[發明專利]一種電源保護控制方法

有效

• 申請號: 201410458180.8
• 申請日: 2014-09-10
• 公開（公告）號: CN104201652B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 唐盛斌;余鳳兵;符威
• 申請（專利權）人: 廣州金升陽科技有限公司
• 主分類號: H02H7/12
• 分類號: H02H7/12;H02H3/05
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種電源保護控制方法。

背景技術

開關電源具有體積小、重量輕、效率高等特點，已經廣泛地應用于工業控制、通信辦公、家庭消費等領域中。但隨著電子技術的不斷發展，電源有了不同的技術規格和指標，尤其是各種保護功能，短路保護作為其中最重要的功能更加倍受關注。

為了達到短路保護目的，通常，控制IC會對與輸出端電壓相關的信號進行檢測，并判斷是否出現短路狀況，以停止輸出或輸出驅動信號，而目前很多電源通過使控制IC的供電電壓VDD下降到規定的閾值以下，即使控制IC欠壓來停止輸出驅動信號，從而關閉電源，實現短路保護。如圖1所示，電源輸出短路后，輸出電壓就會降低至最小值，控制IC通過自身功耗拉低旁路電容C2的電壓，使控制IC供電電壓VDD下降直至控制IC欠壓，停止輸出驅動信號；此時整個電源系統恢復到未啟動狀態，啟動電路能夠重新給旁路電容C2充電，讓控制IC重新啟動，輸出驅動信號；若短路故障未排除，控制IC又會拉低旁路電容C2電壓，回到上述過程，電源間歇工作直至短路故障排除。這里的啟動電路實施方式有很多種，只要滿足在控制IC的供電電壓VDD未達到設定閾值前，啟動電路不給旁路電容C2充電或是不影響控制IC實現欠壓的目的即可。

但是上述短路保護控制方法對旁路電容C2的取值要求較為嚴格，其取值不能太大，太大的話與啟動電路配合后可能無法完成電源“啟動時間”、“啟動功耗”等參數指標，并且還會導致進入短路保護的時間太長，短路功耗太大；也不能太小，太小的話在電源帶容性負載起機時，可能會誤觸發短路保護；這樣就加大了系統設計的復雜性和短路保護性能的調試難度。

而且隨著電子技術的發展，為了滿足越來越高的電源功能指標的要求，電源需要集成多種保護功能，那么控制IC就需要根據故障情況停止輸出驅動信號。在這種背景下，上述短路保護控制方法變得更加不適用，下面以電源輸入欠壓故障為例進行解釋。

當檢測到電源輸入欠壓故障，控制IC停止輸出驅動信號后，輸出電壓就會降低至最小值，與上述情況類似，旁路電容C2放電以維持控制IC正常工作。若輸入欠壓故障持續時間很長，旁路電容C2持續放電直至控制IC欠壓，那么當控制IC重啟后，會有一段初始化時間，以保證控制IC內部的觸發器和重要節點信號能夠復位成所需要的初始值。一般的會將保護信號復位成無故障狀態以滿足特定的保護功能要求，更一般的為了防止保護誤觸發，各保護模塊都會內置一個檢測延時，那么初始化結束后，在檢測延時內，控制IC可能會輸出驅動信號，那么在高輸入電壓、輕載的情況下，電源的輸出電壓會升得很高，電源無法滿足輸入欠壓保護的功能指標。

針對上述問題，目前還存在另一種改進型控制方法，在電源帶電時，保證控制IC不欠壓的前提下，在檢測到輸出短路故障后，通過拉低一電源或控制IC的特定控制端口的電位，停止輸出驅動信號，關閉電源以實現短路保護。這種控制方法的一種實施方式在2014年7月23日公開的公開號為CN203734296的中國專利中有詳細的說明。

雖然所述改進型控制方法能夠克服旁路電容C2取值的矛盾，但是在電源帶電，控制IC不欠壓的前提下，要想拉低一原本端口輸出為高電平的信號，就需要對“地”抽取電流，這就必不可少地會引進功耗，而且綜上所述，在電源集成多種保護功能的情況下，這一功耗會貫穿在所有的保護模式中，因為觸發保護后，輸出電壓的減小會引發短路保護電路工作。

特別的，在某些高壓應用下，如某些防雷電源系統中，要求電源系統在不遭受雷擊的情況下，長時間處于保護狀態；遭受雷擊后，電源系統迅速啟動給負載供電，完成應用要求。此時若采用上述保護控制方法，保護狀態觸發上述改進型短路保護電路工作，導致對“地”額外地抽取1mA左右的電流，而在所述應用下，電源系統的供電電壓為220V，且所述電源系統由100個使用此類保護控制方法的電源組成，那么整個電源系統在不遭受雷擊時的待機功耗將高達22瓦特。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電源保護控制方法，在正常實現各項電源保護功能的前提下，避免電源在觸發保護后，帶來如上所述的功耗大的問題，同時降低系統設計的復雜性。

下面所述輸出電壓，若沒有特別強調，指的是電源的輸出端電壓，所述翻轉指的是高低電平翻轉或者是低高電平翻轉。

為了更清楚的描述本發明所述的電源保護控制方法，以下借助于一個電源保護控制電路來說明。所述的電源保護控制電路包括一個軟啟動模塊、一個短路保護模塊、一個驅動器、一個窄脈沖發生器，以及第一輸入輸出端口FB和第一輸出端口GATE。