一种原边反馈FB引脚短路保护电路和方法与流程

本技术涉及ac-dc芯片电路，更具体地，涉及一种原边反馈fb引脚短路保护电路和方法。

背景技术：

1、目前，传统的原边反馈方案fb引脚通过上下分压电阻采样绕组电压，fb引脚为电源系统反馈管脚，如图1所示，为现有技术中原边反馈ac/dc电源芯片在充电器中的典型应用电路，acl、acn接交流电，整流滤波后给芯片vdd供电，芯片包括vdd、fb、cs、gnd、d引脚，变压器t1原边采样绕组的电压依次经过电阻r3和电阻r4与地连接，采样绕组的电压经电阻r3分压后送至fb管脚，进行比较反馈控制，从而实现稳定输出，在生产及产品使用过程中，会偶发出现fb引脚对地短路或采样下分压电阻短路的情况，电源需要进入保护状态，且不能对其它器件或电路造成损坏，故障排出后可以自行恢复正常工作。

2、现有方案当fb引脚对地短路时，芯片内部采样到的fb引脚电压过低，导致快速升高工作频率，加大输出能量，最终导致输出电压及vdd电压升高，开启vdd过压保护，芯片进入保护锁定状态，vdd电容电压自然放电下降，最终到达vdd欠压点，重新启动vdd，现有技术保护方式中，会出现输出电压及vdd电压快速上冲过程，致使芯片进入保护锁定状态，且保护后会重复尝试启动，每次启动都存在器件过电压损坏风险。

3、因此，如何实现当fb引脚处于对地短路状态时，无过高开关频率，无输出电压及vdd电压过高问题，减小器件损坏风险，并可以实现故障解除后自动恢复正常工作，是目前有待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种原边反馈fb引脚短路保护电路，用以解决现有技术当fb引脚处于对地短路状态时，会出现输出电压及vdd电压快速上冲过程，致使芯片进入保护锁定状态，且保护后会重复尝试启动，每次启动都存在器件过电压损坏风险的技术问题，所述电路包括：

2、采样锁存模块，用于采集和储存ac-dc芯片的fb引脚信号，并将超过第一预设值的fb引脚信号输入第一比较器，将低于第二预设值的fb引脚信号输入第二比较器；

3、所述第二比较器，用于比较输入的fb引脚信号与第二比较器的第二基准值得到第二比较结果，并根据所述比较结果向fb短路检测模块发送第二比较器输出信号；

4、所述fb短路检测模块，用于检测fb短路检测信号及所述第二比较器输出信号，并基于所述fb短路检测信号及所述第二比较器输出信号的状态向逻辑判断模块发送fb短路检测输出信号，所述短路检测信号是在ac-dc芯片的内部驱动信号发出时同步生成的；

5、逻辑判断模块，用于根据所述fb短路检测输出信号向主控制逻辑模块发送驱动控制信号；

6、主控制逻辑模块，用于根据所述驱动控制信号关闭或保持ac-dc芯片的内部驱动信号。

7、在本技术一些实施例中，所述第二比较器具体用于：

8、当所述fb引脚信号的负电压在至少一个周期内小于所述第二预设值且大于所述第二基准值，则所述第二比较器输出信号输出为高；

9、当所述fb引脚信号的负电压在至少一个周期内小于等于所述第二基准值，则所述第二比较器输出信号输出为低。

10、在本技术一些实施例中，fb短路检测模块，具体用于：

11、当所述fb短路检测信号为高且第二比较器输出信号输出为高时，所述fb短路检测输出信号输出为高；

12、当所述fb短路检测信号为高且第二比较器输出信号输出为低时，所述fb短路检测输出信号输出为低。

13、在本技术一些实施例中，所述逻辑判断模块，具体为：

14、当fb短路检测输出信号输出为高时，向所述主控制逻辑模块发送驱动关闭信号，并控制所述主控制逻辑模块在接收到所述驱动关闭信号后，关闭ac-dc芯片的内部驱动信号；

15、当fb短路检测输出信号输出为低时，向所述主控制逻辑模块发送驱动保持信号，并控制所述主控制逻辑模块在接收到所述驱动保持信号后，保持ac-dc芯片的内部驱动信号。

16、在本技术一些实施例中，还包括所述第一比较器、多模式控制模块及过零检测模块，

17、过零检测模块，用于检测ac-dc芯片的fb引脚信号的过零状态，当所述fb引脚信号过零后得到谷底信号，并将所述谷底信号发送到多模式控制模块；

18、所述第一比较器，用于比较输入的fb引脚信号与第一比较器的第一基准值得到第一比较结果，并根据所述比较结果向多模式控制模块发送第一比较器输出信号；

19、多模式控制模块，用于根据所述谷底信号及所述第一比较器输出信号生成多模式控制信号，并将多模式控制信号发送到主控制逻辑模块，并为所述主控制逻辑模块选定多模式控制类型，并控制所述主控制逻辑模块按照所述多模式控制类型及所述多模式控制信号调节ac-dc芯片的内部驱动信号的驱动频率和占空比，所述多模式控制类型包括pfm和pwm混合控制模式或恒流/恒压模式。

