一种过压保护电路及方法、以及开关电源技术

本发明专利技术提供了一种过压保护电路及方法、以及开关电源，所述过压保护电路包括于开关电源中，过压保护电路包括比较电路以及采样电路；比较电路的第一输入端通过采样电路连接至开关电源的功率开关管的漏极，用于采样功率开关管的漏极电压信号；比较电路的第二输入端用于接收第一参考电压信号；比较电路的输出端通过控制电路连接至功率开关管的控制端，控制电路用于控制功率开关管动作；比较电路用于将采样的漏极电压信号与第一参考电压信号进行比较；当采样的漏极电压信号大于第一参考电压信号时，比较电路的输出端输出第一控制信号，以使得所述控制电路控制所述功率开关管关断。本发明专利技术的过压保护电路的成本低、集成度高、保护效果好、抗干扰性强。

【技术实现步骤摘要】
一种过压保护电路及方法、以及开关电源
本专利技术涉及电子
，特别涉及一种过压保护电路及方法、以及开关电源。
技术介绍
开关电源中通常需要设置过压保护电路，以对开关电源中的功率开关管等器件进行过压保护。其中，图1为相关技术中的过压保护电路的结构示意图，如图1所示，所述过压保护电路中包括有电阻R1、电阻R2、比较器，三者的连接关系可以如图1所示。以及，所述比较器的负相输入端还用于接收一参考电压Vref。其中，参考图1，所述过压保护电路的输入端与开关电源的输入端连接，用于采样开关电源的输入电压VIN，所述输入电压VIN经过所述电阻R1和R2分压之后传输至所述比较器的正相输入端，所述比较器将所述分压后的电压与所述参考电压Vref进行比较，当分压后的电压大于所述参考电压Vref时，所述比较器的输出端会输出控制信号VOUT1，以控制与所述比较器的输出端连接的功率开关管关断，从而对功率开关管进行过压保护。但是，由于相关技术中的过压保护电路需要采样开关电源的输入电压，因此需要额外设置一个引脚，成本较高，抗干扰性低，且不利于提高集成度；另一方面，在例如基于反激式变换拓扑的开关电源中，功率开关管关断时实际漏极电压近似为输入电压和副边反射电压之和，也即漏极电压大于开关电源的输入电压，则会导致现有的过压保护电路无法很好的保护功率开关管，可能造成功率开关器件的损坏或者寿命减短。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种过压保护电路及方法、以及开关电源，以解决相关技术中的过压保护电路的保护效果差、成本高、抗干扰性低、集成度低的技术问题。为此本专利技术提供了一种过压保护电路，所述过压保护电路包括于开关电源中，所述过压保护电路包括比较电路以及采样电路；所述比较电路的第一输入端通过所述采样电路连接至所述开关电源的功率开关管的漏极，用于采样所述功率开关管的漏极电压信号；所述比较电路的第二输入端连接至第一参考电压，用于接收第一参考电压信号；所述比较电路的输出端通过一控制电路连接至所述功率开关管的控制端，所述控制电路用于控制所述功率开关管动作；其中，所述比较电路用于将采样的漏极电压信号与所述第一参考电压信号进行比较；当所述采样的漏极电压信号大于所述第一参考电压信号时，所述比较电路的输出端输出第一控制信号，以使得所述控制电路控制所述功率开关管关断。可选的，所述比较电路的第二输入端还连接至第二参考电压，用于接收第二参考电压信号，所述第一参考电压信号高于所述第二参考电压信号；当所述采样的漏极电压信号小于所述第二参考电压信号时，所述比较电路的输出端输出第二控制信号，以使得所述控制电路控制所述功率开关管允许开通。可选的，所述比较电路的第二输入端经由第一开关接收所述第一参考电压信号，经由第二开关接收所述第二参考电压信号。可选的，所述比较电路还包括一第三输入端，所述比较电路的第三输入端用于接收使能信号，所述使能信号用于控制所述比较电路工作或不工作；其中，所述功率开关管关闭时刻至预设时刻之间，所述使能信号控制所述比较电路不工作；以及，在所述预设时刻至所述功率开关管开通时刻，所述使能信号变化，使所述比较电路工作，用于将所述采样的漏极电压信号与所述第一参考电压信号或所述第二参考电压信号进行比较。可选的，所述控制电路接收到所述第一控制信号并持续第一预设时段后，所述控制电路控制所述功率开关管关断；以及，所述控制电路接收到所述第二控制信号并持续第二预设时段后，所述控制电路控制所述功率开关管允许开通。可选的，所述比较电路的输出端信号还控制所述第一开关和所述第二开关的开通和关断；其中，当所述比较电路的输出端信号指示所述功率开关管关断时，所述比较电路控制所述第一开关关断以及第二开关开通；当所述输出端信号指示所述功率开关管允许开通时，所述比较电路控制所述第一开关开通以及第二开关关断。可选的，所述过压保护电路集成于一封装体内，所述封装体上设置一引脚，所述引脚连接所述功率开关管的漏极。可选的，所述采样电路包括采样电阻，所述采样电阻集成于所述封装体内，并连接所述引脚。此外，本专利技术还提供了一种过压保护方法，所述过压保护方法包括：提供如上所述的过压保护电路；所述过压保护电路中的比较电路将采样的漏极电压信号与第一参考电压信号进行比较；当所述采样的漏极电压信号大于所述第一参考电压信号时，所述比较电路的输出端输出第一控制信号，以控制功率开关管关断。可选的，所述比较电路的第二输入端还连接至第二参考电压，用于接收第二参考电压信号，所述第一参考电压信号高于所述第二参考电压信号；以及，所述过压保护方法还包括：当所述采样的漏极电压信号小于所述第二参考电压信号时，所述比较电路的输出端输出第二控制信号，以使得所述控制电路控制所述功率开关管允许开通。可选的，所述比较电路的第二输入端经由第一开关接收所述第一参考电压信号，经由第二开关接收所述第二参考电压信号。可选的，所述比较电路还包括一第三输入端，所述比较电路的第三输入端用于接收使能信号，所述使能信号用于控制所述比较电路工作或不工作；以及，所述过压保护方法还包括：所述功率开关管关闭时刻至预设时刻之间，使得所述使能信号控制所述比较电路不工作；以及，在所述预设时刻至所述功率开关管开通时刻，使得所述使能信号变化，以控制所述比较电路工作，用于将所述采样的漏极电压信号与所述第一参考电压信号和所述第二参考电压信号进行比较。可选的，所述过压保护方法还包括：当所述控制电路接收到所述第一控制信号并持续第一预设时段后，使得所述控制电路控制所述功率开关管关断；以及，当所述控制电路接收到所述第二控制信号并持续第二预设时段后，使得所述控制电路控制所述功率开关管允许开通。可选的，所述方法还包括：当所述比较电路的输出端信号指示所述功率开关管关断时，所述比较电路控制所述第一开关关断以及第二开关开通；当所述输出端信号指示所述功率开关管允许开通时，所述比较电路控制所述第一开关开通以及第二开关关断。最后，本专利技术还提供了一种开关电源，所述开关电源包括如上所述的过压保护电路。综上所述，本专利技术提供的过压保护电路及方法、以及开关电源中，所述过压保护电路是直接采样功率开关管的漏极电压信号，并直接基于所采样的漏极电压信号来进行过压检测，以判断是否需要控制所述功率开关管关断以进行过压保护的，则检测准确性较高，且可以及时、准确地保护功率开关管，达到更好的过压保护效果。同时，本专利技术中，由于是基于功率开关管的漏极电压来进行过压检测的，因此可以使得所述过压保护电路直接连接至功率开关管的漏极引脚(例如可以采用片内集成高压电阻的方式将过压保护电路与功率开关管集成于一封装体中)，从而无需额外设置引脚检测输入电压，可以降低成本、提高抗干扰性且集成度较高。此外，本专利技术中，具体是当控制电路接收到第一控制信号的时长持续第一预设时段后，才会控制所述功率开关管关断以进行过压保护；以及，当控制电路接收到第二控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过压保护电路，所述过压保护电路包括于开关电源中，其特征在于，所述过压保护电路包括比较电路以及采样电路；/n所述比较电路的第一输入端通过所述采样电路连接至所述开关电源的功率开关管的漏极，用于采样所述功率开关管的漏极电压信号；所述比较电路的第二输入端连接至第一参考电压，用于接收第一参考电压信号；所述比较电路的输出端通过一控制电路连接至所述功率开关管的控制端，所述控制电路用于控制所述功率开关管动作；/n其中，所述比较电路用于将采样的漏极电压信号与所述第一参考电压信号进行比较；当所述采样的漏极电压信号大于所述第一参考电压信号时，所述比较电路的输出端输出第一控制信号，以使得所述控制电路控制所述功率开关管关断。/n

