一种过流保护方法、过流保护电路及应用其的电源与流程

文档序号:30088083发布日期:2022-05-18 06:52阅读:186来源:国知局
一种过流保护方法、过流保护电路及应用其的电源与流程

1.本发明涉及电子电路技术,尤其涉及一种过流保护方法、过流保护电路及应用其的电源。


背景技术:

2.对于目前手机、笔记本电脑等需要用到宽输出电压的适配器,不同输出电压下有相对应的满载功率,按照opp(过功率保护)的变换器,往往在低电压输出的条件下会出现过功率保护点较高的情况,特别针对目前pd充电器,考虑到安规认证的要求,一般会有lps(限功率电源)限制,其要求不同输出电压下输出电流不能超过8a,就需要有相应的过流保护。
3.以反激变换器为例,其opp(过功率保护)一般会通过原边最大的峰值电流进行限制。对于应用在满载工作在电感电流临界连续模式下,当输入电压为90vac~264vac时,由于峰值电流比较器的延迟和工作频率的差异,过功率点在不同输入下差别较大,往往需要增加输入电压比较电路,一般会将输入电压信息补偿到电流采样中,使得不同输入下输出功率差异不大。
4.图1是现有技术中反激变换器过功率保护和过流保护曲线图,其中vvs是表征输出电压的第一信号,vio_e是表征输出电流的第二信号,虚线opp曲线是按照最低输入电压设计的过功率保护曲线,实线ocp曲线是过流保护曲线图曲线。ocp曲线是一条直线,过流阈值均为v
ocpa
,ocp曲线和opp曲线相交于点a,点a对应的第一信号vvs值为va。在第一信号vvs小于va时,ocp曲线低于opp曲线,此时过流保护(ocp)有效,在第一信号vvs小于va对应的输出电压范围内过流阈值均相等,相应地电流保护点均相等且不会受输入电压大小的影响。在第一信号vvs大于va时,ocp曲线高于opp曲线,此时过流保护(ocp)不起作用,真正起作用的是过功率保护(opp),即存在过流保护失效的问题。而随着输入电压的增大opp曲线会上移,所以在第一信号vvs大于va对应的输出电压范围内,电流保护点会随输入电压的变化而变化。


技术实现要素:

5.有鉴于此,本发明提出了一种过流保护方法、过流保护电路及应用其的电源,用以解决现有技术存在的过流保护失效的技术问题。
6.根据本发明的第一方面,提供一种过流保护方法,用于对电源进行过流保护,所述过流保护方法包括:
7.从所述电源中得到表征输出电压的第一信号,根据所述第一信号得到过流阈值信号;
8.从所述电源中得到表征输出电流的第二信号,根据所述第二信号和所述过流阈值信号得到过流保护信号,当所述第二信号大于所述过流阈值信号时,表征所述电源的输出电流过流,所述过流保护信号有效,所述电源进行过流保护;
9.其中,所述过流阈值信号在所述第一信号处于第一参考值以下时等于第一过流阈
值,在所述第一信号大于所述第一参考值时小于第一过流阈值。
10.可选地,所述过流阈值信号在所述第一信号大于所述第一参考值时,随着所述第一信号的增大而减小。
11.可选地,所述过流阈值信号在所述第一信号大于所述第一参考值时,随着所述第一信号的增大而线性减小。
12.可选地,所述过流阈值信号在所述第一信号大于所述第一参考值时,分阶段地随着所述第一信号的增大而线性减小。
13.可选地,在所述第一信号大于所述第一参考值时,在所述第一信号的部分电压区间内,所述过流阈值信号随着所述第一信号的增大而线性减小,在所述第一信号的剩余部分电压区间内,所述过流阈值信号保持不变。
14.可选地,所述第一参考值根据所述电源的输出电压和输出电流要求可调节。
15.可选地,所述过流阈值信号随着所述第一信号的增大而线性减小的斜率设置为可调节。
16.可选地,当所述过流保护信号有效时,所述电源通过重启或者关闭进行过流保护。
17.根据本发明的第二方面,提供一种过流保护电路,用于对电源进行过流保护,所述过流保护电路包括:
