本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種開關(guān)電源初級繞組峰值電流深度連續(xù)保護(hù)裝置。
背景技術(shù):
隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品強(qiáng)勁的需求以及各種電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代,對電源模塊的要求也越來越高。電源模塊通常為功能模塊提供恒定的電壓或恒定的電流,以保證它們穩(wěn)定的工作。
如圖1所示,是現(xiàn)有技術(shù)一種副邊反饋開關(guān)電源的簡化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。該開關(guān)電源包括驅(qū)動(dòng)電路10、比較電路20和功率管30。比較電路20用于比較cs采樣電阻rcs上的采樣電壓和閾值電壓,驅(qū)動(dòng)電路10用于根據(jù)比較電路20的比較結(jié)果向功率管30發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號以驅(qū)動(dòng)功率管30開啟或關(guān)斷,其中,驅(qū)動(dòng)信號的一個(gè)周期由開啟電平和關(guān)斷電平組成,在開啟電平持續(xù)時(shí)間期間,功率管開啟,在關(guān)斷電平持續(xù)時(shí)間期間,功率管關(guān)斷,開啟電平和關(guān)斷電平中的一個(gè)為低電平,另一個(gè)為高電平。具體而言,當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路10驅(qū)動(dòng)功率管30開啟時(shí),初級繞組存儲能量,初級繞組上的電流上升,上升斜率為vin/lp,vin為變壓器初級繞組上的電壓,lp為初級繞組的電感,cs采樣電阻rcs上的采樣電壓線性上升,比較電路20通過檢測采樣電壓來間接檢測初級繞組上的電流。當(dāng)初級繞組上的電流到達(dá)峰值電流ipeak時(shí),采樣電壓也上升到閾值電壓vth_ocp,因此,驅(qū)動(dòng)電路10需要驅(qū)動(dòng)功率管30關(guān)斷。由于在功率管30開啟瞬間,cs采樣電阻rcs上會耦合電壓毛刺,該電壓毛刺遠(yuǎn)大于閾值電壓,為了防止采集到電壓毛刺而誤關(guān)斷功率管30,因此比較電路20設(shè)置了消隱時(shí)間,在消隱時(shí)間內(nèi)比較電路20會屏蔽cs采樣電阻rcs上的電壓毛刺。
該副邊反饋開關(guān)電源在工作時(shí),當(dāng)輸出接負(fù)載時(shí),隨著功率管30開啟,初級繞組將能量傳遞到次級繞組,次級繞組上的電流等于初級繞組的電流和匝比乘積,即is=ip×n,次級繞組上將產(chǎn)生大電流,給負(fù)載和輸出電容同時(shí)供電。如果輸出為阻抗大的容性負(fù)載,輸出電壓vout上升將非常緩慢,與此同時(shí),輸出電壓vout較低時(shí),功率管30的開關(guān)頻率最大,試圖給輸出提供更多能量,但是此時(shí)因?yàn)榇渭夒姼械膬啥藟翰钚。渭夒姼械碾娏飨陆敌甭势骄彛虼舜渭夒姼械耐舜艜r(shí)間比較長,導(dǎo)致功率管30在下次開啟時(shí),次級電感上的電流沒有降低到零。所以在輸出電壓vout上升期間,初級繞組工作在連續(xù)電流模式,而又因?yàn)檩敵鲭妷簐out低,功率管30的開關(guān)頻率最大,在功率管30的關(guān)斷時(shí)間次級電流沒有降低零,那么初級繞組的電流在每次開啟時(shí)會不停累積,盡管初級繞組的電流在不停累積,驅(qū)動(dòng)電路10仍然需等到消隱時(shí)間之后才能關(guān)斷功率管30,也就是說,功率管30每次開啟的持續(xù)時(shí)間均為消隱時(shí)間,消隱時(shí)間內(nèi)又不檢測初級繞組上的電流,那么在消隱時(shí)間內(nèi)初級繞組上的電流繼續(xù)累積,當(dāng)累積的電流超過峰值電流時(shí),如果再繼續(xù)累積,就會造成大電流燒毀芯片。