本发明专利技术提供一种具有与输出电压无关的过压保护的电源调节系统(10)及其保护方法。该系统(10)包括电源调节器(16)和过压保护电路(18)；电源调节器(16)被配置为周期性地产生开关信号，该开关信号调节流过电感器(12)的电流以设置输出电压的幅值；过压保护电路(18)被配置为监测开关信号的峰值电压幅值并且响应于开关信号的峰值电压幅值超过预定限制而产生过压指示信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电子电路，更具体地涉及与输出电压无关的过压保护。
技术介绍
线性电压调节器和开关模式电压调节器构成当今电源管理集成电路(IC)的基本构件(building block)。一种此类型的调节器被称为开关调节器或开关电源，其通过控制耦合到负载的一个或多于一个电源开关的开关占空比来控制到负载的能量流。作为一个示例，开关调节器可以位于集成电路(IC)中，以便外部反馈电阻器和外部感应电源被耦合到开关调节器，从而在电感器输出上提供稳定/已调整的电势。通常重要的是保护电源调节器以及相关的外部电路(诸如电源调节器为其提供电力的电路)不受电流过大而导致的损坏。因此，电源调节系统可以包括过压保护。作为一个示例，过压保护电路可以监测电源调节系统的输出电压并且提供指示过压状态的信号。 然而，监测电源调节系统的输出电压可能导致电源调节系统的功率损失，因为过压保护电路从电源调节系统的输出电压汲取/提取电力。此外，此过压保护系统可能在电源调节系统所在的IC上需要一个或多于一个专用引脚(dedicated pin)，因为输出电压不可以直接从IC提供。此外，通过在IC上提供对应于输出电压的引脚，可能需要大的静电放电结构以防止输出电压可接受范围内的大幅值的输出电压对电源调节系统造成的损坏。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例包括电源调节系统。该系统包括电源调节器，该电源调节器被配置为周期性地产生开关信号，该开关信号调节流过电感器的电流以设置输出电压的幅值/量值(magnitude)。该系统进一步包括过压保护电路，该过压保护电路被配置为监测开关信号的峰值电压幅值并且响应于开关信号的峰值电压幅值超过预定限制而产生过压指示信号。本专利技术的另一个实施例包括一种为电源调节系统提供过压保护的方法。该方法包括周期性地产生开关信号并且基于开关信号调节流过电感器的电流以设置输出电压的幅值。该方法还包括监测开关信号的峰值电压幅值，并且响应于开关信号的峰值电压幅值超过预定限制而产生过压指示信号。本专利技术的另一个实施例包括电源调节系统。该系统包括周期性地产生调节流过电感器的电流的开关信号的装置和基于流过电感器的电流设置输出电压幅值的装置。该系统还包括监测开关信号的峰值电压幅值的装置和响应于开关信号的峰值电压幅值超过预定限制而产生过压指示信号的装置。附图说明图1根据本专利技术的一方面图示说明电源调节系统的一个示例。图2根据本专利技术的一方面图示说明过压保护电路的一个示例。图3根据本专利技术的一方面图示说明时序图的一个示例。图4根据本专利技术的一方面图示说明一种为电源调节系统提供过压保护的方法的一个示例。具体实施例方式本专利技术涉及电子电路，更具体地涉及与输出电压无关的过压保护。电源调节器周期性地产生用来调节流过负载电感器的电流的开关信号。作为一个示例，开关信号控制电源开关，该电源开关激活使通过电感器的电流从输出负载转移到接地，因此调节输出电压。 开关信号被提供给过压保护电路，过压保护电路被配置为取样/采样开关信号电压。具体地，过压保护电路基于开关信号的上升沿产生脉冲信号。该脉冲信号被延迟以产生一个或多于一个延迟脉冲，该一个或多于一个延迟脉冲激活各自/相应(respective)的一个或多于一个取样保持开关。作为一个示例，第一开关可以被激活以设置中间电压，该中间电压的幅值与开关信号的最大电压相关，并且第二开关可以随后被激活以取样中间电压到电容器。因此取样电压可以与预定参考电压比较，该预定参考电压的幅值与过压限制成比例。一旦中间电压大于参考电压，则过压保护电路可以产生过压指示信号。图1根据本专利技术的一方面图示说明电源调节系统10的一个示例。电源调节系统 10可以被包括在任何不同的电子设备中，诸如无线通信设备和/或便携计算设备。在图1 的示例中，电源调节系统10被示为增压调节器，以便对于给定输入电压Vin，电源调节系统 10被配置为提供更大幅值的输出电压VOTT。输入电压Vin被提供给传导电流L的负载电感器12。电流L流过输出二极管14并且设置输出电压VOTT。电源调节系统10包括电源调节器16。电源调节器16可以被配置为集成电路 (IC)，以便负载电感器12和输出二极管14被配置在电源调节器16外部。电源调节器16 被配置为调节输出电压Vott的幅值，诸如基于分别提供给电源调节器16的相应输入端的参考电压Vkef和反馈电压Vfb。在图1的示例中，反馈电压Vfb被示为输出电压Vott经由反馈电阻器Rfbi和Rfb2的分压，以便反馈电压Vfb具有与输出电压Vott成比例的幅值。参考电压 Vkef可以是对应于所需幅值的输出电压Vot的预定电压。作为一个示例，尽管参考电SVkef 可以是单独提供的电压，但是电源调节器16可以替代地包括内部电路，该内部电路被配置为基于被提供作为电源调节器16的输入的输入电压Vin设置参考电压VKEF。电源调节器16还包括控制输入CTRL，该控制输入CTRL被配置为接收启动信号/ 使能信号(enable signal) EN0例如启动信号EN可以是被设置为逻辑高的信号以激活电源调节器16，以便电源调节器16可以通过其他电路启动以提供输出电压VOTT。电源调节器 16还包括补偿输入C0MP。补偿输入COMP可以被执行以提供斜坡补偿，诸如提供平稳起动电压到电源调节器16。