[发明专利]热关断单元、包括其的开关控制器和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热关断单元，一种包括热关断单元的开关控制器和一种控制热关断保护操作的方法。具体地，本发明涉及一种热关断单元，一种包括热关断单元的开关控制器和一种控制热关断保护操作以防止由于开关控制器和应用于开关模式电源装置的电源开关中产生的热而造成损坏的方法。 

背景技术

开关式电源装置(下文称作SMPS)将输入交流电压整流成输入直流电压(称作直流链电压)，并将输入直流电压转换成另一电平的直流输出电压。在这种情况下，输出直流电压比输入直流电压高或者低。SMPS通常用于诸如移动电话的电池充电器和膝上型计算机的适配器之类的电子装置。 

通常，SMPS根据供应到负载的电流的幅度控制初级侧的电源开关的开关操作，以控制在初级侧的电源开关中流动的电流量。SMPS将输出电压反馈回初级侧的电容器，并通过充电到初级侧的电容器的反馈电压控制初级侧的电源开关的占空比，以持续保持输出电压。 

详细地，SMPS在电流量降低时降低充电到电容器的反馈电压，使得输出电压增加，并在电流量增加时降低充电到电容器的反馈电压，使得输出电压降低。 

当连接到SMPS的负载过载时，SMPS中产生的热增加，如果SMPS连续操作于高温环境中，则在控制SMPS的操作的控制器中产生由于在SMPS中产生的热造成的操作误差或损坏。为防止这种情况，具有TSD功能以根据SMPS中产生的热来关断SMPS的操作的热关断(TSD)块被应用于控制器。 

详细地，为了感测控制器中产生的热，可以安装包括热感测电路的电源开关，但是此电源开关增加SMPS的生产成本。 

在背景技术部分中公开的上述信息只用于增进对本发明的背景的理解，因 此它可能包含已为本国的本领域技术人员所知、但不构成现有技术的信息。 

发明内容

本发明的技术目的是提供一种热关断单元，一种包括热关断单元的开关控制器和一种在没有附加的感测电路的情况下同时使用通常的电源开关来根据负载提高TSD的功能的热关断保护操作控制方法。 

根据本发明的对控制SMPS的操作的控制器的热关断保护操作进行控制的方法，包括：判定SMPS是否处于过载状态；判定SMPS是否处于SMPS开始被操作的启动状态；和根据过载状态的判定结果和启动状态的判定结果改变参考温度以控制所述控制器的热关断保护操作。 

所述方法还包括：判定SMPS是否处于保护状态，在此状态下用于操作所述控制器的电源电压降低使得电源开关不产生控制SMPS的操作的开关操作。所述参考温度的变化可以根据过载状态的判定结果、启动状态的判定结果和保护状态的判定结果改变参考温度。在所述参考温度的变化中，与过载状态对应的参考温度可以被设定为比与启动状态和保护状态对应的参考温度低的温度。 

参考温度的变化可以包括：当SMPS的操作状态不是过载状态、启动状态和保护状态而是正常状态时，设定参考温度为第一参考温度；当根据启动状态的判定结果SMPS的操作状态是启动状态时，设定参考温度为第二参考温度；当根据过载状态的判定结果SMPS的操作状态是过载状态时，设定参考温度为第三温度；和当根据保护状态的判定结果SMPS的操作状态是保护状态时，设定参考温度为第四温度，其中所述第一参考温度比所述第二、第四参考温度低但比所述第三参考温度高。过载状态的判定可以包括：通过使用与SMPS的输出电压对应的反馈电压确定过载。 

启动状态的判定可以包括：感测用于所述控制器的操作的电源电压，以确定所述启动状态。参考温度的变化可以包括：将与过载状态对应的参考温度设定为比与启动状态对应的参考温度更低的温度。 

参考温度的变化可以包括：当SMPS的操作状态不是过载状态和启动状态 而是正常状态时，设定参考温度为第一参考温度；当根据启动状态的判定结果SMPS的操作状态是启动状态时，设定参考温度为第二参考温度；和当根据过载状态的判定结果SMPS的操作状态是过载状态时，设定参考温度为第三温度，其中所述第一参考温度可以比第二参考温度低但高于第三参考温度。 

根据本发明，一种对控制SMPS的操作的控制器的热关断保护操作进行控制的热关断单元包括：至少一个二极管；关断比较器，其将在所述至少一个二极管中产生的温度感测电压与热关断参考电压进行比较以控制热关断保护操作；和热关断参考电压选择单元，其根据SMPS的操作状态改变热关断参考电压，其中所述温度感测电压根据控制器中产生的热而变化，SMPS的操作状态包括过载状态和启动状态。