【技术特征摘要】
1.一种过压保护电路，所述过压保护电路包括于开关电源中，其特征在于，所述过压保护电路包括比较电路以及采样电路；
所述比较电路的第一输入端通过所述采样电路连接至所述开关电源的功率开关管的漏极，用于采样所述功率开关管的漏极电压信号；所述比较电路的第二输入端连接至第一参考电压，用于接收第一参考电压信号；所述比较电路的输出端通过一控制电路连接至所述功率开关管的控制端，所述控制电路用于控制所述功率开关管动作；
其中，所述比较电路用于将采样的漏极电压信号与所述第一参考电压信号进行比较；当所述采样的漏极电压信号大于所述第一参考电压信号时，所述比较电路的输出端输出第一控制信号，以使得所述控制电路控制所述功率开关管关断。


2.如权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述比较电路的第二输入端还连接至第二参考电压，用于接收第二参考电压信号，所述第一参考电压信号高于所述第二参考电压信号；
当所述采样的漏极电压信号小于所述第二参考电压信号时，所述比较电路的输出端输出第二控制信号，以使得所述控制电路允许所述功率开关管开通。


3.如权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于，所述比较电路的第二输入端经由第一开关接收所述第一参考电压信号，经由第二开关接收所述第二参考电压信号。


4.如权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于，所述比较电路还包括一第三输入端，所述比较电路的第三输入端用于接收使能信号，所述使能信号用于控制所述比较电路工作或不工作；
其中，所述功率开关管关闭时刻至预设时刻之间，所述使能信号控制所述比较电路不工作；以及，在所述预设时刻至所述功率开关管开通时刻，所述使能信号变化，使所述比较电路工作，用于将所述采样的漏极电压信号与所述第一参考电压信号或所述第二参考电压信号进行比较。


5.如权利要求1或2所述的过压保护电路，其特征在于，所述控制电路接收到所述第一控制信号并持续第一预设时段后，所述控制电路控制所述功率开关管关断；以及，所述控制电路接收到所述第二控制信号并持续第二预设时段后，所述控制电路允许制所述功率开关管开通。


6.如权利要求3所述的过压保护电路，其特征在于，所述比较电路的输出端信号还控制所述第一开关和所述第二开关的开通和关断；其中，当所述比较电路的输出端信号指示所述功率开关管关断时，所述比较电路控制所述第一开关关断以及第二开关开通；当所述控制电路指示所述功率开关管允许开通时，所述比较电路控制所述第一开关开通以及第二开关关断。


7.如权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述过压保护电路集成于一封装体内，所述封装体...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨朋博，谢厚林，李岳辉，郜小茹，
申请(专利权)人：上海晶丰明源半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31