18.输出电流采样电路,从电源中采样以输出表征所述电源输出电流的第二信号;
19.过流阈值产生电路,接收表征所述电源输出电压的第一信号以输出过流阈值信号,其中所述过流阈值信号在所述第一信号处于第一参考值以下时等于第一过流阈值,在所述第一信号大于所述第一参考值时小于第一过流阈值;
20.比较电路,接收所述第二信号和所述过流阈值信号,并根据所述第二信号和所述过流阈值信号的比较结果输出过流保护信号,当所述第二信号大于所述过流阈值信号时,表征所述电源的输出电流过流,所述过流保护信号有效,所述电源进行过流保护。
21.可选地,所述过流阈值产生电路包括:
22.第一电流产生电路,接收所述第一信号,产生第一电流;
23.计算电路,接收所述第一电流和预设的第二电流,以获得第三电流,其中所述预设的第二电流的值可设置大小;
24.所述过流阈值产生电路根据第三电流输出所述过流阈值信号。
25.可选地,在所述第一信号处于第一参考值以下时,所述第一电流维持不变;在所述第一信号大于所述第一参考值时,所述第一电流随着所述第一信号的增大而增大。
26.可选地,所述第一电流产生电路包括:
27.第一压控电流源,第一输入端接收所述第一信号,第二输入端接收所述第一参考值,输出端输出第一受控电流,所述第一受控电流作为所述第一电流。
28.可选地,所述第一电流产生电路还包括:
29.第二流控电流源,接收所述第一受控电流,输出第二受控电流,所述第二受控电流作为所述第一电流。
30.可选地,所述计算电路将所述预设的第二电流和所述第一电流进行差值运算,以获得所述第三电流。
31.可选地,当所述第二信号为电流信号,所述过流阈值产生电路将所述第三电流作
为所述过流阈值信号以输出。
32.可选地,当所述第二信号为电压信号,所述第一电流产生电路还包括输出电路,
33.所述输出电路将所述第三电流转换为对应的电压信号,将所述电压信号作为所述过流阈值信号输出。
34.可选地,所述输出电流采样电路从电源中采样以输出所述第二信号,所述电源为反激电源,所述输出电流采样电路包括:
35.采样电阻,第一端连接原边主功率管,第二端接地,第一端电压为采样电阻电压;
36.辅助绕组分压电路,通过辅助绕组分压输出辅助绕组分压信号;
37.采样保持电路,接收所述采样电阻电压和所述辅助绕组分压信号,根据所述采样电阻电压和所述辅助绕组分压信号得到采样峰值电压,根据所述辅助绕组分压信号得到副边导通时间,并根据所述采样峰值电压和所述副边导通时间输出采样保持信号;
38.平均电路,接收所述采样保持信号,并进行平均值运算输出所述第二信号;
39.其中,所述采样保持信号在所述副边导通时间内的电压值为所述采样峰值电压。
40.根据本发明的第三方面,提供一种电源,所述电源包括所述的过流保护电路,
41.所述过流保护电路产生过流保护信号,所述过流保护信号有效时,所述电源进行过流保护。
42.与现有技术相比,具有以下优点:本发明提出的过流保护方法和过流保护电路,过流阈值的大小随输出电压的大小变化,可以按需求设置不同输出电压下具有不同的过流保护点,避免过流保护失效。所述过流保护方法和过流保护电路适用于任何需要在不同输出电压下有不同过流保护点的电源。将所述过流保护方法和过流保护电路应用于原边电流估算方式过流保护的反激变换器时,可以设置在不同输出电压下过流阈值信号值均不超过相对应的过功率阈值信号值,可以解决因过流保护失效导致的随着输入电压的增大电流保护点也会变化的问题,实现在任意一个固定输出电压时,在不同输入电压条件下均具有恒定的电流保护点。
附图说明
43.图1为现有技术中反激变换器过功率保护和过流保护曲线图;
44.图2为本发明实施例的过流保护电路的电路框图;
45.图3a为本发明第一实施例的反激变换器的过流保护电路结构示意图;
46.图3b为本发明第一实施例的过流阈值产生电路结构示意图;
