[发明专利]具保护功能的控制器

说明书

技术领域

本发明是关于一种控制器，尤指一种具保护功能的控制器。

背景技术

传统电源控制集成电路（IC，Integrated Circuit），在判断系统操作异常并触发保护（例如：过温保护、过压保护、欠压保护以及过流保护等）时，电源控制集成电路会立刻停止操作并闩锁（Latch），以避免集成电路及系统的电路可能的毁损，进而确保集成电路的安全和可靠性。

请参见图1，为传统的直流转直流降压转换电路的电路示意图。直流转直流降压转换电路包括一控制器及一转换电路。控制器包括一反馈电路10、一过压判断电路15、一逻辑控制电路20以及一闩锁保护电路25。转换电路包括一上臂晶体管开关SW1、一下臂晶体管开关SW2、一电感L及一输出电容C。上臂晶体管开关SW1与下臂晶体管开关SW2串联。上臂晶体管开关SW1的一端耦接一输入电压Vin，另一端耦接电感L的一端及下臂晶体管开关SW2的一端。下臂晶体管开关SW2的另一端接地。电感L的另一端耦接输出电容C，以提供一输出电压Vout。一输出电压检测电路VD耦接转换电路，以根据输出电压Vout而产生一反馈信号VFB。反馈电路10根据反馈信号VFB以及一参考信号Vr而产生一调控信号Sp。逻辑控制电路20根据调控信号Sp而产生控制信号S1、S2，以分别控制上臂晶体管开关SW1及下臂晶体管开关SW2的导通与关断。过压判断电路15接收反馈信号VFB及一过压参考信号Vov，当反馈信号VFB的一准位高于过压参考信号Vov的一准位时，过压判断电路15产生一高准位信号。闩锁保护电路25一旦接收到过压判断电路15所产生的高准位信号，立即产生一闩锁信号LS直至控制器重新启动为止。当逻辑控制电路20接收到闩锁信号LS时，逻辑控制电路20停止产生控制信号S1、S2，使转换电路的上臂晶体管开关SW1及下臂晶体管开关SW2关断。

然而，一些特定的应用环境，例如：航太模型的电源，如果采用传统的控制方式，在触发保护时，控制器立刻停止会使得航太模型“失控”。如果在短时间不能回复供电系统，模型会失控并摔坏。

发明内容

鉴于现有技术中的控制器的闩锁保护不适合需持续供电的应用环境，本发明采用“软保护机制”，在有效保护系统及电源控制集成电路的同时，不至于系统失控而损坏系统。同时，给予系统足够的反应时间以恢复到正常状态。

为达上述目的，本发明提供了一种具保护功能的控制器，包括一反馈电路、一逻辑控制电路、一过状态判断电路以及一保护控制电路。反馈电路根据代表一转换电路的一输出产生一调控信号。逻辑控制电路耦接反馈电路，以根据调控信号控制转换电路，使转换电路的输出维持稳定。过状态判断电路接收一过状态参考准位信号以及一检测信号，并根据过状态参考准位信号的一准位及检测信号的一准位判断是否产生一保护信号。保护控制电路耦接逻辑控制电路及过状态判断电路，于接收保护信号时，控制逻辑控制电路以降低转换电路的输出。

本发明也提供了一种具保护功能的控制器，包括一反馈电路、一逻辑控制电路、一欠状态判断电路以及一保护控制电路。反馈电路根据代表一转换电路的一输出产生一调控信号。逻辑控制电路耦接反馈电路，以根据调控信号控制转换电路，使转换电路的输出维持稳定。欠状态判断电路接收一欠状态参考准位信号以及一检测信号，于检测信号的一准位低于欠状态参考准位信号时进行一计数，并于计数达一预定时间长度时产生一保护信号。保护控制电路耦接逻辑控制电路及欠状态判断电路，于接收保护信号时，控制逻辑控制电路以停止转换电路。

本发明的控制器于系统发生过状态异常时，例如：过压、过温以及过流，会调降转换电路的输出，而调降转换电路的输出的方式，可以通过降低占空比(Duty Cycle)、降低输出电压、降低输出电流、降低操作频率等方式来达成。而于系统发生欠压状态异常时，不回直接关闭转换电路的输出，而是经过预设时间后才关闭。如此，亦不至于系统真的发生短路时而造成欠压时，系统反而未能提供保护。

附图说明

图1为传统的直流转直流降压转换电路的电路示意图。

图2为根据本发明的一直流转直流降压转换电路的电路方块图。

图3为根据本发明的一第一实施例的直流转直流降压转换电路的电路示意图。

图3A为根据本发明的一较佳实施例的欠状态判断电路的电路示意图。

图3B为根据本发明的一较佳实施例的过状态判断电路的电路示意图。

图4为根据本发明的一第二实施例的直流转直流升压转换电路的电路示意图。

图4A为根据本发明的一较佳实施例的过电流判断电路的电路示意图。