[发明专利]应用于降压变换器的限流保护电路及限流保护方法

说明书

本发明公开了一种应用于降压变换器的限流保护电路及限流保护方法，通过采样降压变换器的电感电流，与电流基准信号进行比较，来判断电感电流是否过大，当电流采样信号大于电流基准信号时，则开启限流保护，在下一个开通时刻到来时，控制所述降压变换器的主功率开关管不导通，直到当表征输出电压的电压采样信号低于第一参考电压时，则在下一个开通时刻，主功率开关管正常导通；因此，能够产生优先级高于最小导通时间的限流信号，并有效降低电感电流，起到了保护电器元件的作用。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种应用于降压变换器的限流保护电路及限流保护方法。

背景技术

现有技术的降压变换器一般包括主功率开关管(通常称为“上管”)、续流管(通常称为“下管”)和电感。现有技术中，对上管限流是在上管开通时如果上管的电流超过规定限流值就会关闭上管开启下管。但是在最小导通时间的情况下，上管就必须首先服从在最小导通时间下工作，因而不能保证电流超过限流值而及时地将上管关闭。

鉴于现有技术中，限流保护的优先级低于最小导通时间，所以现有技术的上管限流保护在最小导通时间条件下不能发挥作用。在同步降压变换其中，在最小导通时间工作时，由于存在下管限流能起保护作用，故上述技术问题对此类的降压变换器影响不大。但是非同步降压变换器只有上管限流，在最小导通时间工作时功率管很可能因电流过大而损坏。

针对非同步降压变换器的上述技术问题，在最小导通时间的限制下，现有技术往往采取降频处理，而降频的实现一般比较缓慢。考虑到在输入电压跳变时频率并没来得及降低而电感电流迅速上升，依然存在可能因电流过大而损坏的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种应用于降压变换器的限流保护电路及限流保护方法，用以解决现有技术存在的可能因电流过大而损坏功率管的技术问题。

本发明的技术解决方案是，提供一种以下结构的应用于降压变换器的限流保护电路，包括：

电流采样电路，用于采样降压变换器的电感电流，得到表征所述电感电流的电流采样信号；

第一比较电路，接收所述的电流采样信号，将电流采样信号与电流基准信号进行比较，输出表征电流是否过大的判断信号；

当电流采样信号大于电流基准信号时，则判断信号为有效状态，在下一个开通时刻到来时，控制所述降压变换器的主功率开关管不导通，直到表征输出电压的电压采样信号低于第一参考电压，则在下一个开通时刻，主功率开关管正常导通。

优选地，所述的限流保护电路还包括第二比较电路，所述的第二比较电路的两个输入端分别接收所述电压采样信号和第一参考电压，输出复位信号，当所述电压采样信号低于第一参考电压时，所述复位信号为有效。

优选地，所述的限流保护电路还包括第一触发器，所述的第一触发器的两个输入端分别接收所述判断信号和所述复位信号，并输出限流信号。

优选地，采用定频控制模式，所述的限流信号和表征开关周期的时钟信号作与，输出用于控制主功率开关管导通的开通信号；或者，采用固定关断时间控制模式，所述的限流信号和固定关断时间信号作与，输出用于控制主功率开关管导通的开通信号。

优选地，所述的限流保护电路还包括采样保持电路，所述采样保持电路接收所述的电流采样信号，输出峰值保持信号，将所述峰值保持信号与电流基准信号分别输入第一比较器，输出所述的判断信号。

优选地，所述的采样保持电路包括二极管和第一电容，所述的二极管的阴极与第一电容的一端连接，第一电容的另一端接地，所述的二极管与第一电容的公共端与第一比较器连接。

优选地，所述的限流保护电路还包括滤波电路，所述的滤波电路接收所述的电流采样信号，得到滤波后的电流采样信号，将所述滤波后的电流采样信号接入采样保持电路。