[实用新型]短路保护的检测电路

说明书

本实用新型提供一种短路保护的检测电路，包括启动电路和比较器，还包括正温度系数电流生成电路和短路保护阈值生成电路，所述正温度系数电流生成电路，利用镜像生成的两路相同大小的电流分别降落在电流密度不同的两个双极性晶体管上，产生两个双极性晶体管的基极‑发射极电压的差值，该电压的差值与绝对温度成正比，然后通过电阻转化成短路保护阈值补偿的正温度系数电流；所述短路保护阈值生成电路，利用镜像将两路正温度系数电流降落在单位电阻构成数量不同的两个电阻上，通过设计两路正温度系数电流的比例与两个电阻的单位电阻比例，匹配生成与开关管NM1漏极检测电压温度系数吻合的短路保护阈值电压。

技术领域

本实用新型涉及一种开关电源的短路保护检测电路，特别是一种具有温度补偿的短路保护的检测电路，以及一种具有温度补偿的短路保护的检测方法。

背景技术

评价开关电源的质量指标通常以安全性和可靠性为第一原则。同其他电子设备一样，短路是开关电源最严重的故障之一，短路保护是否可靠，是影响开关电源可靠性的重要因素。短路故障发生时，过大的电流不仅会缩短其流过的功率开关器件的承受时间，而且会使开关快速关断然后承受瞬态高压导致开关管的击穿失效，因此控制芯片(或称控制器)必须进行相应的过流检测，进而采取有效的保护措施。

为了有效的短路保护检测，前人做过了许多有效设计。如图1所示，副边反馈类的电源发生输出短路后，输出电压V_OUT掉低，则可编程精密参考TL431的输出会因为输入的减小而大幅增加，使得光耦10所抽电流急剧减小，控制芯片 100的反馈引脚FB的电压升高。控制芯片100通过FB电压与设定阈值的比较实现对输出短路故障的检测。如图2所示，原边反馈类的电源输出电压的变化将通过辅助绕组20和R10、R20分压电阻反馈到控制芯片100的FB引脚，因此发生输出短路后，FB引脚电压随输出Vout的下掉而降低，控制芯片100也是通过 FB的电压与设定阈值的比较实现对输出短路故障的检测。针对上述两种有反馈回路的开关电源，与光耦输出或者辅助绕组连接的反馈引脚都包含了输出电压的信息，因此能够用于判定输出是否短路。但对于一些无反馈环路的电源结构，例如推挽式变换器和全桥式变换器等，它们不受环路控制，只需要控制芯片提供具有一定死区时间间隔的互补功率管栅极信号即可。

如图3所示推挽变换器的电路原理图，该拓扑由控制芯片100提供两路交替驱动的开关信号便可实现原边的推挽控制，控制芯片100已将开关管Q1、Q2集成到内部以减小该电源的体积。当输出短路时由于没有反馈引脚可以利用，而副边的短路电流会通过绕组传到原边通路，因此可通过取开关管导通期间的漏极电压来用于检测输出，该电压包含有可以体现输出是否短路的开关管电流信息。但是该方案的施行受到两个缺点的限制，一是受开关管正温度系数的导通内阻影响，若采用固定的基准电压来做短路保护阈值，导通状态下的开关管的漏极电压在高温下会更容易到达短路阈值，引起误触发短路保护的现象；二是开关管在关断期间漏极电压会很高(几十到几百伏)，直接将该电压接至芯片内部用作短路保护的判断容易损伤低压检测电路。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

1、提供一种具有温度补偿的短路保护的检测方法，该方法可应用于集成有开关管的所有开关电源控制器中，并设计了相应的温度补偿电路，以解决现有技术中1)要求控制器有特定反馈环路和反馈引脚，2)受限于开关管正温度系数的导通内阻影响，不能直接从开关管漏极取电压以反映开关电流信息的问题。

2、提供一种应用上述具有温度补偿的短路保护检测方法的短路保护的检测电路。

(二)技术方案

一种具有温度补偿的短路保护的检测方法，用于对开关电源变换器中输出短路的检测和温度补偿，包括如下步骤：