47.图3c为本发明第一实施例的过功率保护和过流保护曲线图;
48.图4a为本发明第二实施例的过流保护电路结构示意图;
49.图4b为本发明第二实施例的过流保护曲线图;
50.图5a为本发明第三实施例的过流保护电路结构示意图;
51.图5b为本发明第三实施例的过流保护曲线图。
具体实施方式
52.以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述,但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。
53.为了使公众对本发明有彻底的了解,在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节,而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。
54.在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。需说明的是,附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
55.实施例一
56.图2示出了本发明实施例的过流保护电路的电路框图,所述过流保护电路包括:输出电压采样电路10、输出电流采样电路20、过流阈值产生电路30和比较电路40。其中,输出电压采样电路10从电源中采样以输出表征所述电源输出电压的第一信号;输出电流采样电路20从电源中采样以输出表征所述电源输出电流的第二信号;过流阈值产生电路30接收所述第一信号以输出过流阈值信号,其中所述过流阈值信号在所述第一信号处于第一参考值以下时等于第一过流阈值,在所述第一信号大于所述第一参考值时小于第一过流阈值;比较电路40接收所述第二信号和所述过流阈值信号,并根据所述第二信号和所述过流阈值信号的比较结果输出过流保护信号ocp_fault,当所述第二信号大于所述过流阈值信号时,表征所述电源的输出电流过流,所述过流保护信号ocp_fault有效,所述电源进行过流保护,例如,电源通过重启或者关闭进行过流保护,达到保护电源或电源的负载目的。
57.如图3a所示,是本发明第一实施例的反激变换器的过流保护电路结构示意图,原边主功率管qp连接原边绕组,本实施例是利用原边电流估算输出电流,然后进行过流保护。过流保护电路包括:辅助绕组分压电路110、输出电流采样电路120、过流阈值产生电路130、比较电路140。
58.其中,辅助绕组分压电路110通过辅助绕组分压输出辅助绕组分压信号vvs,包括串联的辅助绕组n
aux
、第一分压电阻r
up
和第二分压电阻r
down
,所述第一分压电阻r
up
和第二分压电阻r
down
的公共端作为输出端,输出所述辅助绕组分压信号vvs。在所述原边主功率管qp导通时,所述辅助绕组分压信号vvs能够表征输入电压的信息;在所述原边主功率管qp关断时,副边处于续流状态,所述辅助绕组分压信号vvs能够表征输出电压的信息,并且根据所述辅助绕组分压信号vvs能够得到副边导通时间tons。在本实施例中,所述辅助绕组分压电路110作为输出电压采样电路,在所述原边主功率管qp关断时,所述辅助绕组分压信号vvs作为能够表征输出电压信息的第一信号。
