一种同步整流开关电源的开路保护系统技术方案

本发明专利技术公开了一种同步整流开关电源的开路保护系统，其属于同步整流开关电源的技术领域，其方案包括开路保护系统包括依次连接的开路检测模块、开路判断模块和开路逻辑模块；所述开路检测模块用于检测二极管和/或开关管的压降；所述开路判断模块用于根据开路检测模块检测出的压降判断驱动芯片的驱动引脚与开关管的栅极是否开路；所述开路逻辑模块用于记录开路判断模块的判断结果，并在判断结果为开路时发出同步整流开路控制信号。本申请具有通过该方式检测能够更加准确的判断开关管的开路情况，尽可能确保对同步整流开关电源的保护的效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种同步整流开关电源的开路保护系统


[0001]本专利技术涉及同步整流开关电源的
，尤其是涉及一种同步整流开关电源的开路保护系统。

技术介绍

[0002]同步整流技术的应用在开关电源控制系统中非常普遍，在大电流输出场合，同步整流开关打开，利用开关器件很低的导通电阻替代整流二极管可以提升开关电源效率。
[0003]目前现有技术中同步整流控制的开关电源系统，包括变压器T和驱动芯片U1，变压器T的次边回路处设有开关管Q2，驱动芯片U1控制开关管Q2导通或断开。由于电路中的开关管Q2存在开路的情况，因此开关电源系统还包括用于判断开关管Q2的状态的同步整流开路保护系统。
[0004]在实现本申请的过程中，专利技术人发现上述技术至少存在以下问题：若开关管Q2未完全开路，同步整流开路保护系统可能无法准确判断开关管Q2的状态，进而不能及时关闭开关电源。

