CN113258534A - 功率变换器及其保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功率变换器及其保护电路，包括：电压采样模块用于对功率变换器的输入电压进行采样以获得电压采样值；第一温度自适应阈值保护模块用于根据功率变换器的温度分别生成高温过压保护阈值和高温欠压保护阈值，并将电压采样值分别与生成的阈值进行比较，以输出高温过压保护信号和高温欠压保护信号；第二温度自适应阈值保护模块用于根据功率变换器的温度分别生成低温过压保护阈值和低温欠压保护阈值，并将电压采样值分别与生成的阈值进行比较，以输出低温过压保护信号和低温欠压保护信号；控制模块用于根据上述四种保护信号对功率变换器进行保护，从而实现了根据温度变化对电气保护阈值的实时调整，同时兼顾实现高温和低温保护功能。

Description

功率变换器及其保护电路

技术领域

本发明涉及功率变换器技术领域，尤其涉及一种功率变换器的保护电路和一种功率变换器。

背景技术

功率变换器是所有电力及电子行业不可缺少的单元，但功率变换的实现又是根据不同的应用场合，功率等级及具体需求等出现了多种拓扑结构和控制方式。

对于较小功率的开关电源电路结构，现在大多数的实现方案都是基于硬件芯片控制的隔离变换电路，即主控制芯片在主要担负功率控制的同时也兼顾一些保护功能，现在许多的适配器、充电器及小功率的开关电源都是以这种方式实现的，而仅依靠芯片本身的一些保护机制，存在着保护精度差，保护功能不全等缺点，保护性能和可靠性都不高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种功率变换器的保护电路，保护阈值随着温度的变化实时调节，同时兼顾高温和低温的保护功能。

本发明的第二个目的在于提出一种功率变换器。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种功率变换器的保护电路，包括：电压采样模块，所述电压采样模块用于对所述功率变换器的输入电压进行采样以获得电压采样值；第一温度自适应阈值保护模块，所述第一温度自适应阈值保护模块与所述电压采样模块相连，所述第一温度自适应阈值保护模块用于根据所述功率变换器的温度分别生成高温过压保护阈值和高温欠压保护阈值，并对所述电压采样值和所述高温过压保护阈值进行比较以输出高温过压保护信号，以及对所述电压采样值和所述高温欠压保护阈值进行比较以输出高温欠压保护信号；第二温度自适应阈值保护模块，所述第二温度自适应阈值保护模块与所述电压采样模块相连，所述第二温度自适应阈值保护模块用于根据所述功率变换器的温度分别生成低温过压保护阈值和低温欠压保护阈值，并对所述电压采样值和所述低温过压保护阈值进行比较以输出低温过压保护信号，以及对所述电压采样值和所述低温欠压保护阈值进行比较以输出低温欠压保护信号；控制模块，所述控制模块分别与所述第一温度自适应阈值保护模块和所述第二温度自适应阈值保护模块相连，所述控制模块用于根据所述高温过压保护信号和所述高温欠压保护信号对所述功率变换器进行高温过欠压保护，并根据所述低温过压保护信号和所述低温欠压保护信号对所述功率变换器进行低温过欠压保护，以及根据所述高温过压保护信号、所述高温欠压保护信号、所述低温过压保护信号和所述低温欠压保护信号对所述功率变换器进行温度保护。

