[发明专利]短路检测电路及检测方法

说明书

一种短路检测电路，包括：检测基准设定电路，用于设定短路检测基准值；比较电路，接收并比较短路检测基准值和一个输出电压感测信号，输出一个比较信号，比较信号被检测基准设定电路所接收，用于作为调整所述短路检测基准值的依据；短路判定电路，接收比较信号，计时检测比较信号是否在预设时间阈值之内发生变化，根据检测结果生成短路检测信号；其中，当比较信号的比较结果超过预设时间阈值未发生变化时，短路检测信号判定发生输出短路。短路检测电路可以配合电源输出电压在启动阶段的不同变化特性进行检测，无论电源的输出电压软启动时间长或短，均能精确而迅速地确定电源输出电压是否短路。

技术领域

本发明涉及电子电路，具体涉及一种短路检测电路及其检测方法。

背景技术

电源管理芯片往往需要各种保护措施，避免瞬间冲击对芯片造成损害。输出短路检测即为一种常见的保护机制，而防止在启动过程中形成过大的浪涌电流应力的软启动功能则是另一种保护机制。在电源管理芯片时，需要要求所有的保护机制都能同时有效工作。

软启动功能通常是在电源的开启阶段，设置一个自零值逐渐升高至目标值的软启动电压作为基准电压，使得电源的输出电压逐渐增大，避免突然向负载施加一较大的输出电压发生浪涌损坏器件。在应用软启动功能的电源中，为了检测软启动过程中是否存在输出短路情况，会通过检测输出电压值是否过低来进行判断。通常的检测方式是在软起动电压达到一定比例K1倍基准电压时(K11)，检测输出电压是否达到一定比例K2(K21,且K1K2)，如果达到，则认为输出端没有短路，反之，则认为芯片输出处于短路状态，并根据不同的应用环境，采取不同的保护措施。但是随着电子技术的发展，应用环境也越来越复杂，比如当在输出电容非常大的情况下，输出电压上升缓慢，即使软起动电压已经达到K1倍的基准电压，输出电压可能仍未达到K2倍的输出电压，从而被芯片判定为输出短路，但芯片实际正在正常工作。为了满足该应用环境，一些芯片延长软起动时间来达到所要实现的目的，但是这样不仅造成芯片面积的加大，而且在小输出电容的情况下也会有较长的软起动时间，影响了芯片性能；还有一些芯片在软启动状态下屏蔽掉了输出短路检测和保护，这又造成了保护机制的缺失。

发明内容

针对现有技术中的一个或多个问题，提出了一种短路检测电路及其检测方法，以及包含有该短路检测电路的开关变换器和开关变换器的控制器。

本发明的第一方面提出了一种短路检测电路，包括：检测基准设定电路，用于设定短路检测基准值；比较电路，接收并比较所述短路检测基准值和一个输出电压感测信号，输出一个比较信号，所述比较信号被所述检测基准设定电路所接收，用于作为调整所述短路检测基准值的依据；短路判定电路，接收所述比较信号，计时检测所述比较信号是否在预设时间阈值之内发生变化，根据检测结果生成短路检测信号；其中，当所述比较信号的比较结果在所述预设时间阈值内发生变化时，所述短路检测信号提示当前未发生短路，所述检测基准设定电路调整所述短路检测基准值至不同于当前位置的下一目标位置，且所述短路判定电路计时复位，重新开始新的计时周期，当所述比较信号的比较结果超过所述预设时间阈值未发生变化时，所述短路检测信号判定发生输出短路。

在一个实施例中，所述检测基准设定电路包括：第一计数器，所述第一计数器的计数输入端接收所述比较信号，根据所述比较信号，在输出端输出第一计数值。其中，当所述比较信号发生变化时，所述第一计数值改变；第一数模转换电路，接收所述第一计数值，将所述第一计数值转换为一个模拟信号作为所述短路检测基准值。其中，第一数模转换电路可以为非线性数模转换电路。