20、在本技术一些实施例中，所述电路还包括vdd过欠压保护模块，所述vdd过欠压保护模块与所述主控制逻辑模块直接相连，

21、所述vdd过欠压保护模块，用于检测ac-dc芯片的vdd电压值，当vdd电压值超过第一预设电压值时，向所述主控制逻辑模块发送关闭信号，控制所述主控制逻辑模块在接收到所述关闭信号后关闭ac-dc芯片的内部驱动信号，当vdd电压值低于第二预设电压值时，向所述主控制逻辑模块发送供电关闭信号，控制所述主控制逻辑模块在接收到所述供电关闭信号后停止向ac-dc芯片供电。

22、在本技术一些实施例中，所述电路还包括短路保护检测模块，所述短路保护检测模块通过所述逻辑判断模块与所述主控制逻辑模块相连，

23、所述短路保护检测模块，用于检测ac-dc芯片的cs引脚是否短路，当cs引脚短路时，通过所述逻辑判断模块向所述主控制逻辑模块发送关闭信号，控制所述主控制逻辑模块在接收到所述关闭信号后关闭ac-dc芯片的内部驱动信号。

24、在本技术一些实施例中，所述电路还包括过温保护检测模块，所述短路保护检测模块通过所述逻辑判断模块与所述主控制逻辑模块相连，

25、所述过温保护检测模块，用于在ac-dc芯片的芯片温度达到预设温度值时，通过所述逻辑判断模块向所述主控制逻辑模块发送关闭信号，控制所述主控制逻辑模块在接收到所述关闭信号后关闭ac-dc芯片的内部驱动信号。

26、相应的，本发明还提出了一种原边反馈fb引脚短路保护方法，所述方法包括：

27、通过采样锁存模块采集并存储ac-dc芯片的fb引脚信号，并将超过第一预设值的fb引脚信号输入第一比较器，将低于第二预设值的fb引脚信号输入第二比较器；

28、将输入到第二比较器中的fb引脚信号与所述第二比较器的第二基准值得到第二比较结果，并根据所述比较结果向fb短路检测模块发送第二比较器输出信号；

29、所述fb短路检测模块基于所述第二比较器输出信号及fb短路检测信号向逻辑判断模块发送fb短路检测输出信号，所述短路检测信号是在ac-dc芯片的内部驱动信号发出时同步生成的；

30、所述逻辑判断模块基于所述fb短路检测输出信号向主控制逻辑模块发送驱动控制信号；

31、所述主控制逻辑模块接收vdd过欠压保护模块发送的过欠压输出信号及所述驱动控制信号，并基于所述过欠压输出信号及所述驱动控制信号控制ac-dc芯片的内部驱动信号。

32、在本技术一些实施例中，基于所述过欠压输出信号及所述驱动控制信号控制ac-dc芯片的内部驱动信号，具体为：

33、当vdd电压值超过第一预设电压值时，vdd处于过压状态，向所述主控制逻辑模块发送关闭信号，控制所述主控制逻辑模块在接收到所述关闭信号后关闭ac-dc芯片的内部驱动信号；

34、当vdd电压值低于第二预设电压值时，vdd处于欠压状态，向所述主控制逻辑模块发送供电关闭信号，控制所述主控制逻辑模块在接收到所述供电关闭信号后停止向ac-dc芯片供电；

35、当所述fb短路检测信号为高且fb引脚信号的负电压在至少一个周期内小于所述第二预设值且大于所述第二基准值时，所述fb短路检测输出信号输出为高，所述逻辑判断模块向所述主控制逻辑模块发送驱动关闭信号，并控制所述主控制逻辑模块在接收到所述驱动关闭信号后，关闭ac-dc芯片的内部驱动信号；

36、当所述fb短路检测信号为低且fb引脚信号的负电压在至少一个周期内小于等于所述第二基准值时，所述fb短路检测输出信号输出为低，所述逻辑判断模块向所述主控制逻辑模块发送驱动保持信号，并控制所述主控制逻辑模块在接收到所述驱动保持信号后，保持ac-dc芯片的内部驱动信号。

37、通过应用以上技术方案，提出一种原边反馈fb引脚短路保护电路，所述电路包括：采样锁存模块，用于采集和储存ac-dc芯片的fb引脚信号，并将超过第一预设值的fb引脚信号输入第一比较器，将低于第二预设值的fb引脚信号输入第二比较器；所述第二比较器，用于比较输入的fb引脚信号与第二比较器的第二基准值得到第二比较结果，并根据所述比较结果向fb短路检测模块发送第二比较器输出信号；所述fb短路检测模块，用于检测fb短路检测信号及所述第二比较器输出信号，并基于所述fb短路检测信号及所述第二比较器输出信号的状态向逻辑判断模块发送fb短路检测输出信号，所述短路检测信号是在ac-dc芯片的内部驱动信号发出时同步生成的；逻辑判断模块，用于根据所述fb短路检测输出信号向主控制逻辑模块发送驱动控制信号；主控制逻辑模块，用于根据所述驱动控制信号关闭或保持ac-dc芯片的内部驱动信号，从而通过检测fb引脚的负电压状态进行锁存，控制主逻辑电路触发保护，快速关闭驱动，从而实现fb短路保护，确保fb引脚对地短路状态下，无过高开关频率，无输出电压及vdd电压过高问题，减小器件损坏风险，并可以实现故障解除后自动恢复正常工作。