CN116131219B - 一种过压保护电路和电子装置 - Google Patents

一种过压保护电路和电子装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116131219B
CN116131219B CN202310123412.3A CN202310123412A CN116131219B CN 116131219 B CN116131219 B CN 116131219B CN 202310123412 A CN202310123412 A CN 202310123412A CN 116131219 B CN116131219 B CN 116131219B
Authority
CN
China
Prior art keywords
coupled
voltage
winding
power switch
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310123412.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116131219A (zh
Inventor
请求不公布姓名
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ensai Semiconductor Chengdu Co ltd
Original Assignee
Ensai Semiconductor Chengdu Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ensai Semiconductor Chengdu Co ltd filed Critical Ensai Semiconductor Chengdu Co ltd
Priority to CN202310123412.3A priority Critical patent/CN116131219B/zh
Publication of CN116131219A publication Critical patent/CN116131219A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116131219B publication Critical patent/CN116131219B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
    • H02H7/1213—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for DC-DC converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0007—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/20—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0064—Magnetic structures combining different functions, e.g. storage, filtering or transformation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H02M1/083—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the ignition at the zero crossing of the voltage or the current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/34—Snubber circuits
    • H02M1/346—Passive non-dissipative snubbers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种过压保护电路和电子装置，所述过压保护电路包括：一检测模块，配置于检测并输出一检测电压；一比较模块，与检测电压和一预设的基准电压耦接；基于检测电压和预设的基准电压的比较结果，确定所述电源***的负载电压是否过压；若检测电压大于等于所述预设的基准电压，则确定所述电源***的负载电压过压。本发明提出的过压保护电路结构简单，检测结果准确。

Description

一种过压保护电路和电子装置
技术领域
本发明涉及电源转换技术领域，具体涉及一种过压保护电路和电子装置。
背景技术
目前的驱动电源基本都有过压保护机制，通过过压保护机制让负载电压不超过输出电容的耐压，否则输出电容就容易被烧坏。例如，一般会设置一个过压保护电压阈值，当负载电压超过该过压保护电压阈值时，则认为负载电压过压。
在现有的驱动电源中，特别是对于负载相对于参考零电压浮空的应用中，往往难以准确检测和直接判断负载电压是否过压，所以有必要对其进行改进。
发明内容
