功率开关控制电路及其开路侦测方法技术

本发明专利技术提出一种功率开关控制电路及其开路侦测电路与开路侦测方法。功率开关控制电路，用以根据输入讯号，于其中一操作讯号输出接脚产生操作讯号，而操作一功率开关。该功率开关控制电路包含：电流注入电路，与该操作讯号输出接脚连接，用以根据致能讯号，提供默认电流予该操作讯号输出接脚；以及开路侦测电路，与该电流注入电路耦接，用以于该预设电流供应予该操作讯号输出接脚时，在合适的侦测时间点或侦测时段中，根据该操作讯号输出接脚的电位或其变化，决定该操作讯号输出接脚与该功率开关之间是否开路，而产生开路侦测讯号。

【技术实现步骤摘要】
功率开关控制电路及其开路侦测方法
本专利技术涉及一种功率开关控制电路及其开路侦测方法，特别是指一种可侦测操作讯号输出接脚与功率开关之间是否开路的功率开关控制电路及其开路侦测方法。
技术介绍
图1A示出一种现有技术的切换式电源供应电路100A，其为具有变压器的隔离式电源供应电路，其中，交流电压Vac经由整流电路101整流后，产生输入电压Vin。变压器102的一次侧绕组W1接收输入电压Vin。功率开关SW1控制一次侧绕组W1的导通时间，而在二次侧绕组W2产生输出电压Vout。功率开关SW1受控于功率开关控制电路103。功率开关控制电路103进行回授控制，功率开关控制电路103通过光耦合电路104取得相关于输出电压Vout的回授电压讯号COMP，并自电流感测电路105取得相关于流经功率开关SW1的电流感测讯号CS，而产生输入讯号，在此输入讯号为脉宽调变讯号PWM。功率开关控制电路103再根据此PWM讯号，而于其操作讯号输出接脚，产生操作讯号GATE(因此操作讯号GATE在此例中也是脉宽调变讯号PWM)，以控制功率开关SW1的操作。二次侧控制电路107根据输出电压Vout的分压，控制光耦合电路104，以产生适当的回授电压讯号COMP。请参阅图1B，为了提高功率转换效率，切换式电源供应电路100B中，将二次侧的二极管改换为同步整流开关SW2，以节省二极管上的压降。二次侧的功率开关控制电路106控制同步整流开关SW2，使得在一次侧绕组W1不导通时，同步整流开关SW2导通，二次侧绕组W2释能，以将输入电压Vin转换为输出电压Vout。图1B的切换式电源供应电路100B中，同步整流开关SW2与二次侧的功率开关控制电路106之间，可能因某种原因而开路(open)，以致二次侧的功率开关控制电路106不能正确控制同步整流开关SW2。由于同步整流开关SW2具有寄生二极管，因此如果同步整流开关SW2并未导通，二次侧的回路仍可以经由寄生二极管的路径而导通。也就是说，如果二次侧的功率开关控制电路106并未能正确控制同步整流开关SW2，则由于二次侧的回路仍能导通，因此难以侦测出已经发生问题。但无论如何，此种开路问题会使得切换式电源供应电路100的操作产生错误，轻则导致功率转换效率变差，重则甚至可能因此发生危险。有鉴于此，本专利技术即针对上述现有技术的不足，提出一种功率开关控制电路及其开路侦测方法，能够侦测操作讯号输出接脚与功率开关之间是否开路，以提高功率转换效率与安全性。本专利技术不只可以应用于具有变压器的隔离式电源供应电路的二次侧，也可应用于其一次侧、以及应用于其他切换式电源供应电路中，侦测功率开关与其控制电路之间是否开路。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种功率开关控制电路及其开路侦测方法，能够侦测操作讯号输出接脚与功率开关之间是否开路，以提高功率转换效率与安全性。