非直接输出电压分压设置电路的输出过压保护方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电子电路技术领域，涉及一种过压保护方法及系统，特别是涉及一种 非直接输出电压分压设置电路的输出过压保护方法及系统。
【背景技术】
[0002] 当被保护线路的电源电压高于一定数值时，保护器切断该线路；当电源电压恢复 到正常范围时，保护器自动接通，此保护过程可称为过压保护（overvoltage protection, 0VP)。过压保护的目的是为了保护后续电路免受甩负载或瞬间高压的破坏。
[0003] 通常情况下，输出电压的检测信号是通过电阻分压采集得到的，然后利用检测信 号进行过压保护控制。但是，在一些浮地输出的场合是无法直接进行输出分压检测的，例 如：高端输出的降压结构，见图1所示。
[0004] 在降压结构中有一些间接的对输出电压进行过压保护的控制方法，但是精度比较 差，例如：在临界导通模式（BCM)中利用退磁时间^^进行设置，获得过压保护电压公式：
[0005]
[0006] 其中，'表示开关管关断时电感L的峰值电流，L表示电感L的电感量；随着输出 电压的升高，退磁时间会变短，直至触发过压保护时间TOTP。但是，由于VOTP中包含了电 感L的影响，而L量产的误差在±20%左右，因此输出电压的变化也比较大，精度比较差。 由于输出滤波电容的耐压值一般都是固定的几个值，选择比较少，在一些临界的应用中如 果由于输出电压的误差大导致输出电容必须选用高规格的耐压值，那么其成本和体积将会 大大增加。
【发明内容】
[0007] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种非直接输出电压分压 设置电路的输出过压保护方法及系统，用于解决现有技术中过压保护电压受电感的影响， 导致输出变化大，精度较差，且需要增加外围元件，成本高的问题。
[0008] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种非直接输出电压分压设置电路 的输出过压保护方法，所述非直接输出电压分压设置电路的输出过压保护方法包括：根据 磁平衡原理获得所述非直接输出电压分压设置电路的输出电压、输入电压、导通时间、关断 时间的等量关系式；利用分压的方式采集获取所述输入电压；利用所述输入电压控制获得 与所述导通时间或/和关断时间相关的输出电压检测值；所述输出电压检测值与所述导通 时间或/和关断时间的关系由所述等量关系式确定；所述输出电压检测值是跟踪所述输出 电压变化的检测值；利用过压保护电阻控制获得与所述导通时间或/和关断时间相关的过 压保护电压设定值；所述过压保护电压设定值与所述导通时间或/和关断时间的关系由所 述等量关系式确定；所述过压保护电压设定值是跟踪所述输出电压变化的过压保护设定 值；比较所述输出电压检测值与所述过压保护电压设定值的大小，当所述输出电压检测值 大于所述过压保护电压设定值时，触发所述非直接输出电压分压设置电路的过压保护。
[0009] 可选地，所述输入电压的一种具体获取过程包括：所述非直接输出电压分压设置 电路还包括启动电阻，利用所述启动电阻设置分压回路，采集所述输入电压。
[0010] 可选地，所述输入电压的另一种具体获取过程包括：所述非直接输出电压分压设 置电路还包括开关管，采集所述开关管的Drain端高压，获得所述输入电压。
[0011] 可选地，所述输出电压检测值的一种具体获取过程包括：利用第一恒流源为第一 电容充电获得所述输出电压检测值；其中，利用所述输入电压控制所述第一恒流源是否为 第一电容充电，利用所述导通时间或/和关断时间控制为第一电容充电的时间。
[0012] 可选地，所述过压保护电压设定值的一种具体获取过程包括：利用第二恒流源为 第二电容充电获得所述过压保护电压设定值；其中，利用所述过压保护电阻控制所述第二 恒流源是否为第二电容充电，利用所述导通时间或/和关断时间控制为第二电容充电的时 间；所述第二电容与第一电容的容值相同。