第一方面，本发明实施例提供了一种过压保护电路，应用于具有变压器的电源***中，所述变压器的辅助绕组和主级绕组具有相同位置的同名端，所述过压保护电路包括：
一检测模块，包括所述辅助绕组和与所述辅助绕组串联耦接的第二功率开关，所述检测模块配置于检测并输出一检测电压；
一比较模块，与所述检测电压和一预设的基准电压耦接；
基于所述主级绕组充电期间，所述检测电压和预设的基准电压的比较结果，确定所述电源***的负载电压是否过压；若所述检测电压大于等于所述预设的基准电压，则确定所述电源***的负载电压过压。
优选的，在主级绕组充电期间，检测模块于辅助绕组和第二功率开关的公共端输出所述检测电压，所述检测电压与负载电压或负载电压的倍数相等或近似相等。
优选的，所述过压保护电路的比较模块在主级绕组充电期间输出高电平或低电平的使能的比较结果；在主级绕组放电期间输出的比较结果固定为低电平或不使能。
优选的，所述电源***包括输入电容、并联耦接负载的输出电容、过压保护电路、控制模块和功率级，所述功率级包括主级绕组、续流模块和第一功率开关；输出电容的第一端与输入电容的第一端和辅助绕组的同名端耦接，输入电容的第二端与地耦接，输出电容的第二端与变压器的主级绕组的同名端耦接，主级绕组的非同名端与第一功率开关的第一端和续流模块的第一端耦接，第一功率开关的控制端与控制模块耦接；续流模块的第二端与输入电容的第一端耦接；负载电压过压后，过压保护电路输出的比较结果通过控制模块使第一功率开关截止。
优选的，所述电源***包括输入电容、并联耦接负载的输出电容、过压保护电路、控制模块和功率级，所述功率级包括主级绕组、续流模块和第一功率开关；输出电容的第二端与输入电容的第一端和主级绕组的同名端耦接，输入电容的第二端与地耦接，输出电容的第一端与续流模块的第二端和辅助绕组的同名端耦接，续流模块的第一端与主级绕组的非同名和第一功率开关的第一端耦接，第一功率开关的控制端与控制模块耦接；负载电压过压后，过压保护电路输出的比较结果通过控制模块使第一功率开关截止。
优选的，所述电源***包括输入电容、并联耦接负载的输出电容、过压保护电路、控制模块、功率级和吸收电路，所述功率级包括变压器的主级绕组和次级绕组、续流模块和第一功率开关；所述吸收电路包括吸收二极管和吸收电容；输入电容的第一端与主级绕组的同名端和吸收电容的第二端耦接，输入电容的第二端与地耦接，吸收电容的第一端与辅助绕组的同名端和吸收二极管的阴极耦接，主级绕组的非同名端与第一功率开关的第一端和吸收二极管的阳极耦接，第一功率开关的控制端与控制模块耦接；输出电容的第一端与续流模块的第二端耦接，续流模块的第一端与次级绕组的非同名端耦接，次级绕组的同名端与输出电容的第二端耦接；或输出电容的第一端与次级绕组的非同名端耦接，输出电容的第二端与续流模块的第一端耦接，续流模块的第二端与次级绕组的同名端耦接；负载电压过压后，过压保护电路输出的比较结果通过控制模块使第一功率开关截止。优选的，所述比较模块还耦接所述第一功率开关的控制端，比较模块只在第一功率开关的控制端的信号使主级绕组充电期间进行负载过压比较和输出比较结果。
优选的，所述控制模块控制第一功率开关导通前，控制所述检测模块中的第二功率开关导通一脉冲时间给辅助绕组充电，通过变压器的耦合关系，使第一功率开关两端的跨压降低到零电压或近似零电压后，所述控制模块才控制第一功率开关导通。
优选的，所述比较模块包括第一开关、第二开关、第一反相器和第一比较器，在第一功率开关的控制端使能期间，第一开关导通，第二开关截止，所述检测电压与所述预设的基准电压通过第一比较器进行比较，输出高电平或低电平的使能的比较结果；在第一功率开关的控制端非使能期间，第一开关截止，第二开关导通，第一比较器输出的比较结果固定为低电平或不使能。
第二方面，本发明实施例提供了一种电子装置，包括第一方面任一项所述的过压保护电路。
本发明技术包括以下优点：
基于本发明实施例的一种过压保护电路，复用了降低电源***开关损耗的辅助绕组，并且可以间接让参考电压和负载电压直接比较，提高了过压保护电路的检测精度，降低了整个驱动电源的体积和成本。
采用本发明技术的过压保护电路，面积更小、成本更低，精度更高。
附图说明
图1是本发明一实施例的过压保护电路的简化结构图；
图2是本发明一实施例带有过压保护电路的电源***；
图3是本发明另一实施例带有过压保护电路的电源***；
图4是本发明再一实施例带有过压保护电路的电源***；
图5是本发明一实施例的比较模块的简化电路。
根据惯常的作业方式，图中各种特征与元件并未依比例绘制，其绘制方式是为了以最佳的方式呈现与本发明相关的具体特征与元件。此外，在不同图式间，以相同或相似的元件符号来指称相似的元件/部件。
【符号说明】
11：第一电源***
110：过压保护电路
1101：检测模块
1102：比较模块
11021：第一开关
11022：第二开关
11023：第一反相器
11024：第一比较器
112：控制模块
12：第二电源***
120：第二功率级
121：续流模块
13：第三电源***
130：第三功率级
14：第四电源***
140：第四功率级
141：吸收电路
MP：第一功率开关
MA：第二功率开关
GATE：控制端
Vds：跨压
SWA：检测电压
T1：变压器
Lp：主级绕组
Ls：次级绕组
La：辅助绕组
Nps：匝数比
Dlp：吸收二极管
Clp：吸收电容
VREF：参考电压
