[发明专利]适用于原边反馈变换器的过流保护系统

说明书

本发明公开了一种适用于原边反馈变换器的过流保护系统，此过流保护系统包括慢速过流保护和快速过流保护两种保护机制。慢速过流保护通过限制变换器中误差放大器输出信号的幅值，进而限制变换器的输出功率。当变换器发生过载，通过变换器输出电压欠压保护对变换器进行过流保护。快速过流保护利用激磁电流采样信号实现，主要针对变换器短路等极端工况，保护响应时间相比于慢速过流保护得到了大幅的降低。本发明可极大的缩短变换器在发生短路等极端工况下的保护时间，有效降低变换器损坏的风险。

技术领域

本发明属于变换器技术领域，特别是一种适用于双钳位零电压开关变换器的过流保护系统。

背景技术

对于隔离式DC/DC变换器，为了实现对副边输出电压的闭环控制，通常在变换器的副边对输出电压进行采样，采样信号经过误差放大器产生系统的控制信号，控制信号经过隔离传递至变换器的原边，进而产生变换器原边的控制信号。对于副边反馈变换器，由于副边控制信号需要隔离传递至变换器的原边，系统的复杂度相对较高，且一定程度限制了变换器功率密度的提升。

为了移除控制信号的原副边传递，原边反馈变换器应运而生，其通过对变换器的原边信号进行闭环控制，间接地实现对副边信号的控制。

无论是副边反馈还是原边反馈变换器，为了避免变换器在过载或短路工况下损坏，需对变换器提供过流保护功能。

对于副边反馈变换器，为了实现过流保护，通常在变换器的副边加入负载电流检测和恒流环控制，利用变换器输出电压欠压保护机制实现过流或短路保护，如图1所示。

负载电流检测通常采用电阻采样，而这会增加变换器的损耗，降低系统效率；且负载电流检测和恒流环控制的加入会显著降低变换器的功率密度。此外，变换器副边产生的输出电压欠压保护信号需要隔离传递至变换器的原边进行保护动作，这会进一步降低变换器的功率密度。

因此，传统的过流保护方法虽能有效的实现变换器的过流保护，但与原边反馈变换器的初衷相违背。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提供一种适用于双钳位零电压开关变换器的过流保护系统，包括慢速和快速两种保护机制。慢速过流保护通过限制双钳位零电压开关变换器中误差放大器输出信号的幅值，进而限制变换器的输出功率。当变换器发生过载或短路工况，通过钳位电容电压欠压保护机制对变换器进行过流保护。所提快速过流保护利用激磁电流采样信号来实现，保护的响应时间相比于慢速过流保护得到了大幅的降低。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种适用于原边反馈变换器的过流保护系统，所述系统包括慢速过流保护电路和快速过流保护电路；

所述慢速过流保护电路包括欠压保护电路和钳位电路，其中，欠压保护电路的输入端为钳位电容电压的采样值v_c*，输出信号为慢速过流保护信号SOCP，钳位电路的输入信号为误差放大器的输出信号v_err，输出信号为v_err经过上钳位的信号v_{err_lim}；

所述快速过流保护电路包括激磁电流采样电路和过压保护电路，其中，激磁电流采样电路用于对激磁电流进行采样，采样信号v_sen送入过压保护电路，过压保护电路的输出信号为快速过流保护信号FOCP。