[0013] 本发明还提供一种非直接输出电压分压设置电路的输出过压保护系统，所述非直 接输出电压分压设置电路的输出过压保护系统包括：输入电压采样电路，利用分压的方式 采集获取所述非直接输出电压分压设置电路的输入电压；输出电压检测值采集电路，与所 述输入电压采样电路相连，利用所述输入电压控制获得与所述非直接输出电压分压设置电 路的导通时间或/和关断时间相关的输出电压检测值；所述输出电压检测值是跟踪所述非 直接输出电压分压设置电路的输出电压变化的检测值；过压保护设定值采集电路，利用所 述非直接输出电压分压设置电路的过压保护电阻控制获得与所述非直接输出电压分压设 置电路的导通时间或/和关断时间相关的过压保护电压设定值；所述过压保护电压设定值 是跟踪所述输出电压变化的过压保护设定值；比较电路，与所述输出电压检测值采集电路 和过压保护设定值采集电路分别相连，比较所述输出电压检测值采集电路获得的输出电压 检测值与所述过压保护设定值采集电路获得的过压保护电压设定值的大小，当所述输出电 压检测值大于所述过压保护电压设定值时，触发过压保护。
[0014] 可选地，所述非直接输出电压分压设置电路还包括启动电阻；所述输入电压采样 电路为包括与所述启动电阻串联接地的第一内部电阻的分压回路。
[0015] 可选地，所述非直接输出电压分压设置电路还包括开关管；所述输入电压采样电 路为包括一与所述开关管的Drain端相连的第二内部电阻、及与所述第二内部电阻串联接 地的第三内部电阻的分压回路。
[0016] 可选地，所述输出电压检测值采集电路包括第一恒流源、与第一恒流源串联的第 一电容、与第一电容并联的第一控制开关；所述第一恒流源在所述输入电压的控制下为所 述第一电容充电，获得所述输出电压检测值；所述第一控制开关在所述导通时间或/和关 断时间的控制下控制所述第一电容的充电时间。
[0017] 可选地，所述过压保护设定值采集电路包括第二恒流源、与第二恒流源串联的第 二电容、与第二电容并联的第二控制开关；所述第二恒流源在所述过压保护电阻的控制下 为所述第二电容充电，获得所述过压保护电压设定值；所述第二控制开关在所述导通时间 或/和关断时间的控制下控制所述第二电容的充电时间；所述第二电容与第一电容的容值 相同。
[0018] 可选地，所述非直接输出电压分压设置电路的输出过压保护系统为数字电路系统 或模拟电路系统。
[0019] 如上所述，本发明所述的非直接输出电压分压设置电路的输出过压保护方法及系 统，具有以下有益效果：
[0020] 本发明不需增加外部元件，只需用一颗无耐压要求的电阻进行输出过压设置即可 实现，获得的输出电压保护精度只与芯片本身和设置的电阻精度有关，与其他器件无关，不 但减少了系统的整体成本，而且还保证了过压保护的输出精度。
【附图说明】
[0021] 图1为一种现有芯片的过压保护电路结构示意图。
[0022] 图2为本发明实施例所述的非直接输出电压分压设置电路的输出过压保护方法 的流程示意图。
[0023] 图3为本发明实施例所述的一种输入电压采集电路的结构示意图。
[0024] 图4为本发明实施例所述的另一种输入电压采集电路的结构示意图。
[0025] 图5为本发明实施例所述的一种输出电压检测值的设计电路的结构示意图。
[0026] 图6为本发明实施例所述的另一种输出电压检测值的设计电路的结构示意图。
[0027] 图7为本发明实施例所述的第三种输出电压检测值的设计电路的结构示意图。
[0028] 图8为图5所示的电路结构的过压保护时序图。
[0029] 图9为图6所示的电路结构的过压保护时序图。
[0030] 图10为图7所示的电路结构的过压保护时序图。
[0031] 图11为本发明实施例所述的非直接输出电压分压设置电路的输出过压保护系统 的一种模拟电路结构示意图。
[0032] 图12为本发明实施例所述的非直接输出电压分压设置电路的输出过压保护系统 的一种应用结构示意图。
[0033] 图13为本发明实施例所述的非直接输出电压分压设置电路的输出过压保护系统 的一种数字电路结构示意图。
[0034] 元件标号说明
[0035] 100 输出过压保护系统
[0036] 110 输入电压采样电路
[0037] 120 输出电压检测值采集电路
[0038] 130 过压保护设定值采集电路
[0039] 140 比较电路
[0040] S201 ~S205 步骤
【具体实施方式】
[0041] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书 所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另