OVP：比较结果
CIN：输入电容
CO：输出电容
VIN：输入电压
VO：负载电压。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
第一方面，在一种实施例中，如图1所示，本发明实施例提供了一种过压保护电路110的简化结构图，应用于具有变压器T1的第一电源***11中，变压器T1的辅助绕组La和主级绕组Lp具有相同位置的同名端，过压保护电路110包括：一检测模块1101，包括辅助绕组La和与辅助绕组La串联耦接的第二功率开关MA，检测模块1101配置于检测并输出一检测电压SWA；一比较模块1102，与检测电压SWA和一预设的基准电压VREF耦接；基于主级绕组Lp充电期间，检测电压SWA和预设的基准电压VREF的比较结果，确定第一电源***11的负载电压是否过压；若检测电压SWA大于等于预设的基准电压VREF，则确定第一电源***11的负载电压过压。
变压器的两个绕组的同名端是这样规定的：具有磁耦合的两绕组，当电流分别从两绕组各自的某端同时流入（或流出）时，若两者产生的磁通相助，则这两端叫作变压器绕组的同名端，用黑点“·”或星号“*”作标记。同名端的位置可以自行定义，可以把流入端称为同名端，也可以把流出端称为同名端。
在一种实施例中，在主级绕组Lp充电期间，检测模块1101于辅助绕组La和第二功率开关MA的公共端输出检测电压SWA，检测电压SWA与负载电压VO或负载电压VO的倍数相等或近似相等。所谓近似相等，第一种情况是指在主级绕组Lp充电期间，忽略了第一功率开关MP的导通压降，或同时忽略可能串联在第一功率开关MP第二端与地之间的电流检测电阻的压降后，主级电感Lp上的压降近似等于VIN-VO，通过变压器T1的耦合作用，在主级绕组Lp和辅助绕组La的匝数相同的情况下，辅助绕组La上的电压降也近似相等于VIN-VO，检测电压SWA近似等于VIN-(VIN-VO)=VO；第二情况是指主级绕组Lp和辅助绕组La的匝数近似相同的情况下，比如主级绕组Lp和辅助绕组La的匝数偏差为1%左右，认为辅助绕组La上的电压近似相等于主级绕组Lp上的电压。
本说明书中的实施例，为了能够方便更清楚和简洁的表述本发明的工作原理，说明书只是示例性的列举了变压器T1的主级绕组Lp和辅助绕组La的匝数相同的情况，在实际实施过程中，变压器T1的主级绕组Lp和辅助绕组La的匝数偏差保持在工程应用中的可接受偏差范围内，都并不影响本发明的工作原理。
在一种实施例中，如图2所示，第二电源***12包括输入电容CIN、并联耦接负载的输出电容CO、过压保护电路110、控制模块112和第二功率级120，第二功率级120包括主级绕组Lp、续流模块121和第一功率开关MP。
在一种实施例中，续流模块121由二极管组成，包括二极管的功率级构成非同步整流结构。
在一种实施例中，续流模块121由场效应管（MOSFET）组成，包括场效应管的功率级构成同步整流结构。
在一种实施例中，比较模块1102还耦接第一功率开关MP的控制端GATE，比较模块1102只在第一功率开关MP的控制端GATE的信号使主级绕组Lp充电期间进行负载VO过压比较和输出比较结果OVP。
在一种实施例中，过压保护电路110的比较模块1102在主级绕组Lp充电期间输出高电平或低电平的使能的比较结果OVP；在主级绕组Lp放电期间输出的比较结果OVP固定为低电平。
在一种实施例中，如图2所示，第二电源***12包括输入电容CIN、并联耦接负载的输出电容CO、过压保护电路110、控制模块112和第二功率级120，第二功率级120包括主级绕组Lp、续流模块121和第一功率开关MP；控制模块112控制第一功率开关MP导通前，控制检测模块1101中的第二功率开关MA导通一脉冲时间给辅助绕组La充电，通过变压器T1的耦合关系，使第一功率开关MP两端的跨压Vds降低到零电压或近似零电压后，控制模块112才控制第一功率开关MP导通；输出电容CO的第一端与输入电容CIN的第一端和辅助绕组La的同名端耦接，输入电容CIN的第二端与地耦接，输出电容CO的第二端与变压器T1的主级绕组Lp的同名端耦接，主级绕组Lp的非同名端与第一功率开关MP的第一端和续流模块121的第一端耦接，第一功率开关MP的控制端GATE与控制模块112耦接；续流模块121的第二端与输入电容CIN的第一端耦接；第二电源***12属于降压电源***，在第一功率开关MP导通时，输入电压VIN通过负载和输出电容CO对主级绕组Lp进行充电，此时主级绕组Lp上的电压降近似为VIN-VO（忽略第一功率开关MP的导通压降），通过变压器T1的耦合关系，在主级绕组Lp和辅助绕组La匝数相同或近似相同的情况下，辅助绕组La上的电压降也保持为VIN-VO或近似等于VIN-VO；在主级绕组Lp充电期间，第二功率开关MA上的电压降为VIN-(VIN-VO)=VO，所以辅助绕组La和第二功率开关MA公共端输出的检测电压SWA与负载电压VO相等或近似相等。比较模块1102比较检测电压SWA和预设的参考电压VREF，当检测电压SWA大于等于参考电压VREF，表示负载电压VO过压，过压保护电路110输出的比较结果OVP通过控制模块112使第一功率开关MP截止。
