[发明专利]升压变换器以及用于升压变换器的控制器及短路保护方法

权利要求书

1.一种用于升压变换器的短路保护方法，升压变换器包括开关电路和短路保护开关，短路保护开关具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至输入电压，开关电路包括电感器、开关管、续流元件以及电容器，电感器具有第一端和第二端，所述第一端耦接至短路保护开关的第二端；开关管具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至电感器的第二端，所述第二端耦接至参考地；续流元件具有第一端和第二端，所述第一端耦接至电感器的第二端；电容器具有第一端和第二端，所述第一端耦接至续流元件的第二端且提供输出电压，所述第二端连接至参考地，短路保护方法包括：

升压变换器启动时，导通开关管，提供控制电压至短路保护开关的控制端以逐渐导通短路保护开关；

判断流经开关管的电流是否大于预设值；

若流经开关管的电流大于预设值，则断开开关管，同时开始计时；

计时一段预设时间后，检测升压变换器是否出现输出短路；以及

若升压变换器出现输出短路，则断开短路保护开关。

2.如权利要求1所述的短路保护方法，其中检测升压变换器是否出现输出短路的步骤包括接收表示输出电压的反馈信号，并将反馈信号与参考电压进行比较，若反馈信号小于参考电压，则判定升压变换器出现输出短路。

3.如权利要求1所述的短路保护方法，其中，若流经开关管的电流大于预设值，短路保护方法还包括在断开开关管并进行计时的同时维持控制电压不变。

4.如权利要求1所述的短路保护方法，其中短路保护开关包括P型金属氧化物半导体场效应晶体管。

5.一种用于升压变换器的控制器，升压变换器包括短路保护开关和开关电路，短路保护开关具有第一端、第二端和控制端，所述第一端接收输入电压，开关电路包括电感器、开关管、续流元件以及输出电容器，电感器具有第一端和第二端，所述第一端耦接至短路保护开关的第二端；开关管具有第一端、第二端和控制端，所述第一端耦接至电感器的第二端，所述第二端耦接至参考地；续流元件具有第一端和第二端，所述第一端耦接至电感器的第二端；输出电容器具有第一端和第二端，所述第一端耦接至续流元件的第二端且提供输出电压，所述第二端连接至参考地，控制器包括：

短路保护控制电路，包括：

电流检测电路，判断流经开关管的电流是否达到预设值，依据判断结果产生电流检测信号；

计时电路，耦接至电流检测电路以接收电流检测信号，并依据电流检测信号产生计时信号；

短路检测电路，耦接至计时电路以接收计时信号，依据计时信号检测升压变换器是否短路，并依据检测结果产生短路检测信号；以及

控制电压产生电路，耦接至电流检测电路以接收电流检测信号，且耦接至短路检测电路以接收短路检测信号，控制电压产生电路依据电流检测信号和短路检测信号控制提供至短路保护开关控制端的控制电压的大小；以及

开关控制电路，耦接至电流检测电路以接收电流检测信号，且耦接至开关电路以接收表示输出电压的反馈信号，开关控制电路依据电流检测信号和反馈信号产生开关控制信号以控制开关管的导通与关断。

6.如权利要求5所述的控制器，其中：

升压变换器还包括电流检测电阻，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至开关管的第二端且提供检测电压，所述第二端连接至参考地；以及

电流检测电路包括电流检测比较器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端耦接至电流检测电阻的第一端以接收检测电压，所述第二输入端接收第一参考电压，电流检测比较器比较检测电压和第一参考电压，并根据比较结果在所述输出端产生电流检测信号。

7.如权利要求5所述的控制器，其中短路检测电路包括短路检测比较器，具有第一输入端、第二输入端、输出端和使能端，所述第一输入端耦接至开关电路以接收反馈信号，所述第二输入端接收第二参考电压，使能端耦接至计时电路以接收计时信号，短路检测比较器依据计时信号比较反馈信号和第二参考电压，并根据比较结果在所述输出端产生短路检测信号。