[发明专利]输出短路保护方法、电源管理芯片及开关电源

说明书

本发明涉及一种输出短路保护方法、电源管理芯片及开关电源。通过检测流过所述功率管的电流是否出现累积，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，使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，避免流过功率管的电流过大，相对于现有电源管理芯片的故障响应措施，不需要对电源进行重启，也不需要调整原有时序，更易于实现，另外避免了现有电源管理芯片的故障响应措施在芯片启动阶段容易误触发而导致自动重启的问题。

技术领域

本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种输出短路保护方法、一种电源管理芯片及一种开关电源。

背景技术

输出短路测试是电源模块测试评估阶段中一项必测项目，输出短路时要求电源不炸机，且在输出短路故障解除后，电源模块能够正常工作。如果不设置任何输出短路保护措施，则当输出短路时，输出电压为0，电源管理芯片会以芯片所允许的最高开关频率驱动开关电源中的用于调整能量输出的功率管，同时功率管具有最小导通时间(即短导通时间，一般接近于前沿消隐时间t_LEB1)。在输出短路时，电感电流无法完成退磁，流过功率管的电流非常容易累积而超过功率管的极限值。作为示例，图1以返驰式(flyback)变换器为例，示出了输出短路时流过功率管的电流发生累积的现象。图1中I_{limit_OCP}表示逐周期过流保护阈值。参照图1，输出短路导致产生短导通脉冲，且电流逐周期而累积。当功率管的电流超过极限值，容易造成功率管被击穿而损坏，即产生炸机现象。

为避免输出短路时炸机，在电源管理芯片中需要设置输出短路保护。现有的电源管理芯片在检测出输出短路后，采用的故障响应措施通常是自动重启或者时序停止(CLKdown)。但是，该些措施需要调整电源以及时钟的工作，实现起来较为困难，而且芯片启动阶段容易被误触发为自动重启。

发明内容

为了避免现有输出短路保护措施的缺点，本发明提出了一种输出短路保护方法。另外还提出了一种电源管理芯片及一种开关电源。

一方面，本发明提供一种输出短路保护方法，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。

可选的，所述调整阶段持续设定时长或者设定数量的开关周期。

可选的，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。

可选的，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。

一方面，本发明提供一种电源管理芯片，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。

可选的，所述电流累积检测模块包括：