根据本发明实施例的功率变换器的保护电路，首先，电压采样模块对功率变换器的输入电压进行实时采样，以获得电压采样值，然后，第一温度自适应阈值保护模块根据功率变换器的温度分别生成高温过压保护阈值和高温欠压保护阈值，并对电压采样值和高温过压保护阈值进行比较以输出高温过压保护信号，以及对电压采样值和高温欠压保护阈值进行比较以输出高温欠压保护信号。第二温度自适应阈值保护模块根据功率变换器的温度分别生成低温过压保护阈值和低温欠压保护阈值，并对电压采样值和低温过压保护阈值进行比较以输出低温过压保护信号，以及对电压采样值和低温欠压保护阈值进行比较以输出低温欠压保护信号。控制模块根据高温过压保护信号和高温欠压保护信号对功率变换器进行高温过欠压保护，并根据低温过压保护信号和低温欠压保护信号对功率变换器进行低温过欠压保护，以及根据高温过压保护信号、高温欠压保护信号、低温过压保护信号和低温欠压保护信号对功率变换器进行温度保护。由此，该保护电路，能够实现保护阈值随着温度的变化实时调节，同时兼顾高温和低温的保护功能。

另外，根据本发明上述实施例的功率变换器的保护电路，还可以具有如下的附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，在预设标准温度下，所述高温过压保护阈值大于所述高温欠压保护阈值，所述高温过压保护阈值与所述低温过压保护阈值相等，所述高温欠压保护阈值与所述低温欠压保护阈值相等。

根据本发明的一个实施例，所述第一温度自适应阈值保护模块包括：高温过压保护单元，所述高温过压保护单元与所述电压采样模块相连，所述高温过压保护单元根据所述功率变换器的温度生成所述高温过压保护阈值，并对所述电压采样值和所述高温过压保护阈值进行比较以输出所述高温过压保护信号；高温欠压保护单元，所述高温欠压保护单元与所述电压采样模块相连，所述高温欠压保护单元根据所述功率变换器的温度生成所述高温欠压保护阈值，并对所述电压采样值和所述高温欠压保护阈值进行比较以输出所述高温欠压保护信号。

根据本发明的一个实施例，所述高温过压保护单元包括：第一电阻，所述第一电阻的一端连接到参考电源；第一热敏电阻，所述第一热敏电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连且具有第一节点，所述第一热敏电阻的另一端接地；第一比较器，所述第一比较器的正输入端与所述第一节点相连，所述第一比较器的负输入端与所述电压采样模块的输出端相连；第二电阻，所述第二电阻连接在所述第一比较器的正输入端与输出端之间。

根据本发明的一个实施例，所述高温欠压保护单元包括：第二热敏电阻，所述第二热敏电阻的一端连接到所述参考电源；第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第二热敏电阻的另一端相连且具有第二节点，所述第三电阻的另一端接地；第二比较器，所述第二比较器的负输入端与所述第二节点相连，所述第二比较器的正输入端与所述电压采样模块的输出端相连；第四电阻，所述第四电阻连接在所述第二比较器的正输入端与输出端之间。

根据本发明的一个实施例，所述第二温度自适应阈值保护模块包括：低温过压保护单元，所述低温过压保护单元与所述电压采样模块相连，所述低温过压保护单元根据所述功率变换器的温度生成所述低温过压保护阈值，并对所述电压采样值和所述低温过压保护阈值进行比较以输出所述低温过压保护信号；低温欠压保护单元，所述低温欠压保护单元与所述电压采样模块相连，所述低温欠压保护单元根据所述功率变换器的温度生成所述低温欠压保护阈值，并对所述电压采样值和所述低温欠压保护阈值进行比较以输出所述低温欠压保护信号。

根据本发明的一个实施例，所述低温过压保护单元包括：第三热敏电阻，所述第三热敏电阻的一端连接到参考电源；第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第三热敏电阻的另一端相连且具有第三节点，所述第五电阻的另一端接地；第三比较器，所述第三比较器的正输入端与所述第三节点相连，所述第三比较器的负输入端与所述电压采样模块的输出端相连；第六电阻，所述第六电阻连接在所述第三比较器的正输入端与输出端之间。

根据本发明的一个实施例，所述低温欠压保护单元包括：第七电阻，所述第七电阻的一端连接到所述参考电源；第四热敏电阻，所述第四热敏电阻的一端与所述第七电阻的另一端相连且具有第四节点，所述第四热敏电阻的另一端接地；第四比较器，所述第四比较器的负输入端与所述第四节点相连，所述第四比较器的正输入端与所述电压采样模块的输出端相连；第八电阻，所述第八电阻连接在所述第四比较器的正输入端与输出端之间。

