开关电源及其过压保护电路制造技术

本实用新型专利技术提出了一种开关电源的过压保护电路及开关电源，其中，过压保护电路包括充放电电路、比较电路和触发电路。充放电电路包括充电电路、放电电路和第一电容，充电电路耦接第一电容的第一端，放电电路耦接第一电容的第一端。比较电路的第一端接收第一预设电压，比较电路的第二输入端耦接第一电容。触发电路的输入端分别耦接比较电路的输出端和消磁信号端，触发电路用于根据消磁信号和比较信号判定触发输出过压保护。本实用新型专利技术提出的一种开关电源及其过压保护电路，能快速识别输出过压，并有效防止误触发，可有效提高开关电源输出过压保护的响应度和抗干扰性，且省去了额外的芯片引脚。的芯片引脚。的芯片引脚。

【技术实现步骤摘要】
开关电源及其过压保护电路


[0001]本技术属于电子领域，涉及开关电源技术，特别涉及一种开关电源及其过压保护电路。

技术介绍

[0002]输出过压保护(Over Voltage Protection,OVP)作为开关电源保护电路中较为常用的一种保护方式，能够在开关电源处于输出过压时有效识别异常状态，并对开关电源中晶体管的开关状态加以控制从而防止开关电源的损坏。
[0003]目前，现有技术中较为常见的两种输出过压保护方式如图1和图2所示。图1中的输出过压保护方案为：由输出电阻R1和R2获得分压反馈，将分压值和驱动电路内设定的预设电压阈值Vth比较。当输出电压Vout>Vovp＝Vth*(1+R1/R2)，比较器输出OVP＝1，则认为输出电压过大，开关电源启动保护机制，使晶体管Q停止开关动作。其中，Vovp为输出过压基准值。该方案的电阻分压设置会导致功耗的增加，此外，驱动电路(即芯片)将需要多设置一个反馈引脚。如图2的输出过压保护方案为通过检测消磁时间实现，由伏秒关系可知：Tdem*Vout＝ILpk*L，当消磁时间Tdem小于芯片内设定的预设消磁时间阈值Tdem_ovp时，则认定为输出电压Vout>Vovp＝ILpk*L/Tdem_ovp。其中，电感电流峰值ILpk通过检测电压峰值Vcs得到ILpk＝Vcs/Rcs，消磁时间Tdem由消磁检测电路得到，L为电感感量，Rcs为采样电阻的阻值。该方案的缺点是输出过压基准值Vovp与电感感量L、采样电阻的阻值Rcs相关。检测电压峰值Vcs会有采样误差，超前时间采样或者滞后时间采样都会带来采样误差从而影响电压峰值Vcs的检测准确度，而采样误差会直接影响输出电压过压保护点的检测精度。
[0004]有鉴于此，需要提供一种新的电路结构或控制方法，用于解决现有技术中所存在的问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述至少部分问题，本技术提出了一种开关电源及其过压保护电路，可有效提高开关电源输出过压保护的过压识别响应度和抗干扰性，且省去了额外的芯片引脚。
[0006]本技术公开了一种开关电源的过压保护电路，过压保护电路包括：
[0007]充放电电路，其包括充电电路、放电电路和第一电容，充电电路耦接第一电容的第一端，放电电路耦接第一电容的第一端；
[0008]比较电路，其第一输入端耦接提供第一预设电压的第一预设电压端，其第二输入端耦接第一电容的第一端；以及
[0009]触发电路，其输入端分别耦接比较电路的输出端和提供消磁信号的消磁信号端，其输出端用于输出过压保护信号；消磁信号为开关电源中电感在开关周期内的消磁信号。
[0010]在本技术的一实施例中，充电电路包括第一电流源和第一开关，第一电流源耦接第一开关；放电电路包括第二电流源和第二开关，第二电流源耦接第二开关。
[0011]在本技术的一实施例中，触发电路还包括计数电路，计数电路的输入端分别耦接消磁信号端和比较电路的输出端，比较电路用于根据消磁信号和比较电路输出的比较信号获得计数信号；当计数信号达到预设阈值，触发电路触发输出过压保护。
[0012]在本技术的一实施例中，充放电电路的输入端分别耦接开关控制信号端和比较电路的输出端；开关控制信号端用于提供开关电源中开关管的开关控制信号；充放电电路用于根据开关控制信号和比较信号在开关电源中开关管的下一开关周期到来前或下一开关周期到来时，通过对第一电容进行充放电使第一电容的电容电压恢复至第一电压区间内。
[0013]在本技术的一实施例中，第一电压区间为第一预设电压。
[0014]在本技术的一实施例中，充放电电路根据开关电源中开关管的开关控制信号控制第一开关的开关状态；充放电电路根据比较信号控制第二开关的开关状态。
[0015]在本技术的一实施例中，触发电路包括：
[0016]复位电路，其输入端耦接比较器的输出端，用于产生计数电路的复位信号；以及
