[发明专利]输出短路保护方法、电源管理芯片及开关电源有效

专利信息
申请号: 202110925228.1 申请日: 2021-08-12
公开(公告)号: CN113488975B 公开(公告)日: 2023-08-25
发明(设计)人: 郭艳梅;朱臻;李岳辉;郜小茹;陈一辉;缪海峰;江儒龙 申请(专利权)人: 上海晶丰明源半导体股份有限公司
主分类号: H02H9/02 分类号: H02H9/02;H02H3/02;H02H3/08;H02H1/00;H02M1/32
代理公司: 上海思捷知识产权代理有限公司 31295 代理人: 郑星
地址: 200120 上海市*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 输出 短路 保护 方法 电源 管理 芯片 开关电源
【权利要求书】:

1.一种输出短路保护方法,其特征在于,用于对一开关电源中流过功率管的电流进行控制,所述输出短路保护方法包括:

采用一前沿消隐时间对流过所述功率管的电流进行逐周期过流保护,并且检测流过所述功率管的电流是否出现累积,并统计出现电流累积的连续导通脉冲数,当出现电流累积的连续导通脉冲数达到设定值时,触发一调整阶段,所述调整阶段内的至少部分开关周期对应的所述前沿消隐时间被缩短或取消;

当所述调整阶段结束,恢复所述前沿消隐时间并进行逐周期过流保护;

其中,检测流过所述功率管的电流是否出现累积的方法为:检测所述功率管的导通脉冲时间是否为短导通时间,若是,则出现电流累积;或者,检测流过所述功率管的电流是否触发到短路保护阈值,若是,则出现电流累积。

2.如权利要求1所述的输出短路保护方法,其特征在于,所述调整阶段持续设定时长或者设定数量的开关周期。

3.如权利要求1所述的输出短路保护方法,其特征在于,所述逐周期过流保护还采用一过流保护阈值逐周期地限制流过所述功率管的电流,当所述前沿消隐时间经过之后,若检测到流过所述功率管的电流达到所述过流保护阈值,控制所述功率管关断,所述短路保护阈值大于所述过流保护阈值。

4.一种电源管理芯片,其特征在于,用于对一开关电源中流过功率管的电流进行控制,所述电源管理芯片包括:

驱动产生模块,配置为采用一前沿消隐时间对流过所述功率管的电流进行逐周期过流保护,并生成所述功率管的控制信号;

电流累积检测模块,配置为检测流过所述功率管的电流是否出现累积,并统计出现电流累积的连续导通脉冲数,当出现电流累积的连续导通脉冲数达到设定值时,进入一调整阶段,在所述调整阶段内将所述前沿消隐时间缩短或取消,当所述调整阶段结束,使所述前沿消隐时间恢复到缩短前的值;

其中,检测流过所述功率管的电流是否出现累积的方法为:检测所述功率管的导通脉冲时间是否为短导通时间,若是,则出现电流累积;或者,检测流过所述功率管的电流是否触发到短路保护阈值,若是,则出现电流累积。

5.如权利要求4所述的电源管理芯片,其特征在于,所述电流累积检测模块包括:

短导通时间检测单元,配置为检测所述功率管的导通脉冲是否为短导通时间脉冲;

第一计数单元,配置为对所述短导通时间检测单元检测到的短导通时间脉冲进行计数;以及,

前沿消隐时间控制单元,配置为向所述驱动产生模块发送前沿消隐时间信号,并且,当所述第一计数单元的计数结果达到设定值时,在一设定的调整阶段内将所述调整阶段前采用的前沿消隐时间缩短。

6.如权利要求4所述的电源管理芯片,其特征在于,所述电流累积检测模块包括:

短路阈值触发单元,配置为检测流过所述功率管的电流是否触发到短路保护阈值;

第二计数单元,配置为对所述短路阈值触发单元检测到的触发到短路保护阈值的次数进行计数;以及,

前沿消隐时间控制单元,配置为向所述驱动产生模块发送前沿消隐时间信号,并且,当所述第二计数单元的计数结果达到设定值时,在一设定的调整阶段内将所述调整阶段前采用的前沿消隐时间缩短。

7.如权利要求4所述的电源管理芯片,其特征在于,所述驱动产生模块包括:

逐周期过流保护单元,配置为采用所述前沿消隐时间对流过所述功率管的电流进行逐周期过流保护,生成触发信号;以及,

控制信号生成单元,配置为接收所述触发信号以及一用于控制所述功率管的工作频率的时钟信号,并生成所述功率管的控制信号。

8.如权利要求4所述的电源管理芯片,其特征在于,所述调整阶段持续设定时长或者设定数量的开关周期。

9.一种开关电源,其特征在于,所述开关电源包括如权利要求4至8任一项所述的电源管理芯片,以对流过功率管的电流进行控制,防止流过功率管的电流过大。

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