在图1的示例中，补偿输入COMP被示为未连接。然而，可以理解补偿输入COMP可以具有任何不同的输入组件以提供斜坡补偿，诸如电容器或电容器/电阻器组合。为了调节输出电压VQUT，电源调节器16包括提供开关信号SW的输出SW。开关信号SW可以基于误差电压和斜坡信号的比较来产生，该误差电压诸如与参考电压Vkef和反馈电压Vfb的相对幅值相关。例如，斜坡信号和误差电压的比较可以导致周期性地激活电源调节器内的电源开关，以便开关信号SW被激活以根据由该比较限定的重复的占空比限制电流込。作为一个示例，电源开关可以被配置为，一旦激活，则周期性地将输出二极管14的阳极接地，因此将从电源调节系统10的输出提取的电感电流l·接地。因此，输出电压Vott可以基于开关信号SW的激活被调节，以周期性地将电流l·汇集接地，这由占空比限定。因此输出电压Vott基于各种因素以预定幅值被调节，各种因素包括参考电压VKEF、 反馈电压Vfb和开关信号SW。然而，监测输出电压Vtm的幅值可能非常重要，以便可以迅速地检测可能导致过大输出电流并因此损坏相关电路组件的过压状态的发生。因此，电源调节系统10包括过压保护电路18。过压保护电路18可以被配置为与电源调节器16分开的装置，或可以与电源调节器16集成在一起，以便它们二者占据一个相关的IC。过压保护电路18被配置为监测开关信号SW的峰值电压幅值，而不是监测输出电压Vot的幅值。因为开关信号SW的电压的峰值幅值近似等于输出电压Vott加上输出二极管14两端的电压，所以开关信号SW的峰值幅值可以与输出电压Vtm相关。因此，尽管监测开关信号SW的峰值幅值，但过压保护电路18仍可以检测与输出电压Vtm相关的过压状态。 此外，如上所述，开关信号SW基于电源调节器16的占空比周期性地将电流L接地。因此， 过压保护电路18不浪费针对被提供输出电压Vott的负载的电流，因为通过开关信号SW接地本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种电源调节系统，其包括：电源调节器，该电源调节器被配置为周期性地产生开关信号，该开关信号调节流过电感器的电流以设置输出电压的幅值；及过压保护电路，该过压保护电路被配置为监测所述开关信号的峰值电压幅值并且响应于所述开关信号的所述峰值电压幅值超过预定限制而产生过压指示信号。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电源调节系统，其包括电源调节器，该电源调节器被配置为周期性地产生开关信号，该开关信号调节流过电感器的电流以设置输出电压的幅值；及过压保护电路，该过压保护电路被配置为监测所述开关信号的峰值电压幅值并且响应于所述开关信号的所述峰值电压幅值超过预定限制而产生过压指示信号。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述过压保护电路包括边缘检测器，该边缘检测器被配置为产生对应于所述开关信号的上升沿的脉冲信号，所述脉冲信号与取样所述开关信号的所述峰值电压幅值相关。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述过压保护电路被进一步配置为产生与所述脉冲信号相关的至少一个延迟脉冲，所述至少一个延迟脉冲控制各自的至少一个取样保持开关以取样所述开关信号的所述峰值电压幅值。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述至少一个延迟脉冲包括第一延迟脉冲和第二延迟脉冲，所述过压保护电路进一步包括第一延迟电路和第二延迟电路，所述第一延迟电路被配置为产生所述第一延迟脉冲，所述第二延迟电路被配置为产生所述第二延迟脉冲， 所述第一延迟脉冲和所述第二延迟脉冲中的每一个具有相对所述脉冲信号延迟的上升沿和相对所述脉冲信号延长的持续时间中的至少一个。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述第一延迟脉冲激活第一取样保持开关，该第一取样保持开关被配置为设置幅值与所述开关信号成比例的中间电压；并且所述第二延迟脉冲激活第二取样保持开关，该第二取样保持开关被配置为取样所述中间电压到电容器。6.根据权利要求3所述的系统，其中所述至少一个取样保持开关被配置为取样中间电压到电容器，所述中间电压的幅值与所述开关信号的所述峰值电压幅值成比例。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述过压保护电路进一步包括比较器，该比较器被配置为响应于被取样的中间电压大于与所述开关信号的幅值的所述预定限制相关的电压限制而输出所述过压指示信号。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述过压保护电路被配置为响应于所述开关信号的上升沿取样中间电压到电容器，所述中间电压的幅值与所述开关信号的所述峰值电压幅值成比例。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述过压保护电路进一步包括比较器，该比较器被配置为响应于被取样的中间电压大于与所述开关信号的幅值的所述预定限制相关的电压限制而输出所述过压指示信号。10.一种为电源调节系统提供过压保护的方法，所述方法包括基于所述电源调节系统的电源开关的占空比周期性地产生开关信号；基于所述开关信号调节流过电感器的电流以设置输出电压的幅值；监测所述开关信号的峰值电压幅值；及响应于所...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·徐，J·梁，J·勾，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。