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【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電子領域,具體但不限于涉及一種輸入欠壓保護控制方法及控制電路。
技術介紹
1、bop(brown-out?protect?ion)即輸入欠壓保護,是一種acdc開關電源常見的保護功能。
2、acdc電源在設計之初都需要考慮ac電源的輸入范圍,因為輸入電壓過高或過低都會導致電源系統應力超額。其中輸入電壓過低,可能會導致輸入平均電流過大,使得系統發熱嚴重,甚至會導致部分器件損壞。bop可以在輸入電壓波動到低點的時候關閉開關電源,保護系統。
3、常見的bop設計有如下幾種方式(以f?lyback拓撲為例):
4、(1)如圖1所示,電源直接采樣到輸入電壓信息,并以此電壓信息設計bop功能。
5、(2)如圖2所示,電源獲取與輸入測整流橋前或者整流橋后的電壓成比例的采樣電壓,以此來實現輸入電壓檢測與保護。
6、(3)如圖3所示,當原邊mos開通時,與輔助繞組相連的dem可以實現對母線電壓的檢測。電源基于dem管腳采樣的母線電壓信息進行輸入欠壓保護。
7、(4)如圖4所示,利用開關管關斷時刻的drain端電壓信息進行保護設計。
8、上述目前各種實現bop功能的方式,普遍采用的bop閾值控制方,其保護閾值與回滯設計基本一致。一般通過設定固定的觸發bop的閾值bop_in,只要系統檢測到輸入電壓在一定debounce時間內持續低于bop觸發閾值bop_in,系統則觸發bop。在bop觸發的閾值之上設置固定的回差。一般設置的回差值為bop閾值的10%-
9、此種方式邏輯設計如圖5所示,通過將系統輸入母線電壓采樣值vbus_sense與保護閾值vbop_in進行比較。當vbus_sense小于vbop_in并且持續一個防抖時間debounce后能觸發bop保護,同時比較器閾值切換為vbop_out。進入保護之后需要vbus_sense大于vbop_out并且持續一個防抖時間debounce才能退出bop保護。
10、采用這種bop的回滯功能,可以避免bop功能在接近觸發閾值附近反復觸發保護,導致輸出反復啟停。
11、前述目前電源芯片普遍采用的bop閾值控制方式(固定閾值+固定回滯),存在以下問題。
12、電源輕載與滿載時,母線電壓vbus不一致,峰值/谷值/平均值存在差異,但峰值相近(見圖7)。一般電源系統滿載時,母線電壓紋波可達15%(高壓系統的紋波約45v)。
13、從圖8可見,相同bop觸發閾值,負載越重,vbus低于vbop_in值越多,且時間越長。另外,電源負載越重,輸入電流應力越接近設計額定值。在設計裕量不充足的電源系統中,bus電壓低于vbop_in的時間里,輸入電流應力可能會超額,增加失效風險。
14、隨著電源使用時間加長,輸入電解電容的容值會發生衰減,輸入紋波漸漸變大,低壓重載的應力風險會進一步加劇。
15、如圖9所示,當電源系統輸入電壓異常持續偏低,極限情況下vbus_sense只是短時間內觸碰到vbop_in而沒有達到觸發保護的debounce時間,那電源系統就會在低壓工況下持續工作導致系統溫度升高,甚至導致可靠性問題。尤其如上文提到的,異常低壓工況且系統重載的情況下,目前的bop保護觸發邏輯將面臨更大的風險。
16、有鑒于此,需要提供一種新的結構或控制方法,以期解決上述至少部分問題。
技術實現思路
1、至少針對
技術介紹
中的一個或多個問題,本專利技術提出了一種輸入欠壓保護控制方法和控制電路,可避免低輸入電壓震蕩時導致的無法觸發輸入欠壓保護的問題,提高開關電源系統的可靠性。
2、根據本專利技術的一個方面,一種輸入欠壓保護控制方法,用于開關電源,包括:
3、采樣所述開關電源的輸入電壓信號;
4、比較所述輸入電壓信號的采樣值與輸入欠壓閾值,當所述輸入電壓信號的采樣值小于所述輸入欠壓閾值時,進行輸入欠壓保護觸發判定;
5、根據所述判定的結果控制開關電源的輸入欠壓保護。
6、在一個實施例中,所述輸入欠壓保護觸發判定包括:
7、從所述輸入電壓信號的采樣值小于所述輸入欠壓閾值時開始計時,若所述輸入電壓信號的采樣值小于所述輸入欠壓閾值的安全值的持續時間達到去抖動時間,則判定開關電源觸發輸入欠壓保護。
8、在一個實施例中,所述輸入欠壓保護觸發判定包括:
9、從所述輸入電壓信號的采樣值小于所述輸入欠壓閾值時開始計時,若所述輸入電壓信號的采樣值小于所述輸入欠壓閾值的持續時間達到第一去抖動時間,則將所述輸入欠壓閾值切換為輸入欠壓閾值的安全值;