根据本发明的一个实施例，所述控制模块包括：与门，所述与门包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端，所述第一输入端用于接收所述高温过压保护信号，所述第二输入端用于接收所述高温欠压保护信号，所述第三输入端用于接收所述低温过压保护信号，所述第四输入端用于接收所述低温欠压保护信号，所述与门在所述高温过压保护信号、所述高温欠压保护信号、所述低温过压保护信号和所述低温欠压保护信号中的任意一个为低电平信号时，输出低电平保护信号；控制芯片，所述控制芯片与所述与门的输出端相连，所述控制芯片根据所述低电平保护信号控制所述功率变换器停止输出。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种功率变换器，其包括上述的功率变换器的保护电路。

根据本发明实施例的功率变换器，通过上述的功率变换器的保护电路，能够实现保护阈值随着温度的变化实时调节，同时兼顾高温和低温的保护功能。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为根据本发明实施例的功率变换器的保护电路的方框示意图；

图2为根据本发明一个实施例的功率变换器的保护电路的方框示意图；

图3为根据本发明一个实施例的高温过压保护单元的电路图；

图4为根据本发明一个实施例的高温欠压保护单元的电路图；

图5为根据本发明一个实施例的低温过压保护单元的电路图；

图6为根据本发明一个实施例的低温欠压保护单元的电路图；

图7为根据本发明一个实施例的与门的电路图；

图8为根据本发明实施例的功率变换器的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例提出的功率变换器的保护电路和功率变换电路。

图1为根据本发明实施例的功率变换器的保护电路的方框示意图。

在本发明的一个实施例中，以功率变换器为开关电源为例，研究开关电源的交流输入电压的欠压保护、过压保护以及温度保护。在开关电源中，交流输入电压经过整流变为直流电压，再经过功率变换电路、输出采样电路、反馈与PWM控制电路实现交流电到直流电的变换。为了实现对开关电源的过压、欠压和温度保护，需要设置保护电路，下面将详细描述本申请的保护电路。

如图1所示，本发明的功率变换器的保护电路，包括：电压采样模块10、第一温度自适应阈值保护模块20、第二温度自适应阈值保护模块30和控制模块40。

其中，电压采样模块10用于对功率变换器的输入电压进行采样以获得电压采样值。第一温度自适应阈值保护模块20与电压采样模块10相连，第一温度自适应阈值保护模块20用于根据功率变换器的温度分别生成高温过压保护阈值和高温欠压保护阈值，并对电压采样值和高温过压保护阈值进行比较以输出高温过压保护信号，以及对电压采样值和高温欠压保护阈值进行比较以输出高温欠压保护信号。第二温度自适应阈值保护模块30与电压采样模块10相连，第二温度自适应阈值保护模块30用于根据功率变换器的温度分别生成低温过压保护阈值和低温欠压保护阈值，并对电压采样值和低温过压保护阈值进行比较以输出低温过压保护信号，以及对电压采样值和低温欠压保护阈值进行比较以输出低温欠压保护信号。控制模块40分别与第一温度自适应阈值保护模块20和第二温度自适应阈值保护模块30相连，控制模块40用于根据高温过压保护信号和高温欠压保护信号对功率变换器进行高温过欠压保护，并根据低温过压保护信号和低温欠压保护信号对功率变换器进行低温过欠压保护，以及根据高温过压保护信号、高温欠压保护信号、低温过压保护信号和低温欠压保护信号对功率变换器进行温度保护。