59.示例地,输出电流采样电路120包括采样电阻rcs,辅助绕组分压电路110,采样保持电路1201和平均电路1202。其中,采样电阻rcs第一端连接原边主功率管,接收原边电流,第二端接地,第一端电压为采样电阻电压vcs。采样保持电路1201接收所述采样电阻电压vcs和所述辅助绕组分压信号vvs,根据所述采样电阻电压vcs和所述辅助绕组分压信号vvs得到采样峰值电压vcs_peak,根据所述辅助绕组分压信号vvs得到副边导通时间tons,并根据所述采样峰值电压vcs_peak和所述副边导通时间tons输出采样保持信号sh,所述采样保持信号sh在所述副边导通时间tons内的电压值为所述采样峰值电压vcs_peak,在其他时间内为0。由于峰值电流控制的比较器依然会存在延迟,会使得在不同输入电压下电流过冲程度不同,所以每个开关周期的峰值电流信息依然需要增加输入电压的补偿量,其实现是通过在原边主功率管qp开通时辅助绕组分压信号vvs补偿到当前周期采样电阻电压vcs中,得到最终的采样峰值电压vcs_peak。平均电路1202接收所述采样保持信号hs,并进行平均值
运算输出所述表征输出电流的第二信号vio_e。
60.请参考图3b过流阈值产生电路130包括第一电流产生电路1301、计算电路1302和输出电路1303。第一电流产生电路1301接收所述第一信号vvs,产生第一电流i1,在所述第一信号vvs处于第一参考值vref1以下时,所述第一电流i1维持不变;在所述第一信号vvs大于所述第一参考值vref1时,所述第一电流i1随着所述第一信号vvs的增大而增大。
61.在一个实施例中,第一电流产生电路1301包括第一压控电流源u01和第二流控电流源u02。所述第一压控电流源u01的第一输入端接收所述第一信号vvs,第二输入端接收所述第一参考值vref1,输出端输出第一受控电流i
11
。当所述第一信号vvs处于所述第一参考值vref1以下时,所述第一受控电流i
11
为0;当所述第一信号vvs大于所述第一参考值vref1时,第一受控电流i
11
=g
˙
(vvs-vref1),其中g为所述第一压控电流源u01的跨导。第二流控电流源u02接收所述第一受控电流i
11
,输出第二受控电流β1˙i11
,其中β1为所述第二流控电流源u02的电流比,所述第二受控电流β1˙i11
作为所述第一电流i1。在其他实施例中,第一电流产生电路1301也可以只包括第一压控电流源u01,所述第一压控电流源u01输出的第一受控电流i
11
作为所述第一电流i1。
62.实施例中,计算电路1302接收所述第一电流i1和预设的第二电流i2,以获得第三电流i3,所述计算电路1302将所述预设的第二电流i2和所述第一电流i1进行差值运算,以获得所述第三电流i3。示例地,计算电路1302包括第三电流源u03,所述第三电流源u03产生所述第二电流i2,其中所述第二电流i2的值可根据需求设置大小。所述第三电流源u03与所述第二电流i2的电流路径相交于第一节点,所述第一节点输出所述第三电流i3,所述第三电流i3的电流值等于所述第二电流i2和所述第一电流i1的差值。
63.在一个实施例中,输出电路1303将所述第三电流i3转换为对应的电压信号,将所述电压信号作为所述过流阈值信号vocp输出。输出电路1303包括第四流控电流源u04和第一电阻r01。所述第四流控电流源u04接收所述第三电流i3,输出第四电流i4,所述第四电流i4=β2˙
i3,其中β2为所述第四流控电流源u04的电流比。所述第一电阻r01的第一端接地,第二端接收所述第四电流i4,将所述第一电阻r01第二端的第一电阻电压vr输出以作为所述过流阈值信号vocp。在其他实施例中,输出电路1303也可以只包括第一电阻r01,所述第一电阻r01接收所述第三电流i3,将所述第一电阻r01上的第一电阻电压vr输出以作为所述过流阈值信号vocp。
64.在一个实施例中,比较电路140接收所述第二信号vio_e和所述过流阈值信号vocp,并根据所述第二信号vio_e和所述过流阈值信号vocp的比较结果输出过流保护信号ocp_fault,当所述第二信号vio_e大于所述过流阈值信号vocp时,表征所述电源的输出电流过流,所述过流保护信号ocp_fault有效,所述电源进行过流保护,例如,电源通过重启或者关闭进行过流保护。示例地,比较电路140包括第一比较器u00,所述第一比较器u00的第一输入端接收所述第二信号vio_e,第二输入端接收所述过流阈值信号vocp,,根据比较结果输出过流保护信号ocp_fault。
