一种数字电源保护电路及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及数字电源领域，尤其涉及一种数字电源保护电路及装置。
【背景技术】
[0002]在直流-直流电源转换电路中，桥式电路为常见的一种应用电路，桥式电路包括全桥电路和半桥电路。桥式电路在发波时序的控制下周期性工作，每一周期分为上半周期和下半周期，桥式电路中的功率开关分为第一次导通的功率开关和第二次导通的功率开关两组，两组功率开关在不同的半周期中导通。
[0003]典型的全桥电路如图1所示包括:第一功率开关，第二功率开关，第三功率开关，第四功率开关，变压器K1，隔直电容Cl，第一同步整流管，第二同步整流管，采样电阻R1，滤波电感Tl和负载，具体的连接关系如图1所示。在一个周期的上半周期中第一功率开关和第四功率开关导通，第二功率开关和第三功率开关截止；在一个周期的下半周期中第一功率开关和第四功率开关截止，第二功率开关和第三功率开关导通。其中，第一功率开关和第四功率开关导通就是全桥电路中第一次导通的功率开关；第二功率开关和第三功率开关就是全桥电路中第二次导通的功率开关。
[0004]典型的半桥电路如图2所示包括:第五功率开关，第六功率开关，变压器K2，隔直电容C2，第一同步整流管，第二同步整流管，采样电阻Rl，滤波电感Tl和负载，具体的连接关系如图2所示。在一个周期的上半周期中第五功率开关导通，第六功率开关截止；在一个周期的下半周期中第五功率开关截止，第六功率开关导通。其中，第五功率开关就是半桥电路中第一次导通的功率开关；第六功率开关就是半桥电路中第二次导通的功率开关。
[0005]对于桥式电路来说，为了维持变压器的磁平衡，通常在变压器的原边串联一个隔直电容(如图1中的Cl，图2中的C2)，并在每个周期内控制第一次导通的功率开关的导通时间与第二次导通的功率开关的导通时间相同，使得变压器的原边串联的隔直电容的充电时间与放电时间相同，从而实现变压器的磁平衡。但在桥式电路发生过流时，为了实现变压器的磁平衡，通常采用如下技术方案。
[0006]在现有技术中，在当前周期内当过流信号出现在第一次导通的功率开关的导通时间内时，则根据过流信号出现的时间，将控制第一次导通的功率开关导通的有效电平信号调整为无效电平信号；当第二次导通的功率开关的导通时间内未出现过流信号时，或者，当过流信号还出现在第二次导通的功率开关的导通时间内，并且相对于功率开关的导通时间的起始时间而言，第二次过流信号出现的时间大于第一次过流信号出现的时间时，则均根据第一次过流信号出现的时间，将控制第二次导通的功率开关导通的有效电平信号调整为无效电平信号，从而使得在有过流信号出现时，可以保证在当前周期内，第一次导通的功率开关的导通时间与第二次导通的功率开关的导通时间相同，实现变压器的磁平衡。其中，有效电平信号用于控制功率开关导通，无效电平信号用于控制功率开关截止。例如，有效电平信号可以是高电平，无效电平信号可以是低电平，这取决于功率开关中晶体管的类型和功率开关的具体电路设计。
[0007]但在上述实现过程中，如果当前周期内在第一次导通的功率开关的导通时间内没有出现过流信号，但在第二次导通的功率开关的导通时间内出现过流信号，为了保证桥式电路不被损坏，只根据过流信号出现的时间，将控制当前周期内第二次导通的功率开关导通的有效电平信号关闭，但是并不根据当前的过流信号对后续信号进行处理，最终导致当前周期内关闭后的第二次导通的功率开关的有效电平信号持续时间与当前周期内第一次导通的功率开关的有效电平信号持续时间不同，并且后续没有对后续信号作进一步处理，从而不能保证变压器的磁平衡，降低了桥式电路的可靠性。
【发明内容】
[0008]本发明实施例提供一种数字电源保护电路及装置，用于保证桥式电路中变压器的磁平衡，提高桥式电路的可靠性。
[0009]为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案:
[0010]第一方面，本发明实施例提供了一种数字电源保护电路，其特征在于，应用于桥式电路，桥式电路包括:第一次导通的功率开关和第二次导通的功率开关；桥式电路由发波时序控制进行周期性工作，每一周期分为上半周期和下半周期；其中，第一次导通的功率开关是上半周期内导通的功率开关，第二次导通的功率开关是下半周期内导通的功率开关；发波时序包括第一发波时序和第二发波时序；数字电源保护电路包括:信号预处理电路，信号产生电路及时序调整电路；信号预处理电路，用于接收过流信号和第一发波时序，并根据第一发波时序对过流信号进行预处理，得到第一参考信号，并将第一参考信号发送至信号产生电路；第一发波时序为当前周期内控制第一次导通的功率开关的发波时序；过流信号包括在第一发波时序中的有效电平信号时间内桥式电路发生过流时输出的信号；第一参考信号的上升沿表示第一发波时序内桥式电路发生过流的时刻；信号产生电路，用于接收第一发波时序，对第一发波时序的上升沿至第一参考信号的上升沿之间的时间计时，得到第一时间，在第一时间大于第二时间的情况下，将第一发波时序的上升沿延迟第二时间后产生第一关闭信号，并将第一关闭信号发送至时序调整电路；第二时间为上一周期内第二次导通的功率开关的导通时刻至桥式电路发生过流的时刻之间的时间；时序调整电路，用于根据第一关闭信号，将第一发波时序从有效电平调整为无效电平，以使得调整后的第一发波时序的有效电平信号持续时间与根据第二时间调整后的第二发波时序的有效电平信号持续时间相等；第二发波时序为上一周期内控制第二次导通的功率开关的发波时序。
