[发明专利]一种具有短脉冲抑制功能的逐波限流方法及装置

说明书

技术领域

发明涉及开关电源电流保护技术领域，尤其涉及一种具有短脉冲抑制功能的逐波限流方法及装置。

背景技术

逐波限流是一种用于电力电子产品过流保护的技术，与传统的过流保护技术相比，它可以提高电路的效率。目前关于逐波限流技术的研究侧重在多电平拓扑中的保护时序逻辑控制以及限流恢复时如何提高电路效率方面。

逐波限流是开关电源设备中常用的一种过电流保护措施。其最初的设计依据是基于PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）控制信号的数字特性——具有高低电平两种状态。当发生过流时，依靠硬件快速封锁开关管的驱动；当故障消失后，依据PWM的上升沿进行故障复位，开关管可以迅速恢复到正常工作状态。这样就可以严格控制过流保护时间，提高了电路的效率。

常用的逐波限流装置是通过触发器、与非门等逻辑器件来实现的，控制逻辑较为简单。随着新器件和新拓扑的出现，对于逐波限流技术的改进侧重在两方面：

一是针对多电平电路拓扑结构，如何控制各个开关管的导通和关断时序，使得逐波限流作用时不会导致开关管应力不均、避免桥臂直通等。

二是如何提高电路效率，尤其是在过流信号消失后，尽快恢复驱动信号。

通常的逐波限流技术在动作和恢复的时刻，有可能会产生短脉冲，如果不加以处理，将对后级的功率半导体器件产生十分严重的危害，影响器件寿命，甚至直接损坏器件。

发明内容

有效解决逐波限流过程中可能发生的短脉冲信号,保护开关管，提高产品可靠性。

本发明为了实现上述目的采用以下技术方案：

一种具有短脉冲抑制功能的逐波限流的方法，其特征在于包括以下步骤:

当过流故障发生则开始计时，过流信号置高，开始作用逐波限流，

如果此时PWM输入信号为低，则不需要做额外处理，直接封锁驱动信号，

如果PWM输入信号为高，需判断过流信号置高时到PWM输入信号上升沿时所作用的时间t_H，

如果时间t_H大于预定时间T_set1，则封锁驱动信号；

如果时间t_H小于预定时间T_set1，则延迟封锁驱动信号，延迟为T_delay1= T_set1-t_H；

当过流故障信号复位时，过流信号置低，逐波限流结束, 如果此时PWM输入信号为低，则不需要做额外处理，直接释放驱动信号，如果此时PWM输入信号为高，并判断过流信号置低时到PWM输入信号置低时所作用的时间t_L，

如果大于预定时间T_set2，则放开驱动信号；

如果小于预定时间T_set2，则延迟放开驱动信号，延迟为T_delay2= T_set2-t_L。

上述技术方案中，t_H=t_{r_error}-t_{r_PWM}、t_L=t_{f_PWM}-t_{f_error}、T_delay1= T_set1-t_H、T_delay2= T_set2-t_L，

PWM输入信号的上升沿时刻t_{r_PWM}，PWM输入信号的下降沿时刻t_{f_PWM}，过流信号的上升沿时刻t_{r_error}，过流信号的下降沿时刻t_{f_error}。

上述技术方案中，PWM输入信号是将PWM参考信号固定延迟h微秒后，即相当于在时间轴上平移了h微秒后得到，PWM参考信号的上升沿时刻t_{r_ref}、下降沿时刻t_{f_ref}，PWM输入信号的上升沿时刻tr_PWM，则有：

复位信号发生在t_{f_ref}之后

因t_{f_ref}已经发生，h微秒后PWM输入信号将关闭，由以下公式求得t_L

t_{f_PWM}=h+t_{f_ref}