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種開關(guān)電源初級繞組峰值電流深度連續(xù)保護(hù)裝置,能夠檢測到初級繞組工作在深度連續(xù)電流模式時(shí)關(guān)斷功率管。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種開關(guān)電源初級繞組峰值電流深度連續(xù)保護(hù)裝置,應(yīng)用于副邊反饋開關(guān)電源,所述開關(guān)電源包括驅(qū)動(dòng)電路、比較電路和功率管,所述比較電路用于比較cs采樣電阻上的采樣電壓和閾值電壓,所述驅(qū)動(dòng)電路用于根據(jù)所述比較電路的比較結(jié)果向所述功率管發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號以驅(qū)動(dòng)所述功率管開啟或關(guān)斷,所述驅(qū)動(dòng)信號的一個(gè)周期由開啟電平和關(guān)斷電平組成,在開啟電平持續(xù)時(shí)間期間,功率管開啟,在關(guān)斷電平持續(xù)時(shí)間期間,功率管關(guān)斷,該裝置包括電壓檢測單元、振蕩器、延時(shí)單元、輸出檢測單元、前沿消隱單元和控制單元;所述電壓檢測單元用于檢測副邊輸出電壓是否達(dá)到啟動(dòng)電壓,并在達(dá)到啟動(dòng)電壓時(shí),向所述振蕩器、延時(shí)單元和控制單元發(fā)送第一使能電平信號,以及在沒有達(dá)到啟動(dòng)電壓時(shí),向所述振蕩器、延時(shí)單元和控制單元發(fā)送第二使能電平信號,其中,所述第一使能電平信號為第二使能電平信號翻轉(zhuǎn)后的信號;所述振蕩器用于根據(jù)所述第一使能電平信號向所述延時(shí)單元發(fā)送第一啟動(dòng)電平信號以及在預(yù)定時(shí)間后向所述延時(shí)單元發(fā)送第二啟動(dòng)電平信號,其中,所述第一啟動(dòng)電平信號為所述第二啟動(dòng)電平信號翻轉(zhuǎn)后的信號;所述延時(shí)單元用于在接收到所述第一使能電平信號和第一啟動(dòng)電平信號時(shí),向所述控制單元發(fā)送第一觸發(fā)電平信號,以及在接收到第二啟動(dòng)電平信號時(shí),將所述第一觸發(fā)電平信號變?yōu)榈诙|發(fā)電平信號,并鎖定所述第二觸發(fā)電平信號保持不變,其中,所述第一觸發(fā)電平信號與第一啟動(dòng)電平信號一致,所述第二觸發(fā)電平信號與第二啟動(dòng)電平信號的電平狀態(tài)一致;所述輸出檢測單元用于檢測所述副邊輸出電壓是否高于門限電壓,并在低于門限電壓時(shí),向所述控制單元發(fā)送第一檢測電平信號,在高于門限電壓時(shí),向所述控制單元發(fā)送第二檢測電平信號,其中,所述第一檢測電平信號為所述第二檢測電平信號翻轉(zhuǎn)后的信號;所述前沿消隱單元用于接收脈寬調(diào)制信號和所述驅(qū)動(dòng)信號,并在所述脈寬調(diào)制信號為高電平時(shí),根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)信號向所述控制單元發(fā)送第一消隱信號和第二消隱信號,其中,所述第一消隱信號和第二消隱信號與所述驅(qū)動(dòng)信號的周期相同,且所述第一消隱信號的占空比大于所述第二消隱信號的占空比;所述控制單元用于在接收到第一使能電平信號的前提下,控制所述比較電路在第一消隱信號的低電平持續(xù)時(shí)間內(nèi)停止比較,以及僅在同時(shí)接收到所述第一檢測電平信號和第一觸發(fā)電平信號時(shí),比較所述驅(qū)動(dòng)信號的開啟電平時(shí)間與第二消隱信號的低電平持續(xù)時(shí)間的大小,并在所述驅(qū)動(dòng)信號的連續(xù)預(yù)定數(shù)目個(gè)周期內(nèi)的開啟電平持續(xù)時(shí)間均小于第二消隱信號的低電平持續(xù)時(shí)間時(shí),向所述驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送保護(hù)信號,以使得所述驅(qū)動(dòng)電路持續(xù)關(guān)斷功率管。
