[发明专利]低压直流变换器的高压保护电路及其方法

说明书

技术领域

本发明是关于低压直流变换器的高压保护电路及其方法的。具体而言是关于保护输入到混合动力汽车的低压直流变换器上的高压的电路及其方法。

背景技术

混合动力汽车上有将高压混合动力电池的电力整流成直流的低压直流变换器(Low DC/DC Converter，以下称“LDC”)。

LDC通常起着将直流(DC)转换为交流(AC)，将此交流利用线圈、变压器、电容等进行升压或降压后，再次整流为直流(DC)，按照各电场负荷要求供电的作用。

下面结合图1至图3，对现有的低压直流变换器(LDC)进行说明。图1是表示一般性的低压直流变换器的图。

如图1所示，低压直流变换器包括将主电池的输出即，相当于输入电压(V_in)的直流电压(DC)转换成交流电压(AC)的金氧半场效晶体管(以下称“MOSFET”)11、改变已转换交流电压大小的变压器(T)12、连接在变压器12的二次端整流引导向二次端的电压的二极管13及再次转换成直流电压的电感器(L)和电容器(C)14。 

此时，低压直流变换器的输入电压利用变压器20的输出电压(V_{in_sec})来测定。在这里，变压器20的输出电压如数学式 1。 

[数学式 1]

V_{in_sec} = V_in * N2/N1 

在数学式一中N1为变压器12的一次圈数，N2为变压器12的二次圈数。 

这样的低压直流变换器在输入端采用高压保护电路，如果输入电压为高压，就可以从高压受到保护。 

接下来，结合图2详细说明应用于低压直流变换器上的现有高压保护电路。

图2为表示采用现有高压保护电路的低压直流变换器的图。图3是根据现有的高压保护电路表示电压与电流的关系的图。 

如图2所示，低压直流变换器10的输入端有高压保护(Over Voltage Protection， 以下又称“OVP”) 电路20。此时，高压保护电路20传感低压直流变换器10的输入电压中的高压输入(OVPsensing)。

高压保护电路20包括微处理器21 (Microcomputer， 以下称“Micom”)及门极驱动(gate driver)22。 

Micom21接到低压直流变换器10输入电压中的高压输入，将相当于进行内部处理 (Process)的结果的故障(Fault)信号传递给门极驱动22上。 

门极驱动22通过相应于故障信号地控制低压直流变换器10的MOSFET11的门极端子，使低压直流变换器10的动作停止。 

如图3所示，在现有的高压保护电路20中Micom21以16bit process的处理速度将输入电压即，对应于高压输入的故障信号传递给门极驱动22实现低压直流变换器10动作的停止过程中，有100uS延迟的问题。还有，在低压直流变换器10里，在高压保护电路20停止自己的动作之前因过电流引起MOSFET11损坏的问题。 

这样的低压直流变换器(LDC)受到高压保护电路(OVER VOLTAGE PROTECTION CIRCUIT)的保护以免因输入的电压(以下称“输入电压”)发生损坏。 

但是，在LDC里利用高压保护电路以16bit process的处理速度传感输入电压，欲得到保护时，因有100uS的迟延，具有高压保护电路的反应速度滞后的缺点。而且，在LDC里，随着高压保护电路的反应速度的滞后，输入电压上升，从而导致MOSFET启动出错(dead)的问题。

发明内容

本发明的目的是给混合动力型汽车提供低压直流变换器的高压保护电路及其方法。

技术方案

为解决所述课题，根据本发明实施例的，在低压直流变换器的输入端保护高压的电路包括：比较由分配电阻传感到的输入到所述输入端上的输入电压和标准电压的比较器；所述比较器在所述传感电压高于所述标准电压时输出高信号的动作控制部；针对所述高信号停止门极驱动的动作的门极；以及所述门极驱动的动作停止后，在设定迟延时间之后停止动作的微处理器。

所述动作控制部，包括第一晶体管、第二晶体管及第三晶体管，在所述比较器判断所述传感电压高于所述标准电压时所述第一晶体管启动，所述第二晶体管及所述第三晶体管启动为闩锁模式，可输出所述高信号。

所述动作控制部，如果所述第一晶体管启动，将故障信号传递给所述微处理器，所述微处理器收到所述故障信号后，可在所述设定延迟时间之后停止动作。