本专利技术不只可以应用于具有变压器的隔离式电源供应电路的二次侧，也可应用于其一次侧、以及应用于其他切换式电源供应电路中，侦测功率开关与其控制电路之间是否开路。为达上述目的，就其中一个观点言，本专利技术提供了一种功率开关控制电路，用以根据一输入讯号，于其中一操作讯号输出接脚产生一操作讯号，而操作一功率开关，该功率开关控制电路包含：一电流注入电路，与该操作讯号输出接脚连接，用以根据一致能讯号，提供一默认电流予该操作讯号输出接脚；以及一开路侦测电路，与该电流注入电路耦接，用以于该预设电流供应予该操作讯号输出接脚时的一侦测时间点或一侦测时段中，根据该操作讯号输出接脚的电位或其变化，决定该操作讯号输出接脚与该功率开关之间是否开路，而产生一开路侦测讯号。在其中一种较佳的实施例中，该功率开关控制电路还包含一涌浪电流(inrushcurrent)保护电路，与该操作讯号输出接脚耦接，用以于该预设电流供应予该操作讯号输出接脚时，箝位该操作讯号输出接脚的电位，使其不超过一电位上限。在其中一种较佳的实施例中，该输入讯号经过一上下桥电路所构成的驱动电路而传送给该操作讯号输出接脚，其中该上下桥电路包含：一上桥缓冲器，根据该输入讯号，而控制一上桥开关；以及一下桥缓冲器，根据该输入讯号，而控制一下桥开关，其中，该上桥开关与该下桥开关为相反型态的晶体管，或该上桥开关与该下桥开关为相同型态的晶体管而该下桥缓冲器与上桥缓冲器其中之一且唯一为反相缓冲器；且该涌浪电流保护电路包括：该下桥开关；以及一开关，电连接于该下桥开关的栅极与电流流入端之间，且受控于该致能讯号；其中，当该致能讯号导通时，该下桥开关构成一二极管箝位电路。在其中一种较佳的实施例中，该开路侦测电路包括：一比较电路，与该操作讯号输出接脚耦接，用以比较该操作讯号输出接脚的电位与一参考电位，产生一比较讯号，以示意该操作讯号输出接脚与该功率开关之间是否开路；以及一闩锁电路，与该比较电路耦接，用以闩锁该比较讯号，产生该开路侦测讯号。在其中一种较佳的实施例中，该开路侦测电路根据该侦测时间点时，该操作讯号输出接脚的电位、或根据该侦测时段内，该操作讯号输出接脚的最高电位、或该侦测时段内，该操作讯号输出接脚的电位变化，或该侦测时段内，该操作讯号输出接脚的电位达到一预设电位所需的时间，以决定该操作讯号输出接脚与该功率开关之间是否开路，而产生该开路侦测讯号。在其中一种较佳的实施例中，该操作讯号为一脉宽调变(pulsewidthmodulation,PWM)讯号，且该侦测时间点或该侦测时段发生于该操作讯号为低位准时。为达上述目的，就另一个观点言，本专利技术提供了一种功率开关控制电路的开路侦测方法，该功率开关控制电路用以根据一输入讯号，而于其中一操作讯号输出接脚产生一操作讯号，进而操作一功率开关；该功率开关控制电路的开路侦测方法用以侦测该功率开关控制电路与该功率开关间是否发生开路，该开路侦测方法包含：根据一致能讯号，提供一默认电流予该操作讯号输出接脚；以及于该默认电流供应予该操作讯号输出接脚时的一侦测时间点或一侦测时段中，根据该操作讯号输出接脚的电位或其变化，决定该操作讯号输出接脚与该功率开关之间是否开路，而产生一开路侦测讯号。在其中一种较佳的实施例中，该开路侦测方法还包含：于该默认电流供应予该操作讯号输出接脚时，箝位该操作讯号输出接脚的电位，使其不超过一电位上限。在其中一种较佳的实施例中，该侦测该操作讯号输出接脚与该功率开关之间是否开路，而产生一开路侦测讯号的步骤，包括：比较该操作讯号输出接脚的电位与一参考电位，产生一比较讯号，以示意该操作讯号输出接脚与该功率开关之间是否开路；以及闩锁该比较讯号，产生该开路侦测讯号。