[0017]计数电路，其输入端耦接复位电路的输出端，用于根据复位信号和开关电源中开关管的开关控制信号获得计数信号。
[0018]在本技术的一实施例中，触发电路包括：
[0019]与门，其第一输入端耦接比较器的输出端，其第二输入端耦接提供消磁信号的消磁信号端；
[0020]锁存器，其置位端耦接与门的输出端，其复位端耦接开关控制信号端，用于产生计数器的复位信号；以及
[0021]计数器，其输入端分别耦接开关控制信号端和锁存器，用于根据开关控制信号和锁存器输出的复位信号获得计数信号。
[0022]在本技术的一实施例中，比较电路的正相输入端接收第一预设电压，比较电路的反相输入端耦接第一电容的阳极端，比较电路的复位端耦接开关控制信号端。
[0023]在本技术公开了一种开关电源，开关电源包括整流电路、驱动控制电路、开关管和如上任一的过压保护电路，过压保护电路耦接驱动控制电路，驱动控制电路用于控制开关管的开关状态。
[0024]本技术提出了一种开关电源及其过压保护电路，其中，过压保护电路包括充放电电路、比较电路和触发电路。本技术中，通过根据消磁信号和比较信号判别开关电源是否发生输出过压，能快速识别输出过压，并有效防止误触发。在开关电源中开关管的各个开关周期内，通过对第一电容的电容电压进行控制，使每个充磁阶段开始时或开始前的电容电压都恢复至第一电压区间内。即本技术中各个开关周期的起始条件一致，不同于现有技术中电容电压会随着各个开关周期而逐渐累积升高，若输出电压只比输出过压阈值略大，则现有技术的输出过压保护OVP反应的时间将较长，达不到快速保护的效果。而本技术能快速识别输出过压，并有效防止误触发，输出过压保护检测的响应度更好。本技术提出了一种开关电源及其过压保护电路，可有效提高开关电源输出过压保护的过压识别响应度和抗干扰性，且省去了额外的芯片引脚。
附图说明
[0025]图1示出了一种现有技术的具有输出过压保护功能的开关电源的电路示意图。
[0026]图2示出了另一种现有技术的具有输出过压保护功能的开关电源的电路示意图。
[0027]图3示出了根据本技术一实施例的输出过压保护电路的电路示意图。
[0028]图4示出了根据本技术一实施例的输出过压保护电路的电路时序示意图。
[0029]图5示出了根据本技术另一实施例的输出过压保护电路的电路示意图。
[0030]图6示出了根据本技术一实施例的与门和锁存器的电路示意图。
[0031]图7示出了根据本技术一实施例的计数电路的电路示意图。
[0032]图8示出了根据本技术一实施例的输出过压保护方法的步骤示意图。
具体实施方式
[0033]下面结合附图详细说明本技术的优选实施例。
[0034]为了进一步理解本技术，下面结合实施例对本技术优选实施方案进行描述，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关电源的过压保护电路，其特征在于，所述过压保护电路包括：充放电电路，其包括充电电路、放电电路和第一电容，所述充电电路耦接第一电容的第一端，所述放电电路耦接第一电容的第一端；比较电路，其第一输入端耦接提供第一预设电压的第一预设电压端，其第二输入端耦接所述第一电容的第一端；以及触发电路，其输入端分别耦接所述比较电路的输出端和提供消磁信号的消磁信号端，其输出端用于输出过压保护信号；所述消磁信号为所述开关电源中电感在开关周期内的消磁信号。2.如权利要求1所述的开关电源的过压保护电路，其特征在于，所述充电电路包括第一电流源和第一开关，所述第一电流源耦接第一开关；所述放电电路包括第二电流源和第二开关，所述第二电流源耦接第二开关。3.如权利要求1所述的开关电源的过压保护电路，其特征在于，所述触发电路还包括计数电路，所述计数电路的输入端分别耦接消磁信号端和比较电路的输出端，所述比较电路用于根据消磁信号和比较电路输出的比较信号获得计数信号；当所述计数信号达到预设阈值，所述触发电路触发输出过压保护。4.如权利要求1所述的开关电源的过压保护电路，其特征在于，所述充放电电路的输入端分别耦接开关控制信号端和比较电路的输出端；所述开关控制信号端用于提供开关电源中开关管的开关控制信号；所述充放电电路用于根据开关控制信号和比较信号在开关电源中开关管的下一开关周期到来前或下一开关周期到来时，通过对所述第一电容进行充放电使所述第一电容的电容电压恢复至第一电压区间内。5.如权利要求4所述的开关电源的过压保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓亮，林官秋，张波，
申请(专利权)人：深圳市必易微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：