[發明專利]一種控制電路、開關變換器及其控制方法

有效

• 申請號: 201310379257.8
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN103414322A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 許力;李伊珂
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M3/10;H02H7/12;H02M1/36
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術領域

本發明主要涉及一種電子電路，尤其涉及一種用于開關變換器的控制電路及其控制方法。

背景技術

如今，許多電子設備均需要直流供電電壓，通常通過開關變換器提供可控的供電電壓。同時為了使開關變換器在各種故障狀態下不被損壞，開關變換器的控制電路需要為其提供各種保護，例如過溫保護、過流保護、過壓保護、過載保護、開路保護以及輸入欠壓保護等。隨著集成電路的發展，控制電路或開關變換器及其控制電路通常集成在一個芯片上。控制電路一旦監測到開關變換器發生故障，則立即關閉開關變換器，經過足夠長的延遲時間再嘗試重新啟動開關變換器。一般情況下，控制電路包括計數器或計時器，通過計數器或計時器來產生重啟延遲時間。然而，當需要的重啟延遲時間較長時，例如10ms，需要較多的計數器或計時器，一方面成本較高，另一方面不利于集成在控制芯片中，需要較大的芯片面積。

發明內容

針對現有技術中的一個或多個問題，本發明的一個目的是提供一種控制電路、開關變換器及其控制方法。

根據本發明一實施例的一種實施例，一種控制電路，用于控制開關變換器中的至少一個開關管，所述控制電路包括：穩壓電路，具有使能端和輸出端，其中使能端接收使能信號，輸出端在輔助供電電容上提供輔助供電電壓；開關控制器，具有第一輸入端、第二輸入端、使能端和輸出端，其中第一輸入端耦接至開關變換器的輸出端以接收輸出電壓，第二輸入端耦接至參考信號，使能端接收使能信號，輸出端根據輸出電壓和參考信號產生脈沖信號；以及第一邏輯電路，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端耦接保護信號、第二輸入端耦接至開關控制器的輸出端，輸出端根據保護信號和脈沖信號產生開關控制信號以控制所述至少一個開關管的導通與關斷，其中，當檢測到開關變換器處于故障狀態時，保護信號有效；其中當保護信號有效時，使能信號變為第一狀態，穩壓電路及開關控制器完全關斷，輔助供電電容放電直至輔助供電電壓小于第一閾值時，使能信號變為第二狀態，穩壓電路及開關控制器使能。

在一個實施例中，所述開關控制器包括：峰值電流控制電路，根據流過所述至少一個開關管的電流和峰值電流參考信號提供峰值電流控制信號；輸出電壓控制電路，根據輸出電壓和參考信號產生輸出電壓控制信號；以及第二邏輯電路，根據峰值電流控制信號和輸出電壓控制信號提供脈沖信號。

在一個實施例中，所述控制電路還包括欠壓封鎖電路，所述欠壓封鎖電路根據輔助供電電壓和第一輔助供電參考信號及第二輔助供電參考信號的比較結果關斷或開通穩壓電路。

在一個實施例中，所述控制電路還包括欠壓封鎖電路，所述欠壓封鎖電路根據輔助供電電壓和第一輔助供電參考信號及第二閾值的比較結果輸出欠壓封鎖信號，其中所述第一邏輯電路還包括第三輸入端，其中第三輸入端接收欠壓封鎖信號。

在一個實施例中，其中當使能信號為第一狀態時，故障檢測及保護電路和欠壓封鎖電路完全關斷。

在一個實施例中，所述控制電路包括重啟延時電路，產生使能信號，其中當開關變換器發生故障時，使能信號變為第一狀態，輔助供電電容放電直至輔助供電電壓小于第一閾值時，使能信號變為第二狀態。

在一個實施例中，所述重啟延時電路包括：欠壓檢測電路，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，其中第一輸入端接收輔助供電電壓，第二輸入端接收第一閾值；以及觸發器，具有置位端、復位端和輸出端，其中置位端接收保護信號，復位端耦接至欠壓檢測電路的輸出端，輸出端輸出使能信號。

在一個實施例中，所述重啟延時電路包括：電流源，具有第一端和第二端，其中第一端接收輔助供電電壓；以及第二開關管，具有第一端、第二端和控制端，其中第一端耦接至電流源的第二端，第二端耦接至地，控制端接收使能信號；其中當使能信號處于第一狀態時，第二開關管導通，輔助供電電容通過電流源放電。

根據本發明一實施例的一種開關變換器，包括：至少一個開關管，通過該至少一個開關管的導通與關斷將輸入電壓轉換為輸出電壓；輔助電容器，一端接地；控制電路，一端耦接至所述至少一個開關管，另一端耦接至所述輔助電容器的另一端，所述控制電路控制所述至少一個開關管的導通與關斷，并且在輔助供電電容上提供輔助供電電壓，其中當開關變換器處于故障狀態時，所述控制電路關閉所述開關變換器直至重啟延遲時間后，所述開關變換器重新啟動，其中所述重啟延遲時間等于輔助供電電壓減小至第一閾值的時長。