[发明专利]电压变换器及其在电压变换器中提供过压保护的方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种电子电路，具体涉及电压变换器中的过压保护。

背景技术

图1示出了直流-直流降压(Buck)变换器100的示意图。直流-直流降压变换电路100包含上管M1和下管M2。上管M1作为主开关用于调节输出电压Vout。上管M1耦接输入电压Vin。输出端和参考地GND之间耦接输出电容Cout。通常，输出电容Cout只能承受有限的电压水平。

在有些异常情况下，上管M1短路，输出电压Vout迅速升高，此时输出电容Cout将被破坏，负载也可能不能正常工作或被损坏。

为防止输出电压过高，传统的过压保护将输出电压的反馈信号FB送至控制电路11，当信号FB升高至一参考电压时，控制电路11控制下管M2导通，从而使得输出电压Vout下降。然而，在有些情况下，过压发生在负载上，控制电路11不能正常工作。此时，M2可能不被导通，从而使得过压保护不能正常进行。

发明内容

为了解决前面描述的一个问题或者多个问题，本发明提出一种电压变换器和一种在电压变换器中提供过压保护的方法。

根据本发明一实施例的一种电压变换器，包括：用于接收输入电压的输入端子；用于提供输出电压至负载的输出端子；反馈电路，包含输入端和输出端，其中输入端耦接输出端子，输出端提供表征输出电压的反馈信号；主开关电路，含主开关用于调节输出电压，其中主开关的控制端接收脉宽调制信号，其中输出电压受脉宽调制信号的占空比控制；以及保护开关，具有第一端，第二端和控制端，其中第一端耦接输入端子，第二端耦接主开关电路，其中当反馈信号大于一阈值信号时通过控制端关断保护开关。

在一个实施例中，电压变换器进一步包含耦接于保护开关的第二端和参考地之间的保护电容。

在一个实施例中，电压变换器进一步包含保护控制电路，其中保护控制电路包含比较电路，比较电路包含第一输入端，第二输入端和输出端，其中第一输入端耦接反馈电路的输出端，第二输入端接收阈值信号，比较电路的输出端耦接保护开关的控制端。

在一个实施例中，主开关电路包含直流-直流降压变换电路，其中主开关为上管，保护开关的第二端耦接所述上管。其中在一个实施例中，直流-直流降压变换电路包含非同步整流管。

在一个实施例中，保护开关包含MOSFET器件。

在一个实施例中，反馈电路包含：第一电阻，含第一端和第二端，其中所述第一电阻的第一端耦接所述电压变换器的输出端子，所述第一电阻的第二端耦接所述反馈电路的输出端；以及第二电阻，含第一端和第二端，其中所述第二电阻的第一端耦接所述反馈电路的输出端，所述第二电阻的第二端耦接所述参考地。

在一个实施例中，电压变换器进一步包含控制电路，所述控制电路含输入端和输出端，所述控制电路的输入端耦接所述反馈信号，所述控制电路的输出端提供所述脉宽调制信号。

根据本发明一实施例的一种在电压变换器中提供过压保护的方法，包含：将一开关连接在输入端和主开关电路之间；检测电压变换器的输出电压；以及将输出电压与一参考电压比较，当输出电压大于参考电压时关断所述开关。在一个实施例中，该方法进一步包含将一电容连接在开关的近输出端和参考地之间。

通过采用根据本发明思想所提出的技术方案，可以克服当输出电压过高时损坏输出电容和/或负载的可能缺陷，特别是克服当输出电压过高时传统的控制电路内过压保护系统不能正常工作的缺陷，使得系统稳定可靠。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干可行实施方式，其中：

图1示出了现有的直流-直流降压变换器示意图；

图2示出了根据本发明一实施例的含输入级保护开关的电压变换器示意图；

图3示出了根据本发明一实施例的含保护电容C1的电压变换器示意图；

图4示出了根据本发明一实施例的含直流-直流降压变换器和保护控制电路的电压变换器示意图；

图5示出了根据本发明一实施例的含直流-直流升压变换电路的电压变换器示意图；

图6示出了根据本发明一实施例的电压变换器示意图；

图7示出了根据本发明一实施例的在电压变换器中提供过压保护的方法流程图。

同样的附图标记在不同附图中表明相同或相似的内容。

具体实施方式