在其中一种较佳的实施例中，该侦测该操作讯号输出接脚与该功率开关之间是否开路，而产生一开路侦测讯号的步骤，还包括：根据该侦测时间点时，该操作讯号输出接脚的电位、或根据该侦测时段内，该操作讯号输出接脚的最高电位、或该侦测时段内，该操作讯号输出接脚的电位变化，或该侦测时段内，该操作讯号输出接脚的电位达到一预设电位所需的时间，以决定该操作讯号输出接脚与该功率开关之间是否开路，而产生该开路侦测讯号。在其中一种较佳的实施例中，该操作讯号为一脉宽调变(pulsewidthmodulation,PWM)讯号，且该侦测时间点或该侦测时段发生于该操作讯号为低位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率开关控制电路，用以根据一输入讯号，于其中一操作讯号输出接脚产生一操作讯号，而操作一功率开关，其特征在于，该功率开关控制电路包含：一电流注入电路，与该操作讯号输出接脚连接，用以根据一致能讯号，提供一默认电流予该操作讯号输出接脚；以及一开路侦测电路，与该电流注入电路耦接，用以于该预设电流供应予该操作讯号输出接脚时的一侦测时间点或一侦测时段中，根据该操作讯号输出接脚的电位或其变化，决定该操作讯号输出接脚与该功率开关之间是否开路，而产生一开路侦测讯号。

【技术特征摘要】
1.一种功率开关控制电路，用以根据一输入讯号，于其中一操作讯号输出接脚产生一操作讯号，而操作一功率开关，其特征在于，该功率开关控制电路包含：一电流注入电路，与该操作讯号输出接脚连接，用以根据一致能讯号，提供一默认电流予该操作讯号输出接脚；以及一开路侦测电路，与该电流注入电路耦接，用以于该预设电流供应予该操作讯号输出接脚时的一侦测时间点或一侦测时段中，根据该操作讯号输出接脚的电位或其变化，决定该操作讯号输出接脚与该功率开关之间是否开路，而产生一开路侦测讯号。2.如权利要求1所述的功率开关控制电路，其中，还包含一涌浪电流保护电路，与该操作讯号输出接脚耦接，用以于该预设电流供应予该操作讯号输出接脚时，箝位该操作讯号输出接脚的电位，使其不超过一电位上限。3.如权利要求2所述的功率开关控制电路，其中，该输入讯号经过一上下桥电路所构成的驱动电路而传送给该操作讯号输出接脚，其中，该上下桥电路包含：一上桥缓冲器，根据该输入讯号，而控制一上桥开关；以及一下桥缓冲器，根据该输入讯号，而控制一下桥开关，其中，该上桥开关与该下桥开关为相反型态的晶体管，或该上桥开关与该下桥开关为相同型态的晶体管而该下桥缓冲器与上桥缓冲器其中之一且唯一为反相缓冲器；且该涌浪电流保护电路包括：该下桥开关；以及一开关，电连接于该下桥开关的栅极与电流流入端之间，且受控于该致能讯号；其中，当该致能讯号导通时，该下桥开关构成一二极管箝位电路。4.如权利要求1所述的功率开关控制电路，其中，该开路侦测电路包括：一比较电路，与该操作讯号输出接脚耦接，用以比较该操作讯号输出接脚的电位与一参考电位，产生一比较讯号，以示意该操作讯号输出接脚与该功率开关之间是否开路；以及一闩锁电路，与该比较电路耦接，用以闩锁该比较讯号，产生该开路侦测讯号。5.如权利要求1所述的功率开关控制电路，其中，该开路侦测电路根据该侦测时间点时，该操作讯号输出接脚的电位、或根据该侦测时段内，该操作讯号输出接脚的最高电位、或该侦测时段内，该操作讯号输出接脚的电位变化，或该侦测时段内，该操作讯号输出接脚的电位达...

【专利技术属性】
技术研发人员：竺培圣，唐健夫，陈曜洲，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71