65.本实施例输出电流采样电路120输出的第二信号vio_e能够表征输出电流信息,第二信号其中n是变压器原副边匝比,tons是副边导通时间,tsw是所述反激变换器的周期,ipk是原边电流峰值,vcs_pk是采样电阻上的峰值电压,
rcs是采样原边电流的采样电阻。输出电流的过流保护点为当第二信号时对应得输出电流,其中vocp是由过流阈值产生电路130产生的过流阈值信号。
66.如图3c所示,是本发明第一实施例的过功率保护和过流保护曲线图。其中vvs是表征输出电压的第一信号,vio_e是表征输出电流的第二信号,虚线opp曲线是按照最低输入电压设计的过功率保护曲线,实线ocp曲线是过流保护曲线图曲线,所述ocp曲线由过流阈值产生电路130产生。与现有技术的区别是:在现有技术中,参考图1,ocp曲线是一条直线,而本实施例的ocp曲线是一条折线,有一个转折点b,在转折点b以左,即在所述第一信号vvs处于第一参考值vref1以下时,所述过流阈值信号vocp等于第一过流阈值vocp1;在转折点b右侧,即在所述第一信号vvs大于所述第一参考值vref1时,所述过流阈值信号vocp随着所述第一信号vvs的增大而线性减小。
67.其中,所述第一参考值vref1、所述第一过流阈值vocp1和所述过流阈值信号vocp随所述第一信号vvs的增大而线性减小的斜率,均可以根据电源的规格及安规等关于输出电压、输出电流及功率等方面的要求进行相应的设置。
68.参考图3b和图3c,可以通过设置第一电流产生电路1301中输入第一压控电流源u01第二输入端的电压来具体实现对所述第一参考值vref1的设置,所述第一参考值vref1可以由电压源(图中未示出)产生。第一参考值vref1可以根据在全输出电压范围内最大电流对应的最大输出电压,以及所述最大输出电压对应的第一信号值设置。所述第一过流阈值vocp1=β2·
i2·
r,其中i2为所述第三电流源u03产生的第二电流,β2为所述第四流控电流源u04的电流比,r为所述第一电阻r01的阻值。可以通过设置所述第三电流源u03产生的第二电流的电流值、所述第四流控电流源u04的电流比和所述第一电阻的阻值具体实现对所述第一过流阈值vocp1的设置。所述过流阈值信号vocp随所述第一信号vvs的增大而线性减小的斜率绝对值|k|=g
·
β1·
β2·
r,其中g为所述第一压控电流源u01的跨导,β1为所述第二流控电流源u02的电流比,β2为所述第四流控电流源u04的电流比,r为所述第一电阻r01的阻值。可以通过设置所述第一压控电流源u01的跨导、所述第二流控电流源u02的电流比、所述第四流控电流源u04的电流比和所述第一电阻的阻值,来具体实现对所述过流阈值信号vocp随所述第一信号vvs的增大而线性减小的斜率的设置。
69.本实施例中,可以通过根据电源的规格及安规等要求恰当的设置所述第一参考值vref1、所述第一过流阈值vocp1和所述过流阈值信号vocp随所述第一信号vvs的增大而线性减小的斜率,能够实现在不同的输出电压档位下都有合适的过流阈值信号值,进而具有合适的输出电流过流保护点。若输出电流过流保护点过小可能会导致输出功率过小,达不到输出功率要求,过若输出电流过流保护点过大可能在某些输出电压范围过流保护失效,过功率保护真正起作用。此外,在实施例中,过流阈值信号vocp随第一信号vvs的增大而减小的方式可以是线性的也可以是非线性的,本实施例采用的是过流阈值信号vocp随第一信号vvs的增大而线性减小的方式,具有电路简单并且易于控制的优点。
