：

在功率變換器的輸入端和功率變換器的功率級之間提供一電壓給阻斷開關的控制端，其中阻斷開關的輸出端參考了所提供的電壓，并且其中所提供的電壓是限流的；

當功率變換器的控制端和接地端之間的電壓達到閾值電壓時，從阻斷開關的控制端傳導一電流給功率變換器的接地端，從而使控制端和接地端之間的電壓維持在閾值電壓；并且

響應于阻斷開關的控制端和輸出端之間的電壓差的減小來增加阻斷開關的電阻。