10、在第一去抖動時間后的第二去抖動時間內,比較所述輸入電壓信號的采樣值與所述輸入欠壓閾值的安全值,根據比較結果判定開關電源是否觸發輸入欠壓保護。
11、在一個實施例中,所述根據比較結果判定開關電源是否觸發輸入欠壓保護包括:
12、在第二去抖動時間內,若所述輸入電壓信號的采樣值大于所述輸入欠壓閾值的安全值的持續時間達到預設的第一去抖動時間,則第二去抖動時間計時復位,并將所述輸入欠壓閾值的安全值切換為輸入欠壓閾值;否則判定開關電源觸發輸入欠壓保護。
13、在一個實施例中,所述輸入欠壓閾值的安全值=所述輸入欠壓閾值*1.1。
14、在一個實施例中,所述第一去抖動時間≤所述第二去抖動時間。
15、根據本專利技術的另一個方面,一種輸入欠壓保護控制電路,用于開關電源,包括:
16、采樣電路,用于采樣所述開關電源的輸入電壓信號;
17、比較電路,其第一端耦接采樣電路的輸出端,第二端接入輸入欠壓閾值,用于比較所述輸入電壓信號的采樣值與輸入欠壓閾值并輸出;
18、觸發電路,其輸入端耦接比較電路的輸出端,用于根據所述比較電路的輸出信號控制開關電源的輸入欠壓保護。
19、在一個實施例中,所述控制電路還包括:
20、去抖動時間計時電路,其輸入端耦接比較電路的輸出端,輸出端耦接觸發電路的輸入端,用于計算所述輸入電壓信號的采樣值小于所述輸入欠壓閾值的持續時間,使觸發電路基于所述比較電路的輸出信號和所述持續時間觸發開關電源的輸入欠壓保護。
21、在一個實施例中,所述控制電路還包括:
22、閾值切換電路,其輸入端耦接去抖動時間計時電路的輸出端,輸出端耦接比較電路的第二端,用于在所述輸入電壓信號的采樣值小于所述輸入欠壓閾值的持續時間達到去抖動時間時,將所述輸入欠壓閾值切換為輸入欠壓閾值的安全值并輸出至比較電路。
23、在一個實施例中,所述控制電路還包括:
24、第一去抖動時間計時電路,其輸入端耦接比較電路的輸出端,其輸出端耦接第二去抖動時間計時電路,用于計算所述輸入電壓信號的采樣值小于所述輸入欠壓閾值的持續時間;
25、本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種輸入欠壓保護控制方法,用于開關電源,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的輸入欠壓保護控制方法,其特征在于,所述輸入欠壓保護觸發判定包括:
3.根據權利要求1或2所述的輸入欠壓保護控制方法,其特征在于,所述輸入欠壓保護觸發判定包括:
4.根據權利要求3所述的輸入欠壓保護控制方法,其特征在于,所述根據比較結果判定開關電源是否觸發輸入欠壓保護包括:
5.根據權利要求2-4任一所述的輸入欠壓保護控制方法,其特征在于,所述輸入欠壓閾值的安全值=所述輸入欠壓閾值*1.1。
6.根據權利要求3或4所述的輸入欠壓保護控制方法,其特征在于,所述第一去抖動時間≤所述第二去抖動時間。
7.一種輸入欠壓保護控制電路,用于開關電源,其特征在于,包括:
8.根據權利要求7所述的輸入欠壓保護控制電路,其特征在于,所述控制電路還包括:
9.根據權利要求8所述的輸入欠壓保護控制電路,其特征在于,所述控制電路還包括:
10.根據權利要求7所述的輸入欠壓保護控制電路,其特征在于,所述控制電路還包
11.根據權利要求10所述的輸入欠壓保護控制電路,其特征在于,所述控制電路還包括:
12.根據權利要求10或11所述的輸入欠壓保護控制電路,其特征在于,所述控制電路還包括:
...【技術特征摘要】
1.一種輸入欠壓保護控制方法,用于開關電源,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的輸入欠壓保護控制方法,其特征在于,所述輸入欠壓保護觸發判定包括:
3.根據權利要求1或2所述的輸入欠壓保護控制方法,其特征在于,所述輸入欠壓保護觸發判定包括:
4.根據權利要求3所述的輸入欠壓保護控制方法,其特征在于,所述根據比較結果判定開關電源是否觸發輸入欠壓保護包括:
5.根據權利要求2-4任一所述的輸入欠壓保護控制方法,其特征在于,所述輸入欠壓閾值的安全值=所述輸入欠壓閾值*1.1。
6.根據權利要求3或4所述的輸入欠壓保護控制方法,其特征...
【專利技術屬性】
技術研發人員:邱永煒,朱翔文,胡燊剛,
申請(專利權)人:深圳市必易微電子股份有限公司,
類型:發明
國別省市:
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