70.可以理解的是,本实施例为了保证不同输出电压下都是过流保护起作用,都具有恒定的不随输入电压变化的过流保护点,并为了同时保证有足够的输出功率,将ocp曲线的转折点b设置为了ocp曲线和opp曲线的交点,在其他实施例中ocp曲线的转折点b可以在opp曲线以上,也可以在opp曲线以下,可以根据电源的规格及安规等关于输出电压、输出电流
及功率等方面的具体要求进行灵活设置。
71.实施例二
72.本发明第一实施例可以代表表征电源输出电流信息的第二信号是电压信号时的其中一种情况,下面以第二实施例为例介绍所述第二信号是电流信号的情况。
73.如图4a所示,是本发明第二实施例的过流保护电路结构示意图,本实施例的过流保护电路包括输出电压采样电路210、输出电流采样电路220、过流阈值产生电路230、比较电路240。其中,输出电压采样电路210从所述电源中采样得到能够表征所述电源的输出电压信息第一信号vo_s。输出电流采样电路220从所述电源中采样得到能够表征所述电源的输出电流信息的第二信号io_s,其中所述第二信号io_s是一个电流信号。过流阈值产生电路230接收所述第一信号vo_s,产生过流阈值信号iocp,其中所述过流阈值信号iocp在所述第一信号vo_s在第一参考值vref1以下时等于第一过流阈值iocp1,在所述第一信号vo_s大于所述第一参考值vref1时随着所述第一信号vo_s的增大而线性减小。比较电路240第一输入端接收所述第二信号io_s,第二输入端接收所述过流阈值信号iocp,根据比较结果输出过流保护信号ocp_fault,当所述第二信号io_s大于所述过流阈值信号iocp时,表征所述电源的输出电流过流,所述过流保护信号ocp_fault有效,所述电源进行过流保护,例如,电源通过重启或者关闭进行过流保护。
74.本实施例的过流阈值产生电路230包括第一电流产生电路2301、计算电路1302,与实施例一的过流阈值产生电路130基本相同,区别之处在于本实施例的第一电流产生电路2301中的第一压控电流源u01的第一输入端接收的是所述第一信号vo_s,并且本实施例的过流阈值产生电路230没有输出电路,这里不再赘述。本实施例的过流阈值产生电路230输出的过流阈值信号iocp是一个电流信号,是将计算电路1302输出的第三电流i3作为过流阈值信号iocp。
75.图4b为本发明第二实施例的过流保护曲线图,ocp曲线的变化趋势与实施例一对应的图3c中的ocp曲线形状基本相同,区别之处在于,图4b的横坐标是表征所述电源的输出电压信息第一信号vo_s,纵坐标是表征所述电源的输出电流的第二信号io_s。ocp曲线是一条折线,有一个转折点b,在转折点b以左,即在所述第一信号vo_s处于第一参考值vref1以下时,所述过流阈值信号iocp等于第一过流阈值iocp1;在点b右侧,即在所述第一信号vo_s大于所述第一参考值vref1时,所述过流阈值信号iocp随着所述第一信号vo_s的增大而线性减小。
76.同样的,所述第一参考值vref1、所述第一过流阈值iocp1和所述过流阈值信号iocp随所述第一信号vo_s的增大而线性减小的斜率均可以根据电源的规格及安规等关于输出电压、输出电流及功率等方面的要求进行相应的设置。
77.参考图4a和图4b,可以通过设置第一电流产生电路2301中输入第一压控电流源u01第二输入端的电压来具体实现对所述第一参考值vref1的设置,所述第一参考值vref1可以由电压源(图中未示出)产生。所述第一过流阈值iocp1=i2其中,i2为所述第三电流源u03产生的第二电流。可以通过设置所述第三电流源u03产生的第二电流的电流值具体实现对所述第一过流阈值iocp1的设置。所述过流阈值信号iocp值随所述第一信号vo_s的增大而线性减小的斜率绝对值|k|=g
·
β1,其中g为第一压控电流源u01的跨导,β1为所述第二流控电流源u02的电流比。可以通过设置所述第一压控电流源u01的跨导和所述第二流控电流
