The maximum conduction time of the external components of the switching mode power supply is determined by the actual ambient temperature of the device before the external components are introduced. Therefore, when the temperature is low, the running time of the external components is prolonged, and when the temperature is high, the running time of the external components is reduced.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于开关模式电源的功率部件的基于计时器的热保护
技术介绍
开关模式电源是众所周知的。它们通常包括或包含集成电路控制器、电感器、电容器和高载流半导体,该高载流半导体通常是二极管和场效应晶体管(FET),其由集成电路控制器控制以切换并且耗散大量功率。除了所谓的智能MOSFET之外,一般与开关模式电源一起使用的二极管和FET不具有热保护并且易受热损坏。开关模式电源的众所周知的特征是即使当电源的输入电压低或在下降时,它们也能够提供相对恒定的输出电压。在“汽车”应用中,开关模式电源经常需要在车辆的蓄电池端子电压非常低(例如,大约三伏)时运行,这在发动机起动期间经常发生。当车辆中的蓄电池电压的端子电压变低时,开关模式电源必须然后能够承载对应地大量的输入电流以便维持其输出电压。换句话说,为了维持恒定的输出功率,如果仅在短时间段内,开关模式电源的平均输入电流可能必须实质地增加。还众所周知的是,随着电源的输入电压降低,开关模式电源效率能够降低。效率损失进一步增加了提供恒定输出电压所需的平均输入电流。由过量电流流过开关模式电源的半导体导致的过度功率耗散将导致器件过早失效。如果这些器件没有其自身的热保护,它们最终将被破坏。现有技术开关模式电源采用三种不同的技术来避免通过由电流导致的过度热耗散破坏半导体。一种解决方案是加大外部功率部件的尺寸或者有余量地设计用于器件的热同步,使得半导体能够在最坏情况条件下无限期地运行。这种解决方案的明显缺点是超出必要的外部功率部件的增加的尺寸和成本,并且通常是不可接受的解决方案,其中,电子电路的成本和物理尺寸是重要的。保护器件免受过温度的另一种现有技术解 ...
【技术保护点】
1.一种开关模式电源,包括:晶体管,所述晶体管被配置为从具有输出电压的电池向负载提供电流,来自所述电池的所述输出电压响应于通过所述晶体管施加到所述电池的负载而改变,所述晶体管具有联接到所述电池的输入节点、联接到所述负载的输出节点以及控制节点,其中,施加到所述控制节点的信号确定所述晶体管是导通和传导的还是截止和不传导的;处理器,所述处理器具有控制输入端和联接到所述晶体管的所述控制节点的输出端,所述处理器被配置为使所述晶体管导通和截止并且从而控制所述晶体管向所述负载提供电流,来自所述晶体管并提供到所述负载的所述输出电压基本上独立于从所述电池到所述晶体管的所述输入电压,但取决于从所述电池流过所述晶体管的电流量,所述处理器附加地被配置为响应于由所述处理器在所述处理器的控制输入端处接收的禁用信号而禁用所述晶体管;热保护电路,所述热保护电路被联接到所述处理器的控制输入端,所述热保护电路包括环境温度传感器、计数器和比较器,所述热保护电路被配置为响应于以下参数向所述处理器提供禁用信号:由所述环境温度传感器确定的环境温度;所述电池电压;以及所述晶体管导通并向所述负载提供电流的时间量。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.23 US 15/2738041.一种开关模式电源,包括:晶体管,所述晶体管被配置为从具有输出电压的电池向负载提供电流,来自所述电池的所述输出电压响应于通过所述晶体管施加到所述电池的负载而改变,所述晶体管具有联接到所述电池的输入节点、联接到所述负载的输出节点以及控制节点,其中,施加到所述控制节点的信号确定所述晶体管是导通和传导的还是截止和不传导的;处理器,所述处理器具有控制输入端和联接到所述晶体管的所述控制节点的输出端,所述处理器被配置为使所述晶体管导通和截止并且从而控制所述晶体管向所述负载提供电流,来自所述晶体管并提供到所述负载的所述输出电压基本上独立于从所述电池到所述晶体管的所述输入电压,但取决于从所述电池流过所述晶体管的电流量,所述处理器附加地被配置为响应于由所述处理器在所述处理器的控制输入端处接收的禁用信号而禁用所述晶体管;热保护电路,所述热保护电路被联接到所述处理器的控制输入端,所述热保护电路包括环境温度传感器、计数器和比较器,所述热保护电路被配置为响应于以下参数向所述处理器提供禁用信号:由所述环境温度传感器确定的环境温度;所述电池电压;以及所述晶体管导通并向所述负载提供电流的时间量。2.根据权利要求1所述的开关模式电源,其中,所述热保护电路被配置为改变响应于所述环境温度中的变化而将所述禁用信号提供到所述处理器经过的时间。3.根据权利要求1所述的开关模式电源,其中,所述计数器是循环计数器。4.根据权利要求1所述的开关模式电源,其中,所述计数器是计时器。5.根据权利要求1所述的开关模式电源,其中,所述热保护电路包括:计数器;最大计数寄存器...
【专利技术属性】
技术研发人员:M扎金,A费希,
申请(专利权)人:大陆汽车系统公司,
类型:发明
国别省市:美国,US
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