[发明专利]电源转换器的保护装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源转换器(power converter)，具体地说，是 一种电源转换器的保护装置及方法。

背景技术

在电源转换器中，脉宽调变(Pulse Width Modulation；PWM) 控制器用来调变所述电源转换器的占空比(duty)，以调节所述电 源转换器的输出电压。换言之，所述PWM控制器调变的占空比 将决定所述电源转换器的电源供应单元(或称功率级)中的功率 开关的工作时间。在常规的PWM控制器中，通常有一个电流感 测输入用来实施限流或限制输出功率。如果电流感测输入短路 的话，则保护电路或保护功能就失效了。电源供应单元若未受 任何功率限制，将会出现安全问题，其可能在过高功率状况下 操作，直到烧毁。

图1是用于PWM控制器的电流模式控制回路，误差信号 Vcomp表示电源转换器的输出电压与目标值之间的差异，电流 感测信号Vcs是PWM控制器内部回路的回授信号，表示电源转 换器的输出电流大小，驱动器输出Vgate用来切换功率开关。 在正常操作时，借着SR正反器10，Vgate由频率CLK触发， 其结束由比较器12比较Vcs和Vcomp的结果决定。保护电路 14使用比较器16比较Vcs与限制电压Vlimit，Vlimit的大小决 定电源转换器的过电流临界值(threshold)。当Vcs上升到超过 Vlimit，将会触发比较器16的输出强迫重置SR正反器10，因 而关闭Vgate。

图2是用于PWM控制器的电压模式控制回路。在正常操作 时，Vgate也是由频率CLK触发，但是其结束是由比较器12比 较斜坡信号Ramp和Vcomp的结果决定。同样，当Vcs上升到 超过Vlimit，比较器16的输出也会强迫重置SR正反器10，因 而关闭Vgate。

如图1和图2所示，PWM控制器依赖比较器16监视Vcs 以提供过电流或超功率保护。如果电流感测输入短路的话，Vcs 便无法表达电源转换器的实际电流大小，因此保护电路14失去 作用。在此情况下，电源转换器将不再有过电流或超功率保护。

因此已知的电源转换器存在着上述种种不便和问题。

发明内容

本发明的目的，在于提出一种电源转换器的保护装置及方 法。

本发明的另一目的，在于提出一种在PWM控制器的感测电 流输入故障时的保护装置及方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种电源转换器的保护装置，所述电源转换器使用一PWM 控制器产生一驱动器输出以调变所述电源转换器的占空比，所 述PWM控制器使用一电流感测输入实施限流或功率限制保护功 能，所述保护装置包括一比较器，一固定时段产生器，一闸电 路和一延时逻辑电路，其特征在于：

所述比较器，比较所述电流感测输入与一参考电压，以触发 一表示零感测电流的信号；

所述固定时段产生器，产生一固定时段；

所述闸电路，在所述固定时段或所述驱动器输出为关闭的期 间遮蔽所述表示零感测电流的信号，所述闸电路具有一输出， 用来产生一表示故障的信号；

所述延时逻辑电路，连接所述闸电路的输出，在所述表示故 障的信号持续预定时间后关闭所述驱动器输出。

本发明的电源转换器的保护装置还可以采用以下的技术措施来进一步 实现。

前述的电源转换器的保护装置，其中所述预定时间由一预设的周 期数决定。

前述的电源转换器的保护装置，其中所述延时逻辑电路重置一致 能信号以关闭所述驱动器输出。

前述的电源转换器的保护装置，其中所述延时逻辑电路包括计数 器计算所述表示故障的信号持续的周期数量。

前述的电源转换器的保护装置，其中所述延时逻辑电路包括一重 启输入端，以供接受一重启信号，所述重启信号用来重置所述 延时逻辑电路。

前述的电源转换器的保护装置，其中所述闸电路包括：

第一与门，其具有二输入端分别接受所述表示零感测电流的 信号与所述固定时段；

第二与门，其具有二输入端分别接受所述第一与门的输出与 所述驱动器输出，据以决定所述表示故障的信号。