在一种实施例中，如图3所示，第三电源***13包括输入电容CIN、并联耦接负载的输出电容CO、过压保护电路110、控制模块112和第三功率级130，第三功率级130包括主级绕组Lp、续流模块121和第一功率开关MP；控制模块112控制第一功率开关MP导通前，控制检测模块1101中的第二功率开关MA导通一脉冲时间给辅助绕组La充电，通过变压器T1的耦合关系，使第一功率开关MP两端的跨压Vds降低到零电压或近似零电压后，控制模块112才控制第一功率开关MP导通；输出电容CO的第二端与输入电容CIN的第一端和主级绕组Lp的同名端耦接，输入电容CIN的第二端与地耦接，输出电容CO的第一端与续流模块121的第二端和辅助绕组La的同名端耦接，续流模块121的第一端与主级绕组Lp的非同名和第一功率开关MP的第一端耦接，第一功率开关MP的控制端GATE与控制模块112耦接；第三电源***13属于升降压电源***，在第一功率开关MP导通时，输入电压VIN对主级绕组Lp进行充电，此时主级绕组Lp上的电压降近似为VIN（忽略第一功率开关MP的导通压降），通过变压器T1的耦合关系，在主级绕组Lp和辅助绕组La匝数相同或近似相同的情况下，辅助绕组La上的电压降也保持为VIN或近似等于VIN；在主级绕组Lp充电期间，第二功率开关MA上的电压降为(VIN+VO)-VIN=VO，所以辅助绕组La和第二功率开关MA公共端输出的检测电压SWA与负载电压VO相等或近似相等。比较模块1102比较检测电压SWA和预设的参考电压VREF，当检测电压SWA大于等于参考电压VREF，表示负载电压VO过压，负载电压VO过压后，过压保护电路110输出的比较结果OVP通过控制模块112使第一功率开关MP截止。
在一种实施例中，如图4所示，第四电源***14包括输入电容CIN、并联耦接负载的输出电容CO、过压保护电路110、控制模块112、第四功率级140和吸收电路141，第四功率级140包括变压器T1的主级绕组Lp和次级绕组Ls、续流模块121和第一功率开关MP；控制模块112控制第一功率开关MP导通前，控制检测模块1101中的第二功率开关MA导通一脉冲时间给辅助绕组La充电，通过变压器T1的耦合关系，使第一功率开关MP两端的跨压Vds降低到零电压或近似零电压后，控制模块112才控制第一功率开关MP导通；吸收电路141包括吸收二极管Dlp和吸收电容Clp；输入电容CIN的第一端与主级绕组Lp的同名端和吸收电容Clp的第二端耦接，输入电容CIN的第二端与地耦接，主级绕组Lp的非同名端与第一功率开关MP的第一端和吸收二极管Dlp的阳极耦接，吸收二极管Dlp的阴极与吸收电容Clp的第一端和辅助绕组La的同名端耦接，第一功率开关MP的控制端GATE与控制模块112耦接；输出电容CO的第一端与续流模块121的第二端耦接，续流模块121的第一端与次级绕组Ls的非同名端耦接，次级绕组Ls的同名端与输出电容CO的第二端耦接；或输出电容CO的第一端与次级绕组Ls的非同名端耦接，输出电容CO的第二端与续流模块121的第一端耦接，续流模块121的第二端与次级绕组Ls的同名端耦接；第四电源***14属于反激电源***，在第一功率开关MP导通时，输入电压VIN对主级绕组Lp进行充电，此时主级绕组Lp上的电压降近似为VIN（忽略第一功率开关MP的导通压降），通过变压器T1的耦合关系，在主级绕组Lp和辅助绕组La匝数相同或近似相同的情况下，辅助绕组La上的电压降也保持为VIN或近似等于VIN；在主级绕组Lp充电期间，第二功率开关MA上的电压降为(VIN+Nps*VO)-VIN=Nps*VO，（Nps为主级绕组Lp和次级绕组Ls的匝数比），所以辅助绕组La和第二功率开关MA公共端输出的检测电压SWA与负载电压VO的Nps倍相等或近似相等。比较模块1102比较检测电压SWA和预设的参考电压VREF，当检测电压SWA大于等于参考电压VREF，表示负载电压VO过压，负载电压VO过压后，过压保护电路110输出的比较结果OVP通过控制模块112使第一功率开关MP截止。在一种实施例中，比较模块内部通过分压电路将检测电压SWA进行比例降低后与一更低的参考电压进行直接比较来判断负载电压VO是否过压。
在一种实施例中，可以通过设定辅助绕组La和主级绕组Lp的绕组比例关系，近似获得负载电压VO，实现近似判断负载电压VO是否过压。
在一种实施例中，可以通过对输出的检测电压SWA进行采样保持后，再与一参考电压进行比较，来判断负载电压VO是否过压。
在一种实施例中，控制模块112控制第一功率开关MP导通前，控制检测模块1101中的第二功率开关MA导通一脉冲时间给辅助绕组La充电，通过变压器T1的耦合关系，使第一功率开关MP两端的跨压Vds降低到零电压或近似零电压后，控制模块112才控制第一功率开关MP导通，实现第一功率开关MP工作在零电压状态切换。
在一种实施例中，如图5所示，比较模块1102包括第一开关11021、第二开关11022、第一反相器11023和第一比较器11024，在第一功率开关MP的控制端GATE使能期间，第一开关11021导通，第二开关11022截止，检测电压SWA与预设的基准电压VREF通过第一比较器11024进行比较，输出高电平或低电平的比较结果OVP；在第一功率开关MP的控制端GATE非使能期间，第一开关11021截止，第二开关11022导通，第一比较器11024输出结果固定为低电平。