技术实现思路

[0005]为了解决若开关管Q2未完全开路，同步整流开路保护系统可能无法准确判断开关管Q2的状态，进而不能对同步整流开关电源进行保护的问题，本申请提供一种同步整流开关电源的开路保护系统。
[0006]本申请提供一种同步整流开关电源的开路保护系统，采用如下的技术方案；一种同步整流开关电源的开路保护系统，所述同步整流开关电源包括变压器和设置在变压器次边回路上的开关管，所述开关管并联有二极管，所述开路保护系统包括依次连接的开路检测模块、开路判断模块(7)和开路逻辑模块；所述开路检测模块用于检测二极管和/或开关管的压降；所述开路判断模块用于根据开路检测模块检测出的压降判断驱动芯片的驱动引脚与开关管的栅极是否开路；所述开路逻辑模块用于记录开路判断模块的判断结果，并在判断结果为开路时发出同步整流开路控制信号。
[0007]通过采用上述技术方案，通过对二极管和/或开关管的压降进行检测，当检测到的压降为0.3V
‑
0.4V之间时，则说明检测到的是开关管两端的压降，进而说明开关管没有开路；当检测到的压降为0.7V时，则说明检测到的是二极管两端的压降，进而说明开关管开路，通过该方式检测能够更加准确的判断开关管的开路情况，尽可能确保对同步整流开关电源的保护。
[0008]在一个具体的可实施方案中，所述开路检测模块包括第一运算放大器，所述第一运算放大器用于根据二极管和/或开关管两端的电压计算得到压降。
[0009]通过采用上述技术方案，当开关管开路时，第一运算放大器接收到的是二极管两
端的电压；当开关管没有开路时，第一运算放大器接收到的是开关管两端的电压，通过直接检测电压能够提高判断开关管的开路情况的准确性。
[0010]在一个具体的可实施方案中，所述第一运算放大器的反向输入端连接有第一输入电阻R1，所述第一运算放大器的反向输入端和第一运算放大器的输出端之间设有反馈电阻R2，所述第一运算放大器的同相输入端连接有第二输入电阻R3和接地电阻R4。
[0011]通过采用上述技术方案，两个输入信号分别通过R1、R3与运算放大器的反向输入端及同相输入端相连，反馈电阻R2使运放工作在线性区，根据两个输入信号的电压、R1、R2、R3和R4计算出压降，从而便于通过压降更加准确地判断开关管的开路情况的准确性。
[0012]在一个具体的可实施方案中，所述开路判断模块包括第二运算放大器，所述第二运算放大器的输入包括内部基准电路发出的基准电压，所述第二运算放大器用于根据基准电压和第一运算放大器输出的压降判断驱动芯片的驱动引脚与开关管的栅极是否开路。
[0013]通过采用上述技术方案，根据压降能够更加准确地判断驱动芯片的驱动引脚与开关管的栅极是否开路。
[0014]在一个具体的可实施方案中，所述开路逻辑模块包括D触发器和锁存器，所述D触发器和锁存器串联设置，所述D触发器的输入端与第二运算放大器的输出端相连接。
[0015]通过采用上述技术方案，通过D触发器和锁存器将判断结果存储起来，并根据判断结果控制开路逻辑模块输出同步整流开路控制信号，进而控制同步整流开关电源关闭。
[0016]在一个具体的可实施方案中，所述D触发器有若干个，若干个所述D触发器均串联设置。
[0017]通过采用上述技术方案，若干个D触发器串联，通过计时并多次记录开路判断模块的判断结果，当若干个D触发器的输出均为高信号时，则判断驱动芯片的驱动引脚与开关管的栅极开路，提高了检测的准确性。
[0018]在一个具体的可实施方案中，所述锁存器由第一或非门和第二或非门组成，所述第一或非门的两个输入端分别为第二或非门的输出和D触发器的输出，所述第二或非门的两个输入端分别为第一或非门的输出和一个低信号。
[0019]通过采用上述技术方案，锁存器将输出高电平并保持锁定直至系统重启复位，能够很好的保护电路。
[0020]在一个具体的可实施方案中，所述第二或非门输入为低信号的输入端连接有非门，所述非门的输入为上电使能信号。
[0021]通过采用上述技术方案，上电使能信号在驱动芯片的驱动引脚与开关管的栅极开路时输出为高信号，通过非门转换成低信号输入第二或非门，从而使得锁存器输出的信号为高信号，便于控制同步整流开关电源关闭。
[0022]在一个具体的可实施方案中，所述第一运算放大器、第二运算放大器、D触发器和锁存器均集成在所述驱动芯片内部。
[0023]通过采用上述技术方案，使用驱动芯片即可检测驱动芯片的驱动引脚与开关管的栅极的开路情况，无需使用其他元器件，使得检测更加便捷。
[0024]在一个具体的可实施方案中，所述开关管为MOS管。
[0025]通过采用上述技术方案，MOS管内部具有寄生二极管，在MOS管开路时，电流仍能通过寄生二极管通过。
[0026]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.通过对二极管和/或开关管的压降进行检测，当检测到的压降为0.3V
‑
0.4V之间时，则说明检测到的是开关管两端的压降，进而说明开关管没有开路；当检测到的压降为0.7V时，则说明检测到的是二极管两端的压降，进而说明开关管开路，通过该方式检测能够更加准确的判断开关管的开路情况，尽可能确保对同步整流开关电源的保护。
[0027]2.若干个D触发器串联，通过计时并多次记录开路判断模块的判断结果，当若干个D触发器的输出均为高信号时，则判断驱动芯片的驱动引脚与开关管的栅极开路，提高了检测的准确性。
附图说明
[0028]图1是本申请实施例中开关电源系统的整体结构示意图。
[0029]图2是本申请实施例中同步整流控制器的整体结构示意图。
[0030]图3是本申请实施例中同步整流开路保护系统的整体结构示意图。
[0031]图4是本申请实施例中开路检测模块的结构示意图。
[0032]图5是本申请实施例中开路判断模块的结构示意图。
[0033]图6是本申请实施例中开路逻辑模块的结构示意图。
[0034]附图标记说明：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同步整流开关电源的开路保护系统，所述同步整流开关电源包括变压器(1)、驱动芯片(4)和设置在变压器(1)次边回路上的开关管(3)，驱动芯片(4)的驱动引脚与开关管(3)的栅极相连，其特征在于：所述开关管(3)并联有二极管(5)，所述开路保护系统包括依次连接的开路检测模块(6)、开路判断模块(7)和开路逻辑模块(8)；所述开路检测模块(6)用于检测二极管(5)和/或开关管(3)的压降；所述开路判断模块(7)用于根据开路检测模块(6)检测出的压降判断驱动芯片(4)的驱动引脚与开关管(3)的栅极是否开路；所述开路逻辑模块(8)用于记录开路判断模块(7)的判断结果，并在判断结果为开路时发出同步整流开路控制信号。2.根据权利要求1所述的一种同步整流开关电源的开路保护系统，其特征在于：所述开路检测模块(6)包括第一运算放大器(61)，所述第一运算放大器(61)用于根据二极管(5)和/或开关管(3)两端的电压计算得到压降。3.根据权利要求2所述的一种同步整流开关电源的开路保护系统，其特征在于：所述第一运算放大器(61)的反向输入端连接有第一输入电阻R1，所述第一运算放大器(61)的反向输入端和第一运算放大器(61)的输出端之间设有反馈电阻R2，所述第一运算放大器(61)的同相输入端连接有第二输入电阻R3和接地电阻R4。4.根据权利要求2所述的一种同步整流开关电源的开路保护系统，其特征在于：所述开路判断模块(7)包括第二运算放大器(71)，所述第二运算放大器(71)的输入包括内部基准电路(13)发出的基准...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹伊榕，
申请(专利权)人：苏州美思迪赛半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：