其中,所述第一使能電平信號為高電平信號,所述第一啟動(dòng)電平信號為低電平信號,所述第一檢測電平信號為低電平信號,所述開啟電平為高電平。
其中,所述延時(shí)單元包括非門和鎖存器,所述電壓檢測單元連接所述非門的輸入端,所述振蕩器連接所述鎖存器的r端,所述非門的輸出端連接所述鎖存器的s端,所述鎖存器的輸出端連接所述控制單元。
其中,所述輸出檢測單元為比較器,所述比較器的正端輸入副邊輸出電壓,所述比較器的負(fù)端輸入門限電壓。
其中,所述前沿消隱單元包括鎖存器、第一偏置電流源、第二偏置電流源、第一p型mos管、第二p型mos管、第一n型mos管、第二n型mos管、第一電容、第二電容、第三電容、第一非門、第二非門、第一或非門和第二或非門,所述鎖存器的r端輸入脈寬調(diào)制信號,所述鎖存器的s端輸入驅(qū)動(dòng)信號,所述鎖存器的輸出端連接所述第一p型mos管、第二p型mos管、第一n型mos管和第二n型mos管的柵極,所述第一偏置電流源連接第一p型mos管的源極,所述第一p型mos管的漏極連接第一n型mos管的漏極、第一電容的一端和第一非門的輸入端,所述第二偏置電流源連接第二p型mos管的源極,所述第二p型mos管的漏極連接第二n型mos管的漏極、第二電容的一端、第三電容的一端和第二非門的輸入端,所述第一n型mos管的源極、第二n型mos管的源極、第一電容的另一端、第二電容的另一端和第三電容的另一端接地,所述第一非門的輸出端連接第一或非門的一個(gè)輸入端,所述第二非門的輸出端連接第二或非門的一個(gè)輸入端,所述第一或非門的另一端和第二或非門的另一個(gè)輸入端輸入脈寬調(diào)制信號,所述第一或非門的輸出端輸出第一消隱信號,所述第二或非門的輸出端輸出第二消隱信號,其中,所述第一偏置電流源和第二偏置電流源產(chǎn)生的電流相等,所述第一p型mos管和第一n型mos管與第二p型mos管和第二n型mos管的參數(shù)相等,所述第一電容和第二電容的電容大小相等。
其中,所述預(yù)定數(shù)目為三,所述控制單元包括第一非門、第二非門、與非門、第一計(jì)數(shù)器、第二計(jì)數(shù)器、第三計(jì)數(shù)器和鎖存器,所述第一非門的輸入端輸入驅(qū)動(dòng)信號,所述第一非門的輸出端連接第一計(jì)數(shù)器的d端,所述與非門的一個(gè)輸入端連接延時(shí)單元,所述與非門的另一個(gè)輸入端連接電壓檢測單元,所述與非門的輸出端連接第一計(jì)數(shù)器的清零端,所述第一計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘端輸入第二消隱信號,所述第一計(jì)數(shù)器的q端連接第二計(jì)數(shù)器和第三計(jì)數(shù)器的清零端,所述第二計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘端輸入驅(qū)動(dòng)信號,所述第二計(jì)數(shù)器的d端連接第二計(jì)數(shù)器的
本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況,本發(fā)明在檢測到副邊輸出電壓達(dá)到啟動(dòng)電壓時(shí),各部分開始正常工作;振蕩器和延時(shí)單元相配合,在正常工作后的預(yù)定時(shí)間后產(chǎn)生一個(gè)被鎖定的電平信號;輸出檢測單元通過比較副邊輸出電壓和門限電壓來判斷副邊輸出電壓大??;前沿消隱單元在驅(qū)動(dòng)信號的開啟電平持續(xù)時(shí)間內(nèi)設(shè)置兩個(gè)屏蔽時(shí)間,一個(gè)屏蔽時(shí)間較小,用來屏蔽功率管開啟瞬間產(chǎn)生在cs采樣電阻上的電壓毛刺,另一個(gè)屏蔽時(shí)間較大;控制單元在預(yù)定時(shí)間內(nèi),當(dāng)副邊輸出電壓低,處在欠壓狀態(tài)時(shí),用較大的屏蔽時(shí)間來檢測驅(qū)動(dòng)信號的開啟電平持續(xù)時(shí)間,如果連續(xù)三個(gè)周期內(nèi)開啟電平持續(xù)時(shí)間均小于屏蔽時(shí)間,則控制功率管持續(xù)關(guān)斷,從而能夠檢測到初級繞組工作在深度連續(xù)電流模式時(shí)關(guān)斷功率管。