[发明专利]输出短路保护电路及开关电源控制系统

说明书

本发明涉及一种输出短路保护电路及开关电源控制系统，启动控制模块根据开关电源控制芯片的COMP端口电压和VREF端口电压判断开关电源是否出现短路或过流时，在开关电源出现短路或过流时控制芯片启动模块为开关电源控制芯片提供工作电压的通路关断，在开关电源正常工作时控制芯片启动模块为开关电源控制芯片提供工作电压的通路导通。基于此，在实现对开关电源的输出短路保护的同时，有利于控制元器件数量和大小，便于开关电源系统的小型化设计和高功率密度设计。

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，特别是涉及一种输出短路保护电路及开关电源控制系统。

背景技术

开关电源又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置，是电源供应器的一种。开关电源的功能是将一个位准的电压，透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。在开关电源的控制芯片获得供电时，开关电源上电工作。随着电力电子技术的进步，开关电源不断地向高功率密度、高效率、高可靠性发展。其中，开关电源的输出短路保护也是可靠性一项重要指标。

传统的开关电源的输出短路保护，一种主要是通过检测开关电源主功率电路上的电流来实现，另一种是通过检测控制芯片的引脚电压，通过运算放大器对引脚电压进行电压比较，以调整控制芯片输出来实现。然而，上述传统的输出短路保护电路在实际应用中，使用了较多元器件，例如运算放大器等。因此在开关电源系统设计时，需要在印制电路板上预留足够的空间布局，这一方面提高了电路成本，另一方面也不利于开关电源的小型化设计和高功率密度设计。

发明内容

基于此，有必要针对传统的输出短路保护电路在实际应用中，使用了较多元器件，导致开关电源系统设计时，需要在印制电路板上预留足够的空间布局，这一方面提高了电路成本，另一方面也不利于开关电源的小型化设计和高功率密度设计的缺陷，提供一种输出短路保护电路及开关电源控制系统。

一种输出短路保护电路，包括：

芯片启动模块，用于接入供电电压，并用于根据供电电压为开关电源控制芯片提供工作电压；

启动控制模块，用于接入开关电源控制芯片的COMP端口电压和VREF端口电压；启动控制模块还用于，在开关电源出现短路或过流时控制芯片启动模块，为开关电源控制芯片提供工作电压的通路关断，否则控制芯片启动模块为开关电源控制芯片提供工作电压的通路导通。

上述输出短路保护电路，启动控制模块根据开关电源控制芯片的COMP端口电压和VREF端口电压判断开关电源是否出现短路或过流时，在开关电源出现短路或过流时控制芯片启动模块为开关电源控制芯片提供工作电压的通路关断，在开关电源正常工作时控制芯片启动模块为开关电源控制芯片提供工作电压的通路导通。基于此，在实现对开关电源的输出短路保护的同时，有利于控制元器件数量和大小，便于开关电源系统的小型化设计和高功率密度设计。

在其中一个实施例中，还包括：

延时模块，用于在开关电源出现短路或过流时，控制启动控制模块延长一定时间后关断通路；延时模块还用于在开关电源消除短路或过流状态，在开关电源出现短路或过流消除时，控制芯片启动模块延一定时间后恢复导通通路。

在其中一个实施例中，启动控制模块包括由半导体开关管组成的第一受控开关；

其中，在COMP端口电压和VREF端口电压的电压差大于半导体开关管的导通电压阈值时，第一受控开关导通，以使启动控制模块控制芯片启动模块为开关电源控制芯片提供工作电压的通路关断，否则第一受控开关关断，通路关断。

在其中一个实施例中，芯片启动模块包括由半导体开关管组成的第二受控开关；

其中，在第二受控开关导通时，芯片启动模块根据供电电压为开关电源控制芯片提供工作电压。

在其中一个实施例中，启动控制模块包括二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；第一受控开关包括第一NPN三极管；