[发明专利]用于转换器的输出过电压保护

权利要求书

1.一种降压转换器，包括：

控制环路，被配置为在目标电压的指定范围内调节所述降压转换器的输出上的输出电压，所述控制环路包括：

切换电路，被配置为控制切换输出，以便生成所述输出电压；

电感器，包括第一端子和第二端子，所述第一端子耦合至所述切换输出；以及

保护设备，包括耦合到所述电感器的所述第二端子的第一端子，耦合到所述降压转换器的所述输出的第二端子，以及控制端子，其中，所述降压转换器的所述输出耦合到所述切换电路并且为所述控制环路提供反馈；其中：

在没有故障条件的操作期间，所述控制环路调节所述输出电压，并且补偿所述保护设备两端的压降中的变化；

在具有防止所述控制环路将所述输出电压保持在所述目标电压的所述指定范围内的故障条件的操作期间，所述保护设备基于所述控制端子处的控制电压来将在所述降压转换器的所述输出处供应的所述输出电压限制到在所述目标电压的所述指定范围之上并且在预定的最大电平之下的电平，

在没有所述故障条件的操作期间，所述保护设备在线性模式中被偏置；

在具有所述故障条件的操作期间，所述保护设备在电压跟随器模式中被偏置，以及

在没有所述故障条件的操作期间和在具有所述故障条件的操作期间，施加到所述保护设备的所述控制端子的所述控制电压基本上相同；以及

所述降压转换器还包括钳位器，所述钳位器具有耦合到所述保护设备的所述第一端子的第一端子以及耦合到地电位的第二端子，所述钳位器包括切换设备和偏置电路，使得当所述钳位器的所述第一端子上的电压升到预定电平时，所述切换设备被偏置以开始将电流从所述钳位器的所述第一端子传导到地，从而将所述钳位器的所述第一端子上的所述电压限制到与所述预定电平基本上相同。

2.根据权利要求1所述的降压转换器，其中，所述保护设备是n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管、npn双极结晶体管(BJT)、npn达林顿(Darlington)晶体管对、结型场效应晶体管(JFET)、运算放大器和跨导放大器中的一种。

3.根据权利要求1所述的降压转换器，其中，所述保护设备包括n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，其中，所述n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极耦合至所述保护设备的所述第一端子，所述保护设备的所述第一端子耦合至所述电感器的第二端子，所述n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管的源极耦合至所述保护设备的所述第二端子，所述保护设备的所述第二端子耦合至所述降压转换器的所述输出，并且所述n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极耦合至所述保护设备的所述控制端子。

4.根据权利要求1所述的降压转换器，还包括被配置为检测所述故障条件的检测电路，其中所述故障条件指示所述降压转换器的输入与所述切换输出之间的故障。

5.根据权利要求4所述的降压转换器，其中，所述检测电路在检测到所述降压转换器的所述输入与所述切换输出之间的所述故障条件时向负载设备提供输出。

6.根据权利要求1所述的降压转换器，还包括峰值电流控制器，所述峰值电流控制器包括感测电路，所述感测电路被配置为感测从所述保护设备的所述第一端子到所述保护设备的所述第二端子的第一电压，并且至少部分地基于所述第一电压限制所述降压转换器的峰值输出电流。