[发明专利]检测DC-DC转换器中的开路或短路的电路和方法

说明书

提供一种检测DC‑DC转换器中的开路或短路的电路和方法。使用各种技术，DC‑DC转换器中的每个晶体管可以具有相应的电压检测器，该电压检测器可以将晶体管的第一端子处的第一电压与晶体管的第二端子处的第二电压的差和阈值电压进行比较。然后，基于至少一个比较，控制器可以检测晶体管中一个或多个的开路或短路，而与DC‑DC转换器中的负载电流的方向无关。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年12月21日提交的、申请号为16/231,008的、名称为“DC-DC转换器的开关故障检测技术”美国专利申请的优先权，出于所有目的通过引用将其整体合并于此。

技术领域

该文件总体上但非限制性地涉及DC/DC转换器，并且更具体地涉及DC/DC转换器中的故障检测。

背景技术

在设计便携式电子设备时，最常见的挑战之一是如何从未稳压的电压源(例如电池)生成并维持稳压电压。通常，为此目的使用电压调节器。电压调节器可以被设计为线性调节器或开关调节器。

线性调节器提供闭环控制以调节负载电压。这种类型的调节器可用于提供恒定的输出电压，该输出电压的幅度要小于未调节的电压源。

相反，开关调节器使用能量存储元件(例如电感器)以离散突发的形式将能量从未稳压电源传输到负载。反馈电路可用于调节能量传递，以在负载处保持恒定电压。由于开关调节器的工作原理是以离散突发方式传输能量，因此可以将其配置为升压或降压未稳压电压源的电压。而且，开关调节器通常比线性调节器更有效。

如今，各种类型的开关调节器通常用于便携式电子设备中。降压转换器是基于电感的调节器，用于降压或降压未稳压的电压源。升压转换器是基于电感的调节器，用于升压或升压未稳压的电压源。在某些应用中，可使用降压-升压转换器来提供与未稳压电压源更高，更低或相同的稳压输出。

发明内容

本公开尤其描述了检测DC-DC转换器中的开路或短路的技术，而与转换器中的负载电流的方向无关。因此，本公开的开关故障检测可以检测单向或双向DC-DC转换器的功率级中的开路或短路。

在一些方面，本公开涉及一种被配置为检测开关模式DC-DC转换器中的开路或短路而与负载电流的方向无关的电路，所述电路包括：跨越所述第一晶体管耦合的第一电压检测器电路，所述第一电压检测器电路被配置为将第一参考电压或输出电压与节点电压的差和第一与第二阈值电压中的对应一个进行比较；跨越所述第二晶体管耦合的第二电压检测器电路，所述第二电压检测器电路被配置为将第二参考电压与节点电压的差和第一与第二阈值电压中的对应一个进行比较；和控制器，被配置为基于所述比较中的至少一个来检测所述第一晶体管和所述第二晶体管中的至少一个中的开路或短路，而与所述DC-DC转换器中的负载电流的方向无关。

在一些方面，本公开涉及一种检测DC-DC转换器中的开路或短路而与电流方向无关的方法，该方法包括：将跨越第一晶体管的第一参考电压或输出电压与节点电压的差和第一与第二阈值电压中的对应一个进行比较；将跨越第二晶体管的第二参考电压与节点电压的差和第一与第二阈值电压中的对应一个进行比较；和基于所述比较中的至少一个来检测所述第一晶体管和所述第二晶体管中的至少一个中的开路或短路，而与所述DC-DC转换器中的负载电流的方向无关。

在一些方面，本公开涉及一种被配置为检测开关模式DC-DC转换器中的开路或短路而与负载电流的方向无关的电路，所述电路包括：第一构件，用于将跨越第一晶体管的第一参考电压或输出电压与节点电压的差和第一与第二阈值电压中的对应一个进行比较；第二构件，用于将跨越第二晶体管的第二参考电压与节点电压的差和第一与第二阈值电压中的对应一个进行比较；和控制器，被配置为基于所述比较中的至少一个来检测所述第一晶体管和所述第二晶体管中的至少一个中的开路或短路，而与所述DC-DC转换器中的负载电流的方向无关。

该概述旨在提供本专利申请的主题的概述。并不旨在提供本发明的排他性或详尽的解释。包括详细描述以提供关于本专利申请的更多信息。