[0011]结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，信号预处理电路，还用于接收第二发波时序，并根据第二发波时序对过流信号进行预处理，得到第二参考信号，并将第二参考信号发送至信号产生电路；过流信号还包括在第二发波时序中的有效电平信号时间内桥式电路发生过流时输出的信号；第二参考信号的上升沿表示第二发波时序内桥式电路发生过流的时刻；信号产生电路，还用于接收第二发波时序，对第二发波时序的上升沿至第二参考信号上升沿之间的时间计时，得到第二时间，在第二时间小于存储的第三时间的情况下，将第二发波时序的上升沿延迟第二时间后产生第二关闭信号，将第二关闭信号发送至时序调整电路，并将存储的第三时间更新为第二时间；第三时间为上一周期内第一次导通的功率开关的导通时间；时序调整电路，还用于根据第二关闭信号，将第二发波时序从有效电平调整为无效电平。
[0012]结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，信号产生电路，还用于在第一时间不大于第二时间的情况下，将第一发波时序的上升沿延迟第一时间后产生第三关闭信号，并将第三关闭信号发送至时序调整电路；时序调整电路，还用于根据第三关闭信号，将第一发波时序从有效电平调整为无效电平。
[0013]结合第一方面的第一或第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，时序调整电路，还用于根据桥式电路工作的死区时间对第一关闭信号进行延时，得到第一延时信号，根据第一延时信号将第三发波时序调整为有效电平；并根据桥式电路工作的死区时间对第二关闭信号进行延时，得到第二延时信号，根据第二延时信号将第四发波时序调整为有效电平；第三发波时序为控制桥式电路中与第一次导通的功率开关对应的第一同步整流管的发波时序；第四发波时序为控制桥式电路中与第二次导通的功率开关对应的第二同步整流管的发波时序。
[0014]结合第一方面，或第一方面的第一至第三任一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，信号预处理电路包括:第一基准信号产生电路及第一逻辑电路；第一基准信号产生电路，用于接收第一发波时序，根据第一发波时序产生第一基准信号，并将第一基准信号发送至第一逻辑电路；第一逻辑电路，用于接收过流信号，并将第一基准信号和过流信号相与取上升沿后，得到第一参考信号，并将第一参考信号发送至信号产生电路。
[0015]结合第一方面的第一至第三任一种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，信号预处理电路还包括:第二基准信号产生电路及第二逻辑电路；第二基准信号产生电路，用于接收第二发波时序，根据第二发波时序产生第二基准信号，并将第二基准信号发送至第二逻辑电路；第二逻辑电路，用于接收过流信号，并将第二基准信号和过流信号相与取上升沿后，得到第二参考信号，并将第二参考信号发送至信号产生电路。
[0016]结合第一方面或第一方面的第一至第五任一种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，信号产生电路包括:计数器，锁存器和控制器；计数器，用于接收第一参考信号，对第一发波时序的上升沿至第一参考信号的上升沿之间的时间计时，得到第一时间，并将第一时间发送至控制器；锁存器，用于存储第二时间，并将第二时间发送至控制器；控制器，用于在第一时间大于第二时间的情况下，将第一发波时序的上升沿延迟第二时间后产生第一关闭信号，并将关闭信号发送至时序调整电路。
[0017]结合第一方面的第一至第三任一种可能的实现方式或者第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，信号产生电路包括:计数器，锁存器和控制器；计数器，用于接收第二参考信号，对第二发波时序的上升沿至第二参考信号上升沿之间的时间计时，得到第二时间，并将第一时间发送至控制器；锁存器，用于存储第三时间，并将第三时间发送至控制器；控制器，用于在第二时间小于第三时间的情况下，将第二发波时序的上升沿延迟第二时间后产生第二关闭信号，将第二关闭信号发送至时序调整电路，并触发锁存器将存储的第三时间更新为第二时间。
[0018]第二方面，本发明实施例提供了一种数字电源，包括桥式电路和上述数字电源保护电路；数字电源保护电路，用于根据过流信号调整第一发波时序或第二发波时序中的至少一个，并将调整后的第一发波时序或调整后的第二发波时序中的至少一个发送至桥式电路；桥式电路，用于根据调整后的第一发波时序或调整后的第二发波时序中的至少一个控制桥式电路中的第一次导通功率开关或第二此导通的功率开关中的至少一个。
[0019]结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，数字电源还包括:输出电流采集电路；输出电流采集电路，用于采集桥式电路的输出电流，根据桥式电路的输出