第二方面，本发明一实施例还提供了一种电子装置，包括第一方面任一项所述的过压保护电路。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
1）本申请的过压保护电路，在主级绕组Lp充电期间，在第二功率开关MA与辅助绕组La的公共端的检测电压SWA间接检测到了负载电压VO，通过检测电压SWA和参考电压VREF直接比较，更精准的实现了辅助电压的过压判断。
2）本申请的电子装置，在主级绕组Lp充电期间，在第二功率开关MA与辅助绕组La的公共端的检测电压SWA间接检测到了负载电压VO，通过检测电压SWA和参考电压VREF直接比较，更精准的实现了辅助电压的过压判断。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
还需要说明的是，在本文中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，诸如“第一”和“第二”之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。“和/或”表示可以选择两者之中的任意一个，也可以两者都选择。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明，在具体实施方式及应用范围上均会有不同形式的改变之处，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种过压保护电路，应用于具有变压器的电源***中，所述变压器的辅助绕组和主级绕组具有相同位置的同名端，其特征在于，所述过压保护电路包括：
一检测模块，包括所述辅助绕组和与所述辅助绕组串联耦接的第二功率开关，所述检测模块配置于检测并在主级绕组充电期间，于辅助绕组和第二功率开关的公共端输出检测电压；
所述辅助绕组的同名端与输入电容的第一端耦接，主级绕组的同名端通过输出电容与输入电容的第一端耦接，负载与输出电容并联耦接；或
所述辅助绕组的同名端与通过输出电容与输入电容的第一端耦接，负载与输出电容并联耦接，主级绕组的同名端与输入电容的第一端耦接；或
所述辅助绕组的同名端与通过吸收电容与输入电容的第一端耦接，负载与输出电容并联耦接，主级绕组的同名端与输入电容的第一端耦接，主级绕组的非同名端依次通过吸收二极管和吸收电容与输入电容的第一端耦接；
一比较模块，与所述检测电压和一预设的基准电压耦接；
基于所述主级绕组充电期间，所述检测电压和预设的基准电压的比较结果，确定所述电源***的负载电压是否过压；若所述检测电压大于等于所述预设的基准电压，则确定所述电源***的负载电压过压。
2.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述检测电压与负载电压或负载电压的倍数相等或近似相等。
3.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述过压保护电路的比较模块在主级绕组充电期间输出高电平或低电平的使能的比较结果；在主级绕组放电期间输出的比较结果固定为低电平或不使能。
4.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述电源***包括输入电容、并联耦接负载的输出电容、过压保护电路、控制模块和功率级，所述功率级包括主级绕组、续流模块和第一功率开关；输出电容的第一端与输入电容的第一端和辅助绕组的同名端耦接，输出电容的第二端与变压器的主级绕组的同名端耦接，主级绕组的非同名端与第一功率开关的第一端和续流模块的第一端耦接，第一功率开关的控制端与控制模块耦接；续流模块的第二端与输入电容的第一端耦接；负载电压过压后，过压保护电路输出的比较结果通过控制模块使第一功率开关截止。
5.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述电源***包括输入电容、并联耦接负载的输出电容、过压保护电路、控制模块和功率级，所述功率级包括主级绕组、续流模块和第一功率开关；输出电容的第二端与输入电容的第一端和主级绕组的同名端耦接，输出电容的第一端与续流模块的第二端和辅助绕组的同名端耦接，续流模块的第一端与主级绕组的非同名和第一功率开关的第一端耦接，第一功率开关的控制端与控制模块耦接；负载电压过压后，过压保护电路输出的比较结果通过控制模块使第一功率开关截止。
6.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述电源***包括输入电容、并联耦接负载的输出电容、过压保护电路、控制模块、功率级和吸收电路，所述功率级包括变压器的主级绕组和次级绕组、续流模块和第一功率开关；所述吸收电路包括吸收二极管和吸收电容；输入电容的第一端与主级绕组的同名端和吸收电容的第二端耦接，吸收电容的第一端与辅助绕组的同名端和吸收二极管的阴极耦接，主级绕组的非同名端与第一功率开关的第一端和吸收二极管的阳极耦接，第一功率开关的控制端与控制模块耦接；输出电容的第一端与续流模块的第二端耦接，续流模块的第一端与次级绕组的非同名端耦接，次级绕组的同名端与输出电容的第二端耦接；或输出电容的第一端与次级绕组的非同名端耦接，输出电容的第二端与续流模块的第一端耦接，续流模块的第二端与次级绕组的同名端耦接；负载电压过压后，过压保护电路输出的比较结果通过控制模块使第一功率开关截止。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的过压保护电路，其特征在于，所述比较模块还耦接所述第一功率开关的控制端，比较模块只在第一功率开关的控制端的信号使主级绕组充电期间进行负载过压比较和输出比较结果。