源u02的电流比来具体实现对述过流阈值信号vocp随所述第一信号vo_s的增大而线性减小的斜率的设置。
78.本实施例中,可以通过根据电源的规格及安规等要求恰当的设置所述第一参考值vref1、所述第一过流阈值iocp1和所述过流阈值信号iocp随所述第一信号vo_s的增大而线性减小的斜率,能够实现在不同的输出电压档位下都有合适的过流阈值信号值,进而具有合适的输出电流过流保护点,有效解决过流保护失效问题。在实施例中,过流阈值信号vocp随第一信号vo_s的增大而减小的方式可以是线性的也可以是非线性的,本实施例采用的是过流阈值信号vocp随第一信号vvs的增大而线性减小的方式,具有电路简单并且易于控制的优点。并且本实例产生的过流阈值信号iocp是电流信号,能够很好的应用于输出电流采样电路输出信号是电流信号的电源。
79.实施例三
80.本发明第一实施例和第二实施例可以代表过流阈值信号在第一信号在第一参考值以下时恒等于第一过流阈值,在所述第一信号大于所述第一参考值时随着所述第一信号的增大而线性减小的情况,下面以第三实施例为例介绍过流阈值信号在所述第一信号在第一参考值以下时等于第一过流阈值,在所述第一信号大于第一参考值时随着所述第一信号的增大而分阶段变化的情况。
81.如图5a所示,是本发明第三实施例的过流保护电路结构示意图,所述过流保护电路包括输出电压采样电路310、输出电流采样电路320、过流阈值产生电路330、比较电路340。其中,输出电压采样电路310从所述电源中采样得到能够表征所述电源的输出电压信息第一信号vo_s。输出电流采样电路320从所述电源中采样得到能够表征所述电源的输出电流信息的第二信号vio_s。过流阈值产生电路330接收所述第一信号vo_s,产生过流阈值信号vocp,所述过流阈值信号vocp在所述第一信号vo_s在第一参考值vref1以下时恒等于第一过流阈值vocp1,在所述第一信号vo_s大于第一参考值vref1且在第二参考值vref2以下时随着所述第一信号vo_s的增大而线性减小,在所述第一信号vo_s大于所述第二参考值vref2时恒等于第二过流阈值vocp2。比较电路340第一输入端接收所述第二信号vio_s,所述比较电路的第二输入端接收所述过流阈值信号vocp,根据比较结果输出过流保护信号ocp_fault,当所述第二信号大于所述过流阈值信号时,表征所述电源的输出电流过流,所述过流保护信号ocp_fault有效,所述电源进行过流保护,例如,电源通过重启或者关闭进行过流保护。示例地,比较电路340包括第一比较器u00,所述第一比较器u00的第一输入端接收所述第二信号vio_s,第二输入端接收所述过流阈值信号vocp,,根据比较结果输出过流保护信号ocp_fault。
82.本实施例的过流阈值产生电路330包括第一电流产生电路3301、计算电路1302和输出电路1303。本实施例的计算电路1302和输出电路1303均与实施例一相同,在此不再赘述。本实施例的第一电流产生电路3301与实施例一的第一电流产生电路1301基本相同,区别之处在于本实施例的第一电流产生电路3301接收的是第一信号vo_s,并且还包括稳压电路33011,在此也不再赘述。所述稳压电路33011第一端接地,第二端接收所述第一信号vo_s于第二节点。当所述第一信号vo_s大于第二参考值vref2时,所述稳压电路33011会将所述第二节点的电压钳位在所述第二参考值vref2。第一压控电流源u01的第一输入端与所述第二节点连接,接收所述第二节点的电压,第二输入端接收第一参考值vref1,输出端输出第
一受控电流i
11
。其中,所述第二参考值vref2大于所述第一参考值vref1。当所述第一信号vo_s处于所述第一参考值vref1以下时,所述第一受控电流i
11
为0;当所述第一信号vo_s大于所述第一参考值vref1,且处于所述第二参考值vref2以下时,所述第一受控电流i
