【技术实现步骤摘要】
本公开的实施例涉及功率变换器，尤其涉及开关型功率变换器及软关断控制电路和相关控制方法。
技术介绍
功率变换器，例如开关型功率变换器，已经被广泛应用于各种工业电子设备及消费电子设备中。以降压式开关型功率变换器为例，其经常被应用于需要将输入电压调整至稳定的更低输出电压的场合。通常开关型功率变换器包括控制电路，用于控制开关单元的导通和关断切换，以将输入电压转换为合适的输出电压。在开关型功率变换器刚断电时，一般需要经过一个关断过程，以基于控制单元对开关单元的控制逐步将输出电压从其稳态期望值降至参考地电势。对于降压式开关功率变换器，其开关单元一般包括串联耦接于输入电压和地电势之间的高侧开关和低侧开关。其关断时，控制电路中用于防止流过低侧开关的低侧电流变负的过零检测电路一般不使能，从而允许该低侧电流在关断过程中变负。但是，若该降压型开关功率变换器工作于空载状态，而又刚好发生关断，所述低侧电流变负时，该降压型开关功率变换器将转化成升压型开关功率变换器。这是因为此时该负的低侧电流将对耦接于该功率变换器输入端的输入电容充电。如果该功率变换器输出端的输出电容较大，例如为1000 μ F，而输入电容相对较小，例如为20 μ F，则输入电容将被逐周期充电，致使输入电压增大。该输入电压很有可能增大至超过功率变换器允许的安全工作电压而将其烧毁，关断失败。
技术实现思路
针对现有技术中的一个或多个问题，本公开的实施例提供一种软关断控制模块、参考信号发生单元、功率变换器及控制功率变换器的方法。在本公开的一个方面，提出了一种软关断控制模块，用于控制降压型开关功率变换器的关断过程。...
【技术保护点】
一种软关断控制模块，用于控制降压型开关功率变换器的关断过程，其中该功率变换器至少包括主开关，并基于该主开关的导通和关断切换将输入电压转换为输出电压；该功率变换器具有软启动/软关断控制引脚，用于提供可变参考信号；所述软关断控制模块具有第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端，其中该第一输入端用于接收所述输入电压；该第二输入端用于接收使能信号，该使能信号具有第一使能状态和第二使能状态，第一使能状态控制功率变换器关断，第二使能状态控制功率变换器启动并工作；该第三输入端用于接收阈值信号，该阈值信号用于判定所述输入电压在关断过程中是否过压；该软关断控制模块用于至少基于所述使能信号、输入电压和阈值信号在其输出端提供软关断控制信号；在使能信号为第一使能状态时，若所述输入电压高于所述阈值信号，所述软关断控制信号控制所述可变参考信号增大，若所述输入电压低于所述阈值信号，所述软关断控制信号控制所述可变参考信号减小。
【技术特征摘要】
1.一种软关断控制模块，用于控制降压型开关功率变换器的关断过程，其中该功率变换器至少包括主开关，并基于该主开关的导通和关断切换将输入电压转换为输出电压；该功率变换器具有软启动/软关断控制引脚，用于提供可变参考信号； 所述软关断控制模块具有第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端，其中 该第一输入端用于接收所述输入电压； 该第二输入端用于接收使能信号，该使能信号具有第一使能状态和第二使能状态，第一使能状态控制功率变换器关断，第二使能状态控制功率变换器启动并工作； 该第三输入端用于接收阈值信号，该阈值信号用于判定所述输入电压在关断过程中是否过压； 该软关断控制模块用于至少基于所述使能信号、输入电压和阈值信号在其输出端提供软关断控制信号；在使能信号为第一使能状态时，若所述输入电压高于所述阈值信号，所述软关断控制信号控制所述可变参考信号增大，若所述输入电压低于所述阈值信号，所述软关断控制信号控制所述可变参考信号减小。2.根据权利要求1的软关断控制模块，其中所述软启动/软关断控制引脚电耦接电容；在使能信号为第一使能状态时，所述软关断控制信号电耦接至该软启动/软关断控制引脚以对所述电容进行充放电控制，若所述输入电压高于所述阈值信号，所述软关断控制信号控制所述电容充电以使可变参考信号增大，若所述输入电压低于所述阈值信号，所述软关断控制信号控制所述电容放电以使可变参考信号减小。3.