[发明专利]具二极管开路保护机制的电源转换器及其脉宽调制控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源转换器(converter)，特别是一种具有二极管开路保护机制的电源转换器。

背景技术

在现有技术中，如图1所示，此为一升压式直流-直流转换器(boostDC/DC converter)10。其运作方式为，当功率开关104开启时，能量从电压输入端Vin输入并储存在电感102中，当功率开关104关闭时，储存在电感102中的能量，通过二极管106将能量转移至电压输出端Vo。然而，值得注意的是，当二极管106断路时，在功率开关104的开启时间里，电感102所储存的能量并无放电的路径能用以释放该能量，因此，在功率开关104开启结束后，在功率开关104的漏极源极间的跨压为Vds＝VL+Vin＝L*d(IL)/dt+Vin(其中VL为电感102上的跨压，电感电流IL对时间的变化率会随功率开关104的关闭速度不同而有所差异)。同时，该电感102上的高跨压VL往往会造成功率开关104的损毁，若要确保功率开关104可以忍受如此的高电压而不致损毁，必须选取具有耐高压的金属氧化物半导体或者增加箝制的保护线路，然而，采取以上的方式都会增加成本与电路空间，而且还会影响整体的效率。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有二极管开路保护机制的电源转换器，该电源转换器包含一直流-直流转换电路(conversion circuit)、一检测保护电路、一脉宽调制(Pulse-Width Modulation；PWM)信号产生器以及一逻辑门。

该直流-直流转换电路包含：一电感、一功率开关以及一第一二极管；该电感电性连接至该直流-直流转换电路的输入端；该功率开关电性连接至该电感；该第一二极管电性连接至该电感及该功率开关。该PWM信号产生器用以产生一PWM信号以切换该功率开关。

本发明第一实施例的该检测保护电路包含一第二二极管、一电流源与一比较器，该检测保护电路耦接至该第一二极管的一端，用以检测该第一二极管的一端的电压，以判断该第一二极管是否开路。

本发明第二实施例的该检测保护电路包含一第二电子开关、一电阻与一比较器，其中该第二电子开关的击穿电压低于该功率开关的击穿电压。

该逻辑门接收该检测保护电路的比较器的输出信号与该PWM信号，当该二极管开路时，该比较器的输出信号使该PWM信号无法传递至该功率开关。

本发明第一实施例可作为电源启动初期针对该第一二极管的检测，以预防该第一二极管由于空焊或其它因素使该第一二极管浮接(floating)，造成该功率开关损毁。

本发明第二实施例可作为该直流一直流转换电路在正常运作时针对该第一二极管的检测，以预防该第一二极管因突然开路，造成功率开关损毁。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有的升压式直流-直流转换器；

图2为本发明第一实施例的升压式直流-直流转换器；

图3本发明第二实施例的升压式直流-直流转换器。

其中，附图标记：

10-直流-直流转换器

102-电感

104-功率开关

106-二极管

20-直流-直流转换器

200-直流-直流转换电路

202-电感

204-功率开关

206-第一二极管

208-脉宽调制信号产生器

240-检测保护电路

242-第二二极管

244-电流源

246-比较器

260-逻辑门

30-直流-直流转换器

340-检测保护电路

342-第二电子开关

344-电阻

360-触发器

380-电源启动重置电路

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参考图2，此为本发明第一实施例的升压式直流-直流转换器20。升压式直流-直流转换器20包含一直流-直流转换电路200、一检测保护电路240、一脉宽调制(Pulse-Width Modulation；PWM)信号产生器208以及一逻辑门260。