具体而言，在功率变换器上电工作时，交流输入线经过整流模块进行整流，将交流电变为直流电，然后通过电压采样模块10对整流后的直流电压进行采样。第一温度自适应阈值保护模块20获取功率变换器的温度，当功率变换器的温度大于设定温度时，生成高温过压保护阈值和高温欠压保护阈值，然后将采样电压值与高温过压保护阈值和高温欠压保护阈值进行比较，根据比较结果生成对应的保护信号。例如，当采样电压值大于高温过压保护阈值时，生成高温过压保护信号（例如，低电平信号），控制模块40根据高温过压保护信号进行高温过压保护，实现对功率变换器高温时的精确过压保护；又如，当采样电压值小于高温过压保护阈值时，生成高温欠压保护信号（例如，低电平信号），控制模块40根据高温欠压保护信号进行高温欠压保护，实现对功率变换器高温时的精确欠压保护。

第二温度自适应阈值保护模块30获取功率变换器的温度，当功率变换器的温度小于设定温度时，生成低温过压保护阈值和低温欠压保护阈值，然后将采样电压值与低温过压保护阈值和低温欠压保护阈值进行比较，根据比较结果生成对应的保护信号。例如，当采样电压值大于低温过压保护阈值时，生成低温过压保护信号（例如，低电平信号），控制模块40根据低温过压保护信号进行低温过压保护，实现对功率变换器低温时的精确过压保护；又如，当采样电压值小于低温过压保护阈值时，生成低温欠压保护信号（例如，低电平信号），控制模块40根据低温欠压保护信号进行低温欠压保护，实现对功率变换器低温时的精确欠压保护。

控制模块40还根据高温过压保护信号、高温欠压保护信号、低温过压保护信号和低温欠压保护信号对功率变换器进行温度保护，例如，当功率变换器的温度逐渐升高，且超过了过温保护阈值时，此时，如果采样电压值大于高温过压保护阈值，且采样电压值小于高温欠压保护阈值，则控制功率变换器停止输出，实现超温保护；又如，当功率变换器的温度逐渐降低，且低于低温保护阈值时，此时，如果电压采样值大于低温过压保护阈值，且采样电压值小于低温欠压阈值，则控制功率变换器停止输出，实现低温保护。

由此，本发明的功率变换器的保护电路，可以实现保护阈值随功率变换器的温度的变化而实时调整，实现高温过压、高温欠压、低温过压和低温欠压保护，同时还兼顾了高温和低温保护，不仅节约了成本，还增加了可靠性。

根据本发明的一个实施例，在预设标准温度下，高温过压保护阈值大于高温欠压保护阈值，高温过压保护阈值与低温过压保护阈值相等，高温欠压保护阈值与低温欠压保护阈值相等。

也就是说，上述的设定温度为预设标准温度，例如室内温度（25℃）。通过对第一温度自适应阈值保护模块和第二温度自适应阈值保护模块中的电子元件进行相应的调节，使得在温度发生变化时，高温过压保护阈值和低温过压保护阈值相同，高温欠压保护阈值和低温欠压保护阈值相同。

下面详细描述第一温度自适应阈值保护模块和第二温度自适应阈值保护模块。

根据本发明的一个实施例，如图2所示，第一温度自适应阈值保护模块20可包括：高温过压保护单元21和高温欠压保护单元22。其中，高温过压保护单元21与电压采样模块10相连，高温过压保护单元21根据功率变换器的温度生成高温过压保护阈值，并对电压采样值和高温过压保护阈值进行比较以输出高温过压保护信号；高温欠压保护单元22与电压采样模块10相连，高温欠压保护单元22根据功率变换器的温度生成高温欠压保护阈值，并对电压采样值和高温欠压保护阈值进行比较以输出高温欠压保护信号。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，高温过压保护单元21包括：第一电阻R1、第一热敏电阻RT1、第一比较器U1和第二电阻R2。其中，第一电阻R1的一端连接到参考电源Vref；第一热敏电阻RT1的一端与第一电阻R1的另一端相连且具有第一节点J1，第一热敏电阻RT1的另一端接地；第一比较器U1的正输入端与第一节点J1相连，第一比较器U2的负输入端与电压采样模块10的输出端Vsence相连；第二电阻R2连接在第一比较器U1的正输入端与输出端EN1之间。