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有技術(shù)一種副邊反饋開關(guān)電源的簡化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)電源初級繞組峰值電流深度連續(xù)保護(hù)裝置的架構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)電源初級繞組峰值電流深度連續(xù)保護(hù)裝置的振蕩器、電壓檢測單元和延時(shí)單元的示意圖;
圖4是本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)電源初級繞組峰值電流深度連續(xù)保護(hù)裝置的輸出檢測單元的示意圖;
圖5是本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)電源初級繞組峰值電流深度連續(xù)保護(hù)裝置的前沿消隱單元的示意圖;
圖6是本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)電源初級繞組峰值電流深度連續(xù)保護(hù)裝置的控制單元的示意圖;
圖7是本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)電源初級繞組峰值電流深度連續(xù)保護(hù)裝置工作時(shí)的時(shí)序示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
參閱圖2,是本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)電源初級繞組峰值電流深度連續(xù)保護(hù)裝置的架構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的開關(guān)電源初級繞組峰值電流深度連續(xù)保護(hù)裝置可以應(yīng)用于圖1所示的副邊反饋開關(guān)電源,該裝置包括電壓檢測單元41、振蕩器42、延時(shí)單元43、輸出檢測單元44、前沿消隱單元45和控制單元46。
電壓檢測單元41用于檢測副邊輸出電壓是否達(dá)到啟動(dòng)電壓,并在達(dá)到啟動(dòng)電壓時(shí),向振蕩器42、延時(shí)單元43和控制單元46發(fā)送第一使能電平信號,以及在沒有達(dá)到啟動(dòng)電壓時(shí),向振蕩器42、延時(shí)單元43和控制單元46發(fā)送第二使能電平信號,其中,第一使能電平信號為第二使能電平信號翻轉(zhuǎn)后的信號。
振蕩器42用于根據(jù)第一使能電平信號向延時(shí)單元發(fā)送第一啟動(dòng)電平信號以及在預(yù)定時(shí)間后向延時(shí)單元43發(fā)送第二啟動(dòng)電平信號,其中,第一啟動(dòng)電平信號為第二啟動(dòng)電平信號翻轉(zhuǎn)后的信號。
延時(shí)單元43用于在接收到第一使能電平信號和第一啟動(dòng)電平信號時(shí),向控制單元46發(fā)送第一觸發(fā)電平信號,以及在接收到第二啟動(dòng)電平信號時(shí),將第一觸發(fā)電平信號變?yōu)榈诙|發(fā)電平信號,并鎖定第二觸發(fā)電平信號保持不變,其中,第一觸發(fā)電平信號與第一啟動(dòng)電平信號一致,第二觸發(fā)電平信號與第二啟動(dòng)電平信號的電平狀態(tài)一致。
輸出檢測單元44用于檢測副邊輸出電壓是否高于門限電壓,并在低于門限電壓時(shí),向控制單元46發(fā)送第一檢測電平信號,在高于門限電壓時(shí),向控制單元46發(fā)送第二檢測電平信號,其中,第一檢測電平信號為第二檢測電平信號翻轉(zhuǎn)后的信號。
前沿消隱單元45用于接收脈寬調(diào)制信號pwm和驅(qū)動(dòng)信號gate,并在脈寬調(diào)制信號為高電平時(shí),根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號向控制單元46發(fā)送第一消隱信號和第二消隱信號,其中,第一消隱信號和第二消隱信號與驅(qū)動(dòng)信號的周期相同,且第一消隱信號的占空比大于第二消隱信號的占空比。
