开关电源的功率MOS管的源 极。
[0019] 请参照图3所示，图3为本发明实施例提供的开关电源外部过溫保护电路的时序 信号关系图。
[0020] 第一个波形为开关电源控制器忍片GATE管脚输出信号的波形，GATE管脚输出高 电平时功率MOS管Ml导通，GATE管脚输出低电平时功率MOS管Ml关断。第二个波形为二 极管Dl负端A点的电压波形，开关电源控制器忍片GATE管脚输出低电平时，A点电压为变 压器辅助绕组NA的电压经二极管Dl分压后的电压。第S个波形为开关电源控制器忍片 CS管脚电压波形，开关电源控制器忍片的GATE管脚输出高电平时，功率MOS管Ml导通，开 关电源控制器忍片的CS管脚电压为变压器NP绕组电感电流流经第二电阻R2产生的电压； 开关电源控制器忍片的GATE管脚输出低电平时，功率MOS管Ml关断，辅助绕组NA的正端 为一定电压值，通过二极管D1、负溫度系数电阻RNTC、调节电阻RSET、第一电阻Rl及第二 电阻R2进行分压，获得的电压值为开关电源控制器忍片的CS管脚电压。第四个波形为电 压采样电路102中电压采样控制信号SAMPLE的波形，当GATE管脚输出低电平，延时一段时 间，SAMPLE产生一个脉冲，电压采样电路102对开关电源控制器忍片的CS管脚电压进行一 次采样，SAMPLE为高电平时，电压采样电路102的输出电压等于CS管脚电压，SAMPLE为低 电平时，电压采样电路102的输出电压保持不变。上述开关电源控制器忍片的GATE管脚变 成低电平到电压采样控制信号SAMPLE变成高电平之间有一段屏蔽时间，避免由于功率MOS 管Ml关断时CS管脚上产生的尖峰毛刺，使得电压比较器104误翻转。
[0021] 在开关电源控制忍片的GATE管脚输出低电平时，开关电源功率MOS管Ml关闭，辅 助绕组NA的正端电压通过D1、RNTC、RSET、Rl和R2进行分压后，输出到开关电源控制器忍 片的CS管脚，从而输出到开关电源控制器忍片内部连接CS管脚的电压采样电路102。当 GATE管脚输出低电平后延时一段时间，电压采样控制信号SAMPLE导通，电压采样电路102 对CS管脚电压进行采样，生成采样电压。电压比较器104将采样电压与基准电压电路设置 的基准电压进行比较，当采样电压大于基准电压时，电压比较器104输出的过溫保护信号 OTP为高电平，通过开关电源控制忍片逻辑控制GATE管脚输出低电平，从而使整个开关电 源系统停止工作，W达到保护整个开关电源系统的目的。
[0022] 所述基准电压的数值由开关电源控制器忍片内部设置，基准电压值的具体计算方 法如下： 系统的输出电压标记为V0UT，系统输出整流二级管DO的正向压降记为VF0,系统变压 器副边绕组记为NS,辅助绕组记为NA,外部溫度检测电路101中的二极管Dl的正向压降记 为VF1，VREF_OTP为内部设定的基准电压值：
RNTC_OTP为达到过溫保护点时RNTC电阻的阻值。当采样电压大于上式设定的基准电 压时，电压比较器输出的过溫保护信号OTP变高。通过调节RSET的电阻值，可W单独对过 溫保护点进行调整。当R2和Rl的电阻值由于系统输出原因有所调整时，也可W通过调整 RSET的电阻值，使过溫保护点保持不变。
[0023] 本发明的技术方案通过设置于开关电源控制器忍片外部的电路检测与开关电源 溫度有关的电压数值，与基准电压数值相比较输出过溫度保护信号，当过溫度保护信号异 常时，整个开关电源系统停止工作。从而能有效控制开关电源系统溫度，保护开关电源系 统，避免异常情况下开关电源系统溫度急剧上升时，设置于电源控制器忍片内的过溫保护 电路尚未动作就已经损坏，而不能发挥其自身的保护作用的情况，减少开关电源失效甚至 爆炸现象的发生，提高开关电源产品的可靠性。
[0024] 注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解， 本发明不限于运里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、 重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过W上实施例对本发明进行 了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于W上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还 可W包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
【主权项】
1. 一种开关电源外部过温保护电路，其特征在于，包括：设置于开关电源控制器芯片 内部的电压采样电路、基准电压电路和电压比较器，以及设置于开关电源控制器芯片外部 的外部温度采样电路； 所述外部温度采样电路与电压采样电路连接，用于获得与开关电源温度有关的电压； 所述电压采样电路与电压比较器正输入端连接，用于对外部温度采样电路获得的与开 关电源温度有关的电压进行采样，获得采样电压； 所述基准电压电路与电压比较器负输入端连接，用于设置与开关电源最高温度阈值有 关的最高电压阈值作为基准电压； 所述电压比较器的输出端作为整个开关电源外部过温保护电路的输出，用于将采样电 压数值与基准电压进行比较，并输出相应的过温度保护信号。2. 根据权利要求1所述的开关电源外部过温保护电路，其特征在于，所述外部温度采 样电路包括二极管、负温度系数电阻、调节电阻、第一电阻、第二电阻和电容，所述二极管的 正端连接开关电源变压器辅助绕组正端，负端依次经负温度系数电阻、调节电阻和电容接 地，所述调节电阻和电容的公共端经第一电阻和第二电阻接地，所述调节电阻和电容的公 共端同时连接电压采样电路，所述第一电阻与第二电阻公共端连接开关电源的功率MOS管 的源极。3. 根据权利要求1所述的开关电源外部过温保护电路，其特征在于，所述电压采样电 路包括MOS晶体管。4. 根据权利要求1所述的开关电源外部过温保护电路，其特征在于，所述基准电压的 数值由开关电源控制器芯片内部设置。
【专利摘要】本发明公开了一种开关电源外部过温保护电路，包括设置于开关电源控制器芯片内部的电压采样电路、基准电压电路和电压比较器以及设置于开关电源控制器芯片外部的外部温度采样电路。将本发明所述开关电源外部过温保护电路应用于开关电源中，可以通过设置于开关电源控制器芯片外部的电路检测与开关电源温度有关的电压数值，与基准电压数值相比较输出过温度保护信号，从而能有效控制整个开关电源系统温度，避免异常情况下开关电源系统温度急剧上升，设置于电源控制器芯片内的过温保护电路尚未动作就已经损坏，而不能发挥其自身的保护作用的情况，减少开关电源失效甚至爆炸现象的发生，提高开关电源产品的可靠性。
【IPC分类】H02H7/12, H02H5/04
【公开号】CN105322505
【申请号】CN201510834707
【发明人】余小强, 许刚颍, 向磊, 唐波, 朱樟明
【申请人】成都启臣微电子有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年11月26日