进一步地，如图4所示，高温欠压保护单元22可包括：第二热敏电阻RT2、第三电阻R3、第二比较器U2和第四电阻R4。其中，第二热敏电阻RT2的一端连接到参考电源Vref；第三电阻R3的一端与第二热敏电阻RT2的另一端相连且具有第二节点J2，第三电阻R3的另一端接地；第二比较器U2的负输入端与第二节点J2相连，第二比较器U2的正输入端与电压采样模块10的输出端Vsence相连；第四电阻R4连接在第二比较器U2的正输入端与输出端EN2之间。

具体而言，如图3和4所示，第一电阻R1和第三电阻R3为保护电路的分压电阻，第一热敏电阻RT1和第二热敏电阻RT2为功率变换器采样温度的负温度系数的热敏电阻（阻值随温度的升高而变小，随温度的降低而变大）。在预设标准温度（室温25℃）下，交流输入电压高温过压保护阈值为Vref1，高温欠压保护阈值为Vref2，且有Vref1＞Vref2，通过设置分压电阻和热敏电阻的阻值大小，使低温过压保护阈值Vref3=Vref1，低温欠压保护阈值Vref4=Vref2。

当功率变换器的温度不断升高（从预设标准温度不断升高）时，如图3所示，第一热敏电阻RT1的阻值变小，使高温过压保护阈值Vref1减小，即第一比较器U1的正向输入端的电压值减小，这样就使输入的高温过压保护阈值变小。在某一温度下时，高温过压保护阈值Vref1保持恒定，当采样电压值Vsence大于高温过压保护阈值Vref1时，第一比较器U1输出低电平信号，实现功率变换器高温时的精确过压保护。

当功率变换器的温度不断升高时，如图4所示，第二热敏电阻RT2的阻值变小，使高温欠压保护阈值Vref2增大，即第二比较器U2的负向输入端的电压值增大，这样就使输入的高温欠压保护阈值变大。在某一温度下时，高温欠压保护阈值Vref2保持恒定，当采样电压值Vsence小于高温欠压保护阈值Vref2时，第二比较器U2输出低电平信号，实现功率变换器高温时的精确欠压保护。

根据本发明的一个实施例，如图2所示，第二温度自适应阈值保护模块30可包括：低温过压保护单元31和低温欠压保护单元32。其中，低温过压保护单元31与电压采样模块10相连，低温过压保护单元31根据功率变换器的温度生成低温过压保护阈值，并对电压采样值和低温过压保护阈值进行比较以输出低温过压保护信号；低温欠压保护单元32与电压采样模块10相连，低温欠压保护单元32根据功率变换器的温度生成低温欠压保护阈值，并对电压采样值和低温欠压保护阈值进行比较以输出低温欠压保护信号。

在本发明的一个实施例中，如图5所示，低温过压保护单元31可包括：第三热敏电阻RT3、第五电阻R5、第三比较器U3和第六电阻R6。其中，第三热敏电阻RT3的一端连接到参考电源Vref；第五电阻R5的一端与第三热敏电阻RT3的另一端相连且具有第三节点J3，第五电阻R5的另一端接地；第三比较器U3的正输入端与第三节点J3相连，第三比较器U3的负输入端与电压采样模块10的输出端Vsence相连；第六电阻R6连接在第三比较器U3的正输入端与输出端EN3之间。

进一步地，如图6所示，低温欠压保护单元32可包括：第七电阻R7、第四热敏电阻RT4、第四比较器U4和第八电阻R8。其中，第七电阻R7的一端连接到参考电源Vref；第四热敏电阻RT4的一端与第七电阻R7的另一端相连且具有第四节点J4，第四热敏电阻RT4的另一端接地；第四比较器U4的负输入端与第四节点J4相连，第四比较器U4的正输入端与电压采样模块10的输出端Vsence相连；第八电阻R8连接在第四比较器U4的正输入端与输出端EN4之间。

