[发明专利]开关电源及其控制方法

说明书

本申请公开了一种开关电源及其控制方法。所述开关电源包括：控制电路、开关电路和滤波电路，控制电路的控制端连接开关电路的被控端，开关电路的输出端连接滤波电路的输入端，滤波电路的输出端为开关电源的电压输出端；开关电路包括下部开关、上部开关和上部备份开关，下部开关的第一端连接开关电路的输出端，上部开关和上部备份开关并联在供电电源与开关电路的输出端之间；当上部开关发生故障时，控制电路通过第二控制端控制上部开关停止工作，并通过第三控制端控制上部备份开关进行工作。本申请可以实现对故障电路的在线隔离，且通过保护性地切换到上部备份开关，使得开关电路可以继续正常工作，保证了开关电源的正常使用。

技术领域

本申请涉及电子技术领域，特别涉及一种开关电源及其控制方法。

背景技术

随着电子技术的发展，开关电源因其小型、轻量、输入范围宽和高效率等特点已被广泛应用于通信、家电、工业仪表等领域的电子设备中，其已成为电子信息产业不可或缺的一种电源方式。开关电源通过控制开关元件导通和关断的时间比率，来维持稳定的输出电压，随着电子设备的供电需求的增加，开关电源的功率越来越大，功率密度越来越大，工作温度越来越高，从而使得开关电源的可靠性要求也越来越高。

开关电源包括控制电路、开关电路和滤波电路。控制电路用于控制开关电路的导通和关断。开关电路用于根据控制电路的控制，生成开关信号。滤波电路用于将开关信号整形为稳定的电压信号，进行输出。滤波电路输出的电压信号用于电路板或电子设备的供电。

在实际应用场景中，为了提高开关电源的可靠性。开关电源还可以包括保险管。当开关电路发生短路故障时，保险管触发熔断，避免开关电源所供电的电路板或电子设备受到高电压冲击。

然而，保险管的熔断过程需要一定的时间周期。特别是在可靠性要求比较高的场景中，在保险管熔断过程中，高电压仍有可能通过滤波电路加载在开关电源所供电的电路板或电子设备上，从而损坏电路板或电子设备中的电子器件。

发明内容

本申请提供了一种开关电源及其控制方法，可以实现在开关电源中的电路故障后进行自动隔离，并切换到备份电路开始工作，从而不仅可以避免开关电源所供电的电路板或电子设备受到高电压冲击，而且可以保证开关电源的正常使用。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种开关电源，所述开关电源包括：控制电路、开关电路和滤波电路，所述控制电路的控制端连接所述开关电路的被控端，所述开关电路的输出端连接所述滤波电路的输入端，所述滤波电路的输出端为所述开关电源的电压输出端；

所述开关电路包括下部开关、上部开关和上部备份开关，所述下部开关的第一端连接所述开关电路的输出端，所述上部开关和所述上部备份开关并联在供电电源与所述开关电路的输出端之间；

所述开关电路的被控端包括所述下部开关的被控端、所述上部开关的被控端和所述上部备份开关的被控端，所述控制电路的控制端包括第一控制端、第二控制端和第三控制端，所述下部开关的被控端连接所述控制电路的第一控制端，所述上部开关的被控端连接所述控制电路的第二控制端，所述上部备份开关的被控端连接所述控制电路的第三控制端；

其中，当所述上部开关发生故障时，所述控制电路用于通过所述第二控制端控制所述上部开关停止工作，并用于通过所述第三控制端控制所述上部备份开关进行工作。

需要说明的是，下部开关可以包括金属氧化物半导体(Metal-Oxde-Semconductor，MOS)管、绝缘栅双极型晶体管(nsulated Gate Bpolar Transstor，GBT)、三极管、晶闸管、继电器等开关器件中的至少一个；上部开关可以包括MOS管、GBT、三极管、晶闸管、继电器等开关器件中的至少一个；上部备份开关可以包括MOS管、GBT、三极管、晶闸管、继电器等开关器件中的至少一个。