8.根据权利要求4至6中任一项所述的过压保护电路，其特征在于，所述控制模块控制第一功率开关导通前，控制所述检测模块中的第二功率开关导通一脉冲时间给辅助绕组充电，通过变压器的耦合关系，使第一功率开关两端的跨压降低到零电压或近似零电压后，所述控制模块才控制第一功率开关导通。
9.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述比较模块包括第一开关、第二开关、第一反相器和第一比较器，在第一功率开关的控制端使能期间，第一开关导通，第二开关截止，所述检测电压与所述预设的基准电压通过第一比较器进行比较，输出高电平或低电平的使能比较结果；在第一功率开关的控制端非使能期间，第一开关截止，第二开关导通，第一比较器输出的比较结果固定为低电平或不使能。
10.一种电子装置，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的过压保护电路。
CN202310123412.3A 2023-02-16 2023-02-16 一种过压保护电路和电子装置 Active CN116131219B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310123412.3A CN116131219B (zh) 2023-02-16 2023-02-16 一种过压保护电路和电子装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310123412.3A CN116131219B (zh) 2023-02-16 2023-02-16 一种过压保护电路和电子装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116131219A CN116131219A (zh) 2023-05-16
CN116131219B true CN116131219B (zh) 2023-06-30

Family

ID=86295409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310123412.3A Active CN116131219B (zh) 2023-02-16 2023-02-16 一种过压保护电路和电子装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116131219B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101715264A (zh) * 2009-12-02 2010-05-26 海洋王照明科技股份有限公司 一种过压锁定保护电路以及使用该电路的led驱动电路
CN102364848A (zh) * 2011-02-01 2012-02-29 杭州士兰微电子股份有限公司 一种原边控制的恒流开关电源控制器及方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102497107B (zh) * 2011-12-09 2015-04-01 上海新进半导体制造有限公司 开关电源控制器及开关电源
CN102364857B (zh) * 2011-02-01 2012-12-12 杭州士兰微电子股份有限公司 一种原边控制的恒流开关电源控制器及方法
CN102724799A (zh) * 2012-06-28 2012-10-10 上海晶丰明源半导体有限公司 无需辅助绕组的led驱动电路及方法
CN203233150U (zh) * 2013-04-22 2013-10-09 上海晶丰明源半导体有限公司 一种led驱动电源中的过压保护电路及led驱动电源
CN203707751U (zh) * 2013-09-02 2014-07-09 广州德励电子科技有限公司 Rcc过压保护电路
CN203800573U (zh) * 2013-12-13 2014-08-27 上海新进半导体制造有限公司 一种无需辅助绕组的led驱动电源中的过压保护电路
CN104218806B (zh) * 2014-08-18 2017-02-01 广州金升阳科技有限公司 一种零电压开通的反激式开关电源控制方法及电路
MY181704A (en) * 2016-02-05 2021-01-04 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd Charge method, adapter and mobile terminal
CN105896474B (zh) * 2016-05-30 2018-08-28 深圳市稳先微电子有限公司 一种用于开关电源的输出电压过压保护电路及***