具体而言，如图5和6所示，第五电阻R5和第七电阻R7为保护电路的分压电阻，第三热敏电阻RT3和第四热敏电阻RT4为功率变换器采样温度的负温度系数的热敏电阻（阻值随温度的升高而变小，随温度的降低而变大）。

当功率变换器的温度不断下降（从预设标准温度逐渐下降）时，如图5所示，第三热敏电阻RT3的阻值增大，使低温过压保护阈值Vref3减小，即第三比较器U3的正向输入端的电压值减小，这样就使输入的低温过压保护阈值变小。在某一温度下时，低温过压保护阈值Vref3保持恒定，当采样电压值Vsence大于低温过压保护阈值Vref3时，第三比较器U3输出低电平信号，实现功率变换器低温时的精确过压保护。

当功率变换器的温度不断下降时，如图6所示，第四热敏电阻RT4的阻值增大，使低温欠压保护阈值Vref4增大，即第四比较器U4的负向输入端的电压值增大，这样就使输入的低温欠压保护阈值变大。在某一温度下时，低温欠压保护阈值Vref4保持恒定，当采样电压值Vsence小于低温欠压保护阈值Vref4时，第四比较器U4输出低电平信号，实现功率变换器低温时的精确欠压保护。

在上述两个实施例中，当采样电压值为保护阈值范围内的某一恒定值，功率变换器的温度由标准室温逐渐升高时，第一热敏电阻RT1和第二热敏电阻RT2的阻值变小，使高温过压保护阈值Vref1减小，高温欠压保护阈值Vref2增大，当功率变换器的温度大于过温保护阈值Tmax时，Vref1＜Vsence，Vref2＞Vsence，第一比较器U1和第二比较器U2同时输出低电平信号，实现功率变换器的超温保护。功率变换器的温度由标准室温逐渐降低时，第三热敏电阻RT3和第四热敏电阻RT4的阻值变大，使低温过压保护阈值Vref3减小，低温欠压保护阈值Vref4增大，当功率转换器的温度低于低温保护阈值Tmin时，Vref3＜Vsence，Vref4＞Vsence，第三比较器U3和第四比较器U4同时输出低电平信号，实现功率转换器的低温保护。

需要说明的是，在上述实施例中，通过设置第二电阻R2、第四电阻R4第六电阻R6和第八电阻R8，可以避免保护点处振荡，增加的滞环比较电阻，其中，第一比较器U1、第二比较器U2、第三比较器U3和第四比较器U4为滞环比较运放。

根据本发明的一个实施例，如图2和7所示，控制模块40可包括：与门41和控制芯片42。其中，与门41可包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端，第一输入端用于接收高温过压保护信号，第二输入端用于接收高温欠压保护信号，第三输入端用于接收低温过压保护信号，第四输入端用于接收低温欠压保护信号，与门41在高温过压保护信号、高温欠压保护信号、低温过压保护信号和低温欠压保护信号中的任意一个为低电平信号时，输出低电平保护信号；控制芯片42与与门41的输出端EN相连，控制芯片42根据低电平保护信号控制功率变换器停止输出。

也就是说，由于第一比较器U1的输出端EN1、第二比较器U2的输出端EN2、第三比较器U3的输出端EN3和第四比较器U4的输出端EN4分别与郁闷41的第一输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端相连，因此在发生任意一个保护信号时，即至少一运放输出低电平，与门41的输出端EN都会输出低电平信号，实现功率转换器的保护。

综上，本发明实现了功率转换器的输入交流电压的过压保护阈值和欠压保护阈值随温度变化进行调整，在温度偏离标准室温时输入电压的保护阈值范围缩小了；当温度为保护阈值范围内的某一恒定值时，可以较精确的实现功率转换器的过欠压保护；当输入电压为保护阈值范围内的某一恒定值时，可以实现功率转换器的温度保护。

