[實(shí)用新型]軟關(guān)斷控制模塊、參考信號發(fā)生單元及功率變換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420356280.5
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN203911745U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李伊珂;楊向一
• 申請（專利權(quán)）人: 成都芯源系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術(shù)領(lǐng)域

本公開的實(shí)施例涉及功率變換器，尤其涉及開關(guān)型功率變換器及軟關(guān)斷控制電路和相關(guān)控制方法。

背景技術(shù)

功率變換器，例如開關(guān)型功率變換器，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)電子設(shè)備及消費(fèi)電子設(shè)備中。以降壓式開關(guān)型功率變換器為例，其經(jīng)常被應(yīng)用于需要將輸入電壓調(diào)整至穩(wěn)定的更低輸出電壓的場合。

通常開關(guān)型功率變換器包括控制電路，用于控制開關(guān)單元的導(dǎo)通和關(guān)斷切換，以將輸入電壓轉(zhuǎn)換為合適的輸出電壓。在開關(guān)型功率變換器剛斷電時(shí)，一般需要經(jīng)過一個(gè)關(guān)斷過程，以基于控制單元對開關(guān)單元的控制逐步將輸出電壓從其穩(wěn)態(tài)期望值降至參考地電勢。對于降壓式開關(guān)功率變換器，其開關(guān)單元一般包括串聯(lián)耦接于輸入電壓和地電勢之間的高側(cè)開關(guān)和低側(cè)開關(guān)。其關(guān)斷時(shí)，控制電路中用于防止流過低側(cè)開關(guān)的低側(cè)電流變負(fù)的過零檢測電路一般不使能，從而允許該低側(cè)電流在關(guān)斷過程中變負(fù)。但是，若該降壓型開關(guān)功率變換器工作于空載狀態(tài)，而又剛好發(fā)生關(guān)斷，所述低側(cè)電流變負(fù)時(shí)，該降壓型開關(guān)功率變換器將轉(zhuǎn)化成升壓型開關(guān)功率變換器。這是因?yàn)榇藭r(shí)該負(fù)的低側(cè)電流將對耦接于該功率變換器輸入端的輸入電容充電。如果該功率變換器輸出端的輸出電容較大，例如為1000μF，而輸入電容相對較小，例如為20μF，則輸入電容將被逐周期充電，致使輸入電壓增大。該輸入電壓很有可能增大至超過功率變換器允許的安全工作電壓而將其燒毀，關(guān)斷失敗。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)或多個(gè)問題，本公開的實(shí)施例提供一種軟關(guān)斷控制模塊、參考信號發(fā)生單元、功率變換器及控制功率變換器的方法。

在本公開的一個(gè)方面，提出了一種軟關(guān)斷控制模塊，用于控制降壓型開關(guān)功率變換器的關(guān)斷過程。其中該功率變換器至少包括主開關(guān)，并基于該主開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷切換將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓，該功率變換器具有軟啟動/軟關(guān)斷控制引腳，用于提供可變參考信號。根據(jù)本公開實(shí)施例的軟關(guān)斷控制模塊具有第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和輸出端，其中該第一輸入端用于接收所述輸入電壓；該第二輸入端用于接收使能信號，該使能信號具有第一使能狀態(tài)和第二使能狀態(tài)，第一使能狀態(tài)控制功率變換器關(guān)斷，第二使能狀態(tài)控制功率變換器啟動并工作；該第三輸入端用于接收閾值信號，該閾值信號用于判定所述輸入電壓在關(guān)斷過程中是否過壓；該軟關(guān)斷控制模塊用于至少基于所述使能信號、輸入電壓和閾值信號在其輸出端提供軟關(guān)斷控制信號；在使能信號為第一使能狀態(tài)時(shí)，若所述輸入電壓高于所述閾值信號，所述軟關(guān)斷控制信號控制所述可變參考信號增大，若所述輸入電壓低于所述閾值信號，所述軟關(guān)斷控制信號控制所述可變參考信號減小。

在一個(gè)實(shí)施例中，軟啟動/軟關(guān)斷控制引腳電耦接電容；在使能信號為第一使能狀態(tài)時(shí)，所述軟關(guān)斷控制信號電耦接至該軟啟動/軟關(guān)斷控制引腳以對所述電容進(jìn)行充放電控制，若所述輸入電壓高于所述閾值信號，所述軟關(guān)斷控制信號控制所述電容充電以使可變參考信號增大，若所述輸入電壓低于所述閾值信號，所述軟關(guān)斷控制信號控制所述電容放電以使可變參考信號減小。

在一個(gè)實(shí)施例中，軟關(guān)斷控制模塊，包括：比較電路，具有第一比較輸入端、第二比較輸入端和比較輸出端，該第一比較輸入端用于接收所述輸入電壓，該第二比較輸入端用于接收所述閾值信號，該比較電路用于對輸入電壓和閾值信號進(jìn)行比較以在比較輸出端提供比較信號；第一開關(guān)元件，具有第一開關(guān)控制端、開關(guān)第一端和開關(guān)第二端，第一開關(guān)控制端用于接收所述比較信號，開關(guān)第一端耦接第一電流源的第一端，開關(guān)第二端耦接軟關(guān)斷控制模塊的輸出端；第二開關(guān)元件，具有第二開關(guān)控制端、開關(guān)第三端和開關(guān)第四端，第二開關(guān)控制端用于接收所述比較信號，開關(guān)第三端耦接第二電流源的第一端，開關(guān)第二端耦接軟關(guān)斷控制模塊的輸出端；第一電流源，具有第一端和第二端，其第二端耦接開關(guān)功率變換器內(nèi)部的電源；和第二電流源，具有第一端和第二端，其第二端連接至參考地；其中若輸入電壓小于所述閾值信號，所述比較信號具有第一邏輯狀態(tài)，使第一開關(guān)元件關(guān)斷、第二開關(guān)元件導(dǎo)通，則第二電流源提供的電流被電耦接輸出為所述軟關(guān)斷控制信號；若輸入電壓大于所述閾值信號，比較信號具有第二邏輯狀態(tài)，使第一開關(guān)元件導(dǎo)通、第二開關(guān)元件關(guān)斷，則第一電流源提供的電流被電耦接輸出為所述軟關(guān)斷控制信號。