[發明專利]一種輸出短路保護電路、變換器的控制方法及變換器

有效

• 申請號: 201910368468.9
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110048374B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 郭曉鋒;馬超;耿瑋生
• 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;H02H3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種輸出短路保護電路，包括自啟動監測電路和自適應短路打嗝保護電路；自啟動監測電路用來監測芯片自啟動的時序信號，輸出自啟動監測信號，保證在芯片短路時的工作時間Ton等于或大于芯片自啟動所需的時間；自適應打嗝保護電路包括工作時序電路、休眠時序電路和邏輯電路；工作時序電路根據自啟動監測信號、短路監測信號和時鐘信號的時序進行計算，自適應調節芯片短路時的工作時間Ton；休眠時序電路產生芯片短路時的固定休眠時間Toff；邏輯電路則根據工作時序電路和休眠時序電路的輸出時序，產生自適應短路打嗝信號，去控制系統的功率級；

工作時序電路包括比較器、上電判斷電路、Ton置位電路、Ton觸發器和Ton復位電路；來自系統的短路監測信號通過Ton置位電路得到Ton置位信號，該Ton置位信號控制Ton觸發器的置位端決定Ton觸發器的開始時序；自啟動監測信號與基準信號分別輸入至比較器的正相端和負相端，當自啟動監測信號達到基準信號的電壓時，比較器輸出端輸出的模擬啟動信號變為高電平，與上電判斷電路輸出端的輸出共同輸入至Ton復位電路，產生Ton復位信號控制Ton觸發器的復位端，決定Ton觸發器的終止時序；這里上電判斷電路是用來判斷芯片初次上電的，屏蔽由于芯片初次上電而誤認為的短路狀態；Ton觸發器在時鐘信號、Ton置位信號和Ton復位信號共同作用下，輸出代表短路狀態下工作時間的Ton持續信號；

休眠時序電路包括Toff自校準電路、Toff置位電路和Toff計數器；Ton持續信號經過Toff置位電路得到Toff置位信號，該Toff置位信號控制Toff計數器的置位端決定計數器開始計數；Toff計數器計數固定時間；Toff自校準電路利用一定時間周期中內部時鐘和外部時鐘的計數比較，產生Toff自校準信號，對Toff計數器中的時鐘周期進行微調；Toff計數器輸出代表短路狀態下休眠時間的Toff持續信號；

邏輯電路包括兩個脈沖產生器和一個RS觸發器，Ton持續信號和Toff持續信號分別經過一個脈沖產生器，得到一定脈沖寬度的復、置位信號，輸入至RS觸發器，得到自適應短路打嗝信號。

2.根據權利要求1所述的輸出短路保護電路，其特征在于：自啟動監測電路包括復制電路、緩沖器和失調補償及調節電路；來自系統的自啟電壓經過復制電路，得到和自啟電壓相同爬升時間但時序周期不同的電壓信號，這個電壓信號輸入至緩沖器的正相端，緩沖器的輸出端輸出自啟動監測信號；緩沖器的輸出端還經過失調補償及調節電路連接至自身的負相端，失調補償及調節電路的作用有二，一是補償系統及電路本身引起的失調電壓，二是人為的調節緩沖器的失調電壓，使緩沖器輸出端的電壓在正相端輸入電壓的基礎上留有一定的裕量；自啟動監測電路還包括觸發電路和N型MOS管MN1，當啟動監測電路不需要工作時，觸發電路輸出高電平會通過N型MOS管MN1拉低自啟動監測信號。

3.根據權利要求2所述的輸出短路保護電路，其特征在于：緩沖器輸出端的電壓在正相端輸入電壓的基礎上留有的裕量為0～100mV。

4.根據權利要求1所述的輸出短路保護電路，其特征在于：Toff計數器計數的固定時間為50～100ms。

5.根據權利要求1所述的輸出短路保護電路，其特征在于：當短路監測信號翻轉，提示系統輸出進入短路狀態時，電路進入短路狀態，在工作時間Ton時間段內，內部自啟動監測電路開始工作，系統啟動信號開始緩慢上升，同時電路也在實時輸入短路監測信號；一方面，系統輸出電壓在系統啟動信號上升到最終的目標電壓值這個過程中，如果檢測到短路恢復信號使能，則系統啟動信號被拉低，重新開始真正的啟動并恢復正常工作，如果未檢測到短路恢復信號使能，則電路進入休眠狀態，系統啟動信號被迅速拉低并保持；另一方面，如果系統在休眠時間Toff時間段內短路狀態恢復，則電路持續當前周期既定的休眠時間Toff后在下一個周期的短路時的工作時間Ton時間段內恢復正常啟動工作，否則進入下一個循環。