控制單元46用于在接收到第一使能電平信號的前提下,控制比較電路20在第一消隱信號的低電平持續(xù)時(shí)間內(nèi)停止比較,以及僅在同時(shí)接收到第一檢測電平信號和第一觸發(fā)電平信號時(shí),比較驅(qū)動(dòng)信號的開啟電平時(shí)間與第二消隱信號的低電平持續(xù)時(shí)間的大小,并在驅(qū)動(dòng)信號的連續(xù)預(yù)定數(shù)目個(gè)周期內(nèi)的開啟電平持續(xù)時(shí)間均小于第二消隱信號的低電平持續(xù)時(shí)間時(shí),向驅(qū)動(dòng)電路10發(fā)送保護(hù)信號,以使得驅(qū)動(dòng)電路10持續(xù)關(guān)斷功率管。
在本實(shí)施例中,第一使能電平信號為高電平信號,第一啟動(dòng)電平信號為低電平信號,第一檢測電平信號為低電平信號,開啟電平為高電平。也就是說,如果副邊輸出電壓高于啟動(dòng)電壓,電壓檢測單元41輸出高電平信號,否則輸出低電平信號,振蕩器42、延時(shí)單元43和控制單元46在收到高電平信號才開始正常工作。振蕩器42在收到第一使能電平信號之后,產(chǎn)生固定頻率的振蕩信號,通過對振蕩信號進(jìn)行分頻可以產(chǎn)生設(shè)置第一啟動(dòng)電平信號的持續(xù)時(shí)間,也就是前述預(yù)定時(shí)間,在預(yù)定時(shí)間后,振蕩器42產(chǎn)生第二啟動(dòng)電平信號。延時(shí)單元43在收到第一使能電平信號之前,沒有任何輸出,在收到第一使能電平信號之后,會在收到第二啟動(dòng)電平信號之前,會跟蹤輸出第一啟動(dòng)電平信號,即第一觸發(fā)電平信號,一旦收到第二啟動(dòng)電平信號時(shí),則將輸出從第一觸發(fā)電平信號變?yōu)榈诙|發(fā)電平信號,并鎖定第二觸發(fā)電平信號保持不變,也就是說,在這之后,不論延時(shí)單元43接收到什么信號,均始終會輸出第二觸發(fā)電平信號。
脈寬調(diào)制信號是開關(guān)電源的控制信號,可以是從外部輸入,也可以是開關(guān)電源的某個(gè)部分產(chǎn)生。前沿消隱單元45產(chǎn)生兩個(gè)周期相同的第一消隱信號和第二消隱信號,第一消隱信號的占空比大于第二消隱信號的占空比,說明第一消隱信號的低電平持續(xù)時(shí)間小于第二消隱信號的低電平持續(xù)時(shí)間,第一消隱信號的低電平持續(xù)時(shí)間即為消隱時(shí)間。
控制單元46在接收到第一使能電平信號后開始工作,根據(jù)接收到的第一消隱信號控制比較電路20在第一消隱信號的低電平持續(xù)時(shí)間內(nèi)停止比較,用于屏蔽消隱時(shí)間內(nèi)cs采樣電阻rcs上的電壓毛刺。在接收到第二消音信號后,先要判斷是否同時(shí)接收到第一檢測電平信號和第一觸發(fā)電平信號,第一檢測電平信號用來指示輸出電壓vout處在欠壓狀態(tài)。如果同時(shí)接收到第一檢測電平信號和第一觸發(fā)電平信號,則檢測驅(qū)動(dòng)信號的開啟電平時(shí)間與第二消隱信號的低電平持續(xù)時(shí)間,并在驅(qū)動(dòng)信號的連續(xù)三個(gè)周期內(nèi)的開啟電平持續(xù)時(shí)間均小于第二消隱信號的低電平持續(xù)時(shí)間時(shí),向驅(qū)動(dòng)電路10發(fā)送保護(hù)信號,以使得驅(qū)動(dòng)電路10持續(xù)關(guān)斷功率管30。如果沒有同時(shí)接收到第一檢測電平信號和第一觸發(fā)電平信號,則不檢測驅(qū)動(dòng)信號的開啟電平時(shí)間與第二消隱信號的低電平持續(xù)時(shí)間。
