[发明专利]一种双绕组副边反馈开关电源多模式保护电路

说明书

本发明涉及开关电源领域，公开了一种双绕组副边反馈开关电源多模式保护电路。包括：退磁时间检测电路，用于检测初始绕组侧的功率开关管漏端电压变化来检测退磁时间；退磁时间设置电路，包括CS峰值采样保持电路和自适应退磁时间比较电路，所述CS峰值采样保持电路采样并保持每次PWM开启时的CS峰值信号，所述自适应退磁时间比较电路根据采样的CS峰值信号，输出自适应退磁阈值时间；逻辑判断电路，用于比较退磁时间和阈值时间，如果退磁时间小于阈值时间，则输出保护信号。采用本发明的技术方案，将输出电压变化通过退磁时间的长短直接体现出来，能实现多种异常情况下的保护措施，减少系统工作的异常状态，避免安全隐患。

技术领域

本发明涉及开关电源设计领域，特别是一种双绕组副边反馈开关电源多模式保护电路。

背景技术

随着消费电子产品强劲的需求以及各种电子产品的更新换代，对电源模块的要求也越来越高。电源模块通常为功能模块提供恒定的电压或恒定的电流，以保证它们稳定的工作。根据市场需求和成本控制，现在的电源模块体积越做越小，PCB板上器件也越来越少，既可以做便携式小型化应用，又可以节约终端成本，省略辅助绕组的拓扑结构应运而生。双绕组省略了辅助绕组，那么没有辅助绕组给VCC端供电，可以节省充电电阻，VCC端正向二极管。那么VCC端只能采取自供电，即初级绕组给VCC端供电。与此同时，对于副边反馈开关电源来讲，通过光耦和TL431端来检测输出端负载情况。输出电压大小，直接影响光耦电流，而光耦电流会直接影响FB端电压大小，通过FB电压大小，既可以调节内部振荡器工作频率，又能控制初级绕组的峰值电流，即控制占空比。通过这种拓扑结构调节初级绕组提供给次级绕组能量大小，让输出趋于平稳。

此种拓扑结构的特点是可以通过光耦电流调节FB电压来间接检测输出状态。例如，当输出端满载启动时，此时输出电压低，必然的需要给输出提供最大的能量，系统控制IC以最大工作频率和最大峰值电流提供能量，满载启动的状态类似于过载状态，为了满足带载启动能力要求又要兼顾真正的过载保护。传统常规电路往往设置固定保护时间，记录为TOLP时间。正常情况下，在保护时间TOLP时间，系统提供最大能量，输出电压会上升，那么通过光耦和TL431的反馈回路，FB电压会上升，会降低工作频率，并且降低初级绕组峰值电流，降低初级给次级提供的能量，通过这种调节让输出保持稳定状态。

但是考虑到电源系统应用的复杂性，在异常状态下，比如在PCB板大规模批量生产，光耦和TL431反馈端异常状态下；或者客户对变压器设计出错时，往往变压器的实际参数和设计典型值有非常大的差异。对应双绕组来说，只能靠FB端检测输出状态，不能直观判断输出状态。例如FB端电阻虚焊，导致FB端实际悬空状态，FB端被会被IC内部下拉电阻变成低电压。当F端B处于低电压，系统认为处于过载保护状态。在设计的固定保护TLOP时间之内，IC会一直以最大能量给输出供电。如果输出此时为空载，输出电压会迅速上升，输出电压超过额定电压时，因为没有反馈机制检测输出电压，输出电压会继续上升，在保护时间TOLP时间内会一直上升，导致输出电容炸机，造成非常严重的安全隐患。

另一情况，当连接次级绕组的续流二极管在工程应用发生异常导致开路时，输出没有能量传入，会让输出电压一直保持低电平，这样情况下，通过反馈端FB得到的信息，需要初级绕组最大能量方式工作，但是输出端没有能量传输，初始绕组端却是最大能量提供，也会持续整个TOLP时间，整个电源系统完全异常工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为克服现有的双绕组副边反馈开关电源拓扑结构不能直观反映输出电压升高，不能保护反馈端FB脚悬空，不能保护输出二极管端悬空的问题，提供了一种双绕组副边反馈开关电源多模式保护电路。

本发明采用的技术方案如下：一种双绕组副边反馈开关电源多模式保护电路，包括退磁时间检测电路、退磁时间设置电路、逻辑判断电路；

所述退磁时间检测电路用于检测初始绕组侧的功率开关管漏端电压变化来检测退磁时间；