综上所述，根据本发明实施例的功率变换器的保护电路，首先，电压采样模块对功率变换器的输入电压进行实时采样，以获得电压采样值，然后，第一温度自适应阈值保护模块根据功率变换器的温度分别生成高温过压保护阈值和高温欠压保护阈值，并对电压采样值和高温过压保护阈值进行比较以输出高温过压保护信号，以及对电压采样值和高温欠压保护阈值进行比较以输出高温欠压保护信号。第二温度自适应阈值保护模块根据功率变换器的温度分别生成低温过压保护阈值和低温欠压保护阈值，并对电压采样值和低温过压保护阈值进行比较以输出低温过压保护信号，以及对电压采样值和低温欠压保护阈值进行比较以输出低温欠压保护信号。控制模块根据高温过压保护信号和高温欠压保护信号对功率变换器进行高温过欠压保护，并根据低温过压保护信号和低温欠压保护信号对功率变换器进行低温过欠压保护，以及根据高温过压保护信号、高温欠压保护信号、低温过压保护信号和低温欠压保护信号对功率变换器进行温度保护。由此，该保护电路，能够实现保护阈值随着温度的变化实时调节，同时兼顾高温和低温的保护功能。

对应上述实施例，本发明还提出了一种功率变换器。

如图8所示，本发明实施例的功率变换器100，包括上述的功率变换器的保护电路110。

根据本发明实施例的功率变换器，通过上述的功率变换器的保护电路，能够实现保护阈值随着温度的变化实时调节，同时兼顾高温和低温的保护功能。

需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行***、装置或设备（如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***）使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种功率变换器的保护电路，其特征在于，包括：

电压采样模块，所述电压采样模块用于对所述功率变换器的输入电压进行采样以获得电压采样值；

第一温度自适应阈值保护模块，所述第一温度自适应阈值保护模块与所述电压采样模块相连，所述第一温度自适应阈值保护模块用于根据所述功率变换器的温度分别生成高温过压保护阈值和高温欠压保护阈值，并对所述电压采样值和所述高温过压保护阈值进行比较以输出高温过压保护信号，以及对所述电压采样值和所述高温欠压保护阈值进行比较以输出高温欠压保护信号；

第二温度自适应阈值保护模块，所述第二温度自适应阈值保护模块与所述电压采样模块相连，所述第二温度自适应阈值保护模块用于根据所述功率变换器的温度分别生成低温过压保护阈值和低温欠压保护阈值，并对所述电压采样值和所述低温过压保护阈值进行比较以输出低温过压保护信号，以及对所述电压采样值和所述低温欠压保护阈值进行比较以输出低温欠压保护信号；

控制模块，所述控制模块分别与所述第一温度自适应阈值保护模块和所述第二温度自适应阈值保护模块相连，所述控制模块用于根据所述高温过压保护信号和所述高温欠压保护信号对所述功率变换器进行高温过欠压保护，并根据所述低温过压保护信号和所述低温欠压保护信号对所述功率变换器进行低温过欠压保护，以及根据所述高温过压保护信号、所述高温欠压保护信号、所述低温过压保护信号和所述低温欠压保护信号对所述功率变换器进行温度保护。

2.如权利要求1所述的功率变换器的保护电路，其特征在于，在预设标准温度下，所述高温过压保护阈值大于所述高温欠压保护阈值，所述高温过压保护阈值与所述低温过压保护阈值相等，所述高温欠压保护阈值与所述低温欠压保护阈值相等。

3.如权利要求1或2所述的功率变换器的保护电路，其特征在于，所述第一温度自适应阈值保护模块包括：

高温过压保护单元，所述高温过压保护单元与所述电压采样模块相连，所述高温过压保护单元根据所述功率变换器的温度生成所述高温过压保护阈值，并对所述电压采样值和所述高温过压保护阈值进行比较以输出所述高温过压保护信号；