根据权利要求1的软关断控制模块，包括: 比较电路，具有第一比较输入端、第二比较输入端和比较输出端，该第一比较输入端用于接收所述输入电压，该第二比较输入端用于接收所述阈值信号，该比较电路用于对输入电压和阈值信号进行比较以在比较输出端提供比较信号； 第一开关元件，具有第一开关控制端、开关第一端和开关第二端，第一开关控制端用于接收所述比较信号，开关第一端耦接第一电流源的第一端，开关第二端耦接软关断控制模块的输出端； 第二开关元件，具有第二开关控制端、开关第三端和开关第四端，第二开关控制端用于接收所述比较信号，开关第三端耦接第二电流源的第一端，开关第二端耦接软关断控制模块的输出端； 第一电流源，具有第一端和第二端，其第二端耦接开关功率变换器内部的电源；和 第二电流源，具有第一端和第二端，其第二端连接至参考地；其中 若输入电压小于所述阈值信号，所述比较信号具有第一逻辑状态，使第一开关元件关断、第二开关元件导通，则第二电流源提供的电流被电耦接输出为所述软关断控制信号； 若输入电压大于所述阈值信号，比较信号具有第二逻辑状态，使第一开关元件导通、第二开关元件关断，则第一电流源提供的电流被电耦接输出为所述软关断控制信号。4.根据权利要求3的软关断控制模块，包括: 失调校正电路，用于将输入电压通过该失调校正电路耦合至比较电路的第一比较输入端，该失调校正电路至少包括与所述主开关匹配的开关元件，该开关元件的击穿电压作为所述阈值信号；并且 所述比较电路的第二比较输入端与所述阈值信号的耦接断开，该第二比较输入端耦接预设的第二阈值信号，该比较电路用于将第一比较输入端处的电压信号与该第二阈值信号比较，在其比较输出端提供所述比较信号；其中所述第二阈值信号设定为在所述输入电压增大至高于所述阈值信号时，所述电压信号达到的值；所述电压信号大于所述第二阈值信号时，所述比较信号具有所述第一逻辑状态，所述电压信号小于所述第二阈值信号时，所述比较信号具有所述第二逻辑状态。5.根据权利要求4的软关断控制模块，其中所述失调校正电路包括: 可控电流源电路，具有使能端，电源端、接地端和输出端，其使能端接收所述使能信号，电源端耦接所述内部电源，接地端耦接至参考地；该可控电流源电路被构建以在使能信号具有第一使能状态时输出参考电流，在使能信号具有第二使能状态时切断参考电流； 电流镜电路，具有镜像输入端、镜像输出端和电流汇总端，其中镜像输入端电连接于可控电流源电路的输出端，以在使能信号具有第一使能状态时接收所述参考电流，镜像输出端用于以设定的镜像比例复制所述参考电流以提供复制电流，该镜像输出端还耦接至软关断控制模块的第二输入端用于接收所述输入电压，电流汇总端用于提供流过镜像输入端的电流和流过镜像输出端的电流之和的和电流；以及 电流至电压转换电路，耦接于电流汇总端与参考地之间，用于以预设的转换系数将电流汇总端的和电流转换为电压信号，并将该电压信号送至所述第一比较输入端。6.根据权利要求5的软关断控制模块，其中，所述可控电流源电路包括: 参考电流源，用于提 供所述参考电流； 第三开关元件，具有第三开关控制端、开关第五端和开关第六端，该第三开关控制端用于接收所述使能信号，开关第五端耦接参考电流源的输出端以接收所述参考电流，开关第六端接可控电流源电路的输出端；和 第四开关元件，具有第四开关控制端、开关第七端和开关第八端，该第四开关控制端用于接收所述使能信号，开关第七端接可控电流源电路的输出端，开关第八端接参考地；其中 所述使能信号具有第一使能状态时，第三开关元件导通且第四开关元件关断，所述参考电流经第三开关元件送至可控电流源电路的输出端；所述使能信号具有第二使能状态时，第三开关元件关断且第四开关元件导通，将所述参考电流至可控电流源电路的输出端之通路切断。7.根据权利要求5的软关断控制模块，其中，所述电流镜电路包括: 与所述主开关匹配的第一高压双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管DMOS和第二DMOS ;其中 该第一 DMOS的漏极与栅极连接形成所述镜像输入端，第一 DMOS的栅极与第二 DMOS的栅极连接，第二 DMOS的漏极形成所述镜像输出端，第一 DMOS和第二 DMOS的源极连接形成所述电流汇总端； 所述镜像比例可以通过设定第二 DMOS与第一 DMOS的沟道宽长比的比值来调整。8.根据权利要求5的软关断控制模块，其中，电流至电压转换电路包括转换电阻。9.根据权利要求4的软关断控制模块，其中所述失调校正电路包括: 可控电流源电路，具有使能端、电源端和输出端，其使能端接收所述使能信号，电源端接收所述输入电压，该可控电流源电路被构建以在使能信号具有第一使能状态时在其输出端提供电流信号，在使能信号具有第二使能状态时切断该电流信号；和电流至电压转换电路，耦接于所述可控电流源电路的输出端与参考地之间，用于以预设的转换系数将可控电流源电路输出端的电流信号转换为电压信号，并将该电...
【专利技术属性】
技术研发人员：李伊珂，杨向一，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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