开关变换器及对其输出端子放电的方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施例涉及电子电路，尤其涉及开关变换器。
【背景技术】
[0002]开关变换器被广泛应用在固态硬盘驱动(SSD)系统或其它紧凑型供电系统中，为其提供直流电压。为确保SSD系统在启动时处于确定的状态，开关变换器的输出端子在下一次系统启动前需要完全放电。否则，若在系统启动前开关变换器的输出端子还有IC存电压，SSD系统就将面临着在不确定状态下启动的风险。传统的放电电路例如可以通过在开关变换器的输出端子耦接晶体管，并控制该晶体管导通以对输出电压放电。然而当输入电压丢失或过小时，由于没有足够的能量驱动该晶体管，从而该晶体管不能正常工作，也就不能实现对开关变换器的输出端子完全放电。可知，当输入电压失效时，SSD系统还是面临着在不确定状态下启动的风险。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本发明提供一种开关变换器及对其输出端子放电的方法。
[0004]根据本发明实施例的一种开关变换器，包括:输入端子，用于接收输入电压；输出端子，用于提供输出电压；主电路，具有耦接至输入端子的输入端、耦接至输出端子的输出端、以及控制端，其中所述主电路包括至少一个开关管；储能电路，具有耦接至输入端子的输入端、以及提供第一电压的输出端，其中在输入电压失效后的预设时间长度内，所述第一电压维持其电压值；电压转换电路，具有耦接至输入端子的输入端、以及提供第二电压的输出端；以及控制电路，具有第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端和输出端，其中第一输入端耦接至输出端子，第二输入端接收放电控制信号，第三输入端耦接至储能电路的输出端以接收第一电压，第四输入端耦接至电压转换电路的输出端以接收第二电压，输出端基于输出电压和参考信号提供控制信号至主电路的控制端，以控制主电路中所述至少一个开关管的导通及关断，以及控制电路基于放电控制信号对输出端子放电。
[0005]根据本发明实施例的一种开关变换器，包括:输入端子，用于接收输入电压；输出端子，用于提供输出电压；主电路，具有耦接至开关变换器输入端子的输入端、耦接至开关变换器输出端子的输出端、以及控制端，其中所述主电路包括至少一个开关管；储能电路，具有耦接至开关变换器输入端子的输入端、以及提供第一电压的输出端，其中在输入电压小于预设值后的预设时间长度内，所述第一电压维持其电压值，所述预设值小于第一电压；电压转换电路，具有耦接至开关变换器输入端子的输入端、以及提供第二电压的输出端；比较电路，基于输入电压和阈值信号产生放电控制信号；开关控制电路，基于输出电压和参考信号产生控制信号以控制主电路中至少一个开关管的导通及关断，其中第二电压为开关控制电路供电；以及参考信号生成电路，产生参考信号，其中当放电控制信号处于第一状态时，参考信号逐渐减小，第一电压和第二电压中电压值较大的为参考信号生成电路供电。
[0006]根据本发明实施例的一种开关变换器，包括:输入端子，用于接收输入电压；输出端子，用于提供输出电压；主电路，具有耦接至开关变换器输入端子的输入端、耦接至开关变换器输出端子的输出端、以及控制端，其中所述主电路包括至少一个开关管；储能电路，具有耦接至开关变换器输入端子的输入端、以及提供第一电压的输出端，其中在输入电压小于预设值后的一定时间内，所述第一电压维持其电压值；电压转换电路，具有耦接至开关变换器输入端子的输入端、以及提供第二电压的输出端；比较电路，基于输入电压和阈值信号产生放电控制信号；开关控制电路，基于输出电压和参考信号产生控制信号以控制主电路中至少一个开关管的导通及关断，其中第二电压为开关控制电路供电；放电开关管，耦接至输出端子，其中当放电控制信号处于第一状态时，放电开关管对输出端子放电；以及放电驱动电路，具有输入端、偏置端和输出端，其中输入端耦接至比较电路以接收放电控制信号，偏置端耦接至储能电路以接收第一电压，输出端耦接至放电开关管以控制放电开关管的导通及关断。
[0007]根据本发明实施例的一种用于对开关变换器的输出端子放电的方法，该开关变换器包括接收输入电压的输入端子和产生输出电压的输出端子，该方法包括:通过输入电压对储能元件充电；通过储能元件产生第一电压，所述第一电压在输入电压失效的一定时间内维持；以及基于输入电压和阈值信号产生放电控制信号；其中当放电控制信号为第一状态时，通过有源元件对开关变换器的输出端子放电，其中第一电压为所述有源元件供电。
【附图说明】
[0008]图1为根据本发明一实施例的开关变换器100的电路框图；
[0009]图2为根据本发明一实施例的开关变换器10a的电路图；
[0010]图3为根据本发明一实施例的开关变换器10b的电路图；
[0011]图4为根据本发明一实施例的图3所示开关变换器10b中的参考信号生成电路32的电路原理图；
[0012]图5为根据本发明一实施例的图3所示开关变换器10b中的开关控制电路30的电路原理图；
[0013]图6为根据本发明另一实施例的开关变换器600的电路图；
[0014]图7为根据本发明一实施例的用于对开关变换器的输出端子放电的方法流程图。
【具体实施方式】
[0015]下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是:不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路、材料或方法。
[0016]在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“ 一个示例”或“示例”的提及意味着:结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
[0017]图1为根据本发明实施例的开关变换器100的电路框图。开关变换器100包括:接收输入电压VIN的输入端子101 ;为负载14提供输出电压VO的输出端子102 ;用于将输入电压VIN转换为输出电压VO的主电路11 ;用于提供电压Vcc的电压转换电路12 ;在输入电压VIN失效后一定时间内可以持续提供电压Vbias的储能电路13 ;控制电路15，通过控制主电路11来调节输出电压VO ;以及用于提供放电控制信号Ctrl_dis的比较电路17。输入电压VIN失效，例如可以是当输入电压VIN小于预设值时，开关变换器100关断，其中上述预设值小于电压Vbias。
[0018]主电路11包括至少一个开关管，主电路11通过导通及关断所述至少一个开关管将输入电压VIN转换为输出电压V0。主电路11可以采用任意合适的拓扑结构，例如降压变换器、升压变换器、反激变换器、以及负载开关等。所述主电路11中的至少一个开关管可以为可控半导体开关器件，例如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)等。
[0019]电压转换电路12为控制电路15提供电压Vcc，从而在输入电压V