CN106026668A (zh) * 2016-07-04 2016-10-12 成都特普瑞斯节能环保科技有限公司 一种基于高压吸收电路的过压保护型恒压输出电源
ES2770114T3 (es) * 2017-04-06 2020-06-30 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd Sistema de carga, procedimiento de carga y adaptador de potencia
CN108521115B (zh) * 2018-03-14 2019-10-29 苏州博创集成电路设计有限公司 一种开关电源的原边控制器及开关电源
CN109088399A (zh) * 2018-09-07 2018-12-25 广州金升阳科技有限公司 一种输出过压保护电路及其控制方法
CN111146960B (zh) * 2020-01-19 2021-06-08 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 检测电路以及应用其的开关变换器
CN112039316A (zh) * 2020-08-10 2020-12-04 珠海格力电器股份有限公司 一种原边反馈式开关电源电路及控制方法和开关电源
CN113675817B (zh) * 2021-07-02 2022-04-12 富满微电子集团股份有限公司 一种过压保护电路、过压保护方法及芯片
CN113972629B (zh) * 2021-11-05 2023-07-18 深圳市卓芯微科技有限公司 一种acdc转换器及其管理芯片
CN217427988U (zh) * 2021-12-03 2022-09-13 米博(厦门)自动化科技有限公司 一种低损耗稳压开关电源

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101715264A (zh) * 2009-12-02 2010-05-26 海洋王照明科技股份有限公司 一种过压锁定保护电路以及使用该电路的led驱动电路
CN102364848A (zh) * 2011-02-01 2012-02-29 杭州士兰微电子股份有限公司 一种原边控制的恒流开关电源控制器及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN116131219A (zh) 2023-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7221128B2 (en) Converter with start-up circuit
US6788557B2 (en) Single conversion power converter with hold-up time
US20080278975A1 (en) Switched Mode Power Converter and Method of Operation Thereof
CN113746347B (zh) 反激式开关电源及其采样控制电路、采样控制方法和芯片
CN214506884U (zh) 功率变换器和电源控制芯片
CN110445397B (zh) 同步整流器驱动和软开关电路
CN106992684B (zh) 反激式电源***及其控制方法
CN112865546A (zh) 功率变换器及其供电控制方法和电源控制芯片
CN116317602A (zh) 一种退磁检测电路、电源***和电子装置
US6529390B2 (en) Switching power supply circuit
CN116317603A (zh) 一种反激变换器和电子设备
CN113725820A (zh) 反激变换器的过功率保护方法、保护电路及反激变换器
CN111130332A (zh) 尖峰电压抑制电路和开关电源
JP2012157092A (ja) スイッチング電源装置
CN115967258B (zh) 一种供电电路、电源***和电子装置
CN116131219B (zh) 一种过压保护电路和电子装置
CN112787513B (zh) 返驰式电源转换器及其主动箝位缓冲器
CN113036722B (zh) 电压转换装置
CN112736853A (zh) 原边控制电路、控制方法以及电源变换电路
US20230013471A1 (en) Charging apparatus, charging apparatus control method, and charging system
CN214314538U (zh) 原边控制电路和电源变换电路
CN113765387B (zh) 拓宽交流-直流转换器电压范围的方法及装置
US20130272034A1 (en) Method of forming a low power dissipation regulator and structure therefor
CN116722720B (zh) 一种辅助电路、电源***和电子装置
CN116707275B (zh) 一种辅助电路、电源***和电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant