电流采样电阻短路保护电路、方法、芯片、系统及设备技术方案

一种电流采样电阻短路保护电路、方法、芯片、系统及设备。所述电流采样电阻短路保护电路包括：负载模式确定电路，适于在所述变压器异名端的电压向上过零后，基于所述变压器的工作状态，确定开关电源系统当前的负载模式，并输出负载标识信号；逻辑保护电路，适于基于所述负载标识信号，输出是否触发电流采样电阻短路保护的标识信号；当所述负载标识信号表示开关电源系统当前的负载模式为重负载模式时，触发所述电流采样电阻短路保护；当所述负载标识信号表示开关电源系统当前的负载模式为轻负载模式时，不触发所述电流采样电阻短路保护。采用上述方案，可以在保证外围系统精简的条件下，精准的实现电流采样电阻短路保护。精准的实现电流采样电阻短路保护。精准的实现电流采样电阻短路保护。

【技术实现步骤摘要】
电流采样电阻短路保护电路、方法、芯片、系统及设备


[0001]本专利技术涉及充电
，具体涉及一种电流采样电阻短路保护电路、方法、芯片、系统及设备。

技术介绍

[0002]出于满足可靠性和不同电源电压应用范围的要求，在应用于开关电源系统的芯片中，集成电流采样电阻保护设计，电流采样电阻保护也称限功率电源(limited power source，LPS)。电流采样电阻短路，限制了向负载输出的电压、电流及功率，由此可以避免出现电路中电流过大、功率过高而使电路损坏的情况，降低安全隐患。
[0003]目前，主要通过限制输出电流的方式，实现电流采样电阻短路保护。
[0004]但是，现有通过限制输出电流的方式实现电流采样电阻短路保护的方案，难以在保证外围系统精简的条件下，精准的实现电流采样电阻短路保护。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的问题是：在保证外围系统精简的条件下，精准的实现电流采样电阻短路保护。
[0006]为解决上述问题，本专利技术实施例提供了一种电流采样电阻短路保护电路，所述电流采样电阻短路保护电路包括：
[0007]过零检测电路，适于在变压器的次级侧电流采样电阻短路时，检测变压器异名端的电压，判断所述变压器异名端的电压是否向上过零，并输出检测结果信号；
[0008]负载模式确定电路，与所述过零检测电路连接，适于在所述变压器异名端的电压向上过零后，基于所述变压器的工作状态，确定开关电源系统当前的负载模式，并输出负载标识信号；
[0009]逻辑保护电路，与所述负载模式确定电路连接，适于基于所述负载标识信号，输出是否触发电流采样电阻短路保护的标识信号；
[0010]当所述负载标识信号表示开关电源系统当前的负载模式为重负载模式时，所述逻辑保护电路输出触发所述电流采样电阻短路保护的标识信号；当所述负载标识信号表示开关电源系统当前的负载模式为轻负载模式时，所述逻辑保护电路输出不触发所述电流采样电阻短路保护的标识信号。
[0011]可选地，所述负载模式确定电路，包括：
[0012]屏蔽时长计数子电路，与所述过零检测电路连接，适于在所述变压器异名端的电压向上过零后，判断是否达到所述预设屏蔽时长，并在达到所述预设屏蔽时长后，输出变压器工作状态信号，所述变压器工作状态信号用于表示所述变压器的导通时间和消磁时间；
[0013]负载模式识别子电路，与所述屏蔽时长计数子电路连接，适于基于所述变压器工作状态信号，确定开关电源系统当前的负载模式，并输出负载标识信号。
[0014]可选地，所述负载模式识别子电路，包括：
[0015]谷底个数检测模块，适于基于所述变压器工作状态信号，在变压器消磁时间内，对变压器异名端谐振信号的谷底个数进行计数，若谷底个数连续达到预设谷底个数，则输出表征轻负载模式的负载标识信号，否则输出表征重负载模式对应的负载标识信号。
[0016]可选地，所述谷底个数检测模块，包括：第一反相器，第一或非门电路及第三计数器；
[0017]所述第一反相器，输入端接入所述次级侧电流采样电阻短路的标识信号，输出端与所述第一或非门电路的第一输入端连接；
