[發明專利]用于開關轉換器的欠壓保護電路和用于控制開關轉換器的方法

有效

• 申請號: 202011023385.5
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112582982B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: A·帕斯夸;S·圖米納羅;I·里斯西安德拉
• 申請（專利權）人: 意法半導體股份有限公司
• 主分類號: H02H7/125
• 分類號: H02H7/125;H02H3/24;H02M7/06;H02M3/335;H02M1/42
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 董莘

本公開的實施例涉及用于開關轉換器的欠壓保護電路和用于控制開關轉換器的方法。在實施例中，欠壓保護電路包括：監測端子；閾值生成器，供應閾值電壓；比較器，將監測端子處的監測電壓與閾值電壓進行比較；以及邏輯模塊，供應啟用信號，該啟用信號具有足壓(brown?in)邏輯值和欠壓(brown?out)邏輯值。當啟用信號處于欠壓邏輯值時，邏輯模塊檢查過渡條件和時間條件，該過渡條件與監測電壓從低于閾值電壓到大于閾值電壓的可用過渡的數目有關，該時間條件與在可用過渡之后高于閾值電壓的監測電壓的持久性有關或與在多個連續可用過渡之后采用匯總方式的高于閾值電壓的監測電壓的持久性有關。當轉換條件或時間條件被滿足時，邏輯模塊將啟用信號設置為足壓邏輯值。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2019年9月27日提交的意大利專利申請第102019000017312號的權益，該申請通過引用并入本文。

技術領域

本公開總體涉及電子系統和方法，并且在特定實施例中，涉及用于開關轉換器的欠壓保護電路以及用于控制開關轉換器的方法。

背景技術

已知用于開關電源的許多AC/DC轉換器都實現了被稱為“足壓/欠壓(brown-in/brown-out)”功能的電源電壓監測功能。該功能的目的是當電源電壓分別下降至禁用閾值或欠壓閾值以下以及提升至啟用閾值或足壓閾值以上時，禁止和允許轉換器的切換。為了避免虛假狀態過渡，沒有立即進行啟用和禁用，而是如果某些條件在安全時間間隔(也稱為防反跳間隔)內持續存在，才會發生啟用和禁用。這些條件通常包括：在分別大于啟用時間和禁用時間的時間內高于啟用閾值(或足壓閾值)或低于禁用閾值(或欠壓閾值)的電源電壓的持久性。然而，簡單使用安全時間間隔不足以保證欠壓狀態和足壓狀態之間的過渡圓滿發生。

例如，過渡到欠壓狀態(實際上會突然中斷設備的切換)可能導致明顯的幅度和持續時間干擾。如果足壓時間太短，則干擾可能被誤認為恢復了電源電壓的正常電平，并且設備可能恢復到足壓狀態，從而事實上會使保護無效。

另一方面，施加更長的足壓時間等同于施加大于設計閾值的啟用閾值，這并不總是可以接受的。事實上，可以在通常出現在這種類型的設備的輸入處的整流器橋上游或下游的電壓上實現監測功能。在第一情況下，輸入電壓由附加二極管整流并且進行直接監測。由于經整流的電源電壓可能僅在每個半波的最大值附近超過啟用閾值，所以只有在峰值電壓增加的情況下，條件才可能滿足更長時間。在第二情況下，由于整流器橋下游的電容器，所監測的電壓接近紋波直流電壓。然而，這種現象雖然程度較小，但仍然存在，并且足壓時間的增加繼續影響實際閾值。

該問題可以通過峰值檢測器部分解決，然而，該峰值檢測器涉及更大的占用面積，并且一般而言，會增加成本。

發明內容

一些實施例提供了用于開關轉換器的欠壓保護電路和用于控制開關轉換器的方法，該電路和方法允許克服或至少減輕所描述的限制。

本發明的一些實施例有利于應用于其中第一級由實現功率因數校正(PFC)功能的升壓轉換器形成的兩級轉換器、以及應用于反激式單級轉換器，但非僅用于這些應用。

附圖說明

為了更好地理解本發明，現在，僅通過非限制性示例并且參考附圖，對其一些實施例進行描述，其中

圖1是示例性開關轉換器的簡化框圖；

圖2是并入圖1的開關轉換器中并且根據本發明實施例呈現的欠壓保護電路的更詳細框圖；

圖3是示出了根據本發明的實施例的用于圖2的欠壓保護電路的信號之間的關系的圖；

圖4是示出了根據本發明的實施例的示例性操作中的圖2的欠壓保護電路中存在的數量的圖；

圖5是示出了根據本發明的實施例的不同示例性操作中的圖2的欠壓保護電路中存在的量的圖；