[发明专利]一种过流保护的控制装置和方法

说明书

本发明公开了一种采用数字电路的过流保护电路和方法，可用于开关型电路。本发明采用双重过流保护机制，在第一重过流保护机制下，开关型电路的功率器件被关断，并以此开关周期内的功率器件的导通时长为基准来调节后续开关周期的功率器件导通时长；在第二重过流保护机制下，开关型电路的功率器件的导通时长逐渐减小，以消除过流现象。本发明以简单的数字电路方式实现了可靠的电路过流保护。

技术领域

本发明涉及一种电子电路，特别地，涉及开关型电路中的过流保护电路。

背景技术

开关型电路的应用非常广泛，尤其在电压转换电路中，开关型电压转换电路常用于实现输出电压或输出电流的控制。为实现电路的正常工作及保护其前后级电路的安全，开关型电路中通常存在多种保护电路，如过流保护电路、过压保护电路、温度保护电路等。过流保护电路通常用于防止电子设备被大电流击穿烧毁。通常情况下，在不同的电路应用中，开关型电路可能存在不同的过流保护机制以实现多样化的电路保护需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以数字方式实现的过流保护电路及控制方法，所要解决的技术问题是采用简单的数字电路的方式来实现可靠的过流保护。

依据本发明一实施例的过流保护电路，用于具有开关的开关型电路，包括：电流检测电路，将流过开关的电流与限流阈值相比较，并根据比较结果输出限流指示信号；以及限流控制电路，接收限流指示信号，在限流指示信号指示流过开关的电流超过限流阈值时，在本开关周期的开关的导通时长的基础上以第一步进值减小下一开关周期的开关导通时长，在限流指示信号指示流过开关的电流未超过限流阈值时，每个开关周期的开关导通时长在上一开关周期的开关导通时长基础上增大第二步进值，直至开关导通时长达到导通时长基准值。

依据本发明一实施例的开关型电路，包括前述的过流保护电路，还包括：比较电路，接收一表征开关型电路输出电压的反馈信号以及一基准信号，并且基于反馈信号和基准信号的比较结果输出比较信号；以及导通时长调节电路，接收并比较开关控制信号和比较信号，并基于两者的比较结果输出导通时长调节信号，其中，在所述比较结果表征输出电压下降时，导通时长调节信号具有第三步进值，在所述比较结果表征输出电压不变时，导通时长调节信号的值为零，在所述比较结果表征输出电压上升时，导通时长调节信号具有负的第四步进值；其中，所述导通时长调节信号叠加至预设的下一开关周期的开关导通时长信号。

依据本发明一实施例的开关型电路的过流保护方法，所述开关型电路具有开关，所述方法包括：在第n个开关周期内，将流过开关型电路的开关的电流与限流阈值相比较，并根据比较结果输出限流指示信号，其中n为自然数；在限流指示信号有效时，将第n个开关周期的开关导通时长减去第一步进值后预设为第n+1个开关周期的开关导通时长；在限流指示信号无效时，将第n个开关周期的开关导通时长叠加第二步进值后预设为第n+1个开关周期的开关导通时长；以及限制开关导通时长不超过预设的开关导通时长基准值。

在一个实施例中，前述过流保护方法还包括在第n个开关周期内，将流过开关型电路的开关的电流与屏蔽阈值相比较，并根据比较结果输出屏蔽指示信号；在屏蔽指示信号有效时，无论限流指示信号是否有效，关断开关，并记录第n个开关周期的开关导通时长，并且将第n个开关周期的开关的导通时长增加第二步进值后预设为第n+1个开关周期的开关导通时长；在屏蔽指示信号无效但是限流指示信号有效时，将第n个开关周期的开关导通时长减去第一步进值后预设为第n+1个开关周期的功率器件的导通时长；以及在屏蔽指示信号和限流指示信号均无效时，将第n个开关周期的开关导通时长叠加第二步进值后预设为第n+1个开关周期的开关导通时长。

附图说明

图1示出了Buck电路10的结构框图；

图2示出了根据本发明一实施例的电流检测电路A1，包括比较器CP1、CP2以及短脉冲电路OST1、OST2；

图3示出了屏蔽指示信号OC1、限流指示信号OC2和开关控制信号G1的波形示意图；