[發明專利]一種過壓保護電路及方法

在審

• 申請號: 201410604412.6
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN104332958A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 董凌
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H02H7/10
• 分類號: H02H7/10
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

技術領域

本發明涉及電子技術領域，尤其涉及一種過壓保護電路及方法。

背景技術

開關電源是一種通過控制開關電源的開關管導通和截止，調整該開關電源的輸出電壓，以得到穩定輸出電壓的電源控制裝置。其中，開關電源主要分為交流開關電源和直流開關電源兩大類。降壓(BUCK)開關電源是一種常見的直流開關電源。

現有技術中，BUCK開關電源主要由電源控制芯片、兩個場效應管和輸出電感構成。BUCK開關電源通過電源控制芯片控制兩個場效應管的導通或截止，以調整該BUCK開關電源的輸出電壓，使得輸出電壓調整至負載所需的穩定電壓。

示例性的，如圖1所示，為一種BUCK開關電源的電路組成示意圖。以圖1所示的BUCK開關電源為例，BUCK開關電源實現負載的過壓保護的過程可以包括：在初始狀態或者當BUCK開關電源的輸出電壓VOUT小于等于預設電壓閾值(即負載輸入電壓小于等于預設電壓閾值)時，電源控制芯片通過輸出端H控制場效應管HQ導通，并通過輸出端L控制場效應管LQ截止，由電源信號VIN為負載供電，并為電容C充電；當該BUCK開關電源的輸出電壓VOUT大于預設電壓閾值(即負載輸入電壓大于預設電壓閾值)時，電源控制芯片通過輸出端H控制場效應管HQ截止，并通過輸出端L控制場效應管LQ導通，此時，由電容C放電為負載供電。

由于當BUCK開關電源的輸出電壓VOUT大于預設電壓閾值時，由電容C放電為負載供電，而電容C放電過程中，電容C兩端的電壓不能突變，電容C兩端的電壓值是逐漸降低的，因此，BUCK開關電源的輸出電壓VOUT(即負載輸入電壓)也是逐漸降低的，因此，通過上述過程可以防止由于負載輸入電壓過大，導致燒壞負載的問題，以實現對負載的過壓保護。

但是，在實現上述負載過壓保護的過程中，由于場效應管HQ在導通和截止的瞬間，其漏極和源極承受的電壓差較大，而頻繁的導通和截止場效應管HQ，容易擊穿該場效應管HQ。當場效應管HQ被擊穿后，該BUCK開關電源則不能繼續對負載進行過壓保護(即該BUCK開關電源的過壓保護功能失效)，此時電源信號直接接入負載，為負載供電，容易燒壞負載。對于常見的中央處理器、內存和硬盤等負載，一旦被燒毀，會造成信息丟失及較大的財產損失。

發明內容

本發明的實施例提供一種過壓保護電路及方法，可以防止輸入負載的電壓過大導致燒壞負載的問題。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

本發明實施例的第一方面，提供一種過壓保護電路，包括開關電源電路，還包括：過壓偵測電路和輸入控制電路，所述過壓偵測電路包括兩個電壓輸入端；

所述過壓偵測電路的一電壓輸入端輸入預設電壓，且所述過壓偵測電路的另一電壓輸入端與所述開關電源電路的電壓輸出端連接；或者，所述過壓偵測電路的一電壓輸入端與所述開關電源電路的電壓輸入端連接，且所述過壓偵測電路的另一電壓輸入端與所述開關電源電路的電壓監測節點連接，所述電壓監測節點為所述開關電源電路中與所述開關電源電路的電壓輸出端間隔有輸出電感的節點；

所述過壓偵測電路的電壓輸出端與所述輸入控制電路的反饋電壓輸入端連接；

所述輸入控制電路的電源電壓輸入端輸入電源信號VIN，所述輸入控制電路的電壓輸出端與所述開關電源電路的電壓輸入端連接；

其中，所述過壓偵測電路用于通過監測所述過壓偵測電路的兩個電壓輸入端的輸入電壓，判斷所述開關電源電路的電壓輸出端的輸出電壓是否大于負載電壓閾值，并在所述開關電源電路的電壓輸出端的輸出電壓大于所述負載電壓閾值時，調節所述過壓偵測電路的電壓輸出端向所述輸入控制電路的反饋電壓輸入端輸出的反饋電壓，以使得所述輸入控制電路的電壓輸出端停止向所述開關電源電路輸出所述VIN。

結合第一方面，在第一種可能的實現方式中，所述開關電源電路包括：電源控制芯片、第一場效應管、第二場效應管和所述輸出電感；

所述電源控制芯片的一電壓輸出端與所述第一場效應管的柵極連接；所述電源控制芯片的另一電壓輸出端與所述第二場效應管的柵極連接；所述電源控制芯片的反饋電壓輸入端與所述開關電源電路的電壓輸出端連接，所述電源控制芯片的電源電壓輸入端輸入供電電壓VCC；

所述第一場效應管的源極與所述第二場效應管的漏極連接；所述第二場效應管的源極接地；

所述第一場效應管的源極、所述第二場效應管的漏極與所述輸出電感的第一端連接；

所述輸出電感的第二端與穩壓電容的第一端連接，所述穩壓電容的第二端接地；