在本實(shí)施例中,如圖3所示,延時(shí)單元43包括非門431和鎖存器432,電壓檢測單元41連接非門431的輸入端,振蕩器42連接鎖存器432的r端,非門431的輸出端連接鎖存器432的s端,鎖存器432的輸出端連接控制單元46。振蕩器42開始工作后,向鎖存器432的r端輸出第一啟動(dòng)電平信號,即邏輯低電平信號,等待預(yù)定時(shí)間后,向鎖存器432的r端輸出第二啟動(dòng)電平信號,即邏輯高電平信號。而鎖存器432的r端第一次從低電平跳變?yōu)楦唠娖?,鎖存器432的輸出端從輸出第一觸發(fā)電平信號,即邏輯低電平信號,變?yōu)檩敵龅诙|發(fā)電平信號,即邏輯高電平信號,并鎖定第二觸發(fā)電平信號保持不變,直到鎖存器432的s端接收到第二使能電平信號時(shí),鎖存器432的輸出端才重新清零。
如圖4所示,輸出檢測單元44為比較器,比較器的正端輸入副邊輸出電壓vout,比較器的負(fù)端輸入門限電壓vth。比較器的輸出端根據(jù)副邊輸出電壓vout和門限電壓vth的比較結(jié)果輸出第一檢測電平信號或第二檢測電平信號。
如圖5所示,前沿消隱單元45包括鎖存器451、第一偏置電流源ia、第二偏置電流源ib、第一p型mos管p1、第二p型mos管p2、第一n型mos管n1、第二n型mos管n2、第一電容c1、第二電容c2、第三電容c3、第一非門452、第二非門453、第一或非門454和第二或非門455,鎖存器451的r端輸入脈寬調(diào)制信號,鎖存器451的s端輸入驅(qū)動(dòng)信號,鎖存器451的輸出端連接第一p型mos管p1、第二p型mos管p2、第一n型mos管n1和第二n型mos管n2的柵極,第一偏置電流源ia連接第一p型mos管p1的源極,第一p型mos管p1的漏極連接第一n型mos管n1的漏極、第一電容c1的一端和第一非門452的輸入端,第二偏置電流源ib連接第二p型mos管p2的源極,第二p型mos管p2的漏極連接第二n型mos管n2的漏極、第二電容c2的一端、第三電容c3的一端和第二非門453的輸入端,第一n型mos管n1的源極、第二n型mos管n2的源極、第一電容c1的另一端、第二電容c2的另一端和第三電容c3的另一端接地,第一非門452的輸出端連接第一或非門454的一個(gè)輸入端,第二非門453的輸出端連接第二或非門455的一個(gè)輸入端,第一或非門454的另一端和第二或非門455的另一個(gè)輸入端輸入脈寬調(diào)制信號,第一或非門454的輸出端輸出第一消隱信號,第二或非門455的輸出端輸出第二消隱信號,其中,第一偏置電流源ia和第二偏置電流源ib產(chǎn)生的電流相等,第一p型mos管p1與第二p型mos管p2、第一n型mos管n1和第二n型mos管n2的參數(shù)相等,第一電容c1和第二電容c2的電容大小相等。
當(dāng)脈寬調(diào)制信號pmw為邏輯高電平時(shí),經(jīng)過傳輸延時(shí),再加上功率管30存在柵電容,經(jīng)過功率管30的柵極電壓從零電壓上升到開啟電壓的延時(shí)后,功率管30才會真正開啟。當(dāng)脈寬調(diào)制信號pmw為高電平,而且等到驅(qū)動(dòng)信號gate來臨,給電容c1充電,產(chǎn)生第一消隱信號。第一偏置電流源ia和第二偏置電流源ib產(chǎn)生的電流相等,第一p型mos管p1與第二p型mos管p2、第一n型mos管n1和第二n型mos管n2的參數(shù)相等,第一電容c1和第二電容c2的電容大小相等,如果沒有第三電容c3的存在,將會產(chǎn)生與第一消隱信號相同的第二消隱信號,但是由于有第三電容c3的存在,可以保證第一消隱信號的占空比大于第二消隱信號的占空比,即第一消隱信號的低電平持續(xù)時(shí)間小于第二消隱信號的低電平持續(xù)時(shí)間,第一消隱信號的低電平持續(xù)時(shí)間為消隱時(shí)間,第二消隱信號的低電平持續(xù)時(shí)間用來檢測驅(qū)動(dòng)信號gate的開啟時(shí)間。
如圖6所示,控制單元46包括第一非門461、第二非門462、與非門463、第一計(jì)數(shù)器dff1、第二計(jì)數(shù)器dff2、第三計(jì)數(shù)器dff3和鎖存器464,第一非門461的輸入端輸入驅(qū)動(dòng)信號,第一非門461的輸出端連接第一計(jì)數(shù)器dff1的d端,與非門463的一個(gè)輸入端連接延時(shí)單元43,與非門463的另一個(gè)輸入端連接電壓檢測單元44,與非門463的輸出端連接第一計(jì)數(shù)器dff1的清零端,第一計(jì)數(shù)器dff1的時(shí)鐘端輸入第二消隱信號,第一計(jì)數(shù)器dff1的q端連接第二計(jì)數(shù)器dff2和第三計(jì)數(shù)器dff3的清零端,第二計(jì)數(shù)器dff2的時(shí)鐘端輸入驅(qū)動(dòng)信號,第二計(jì)數(shù)器dff2的d端連接第二計(jì)數(shù)器dff2的
