一种限流保护电路、保护方法及开关电源电路技术

本发明专利技术公开了一种限流保护电路、保护方法及开关电源电路，用于开关电源电路，所述限流保护电路采样任何一种功率器件或电感的电流的瞬时值，将采样电流和限流阈值进行比较，当所述采样电流达到所述限流阈值时，降低补偿信号，所述开关电源电路的输出电压的采样值和参考电压进行比较放大，产生所述补偿信号。

A current limiting protection circuit, protection method and switching power supply circuit

The invention discloses a protection circuit and protection method and switching power supply circuit of a current limiting, for switching power supply circuit, the current limiting protection circuit sampling any instantaneous current power devices or inductance value, the sampling current and compare the flow limit threshold, when the sampling current reaches the current limit threshold when the lower compensation signal, the output voltage of the switching power supply circuit of the sampling value and reference voltage comparison amplifier, generates the compensation signal.

【技术实现步骤摘要】
一种限流保护电路、保护方法及开关电源电路
本专利技术涉及电力电子
，具体涉及一种限流保护电路、保护方法及开关电源电路。
技术介绍
在恒压输出的开关电源中，当输出电流大于输出电流限流阈值或者输入电流大于输入电流限流阈值时，需要对电感电流大小进行限制，防止开关电源系统由于过流造成损伤。开关电源电路的输出电压的采样值和参考电压进行比较放大，产生所述补偿信号。在恒压输出的开关电源中，当输出电流没有达到限流阈值，补偿信号控制开关电源的输出电压，以实现恒压。当输出电流达到限流阈值时，或者输入电流大于输入电流限流阈值时，补偿信号控制开关电源的电感电流，以实现输出或者输入恒流。现有做法为采样输出电流或者输入电流大小，运算放大器将输出电流值和输出电流限流阈值进行运算放大，或者将输入电流值和输入电流限流阈值进行运算放大，运算放大器的输出下拉补偿信号。在现有技术中，需要直接采样输出电流或者输入电流，或者采样功率器件或电感的电流，通过运算，从而得到表征输出电流或者输入电流的值，并滤除其开关纹波，得到直流值，才能对输出电流或者输入电流进行限流控制。在Buck电路中，可以通过采样电感电流并进行滤波到输出电流。在Boost电路中，可以通过采样电感电流并进行滤波到输入电流。且将输出电流值或输入电流值和限流阈值进行运算放大的运算放大器需要加入补偿电路，运算放大器的补偿比较复杂，并且容易出现不稳定的情况。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种限流保护电路、保护方法及开关电源电路，用以解决现有技术中限流保护电路补偿及控制较为复杂的问题。本专利技术的技术解决方案是，提供一种限流保护电路，用于开关电源电路，所述限流保护电路采样任何一种功率器件或电感的电流的瞬时值，将采样电流和限流阈值进行比较，当所述采样电流达到所述限流阈值时，降低补偿信号，所述开关电源电路的输出电压的采样值和参考电压进行比较放大，产生所述补偿信号。作为可选，所述的限流保护电路，包括：电流采样电路、比较电路和下拉电路；所述电流采样电路、所述比较电路和所述下拉电路依次顺序连接，所述电流采样电路采样任何一种所述功率器件或所述第一电感的电流，得到所述采样电流；所述比较电路比较所述采样电流和所述限流阈值，当所述采样电流大于所述限流阈值时，所述比较电路输出的限流信号有效，所述下拉电路下拉所述补偿信号。作为可选，所述电流采样电路和所述第一开关管或第一同步整流管并联，通过检测所述第一开关管或所述第一同步整流管的两端电压来检测其电流。作为可选，所述下拉电路包括第一电容，在所述比较电路的输出信号为有效时，通过对所述电容放电，从而降低所述补偿信号；在所述比较电路的输出信号为无效时，通过对所述电容充电，从而减小对所述补偿信号的下拉或者不下拉补偿信号。作为可选，所述下拉电路还包括：逻辑电路、第一开关、第二开关、第一电流源、第二电流源和第一MOS管；所述逻辑电路接收所述比较电路的输出信号，所述逻辑电路的两个输出分别控制所述第一开关和所述第二开关，所述第一开关和所述第一电流源任意顺序串联，为第一串联电路，所述第二开关和所述第二电流源任意顺序串联，为第二串联电路，所述第一串联电路和所述第二串联电路串联，所述第一串联电路和所述第二串联电路的公共端连接到所述第一MOS管的控制端，用以控制补偿信号，并通过所述第一电容连接到参考地，所述第一MOS管的第一端连接到所述补偿信号，所述比较电路的输出信号为有效时，所述逻辑电路控制所述第二开关导通，所述第一开关关断；所述比较电路的输出信号为无效时，所述逻辑电路控制所述第二开关关断，所述第一开关导通。本专利技术的又一技术解决方案是，提供一种开关电源。本专利技术的又一技术解决方案是，提供一种限流保护方法，用于开关电源电路，所述开关电源电路包括第一开关管，第一电感，第一续流二极管或第一同步整流管，所述第一开关管导通时，所述第一电感电流上升，所述第一续流二极管或所述第一同步整流管导通时，所述第一电感电流下降，所述第一开关管或者，所述第一续流二极管或所述第一同步整流管为功率器件，其特征在于：采样任何一种所述功率器件或所述第一电感的电流，将采样电流和限流阈值进行比较，当所述采样电流大于所述限流阈值时，补偿信号被下拉。采用本专利技术的电路结构和方法，与现有技术相比，具有以下优点：采样任何一种功率器件或电感的电流的瞬时值即可实现限流保护，大大简化了限流保护电路。附图说明图1为本专利技术限流保护电路100的框图；图2为本专利技术电流采样电路101的一种实施例；图3为本专利技术比较电路102的一种实施例；图4为本专利技术下拉电路104的一种实施例。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细描述，但本专利技术并不仅仅限于这些实施例。本专利技术涵盖任何在本专利技术的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本专利技术有彻底的了解，在以下本专利技术优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本专利技术。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。本专利技术的技术解决方案是，提供一种限流保护电路，用于开关电源电路，所述限流保护电路采样任何一种功率器件或电感的电流的瞬时值，将采样电流和限流阈值进行比较，当所述采样电流达到所述限流阈值时，降低补偿信号，所述开关电源电路的输出电压的采样值和参考电压进行比较放大，产生所述补偿信号。所述开关电源包括开关管，电感，续流二极管或同步整流管，开关管导通时，电感电流上升，续流二极管或同步整流管导通时，电感电流下降，所述功率器件为开关管或续流二极管或同步整流管。在恒压控制的开关电源中，在输出电流没有达到限流值时，开关电源电路的输出电压的采样值和参考电压进行比较放大，产生所述补偿信号，控制开关电源电路的输出电压。当开关电源的输出电流达到输出电流限流值或者输入电流达到输入电流限流值时，则降低补偿信号，电感电流减小，从而实现限流保护。本专利技术只需要采样任何一种功率器件或电感的电流的瞬时值即可实现限流保护，不需要对电流进行运算和滤波，大大简化了限流保护电路。在Buck降压电路中，限流保护电路采样任何一种功率器件或电感的电流的瞬时值，将采样电流和输出限流阈值进行比较，当所述采样电流达到输出限流阈值时，降低补偿信号，从而实现输出限流。在Boost升压电路中，限流保护电路采样任何一种功率器件或电感的电流的瞬时值，将采样电流和输入限流阈值进行比较，当所述采样电流达到输入限流阈值时，降低补偿信号，从而实现输入限流。虽然列举了Buck和Boost两种开关电源，但不限于这两种拓扑。在一个实施例中，参考图1所示，所述的限流保护电路100，包括：电流采样电路101、比较电路102和下拉电路103；所述电流采样电路101、所述比较电路102和所述下拉电路103依次顺序连接，所述电流采样电路101采样任何一种所述功率器件或所述第一电感的电流，得到所述采样电流；所述比较电路102比较所述采样电流和所述限流阈值，当所述采样电流大于所述限流阈值时，所述比较电路102输出的限流信号有效，所述下拉电路103下拉所述补偿信号。在现有方案中，需要运算放大器将输出电流和限流阈值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种限流保护电路，用于开关电源电路，其特征在于：所述限流保护电路采样任何一种功率器件或电感的电流的瞬时值，将采样电流和限流阈值进行比较，当所述采样电流达到所述限流阈值时，降低补偿信号，所述开关电源电路的输出电压的采样值和参考电压进行比较放大，产生所述补偿信号。

【技术特征摘要】
1.一种限流保护电路，用于开关电源电路，其特征在于：所述限流保护电路采样任何一种功率器件或电感的电流的瞬时值，将采样电流和限流阈值进行比较，当所述采样电流达到所述限流阈值时，降低补偿信号，所述开关电源电路的输出电压的采样值和参考电压进行比较放大，产生所述补偿信号。2.根据权利要求1所述的限流保护电路，其特征在于，包括：电流采样电路、比较电路和下拉电路；所述电流采样电路、所述比较电路和所述下拉电路依次顺序连接，所述电流采样电路采样任何一种所述功率器件或所述第一电感的电流，得到所述采样电流；所述比较电路比较所述采样电流和所述限流阈值，当所述采样电流大于所述限流阈值时，所述比较电路输出的限流信号有效，所述下拉电路下拉所述补偿信号。3.根据权利要求2所述的限流保护电路，其特征在于，所述电流采样电路和所述第一开关管或第一同步整流管并联，通过检测所述第一开关管或所述第一同步整流管的两端电压来检测其电流。4.根据权利要求2所述的限流保护电路，其特征在于，所述下拉电路包括第一电容，在所述比较电路的输出信号为有效时，通过对所述电容放电，从而降低所述补偿信号；在所述比较电路的输出信号为无效时，通过对所述电容充电，从而减小对所述补偿信号的下拉或者不下拉补偿信号。5.根据权利要求2所述的限流保护电路，其特征在于，所述下拉电路还包括：逻辑电路、第一开关、...

【专利技术属性】
技术研发人员：周寅，黄必亮，周逊伟，
申请(专利权)人：杰华特微电子杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33