[發明專利]一種過流保護的控制裝置和方法

有效

• 申請號: 201710747806.0
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107453330B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 吳小康;歐陽茜;張玉;魏曉剛
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: H02H7/12
• 分類號: H02H7/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種采用數字電路的過流保護電路和方法，可用于開關型電路。本發明采用雙重過流保護機制，在第一重過流保護機制下，開關型電路的功率器件被關斷，并以此開關周期內的功率器件的導通時長為基準來調節后續開關周期的功率器件導通時長；在第二重過流保護機制下，開關型電路的功率器件的導通時長逐漸減小，以消除過流現象。本發明以簡單的數字電路方式實現了可靠的電路過流保護。

技術領域

本發明涉及一種電子電路，特別地，涉及開關型電路中的過流保護電路。

背景技術

開關型電路的應用非常廣泛，尤其在電壓轉換電路中，開關型電壓轉換電路常用于實現輸出電壓或輸出電流的控制。為實現電路的正常工作及保護其前后級電路的安全，開關型電路中通常存在多種保護電路，如過流保護電路、過壓保護電路、溫度保護電路等。過流保護電路通常用于防止電子設備被大電流擊穿燒毀。通常情況下，在不同的電路應用中，開關型電路可能存在不同的過流保護機制以實現多樣化的電路保護需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種以數字方式實現的過流保護電路及控制方法，所要解決的技術問題是采用簡單的數字電路的方式來實現可靠的過流保護。

依據本發明一實施例的過流保護電路，用于具有開關的開關型電路，包括：電流檢測電路，將流過開關的電流與限流閾值相比較，并根據比較結果輸出限流指示信號；以及限流控制電路，接收限流指示信號，在限流指示信號指示流過開關的電流超過限流閾值時，在本開關周期的開關的導通時長的基礎上以第一步進值減小下一開關周期的開關導通時長，在限流指示信號指示流過開關的電流未超過限流閾值時，每個開關周期的開關導通時長在上一開關周期的開關導通時長基礎上增大第二步進值，直至開關導通時長達到導通時長基準值。

依據本發明一實施例的開關型電路，包括前述的過流保護電路，還包括：比較電路，接收一表征開關型電路輸出電壓的反饋信號以及一基準信號，并且基于反饋信號和基準信號的比較結果輸出比較信號；以及導通時長調節電路，接收并比較開關控制信號和比較信號，并基于兩者的比較結果輸出導通時長調節信號，其中，在所述比較結果表征輸出電壓下降時，導通時長調節信號具有第三步進值，在所述比較結果表征輸出電壓不變時，導通時長調節信號的值為零，在所述比較結果表征輸出電壓上升時，導通時長調節信號具有負的第四步進值；其中，所述導通時長調節信號疊加至預設的下一開關周期的開關導通時長信號。

依據本發明一實施例的開關型電路的過流保護方法，所述開關型電路具有開關，所述方法包括：在第n個開關周期內，將流過開關型電路的開關的電流與限流閾值相比較，并根據比較結果輸出限流指示信號，其中n為自然數；在限流指示信號有效時，將第n個開關周期的開關導通時長減去第一步進值后預設為第n+1個開關周期的開關導通時長；在限流指示信號無效時，將第n個開關周期的開關導通時長疊加第二步進值后預設為第n+1個開關周期的開關導通時長；以及限制開關導通時長不超過預設的開關導通時長基準值。

在一個實施例中，前述過流保護方法還包括在第n個開關周期內，將流過開關型電路的開關的電流與屏蔽閾值相比較，并根據比較結果輸出屏蔽指示信號；在屏蔽指示信號有效時，無論限流指示信號是否有效，關斷開關，并記錄第n個開關周期的開關導通時長，并且將第n個開關周期的開關的導通時長增加第二步進值后預設為第n+1個開關周期的開關導通時長；在屏蔽指示信號無效但是限流指示信號有效時，將第n個開關周期的開關導通時長減去第一步進值后預設為第n+1個開關周期的功率器件的導通時長；以及在屏蔽指示信號和限流指示信號均無效時，將第n個開關周期的開關導通時長疊加第二步進值后預設為第n+1個開關周期的開關導通時長。

附圖說明

圖1示出了Buck電路10的結構框圖；

圖2示出了根據本發明一實施例的電流檢測電路A1，包括比較器CP1、CP2以及短脈沖電路OST1、OST2；

圖3示出了屏蔽指示信號OC1、限流指示信號OC2和開關控制信號G1的波形示意圖；