控制單元46工作時(shí),在預(yù)定時(shí)間之內(nèi),與非門463的一個(gè)輸入端接收到第一觸發(fā)電平信號,即邏輯低電平信號;當(dāng)副邊輸出電壓小于設(shè)置的門限電壓,與非門463的另一個(gè)輸入端會接收到第一檢測電平信號,即邏輯低電平信號,此時(shí)與非門463的輸出端才輸出邏輯高電平信號,第一計(jì)數(shù)器dff1才開始計(jì)數(shù)。第二計(jì)數(shù)器dff2和第三計(jì)數(shù)器dff3開始對驅(qū)動(dòng)信號gate的開啟電平時(shí)間小于第二消隱信號的低電平持續(xù)時(shí)間的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù),只要驅(qū)動(dòng)信號gate的連續(xù)三個(gè)周期的開啟電平時(shí)間均小于第二消隱信號的低電平持續(xù)時(shí)間,即計(jì)數(shù)達(dá)到3次,第三計(jì)數(shù)器dff3的q端輸出邏輯高電平,這個(gè)邏輯高電平會被第一使能電平信號鎖定住,鎖存器464的輸出端被鎖定為邏輯高電平的保護(hù)信號pro,驅(qū)動(dòng)電路10可以根據(jù)保護(hù)信號pro一直關(guān)斷功率管30,避免初級繞組上的電流不停累積。
在計(jì)數(shù)過程中,一旦與非門463沒有同時(shí)接收到第一觸發(fā)電平信號和第一檢測電平信號,與非門463的輸出端輸出邏輯低電平信號,第一計(jì)數(shù)器dff1的q端被清零,第二計(jì)數(shù)器dff2和第三計(jì)數(shù)器dff3不能進(jìn)行計(jì)數(shù)。
由于控制單元46采用三個(gè)計(jì)數(shù)器,則預(yù)定數(shù)目為三,即如果連續(xù)預(yù)定數(shù)目個(gè)周期內(nèi)開啟電平持續(xù)時(shí)間均小于屏蔽時(shí)間,則控制功率管30持續(xù)關(guān)斷。
計(jì)數(shù)過程中各個(gè)信號的時(shí)序關(guān)系如圖7所示,其中,ip表示初級繞組上的電流,leba表示第一消隱信號,lebb表示第二消隱信號,gaten表示驅(qū)動(dòng)信號gate翻轉(zhuǎn)后的信號,td_ok的低電平表示第一觸發(fā)電平信號,高電平表示第二觸發(fā)電平信號。
通過上述方式,本發(fā)明實(shí)施例的開關(guān)電源初級繞組峰值電流深度連續(xù)保護(hù)裝置在檢測到副邊輸出電壓達(dá)到啟動(dòng)電壓時(shí),各部分開始正常工作;振蕩器和延時(shí)單元相配合,在正常工作后的預(yù)定時(shí)間后產(chǎn)生一個(gè)被鎖定的電平信號;輸出檢測單元通過比較副邊輸出電壓和門限電壓來判斷副邊輸出電壓大?。磺把叵[單元在驅(qū)動(dòng)信號的開啟電平持續(xù)時(shí)間內(nèi)設(shè)置兩個(gè)屏蔽時(shí)間,一個(gè)屏蔽時(shí)間較小,用來屏蔽功率管開啟瞬間產(chǎn)生在cs采樣電阻上的電壓毛刺,另一個(gè)屏蔽時(shí)間較大;控制單元在預(yù)定時(shí)間內(nèi),當(dāng)副邊輸出電壓低,處在欠壓狀態(tài)時(shí),用較大的屏蔽時(shí)間來檢測驅(qū)動(dòng)信號的開啟電平持續(xù)時(shí)間,如果連續(xù)三個(gè)周期內(nèi)開啟電平持續(xù)時(shí)間均小于屏蔽時(shí)間,則控制功率管持續(xù)關(guān)斷,從而能夠檢測到初級繞組工作在深度連續(xù)電流模式時(shí)關(guān)斷功率管。
以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。