[發明專利]一種用于開關電源的過壓保護電路

有效

• 申請號: 201711120437.9
• 申請日: 2015-10-30
• 公開（公告）號: CN107834516B
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 白浪;黃必亮;任遠程;周遜偉
• 申請（專利權）人: 杰華特微電子(杭州)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

本發明提供一種用于開關電源的過壓保護電路，過壓保護方法包括：獲得過壓保護電路中開關管關斷后電感電流的下降斜率，下降斜率與電路的輸出電壓成正比。將獲得的下降斜率與比較閾值進行比較，當下降斜率大于比較閾值時，輸出電壓過壓。當輸出電壓過壓時，關閉開關管，不再繼續為負載供電，有效防止負載在過壓時發生損壞。

本申請為申請號201510728744X、申請日2015年10月30日、發明名稱“過壓保護方法及電路”的分案申請。

技術領域

本發明涉及電子技術領域，且特別涉及一種用于開關電源的過壓保護電路。

背景技術

在現有的變換電路中，如Buck電路(降壓式變換電路)中通常通過直接采樣輸出電壓來實現過壓保護。如圖1所示，開關管與Buck電路的正母線相連接，開關管的源極連接二極管，比較器的其中一個輸入端通過分壓電阻來直接獲取輸出電壓，經比較后經邏輯控制輸出至開關管的控制極來實現過壓保護。在這各電路中，由于開關管的源極接二極管，故開關管的V_GS電位不固定，開關管需要浮地驅動，驅動較為復雜。

為方便驅動，將開關管與Buck電路的負母線相連接，如圖2所示。在該電路中由于輸出電壓和輸入電壓不共地，需要通過一個輔助繞組，在開關管導通時來實現輸出電壓的采樣，進而實現過壓保護。增加輔助繞組不僅增加了線路的復雜程度及成本，而且輔助繞組在開關導通期間是一個負電壓，不利于電路的內部集成。

發明內容

本發明為了克服現有技術的不足，提供一種過壓保護方法及電路。

為了實現上述目的，本發明提供一種過壓保護方法包括：

獲得過壓保護電路中開關管關斷后電感電流的下降斜率，下降斜率與電路的輸出電壓成正比；

將獲得的下降斜率與比較閾值進行比較，當下降斜率大于比較閾值時，輸出電壓過壓；

當輸出電壓過壓時，關閉開關管。

于本發明一實施例中，下降斜率的獲得方法為：

在開關管關斷后獲取電感電流從峰值下降到谷值的電流變化量△i；

獲得電感電流從峰值下降到谷值的下降時間△t；

下降斜率為：△i/△t；

將下降斜率與下降斜率閾值進行比較，當下降斜率大于下降斜率閾值時，輸出電壓過壓。

于本發明一實施例中，當電感電流為臨界連續模式且電感電流的峰值恒定，或電感電流為斷續模式且電感電流的峰值恒定時，下降斜率轉換為在開關管關斷后獲取電感電流從峰值下降到零的下降時間△t，下降時間△t與輸出電壓成反比。

于本發明一實施例中，當電感電流為連續模式時，開關管的關斷時間等于電感電流的下降時間，下降斜率的獲得轉換為在開關管關斷后獲取電感電流從峰值下降到谷值的電流變化量△i與開關管關斷時間的比值，該比值與輸出電壓成正比。

與上述過壓保護方法相對應的，本發明還提供一種過壓保護電路，包括負載、電感、開關管、續流二極管、下降斜率獲取單元、閾值設定單元、判定單元和保護單元。負載、電感和開關管依次串聯連接在電路輸出端。續流二極管連接在負載和電感之間，電感、續流二極管和負載之間形成放電回路，當開關管關斷時，電感通過放電回路放電。下降斜率獲取單元獲取開關管關斷后電感電流的下降斜率，下降斜率與輸出電壓成正比。閾值設定單元設定比較閾值且電性連接判定單元。判定單元電性連接下降斜率獲取單元和閾值設定單元，將表征電路輸出電壓的下降斜率和比較閾值進行比較，根據比較結果判斷電路的輸出電壓是否過壓。保護單元電性連接判定單元和開關管，當判定單元判斷輸出電壓過壓時，保護單元關閉開關管。