高温欠压保护单元，所述高温欠压保护单元与所述电压采样模块相连，所述高温欠压保护单元根据所述功率变换器的温度生成所述高温欠压保护阈值，并对所述电压采样值和所述高温欠压保护阈值进行比较以输出所述高温欠压保护信号。

4.如权利要求3所述的功率变换器的保护电路，其特征在于，所述高温过压保护单元包括：

第一电阻，所述第一电阻的一端连接到参考电源；

第一热敏电阻，所述第一热敏电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连且具有第一节点，所述第一热敏电阻的另一端接地；

第一比较器，所述第一比较器的正输入端与所述第一节点相连，所述第一比较器的负输入端与所述电压采样模块的输出端相连；

第二电阻，所述第二电阻连接在所述第一比较器的正输入端与输出端之间。

5.如权利要求4所述的功率变换器的保护电路，其特征在于，所述高温欠压保护单元包括：

第二热敏电阻，所述第二热敏电阻的一端连接到所述参考电源；

第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第二热敏电阻的另一端相连且具有第二节点，所述第三电阻的另一端接地；

第二比较器，所述第二比较器的负输入端与所述第二节点相连，所述第二比较器的正输入端与所述电压采样模块的输出端相连；

第四电阻，所述第四电阻连接在所述第二比较器的正输入端与输出端之间。

6.如权利要求1或2所述的功率变换器的保护电路，其特征在于，所述第二温度自适应阈值保护模块包括：

低温过压保护单元，所述低温过压保护单元与所述电压采样模块相连，所述低温过压保护单元根据所述功率变换器的温度生成所述低温过压保护阈值，并对所述电压采样值和所述低温过压保护阈值进行比较以输出所述低温过压保护信号；

低温欠压保护单元，所述低温欠压保护单元与所述电压采样模块相连，所述低温欠压保护单元根据所述功率变换器的温度生成所述低温欠压保护阈值，并对所述电压采样值和所述低温欠压保护阈值进行比较以输出所述低温欠压保护信号。

7.如权利要求6所述的功率变换器的保护电路，其特征在于，所述低温过压保护单元包括：

第三热敏电阻，所述第三热敏电阻的一端连接到参考电源；

第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第三热敏电阻的另一端相连且具有第三节点，所述第五电阻的另一端接地；

第三比较器，所述第三比较器的正输入端与所述第三节点相连，所述第三比较器的负输入端与所述电压采样模块的输出端相连；

第六电阻，所述第六电阻连接在所述第三比较器的正输入端与输出端之间。

8.如权利要求7所述的功率变换器的保护电路，其特征在于，所述低温欠压保护单元包括：

第七电阻，所述第七电阻的一端连接到所述参考电源；

第四热敏电阻，所述第四热敏电阻的一端与所述第七电阻的另一端相连且具有第四节点，所述第四热敏电阻的另一端接地；

第四比较器，所述第四比较器的负输入端与所述第四节点相连，所述第四比较器的正输入端与所述电压采样模块的输出端相连；

第八电阻，所述第八电阻连接在所述第四比较器的正输入端与输出端之间。

9.如权利要求8所述的功率变换器的保护电路，其特征在于，所述控制模块包括：

与门，所述与门包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端，所述第一输入端用于接收所述高温过压保护信号，所述第二输入端用于接收所述高温欠压保护信号，所述第三输入端用于接收所述低温过压保护信号，所述第四输入端用于接收所述低温欠压保护信号，所述与门在所述高温过压保护信号、所述高温欠压保护信号、所述低温过压保护信号和所述低温欠压保护信号中的任意一个为低电平信号时，输出低电平保护信号；

控制芯片，所述控制芯片与所述与门的输出端相连，所述控制芯片根据所述低电平保护信号控制所述功率变换器停止输出。

10.一种功率变换器，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的功率变换器的保护电路。

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