过流保护电路、开关电源过流保护系统及方法技术方案

技术编号:37808831 阅读:11 留言:0更新日期:2023-06-09 09:38
本发明专利技术提供一种过流保护电路、开关电源过流保护系统及方法,包括:第一采样保持模块,对电感峰值电流的最小值进行采样保持,得到第一采样电压;第二采样保持模块,对电感峰值电流的最大值进行采样保持,得到第二采样电压;运算模块,将第一、第二采样电压求和后乘以预设系数,得到第一电压;去磁检测模块,得到去磁时间检测信号;乘法模块,将第一电压与去磁时间检测信号进行乘法运算,得到第二电压;第一比较模块,将第二电压与基准电压比较输出比较结果;驱动控制模块,基于比较结果产生驱动控制信号。本发明专利技术无论系统工作在断续模式还是连续模式,都可以做到输出过流点不变,适用范围广,系统稳定性高。系统稳定性高。系统稳定性高。

【技术实现步骤摘要】
过流保护电路、开关电源过流保护系统及方法


[0001]本专利技术涉及集成电路设计领域,特别是涉及一种过流保护电路、开关电源过流保护系统及方法。

技术介绍

[0002]在电源系统中通常设置有过流保护,即输出电流超过过流点时,系统将启动保护以防止系统过流,进而确保系统的正常稳定运行。
[0003]通常不同的工作模式对应的过流保护策略也不相同,如何满足各种不同应用条件下系统的过流保护需求,已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种过流保护电路、开关电源过流保护系统及方法,用于解决现有技术中过流保护不适用于各种不同应用条件的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种过流保护电路,用于实现开关电源电路的过流保护,所述过流保护电路至少包括:
[0006]第一采样保持模块,第二采样保持模块,运算模块,去磁检测模块,乘法模块,第一比较模块及驱动控制模块;
[0007]所述第一采样保持模块接收所述开关电源电路中电感峰值电流的采样信号,并对电感峰值电流的最小值进行采样保持,得到第一采样电压;
[0008]所述第二采样保持模块接收所述采样信号,并对电感峰值电流的最大值进行采样保持,得到第二采样电压;
[0009]所述运算模块连接所述第一采样保持模块及所述第二采样保持模块的输出端,将所述第一采样电压与所述第二采样电压求和后乘以预设系数,得到第一电压;
[0010]所述去磁检测模块对所述电感的去磁时间进行检测,得到去磁时间检测信号;
[0011]所述乘法模块连接所述运算模块与所述去磁检测模块的输出端,将所述第一电压与所述去磁时间检测信号进行乘法运算,得到第二电压;
[0012]所述第一比较模块连接于所述乘法模块的输出端,并接收基准电压,将所述第二电压与所述基准电压进行比较,输出比较结果;
[0013]所述驱动控制模块连接于所述第一比较模块的输出端,基于所述比较结果产生驱动控制信号;
[0014]其中,所述预设系数为非零实数第一采样保持模块,第二采样保持模块,运算模块,去磁检测模块,乘法模块,第一比较模块及驱动控制模块;
[0015]所述第一采样保持模块接收所述开关电源电路中电感峰值电流的采样信号,并对电感峰值电流的最小值进行采样保持,得到第一采样电压;
[0016]所述第二采样保持模块接收所述采样信号,并对电感峰值电流的最大值进行采样
保持,得到第二采样电压;
[0017]所述运算模块连接所述第一采样保持模块及所述第二采样保持模块的输出端,将所述第一采样电压与所述第二采样电压求和后乘以预设系数,得到第一电压;
[0018]所述去磁检测模块对所述电感的去磁时间进行检测,得到去磁时间检测信号;
[0019]所述乘法模块连接所述运算模块与所述去磁检测模块的输出端,将所述第一电压与所述去磁时间检测信号进行乘法运算,得到第二电压;
[0020]所述第一比较模块连接于所述乘法模块的输出端,并接收基准电压,将所述第二电压与所述基准电压进行比较,输出比较结果;
[0021]所述驱动控制模块连接于所述第一比较模块的输出端,基于所述比较结果产生驱动控制信号;
[0022]其中,所述预设系数为非零实数。
[0023]可选地,所述第一采样保持模块包括第一开关、第二开关及第一电容;所述第一开关的一端接收所述采样信号,另一端连接所述第一电容的上极板并输出所述第一采样电压;所述第一电容的下极板接地;所述第二开关并联于所述第一电容的两端。
[0024]可选地,所述第二采样保持模块包括第三开关、第四开关及第二电容;所述第三开关的一端接收所述采样信号,另一端连接所述第二电容的上极板并输出所述第二采样电压;所述第二电容的下极板接地;所述第四开关并联于所述第二电容的两端。
[0025]更可选地,所述运算模块包括第五开关,所述第五开关连接于所述第一采样保持模块及所述第二采样保持模块的输出端。
[0026]可选地,所述去磁检测模块包括比较单元、RS触发器及与逻辑单元;所述比较单元的第一输入端连接所述驱动控制信号,第二端连接参考信号,对所述驱动控制信号与所述参考信号进行比较;所述RS触发器的置位端连接所述驱动控制模块中上驱动管的控制信号,复位端连接所述比较单元的输出端;所述与逻辑单元的第一输入端连接所述RS触发器的输出端,第二输入端连接所述驱动控制模块中下驱动管的控制信号,输出所述去磁时间检测信号。
[0027]可选地,所述乘法模块包括第六开关、第七开关、跨导放大器、第八开关及第三电容;所述第六开关的一端连接所述运算模块的输出端,另一端连接所述跨导放大器的正相输入端;所述第七开关的一端连接所述跨导放大器的正相输入端,另一端接地;所述跨导放大器的反相输入端接地,输出端连接所述第三电容的上极板并输出所述第二电压;所述第三电容的下极板接地;所述第八开关并联于所述第三电容的两端;
[0028]其中,所述第六开关在去磁时间内导通,所述第七开关及所述第八开关与所述开关电源电路中功率开关管同步。
[0029]可选地,所述过流保护电路还包括前沿消隐模块,所述前沿消隐模块连接于所述采样信号与所述第一采样保持模块及所述第二采样保持模块的输入端之间。
[0030]可选地,所述过流保护电路还包括第二比较模块及第四电容;所述第二比较模块的第一输入端连接第一采样保持模块及第二采样保持模块的输入端,第二输入端连接所述第四电容的上极板,输出端连接所述驱动控制模块的输入端;所述第四电容的上极板连接所述开关电源电路的输出电压采样反馈信号,下极板接地。
[0031]为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种开关电源过流保护系统,所述
开关电源过流保护系统至少包括:
[0032]开关电源电路及上述过流保护电路;
[0033]所述开关电源电路基于所述过流保护电路输出的驱动控制信号实现过流保护;
[0034]所述过流保护电路从所述开关电源电路中获取电感峰值电流的采样信号。
[0035]可选地,所述开关电源电路为反激式变换器。
[0036]为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种开关电源电路的过流保护方法,所述开关电源电路的过流保护方法至少包括:
[0037]检测电感的去磁时间得到去磁时间检测信号;
[0038]采样电感峰值电流的最小值得到第一采样电压,采样电感峰值电流的最大值得到第二采样电压;将所述第一采样电压与所述第二采样电压求和后乘以预设系数,得到第一电压;
[0039]将所述第一电压与所述去磁时间检测信号进行乘法运算,得到第二电压;
[0040]将所述第二电压与基准电压进行比较,并基于比较结果控制功率开关管以实现过流保护;
[0041]其中,所述预设系数为非零实数。
[0042]可选地,所述预设系数为1/2,所述第一电本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过流保护电路,用于实现开关电源电路的过流保护,其特征在于,所述过流保护电路至少包括:第一采样保持模块,第二采样保持模块,运算模块,去磁检测模块,乘法模块,第一比较模块及驱动控制模块;所述第一采样保持模块接收所述开关电源电路中电感峰值电流的采样信号,并对电感峰值电流的最小值进行采样保持,得到第一采样电压;所述第二采样保持模块接收所述采样信号,并对电感峰值电流的最大值进行采样保持,得到第二采样电压;所述运算模块连接所述第一采样保持模块及所述第二采样保持模块的输出端,将所述第一采样电压与所述第二采样电压求和后乘以预设系数,得到第一电压;所述去磁检测模块对所述电感的去磁时间进行检测,得到去磁时间检测信号;所述乘法模块连接所述运算模块与所述去磁检测模块的输出端,将所述第一电压与所述去磁时间检测信号进行乘法运算,得到第二电压;所述第一比较模块连接于所述乘法模块的输出端,并接收基准电压,将所述第二电压与所述基准电压进行比较,输出比较结果;所述驱动控制模块连接于所述第一比较模块的输出端,基于所述比较结果产生驱动控制信号;其中,所述预设系数为非零实数。2.根据权利要求1所述的过流保护电路,其特征在于:所述第一采样保持模块包括第一开关、第二开关及第一电容;所述第一开关的一端接收所述采样信号,另一端连接所述第一电容的上极板并输出所述第一采样电压;所述第一电容的下极板接地;所述第二开关并联于所述第一电容的两端。3.根据权利要求1所述的过流保护电路,其特征在于:所述第二采样保持模块包括第三开关、第四开关及第二电容;所述第三开关的一端接收所述采样信号,另一端连接所述第二电容的上极板并输出所述第二采样电压;所述第二电容的下极板接地;所述第四开关并联于所述第二电容的两端。4.根据权利要求1