11
=g
˙
(vo_s-vref1),其中g为所述第一压控电流源u01的跨导;当所述第一信号vo_s大于所述第二参考值vref2时,所述第一受控电流i
11
保持恒定,i
11
=g
˙
(vref2-vref1)。
83.图5b为本发明第三实施例的过流保护曲线图,横坐标是表征所述电源的输出电压信息第一信号vo_s,纵坐标是表征所述电源的输出电流的第二信号vio_s。ocp曲线是一条折线,有两个转折点b和c,在转折点b以左,即在所述第一信号vo_s处于第一参考值vref1以下时,所述过流阈值信号vocp等于第一过流阈值vocp1;在转折点b右侧,转折点c以左,即在所述第一信号vo_s大于所述第一参考值vref1并处于第二参考值vref2以下时,所述过流阈值信号vocp值随着所述第一信号vo_s的增大而线性减小;在转折点c右侧,即在所述第一信号vo_s大于所述第二参考值vref2时,所述过流阈值信号vocp等于第二过流阈值vocp2。
84.其中,所述第一参考值vref1、所述第一过流阈值vocp1、所述过流阈值信号vocp值随所述第一信号vo_s的增大而线性减小的斜率、所述第二参考值vref2和所述第二过流阈值vocp2均可以根据电源的规格及安规等关于输出电压、输出电流及功率等方面的要求进行相应的设置。
85.参考图5a和图5b,其中所述第一参考值vref1、所述第一过流阈值vocp1、所述过流阈值信号vocp随所述第一信号vo_s的增大而线性减小的斜率的具体设置方式与实施例一相同,这里不再赘述。所述第二参考值vref2可以通过设计所述稳压电路33011来具体实现设置。所述第二过流阈值其中β2为所述第四流控电流源u04的电流比,i2为所述第三电流源u03产生的第二电流,β1为所述第二流控电流源u04的电流比,g为所述第一压控电流源u01的跨导,vref1为第一参考值,是输入所述第一压控电流源u01第二输入端的电压,vref2为第二参考值,vref2的大小由所述稳压电路33011决定,r为所述第一电阻r01的阻值。可以通过设置上述参数,来具体实现对所述第二过流阈值vocp2的设置。
86.本实施例中,可以通过根据电源的规格及安规等要求恰当的设置所述第一参考值vref1、所述第一过流阈值vocp1、所述过流阈值信号vocp随所述第一信号vo_s的增大而线性减小的斜率、所述第二参考值vref2和所述第二过流阈值vocp2,能够实现在不同的输出电压档位下都有合适的过流阈值信号值,进而具有合适的输出电流过流保护点,有效解决过流保护失效问题。本实施例,在第一信号vo_s大于第一参考值vref1时,通过设置过流阈值信号vocp随着所述第一信号vo_s的增大而分阶段变化,从而实现输出电流过流保护点随着输出电压的增大而分阶段变化,能够满足一些更为苛刻的电源规格或应用需求,或实现更优化的输出电流过流保护点。
87.可以理解的,无论第二信号是电压信号还是电流信号,本领域技术人员很容易基于实施例一至实施例三,实现过流阈值信号在第一信号大于第一参考值时随着所述第一信号的增大而分阶段变化,其中分阶段包括分为两个及以上的任意多个阶段。分阶段变化包括分阶段线性减小;或者部分不同子电压区间内分阶段线性减小、剩余部分不同子电压区间内分阶段保持不变;或者部分不同子电压区间内分阶段线性减小、剩余部分不同子电压区间内分阶段线性增大;或者部分不同子电压区间内分阶段线性减小、部分不同子电压区
间内分阶段线性增大,剩余部分不同子电压区间内分阶段保持不变等。
88.以上所述的实施方式,并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在该技术方案的保护范围之内。
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