[0018]所述第一或非门电路，第二输入端与所述屏蔽时长计数子电路连接，输出端与所述第三计数器的使能端连接；
[0019]所述第三计数器，控制端与所述过零检测电路的输出端连接，输出端与所述逻辑保护电路连接。
[0020]可选地，所述逻辑保护电路，适于在所述谷底个数检测模块输出表征轻负载模式的负载标识信号，且变压器的次级侧电流采样电阻短路时，进行计时，并在达到第一预设时长后，触发电流采样电阻保护。
[0021]可选地，所述逻辑保护电路，包括：第二反相器、第一与门电路、第四计数器及第一RS触发器，其中：
[0022]所述第二反相器，输入端适于接入所述表征轻负载模式的负载标识信号，输出端与所述第一与门电路的第一输入端连接；
[0023]所述第一与门电路，第二输入端接入所述次级侧电流采样电阻短路的标识信号；
[0024]所述第四计数器，控制端接入第二时钟信号，使能端与所述第一与门电路的输出端连接，输出端与所述第一RS触发器的设置端连接；
[0025]所述第一RS触发器，复位端与所述第一反相器的输出端连接，使能端接入所述负载标识信号，输出端输出所述是否触发电流采样电阻短路保护的标识信号。
[0026]可选地，所述负载模式识别子电路，包括：
[0027]开关频率检测模块，适于对所述变压器工作状态信号的频率进行检测，若第二预设时长内所述变压器工作状态信号的频率达到预设频率值，则输出表征重负载模式的负载标识信号，否则输出表征轻负载模式的负载标识信号。
[0028]可选地，所述开关频率检测模块，包括：使能信号产生子模块及第五计数器；其中：
[0029]使能信号产生子模块，适于基于第三时钟信号，产生开关频率计数信号至所述第五计数器的使能端；
[0030]第五计数器，与所述使能信号产生子模块连接，以所述开关频率计数信号作为使能信号，对所述变压器工作状态信号的频率进行计数，并在第二预设时长内所述变压器工作状态信号的频率达到预设频率值，则输出所述表征重负载模式的负载标识信号，否则输出所述表征轻负载模式的负载标识信号。
[0031]可选地，所述逻辑保护电路，包括：第二RS触发器，其中：
[0032]所述第二RS触发器，复位端接入所述次级侧电流采样电阻短路的标识信号的反相信号，设置端与所述第五计数器的输出端连接，输出端输出所述是否触发电流采样电阻短路保护的标识信号。
[0033]可选地，所述过零检测电路，包括：
[0034]第一比较电路，第一输入端与所述变压器异名端连接，第二输入端与所述变压器同名端连接，适于对所述变压器异名端的电压和所述变压器同名端的电压进行比较，得到电压比较结果信号；
[0035]消隐电路，与所述第一比较电路的输出端连接，适于对所述电压比较结果信号执行消隐操作；
[0036]第一延时电路，与所述消隐电路连接，适于对消隐后的电压比较结果信号进行延时；
[0037]第一与非门电路，与所述第一比较电路的输出端及所述第一延时电路的输出端连接，输出端输出所述检测结果信号。
[0038]本专利技术实施例还提供了一种电流采样电阻短路保护方法，所述方法包括：
[0039]在变压器的次级侧电流采样电阻短路时，检测变压器异名端的电压，判断所述变压器异名端的电压是否向上过零，并输出检测结果信号；
[0040]在所述变压器异名端的电压向上过零后，基于所述变压器的工作状态，确定开关电源系统当前的负载模式，并生成负载标识信号；
[0041]基于所述负载标识信号，判断触发电流采样电阻短路保护；
