[发明专利]一种用于开关电源的过压保护电路

说明书

本发明提供一种用于开关电源的过压保护电路，过压保护方法包括：获得过压保护电路中开关管关断后电感电流的下降斜率，下降斜率与电路的输出电压成正比。将获得的下降斜率与比较阈值进行比较，当下降斜率大于比较阈值时，输出电压过压。当输出电压过压时，关闭开关管，不再继续为负载供电，有效防止负载在过压时发生损坏。

本申请为申请号201510728744X、申请日2015年10月30日、发明名称“过压保护方法及电路”的分案申请。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，且特别涉及一种用于开关电源的过压保护电路。

背景技术

在现有的变换电路中，如Buck电路(降压式变换电路)中通常通过直接采样输出电压来实现过压保护。如图1所示，开关管与Buck电路的正母线相连接，开关管的源极连接二极管，比较器的其中一个输入端通过分压电阻来直接获取输出电压，经比较后经逻辑控制输出至开关管的控制极来实现过压保护。在这各电路中，由于开关管的源极接二极管，故开关管的V_GS电位不固定，开关管需要浮地驱动，驱动较为复杂。

为方便驱动，将开关管与Buck电路的负母线相连接，如图2所示。在该电路中由于输出电压和输入电压不共地，需要通过一个辅助绕组，在开关管导通时来实现输出电压的采样，进而实现过压保护。增加辅助绕组不仅增加了线路的复杂程度及成本，而且辅助绕组在开关导通期间是一个负电压，不利于电路的内部集成。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种过压保护方法及电路。

为了实现上述目的，本发明提供一种过压保护方法包括：

获得过压保护电路中开关管关断后电感电流的下降斜率，下降斜率与电路的输出电压成正比；

将获得的下降斜率与比较阈值进行比较，当下降斜率大于比较阈值时，输出电压过压；

当输出电压过压时，关闭开关管。

于本发明一实施例中，下降斜率的获得方法为：

在开关管关断后获取电感电流从峰值下降到谷值的电流变化量△i；

获得电感电流从峰值下降到谷值的下降时间△t；

下降斜率为：△i/△t；

将下降斜率与下降斜率阈值进行比较，当下降斜率大于下降斜率阈值时，输出电压过压。

于本发明一实施例中，当电感电流为临界连续模式且电感电流的峰值恒定，或电感电流为断续模式且电感电流的峰值恒定时，下降斜率转换为在开关管关断后获取电感电流从峰值下降到零的下降时间△t，下降时间△t与输出电压成反比。

于本发明一实施例中，当电感电流为连续模式时，开关管的关断时间等于电感电流的下降时间，下降斜率的获得转换为在开关管关断后获取电感电流从峰值下降到谷值的电流变化量△i与开关管关断时间的比值，该比值与输出电压成正比。

与上述过压保护方法相对应的，本发明还提供一种过压保护电路，包括负载、电感、开关管、续流二极管、下降斜率获取单元、阈值设定单元、判定单元和保护单元。负载、电感和开关管依次串联连接在电路输出端。续流二极管连接在负载和电感之间，电感、续流二极管和负载之间形成放电回路，当开关管关断时，电感通过放电回路放电。下降斜率获取单元获取开关管关断后电感电流的下降斜率，下降斜率与输出电压成正比。阈值设定单元设定比较阈值且电性连接判定单元。判定单元电性连接下降斜率获取单元和阈值设定单元，将表征电路输出电压的下降斜率和比较阈值进行比较，根据比较结果判断电路的输出电压是否过压。保护单元电性连接判定单元和开关管，当判定单元判断输出电压过压时，保护单元关闭开关管。