3任意一项所述的过流保护电路,其特征在于:所述运算模块包括第五开关,所述第五开关连接于所述第一采样保持模块及所述第二采样保持模块的输出端。5.根据权利要求1所述的过流保护电路,其特征在于:所述去磁检测模块包括比较单元、RS触发器及与逻辑单元;所述比较单元的第一输入端连接所述驱动控制信号,第二端连接参考信号,对所述驱动控制信号与所述参考信号进行比较;所述RS触发器的置位端连接所述驱动控制模块中上驱动管的控制信号,复位端连接所述比较单元的输出端;所述与逻辑单元的第一输入端连接所述RS触发器的输出端,第二输入端连接所述驱动控制模块中下驱动管的控制信号,输出所述去磁时间检测信号。6.根据权利要求1所述的过流保护电路,其特征在于:所述乘法模块包括第六开关、第七开关、跨导放大器、第八开关及第三电容;所述第六开关的一端连接所述运算模块的输出端,另一端连接所述跨导放大器的正相输入端;所述第七开关的一端连接所述跨导放大器的正相输入端,另一端接地;所述跨导放大器的反相输入端接地,输出端连接所述第三电...

【专利技术属性】
技术研发人员:盛欢李亮
申请(专利权)人:华润微集成电路无锡有限公司
类型:发明
国别省市:

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