[0042]当所述负载标识信号表示开关电源系统当前的负载模式为重负载模式时，判定触发电流采样电阻短路保护；当所述负载标识信号表示开关电源系统当前的负本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流采样电阻短路保护电路，其特征在于，包括：过零检测电路，适于在变压器的次级侧电流采样电阻短路时，检测变压器异名端的电压，判断所述变压器异名端的电压是否向上过零，并输出检测结果信号；负载模式确定电路，与所述过零检测电路连接，适于在所述变压器异名端的电压向上过零后，基于所述变压器的工作状态，确定开关电源系统当前的负载模式，并输出负载标识信号；逻辑保护电路，与所述负载模式确定电路连接，适于基于所述负载标识信号，输出是否触发电流采样电阻短路保护的标识信号；当所述负载标识信号表示开关电源系统当前的负载模式为重负载模式时，所述逻辑保护电路输出触发所述电流采样电阻短路保护的标识信号；当所述负载标识信号表示开关电源系统当前的负载模式为轻负载模式时，所述逻辑保护电路输出不触发所述电流采样电阻短路保护的标识信号。2.如权利要求1所述的电流采样电阻短路保护电路，其特征在于，所述负载模式确定电路，包括：屏蔽时长计数子电路，与所述过零检测电路连接，适于在所述变压器异名端的电压向上过零后，判断是否达到预设屏蔽时长，并在达到所述预设屏蔽时长后，输出变压器工作状态信号，所述变压器工作状态信号用于表示所述变压器的导通时间和消磁时间；负载模式识别子电路，与所述屏蔽时长计数子电路连接，适于基于所述变压器工作状态信号，确定开关电源系统当前的负载模式，并输出负载标识信号。3.如权利要求2所述的电流采样电阻短路保护电路，其特征在于，所述负载模式识别子电路，包括：谷底个数检测模块，适于基于所述变压器工作状态信号，在变压器消磁时间内，对变压器异名端谐振信号的谷底个数进行计数，若谷底个数连续达到预设谷底个数，则输出表征轻负载模式的负载标识信号，否则输出表征重负载模式对应的负载标识信号。4.如权利要求3所述的电流采样电阻短路保护电路，其特征在于，所述谷底个数检测模块，包括：第一反相器，第一或非门电路及第三计数器；所述第一反相器，输入端接入所述次级侧电流采样电阻短路的标识信号，输出端与所述第一或非门电路的第一输入端连接；所述第一或非门电路，第二输入端与所述屏蔽时长计数子电路连接，输出端与所述第三计数器的使能端连接；所述第三计数器，控制端与所述过零检测电路的输出端连接，输出端与所述逻辑保护电路连接。5.如权利要求4所述的电流采样电阻短路保护电路，其特征在于，所述逻辑保护电路，适于在所述谷底个数检测模块输出表征轻负载模式的负载标识信号，且变压器的次级侧电流采样电阻短路时，进行计时，并在达到第一预设时长后，触发电流采样电阻保护。6.如权利要求5所述的电流采样电阻短路保护电路，其特征在于，所述逻辑保护电路，包括：第二反相器、第一与门电路、第四计数器及第一RS触发器，其中：所述第二反相器，输入端适于接入所述表征轻负载模式的负载标识信号，输出端与所述第一与门电路的第一输入端连接；
所述第一与门电路，第二输入端接入所述次级侧电流采样电阻短路的标识信号；所述第四计数器，控制端接入第二时钟信号，使能端与所述第一与门电路的输出端连接，输出端与所述第一RS触发器的设置端连接；所述第一RS触发器，复位端与所述第一反相器的输出端连接，使能端接入所述负载标识信号，输出端输出所述是否触发电流采样电阻短路保护的标识信号。7.如权利要求2所述的电流采样电阻短路保护电路，其特征在于，所述负载模式识别子电路，包括：开关频率检测模块，适于对所述变压器工作状态信号的频率进行检测，若第二预设时长内所述变压器工作状态信号的频率达到预设频率值，则输出表征重负载模式的负载标识信号，否则输出表征轻负载模式的负载标识信号。8.如权利要求7所述的电流采样电阻短路保护电路，其特征在于，所述开关频率检测模块，包括：使能信号产生子模块及第五计数器；其中：使能信号产生子模块，适于基于第三时钟信号，产生开关频率计数信号至所述第五计数器的使能端；第五计数器，与所述使能信号产生子模块连...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦浩，陈静静，赵倡申，李海松，
申请(专利权)人：无锡芯朋微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：