[发明专利]过压保护电路以及过压保护的方法

说明书

【技术领域】

本发明是关于一种过压保护电路以及过压保护的方法，特别是一种能有效防止上桥功率开关的误动作的过压保护电路以及过压保护的方法。

【背景技术】

开关电压转换电路(switching voltage converting circuit)是为电压转换电路的一种，利用切换功率开关的方式，调节储存在一电感性的元件上的能量以供给至输出负载，并将一输入电压转换为一输出电压于一输出端，以维持固定的输出电压值，并提供输出负载所需的负载电流。其优点为转换效率高，因此能减少不必要的发热，进而降低散热设计上的复杂度。

然而，开关电压转换电路中的功率元件，往往必须直接承受较高的电压，因此造成了可能损坏的风险。在高压输入转为低压输出的开关电压转换电路的应用当中，往往又因为直接承受高压输入的上桥功率元件的损坏，使其通道形成短路，而使得输出端直接承受输入端的高电压。在一些供电应用当中，输出端所连接的负载是为相当昂贵的部件，例如中央处理器、或是应用处理器等等。因此，如果这些部件的供电单元没有过压保护的机制，将容易直接导致损坏，而形成维护成本的增加。

承前所述，由于上桥功率开关直接承受输入的高电压，因此容易因为不适当的输入电压而造成损坏。此外，对上桥功率开关的错误控制也容易直接对于其他电路部分形成过压上的威胁。因此，如何针对上桥功率开关，提供一个有效的过压保护机制，成为开关电压转换电路的过压保护设计上，一个很重要的问题。

【发明内容】

为了解决上述问题，本发明主要是提供一种能有效防止上桥功率开关的误动作的过压保护电路以及过压保护的方法。

本发明提出一种过压保护电路，应用于一开关电压转换电路。开关电压转换电路操作其电路中的一上桥功率开关，以将一输入电压通过一电感转换为一输出电压。上桥功率开关的通道以及电感耦接于一相端。过压保护电路包含：一比较器，耦接于开关电压转换电路，且当相端的电压大于一限压阀值时，比较器的输出端输出一第一准位；以及，一脉冲宽度侦测单元，耦接于比较器的输出端，且当比较器的输出端维持于第一准位超过一保护期间的时间，脉冲宽度侦测单元输出一过压保护启动讯号。

本发明一实施例中，其中比较器包括一正输入端以及一负输入端，正输入端耦接于相端，负输入端耦接于一参考电压。且当正输入端的电压大于负输入端的电压，比较输出端输出一第一准位。

本发明又提供一种过压保护的方法，应用于一开关电压转换电路。开关电压转换电路操作其电路中的一上桥功率开关，以将一输入电压通过一电感转换为一输出电压。上桥功率开关的通道以及电感耦接于一相端。过压保护的方法包含下列步骤：首先，侦测相端的电压是否大于一限压阀值，并且已维持一保护期间的时间；若是，则进行下一步骤；然后，启动一过压保护机制。

本发明一实施例中，其中侦测相端的电压是否大于一限压阀值的步骤，是利用一比较器比较相端的电压是否超过限压阀值。

本发明一实施例中，其中开关电压转换电路更包括一下桥功率开关，且过压保护机制是指控制下桥功率开关的通道导通，并与上桥功率开关的通道形成一电流回路。

本发明一实施例中，其中电流回路不包括电感。

本发明一实施例中，其中电流回路包括电感。

本发明一实施例中，其中开关电压转换电路是为一降压开关电压转换电路或为一降压-升压开关电压转换电路的态样。

本发明一实施例中，其中过压保护机制是指输入电压关闭。

本发明的功效在于，本发明所揭露的过压保护电路以及过压保护的方法，能够直接侦测所应用的开关电压转换电路中，上桥功率开关可能损坏的情形，并进一步启动有效的过压保护机制，以避免开关电压转换电路所驱动的负载电路的损坏。

有关本创作的特征、实作与功效，兹配合图式作最佳实施例详细说明如下。

【附图说明】

图1：本发明所揭露一实施例的过压保护电路及其应用的降压开关电压转换电路的电路图。

图2：以本发明所揭露的过压保护电路及其应用的降压开关电压转换电路的一相关波形图。

图3：以本发明所揭露的过压保护电路及其应用的降压开关电压转换电路的另一相关波形图。

图4：本发明所揭露另一实施例的过压保护电路及其应用的升压-降压开关电压转换电路的电路图。

图5：本发明所揭露的过压保护的方法的步骤流程图。

主要组件符号说明：

10、40开关电压转换电路12、42 输入电压