[发明专利]开关电路的过压保护电路及过压保护方法

说明书

本发明提出一种开关电路的过压保护电路及过压保护方法，所述过压保护电路包括充电电路、放电电路和第一电容，所述放电电路和第一电容组成并联电路，所述充电电路输出端连接所述并联电路高电位端；根据开关电路的拓扑结构及开关状态控制充电电路和放电电路的通断；当第一电容电压上升到第一阈值时，触发过压保护。本发明过压保护电路响应速度较快，便于实现不同的过压设置。

技术领域

本发明涉及电力电子领域，特别涉及一种开关电路的过压保护电路及过压保护方法。

背景技术

现有技术的开关电路的过压保护电路原理图如图1所示，开关电路以Buck电路为例，过压保护电路包括电阻R1和电容C1。Buck电路主开关管M01导通时，表征输入电压的供电电压kVin通过第一电阻R1给第一电容C1充电；主开关管M01关断时，第一电容C1通过电阻R1放电。当第一电容C1上电压V1达到基准电压VREF1时，表征负载过压，控制主开关管M01关断，触发过压保护。

如图2示意了与图1相对应的过压保护电路的工作波形图，第一电容C1在主开关管M01导通时充电的能量大于其在主开关管M01关断时放电的能量，第一电容C1上电压V1会逐渐升高，直到达到设定值，进行过压保护。现有技术的过压保护响应速度较慢，提高过压保护响应速度会增大开关电路输出信号中的工频纹波，而为抑制更大的工频纹波就需要更大的滤波电路。

发明内容

本发明的目的是提供一种开关电路的过压保护电路及过压保护方法，用于解决现有技术存在的过压保护响应速度较慢的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种开关电路的过压保护电路：包括充电电路、放电电路和第一电容，所述放电电路和第一电容组成并联电路，所述充电电路输出端连接所述并联电路高电位端；根据开关电路的拓扑结构及开关状态控制充电电路和放电电路的通断；当第一电容电压上升到第一阈值时，触发过压保护。

可选的，所述充电电路和所述放电电路分别输出充电电流和放电电流，所述充电电流和开关电路的输出电压成比例，其比值为第一系数；所述放电电流和设置的过压保护值成比例，其比值为第二系数；根据开关电路的拓扑结构，设置第一系数和第二系数的比例关系。

可选的，若所述开关电路为降压电路，所述第一系数和所述第二系数相等；所述充电电路与降压电路的主开关管同步通断，所述放电电路常通。

可选的，若所述开关电路为升压电路，所述第一系数和所述第二系数相等；所述充电电路常通，所述放电电路的通断时刻和升压电路的主开关管的通断时刻相反。

可选的，若所述开关电路为升降压电路或者库克电路，所述第一系数和所述第二系数相等；所述开关电路的主开关管导通时，所述充电电路导通，所述放电电路关断；所述开关电路的主开关管关断时，所述充电电路关断，所述放电电路导通。

可选的，若所述开关电路为反激变换电路，所述第二系数和所述第一系数的比值等于反激变换电路中变压器的原副边匝数比；所述反激变换电路的主开关管导通时，所述充电电路导通，所述放电电路关断；所述反激变换电路的主开关管关断时，所述充电电路关断，所述放电电路导通。

可选的，所述充电电路包括第一电流源和第一开关，所述第一电流源和第一开关串联，所述第一电流源输出所述充电电流。

可选的，所述放电电路包括第二电流源和第二开关，所述第二电流源和所述第二开关串联，所述第二电流源输出所述放电电流。

可选的所述放电电路还包括第一电阻，所述放电电流为所述第一电阻电流的镜像电流，通过调节所述第一电阻的阻值调节过压保护值。

本发明还提供一种开关电路的过压保护方法，放电电路和第一电容组成并联电路，充电电路输出端连接所述并联电路高电位端；根据开关电路的拓扑结构及开关状态控制充电电路和放电电路的通断；当第一电容电压上升到第一阈值时，触发过压保护。