具有动态控制最小关断时间机制的电源转换器的制作方法

本发明涉及电源转换器，特别是涉及一种具有动态控制最小关断时间机制的电源转换器。

背景技术：

1、传统电源电压转换器的下桥开关的最小关断时间(minimum off time)为一固定值，在此最小关断时间内下桥过电流保护电路检测流过下桥开关的电流是否大于电流阀值，即是否发生过电流。若发生过电流，则下桥开关会持续打开。直至当电流小于电流阀值为止，才关闭下桥开关。

2、通常会希望最小关断时间短，如此在输出负载瞬变时，会有优选的响应时间。若最小关断时间过大，在特定转压比正常应用下会发生系统不稳定或发生降频。然而，过短的最小关断时间，可能会造成下桥过电流保护电路来不及检测到下桥过电流事件发生，导致电路组件因过电流而损毁。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种具有动态控制最小关断时间机制的电源转换器，包含上桥开关、下桥开关、驱动电路、上桥过电流保护电路以及关断时间调控电路。上桥开关的第一端耦接共享电压。下桥开关的第一端连接上桥开关的第二端。上桥开关的第二端以及下桥开关的第一端之间的节点连接一电感的第一端。电感的第二端连接电容的第一端。电容的第二端接地。下桥开关的第二端接地。驱动电路连接上桥开关的控制端以及下桥开关的控制端。驱动电路配置以输出一上桥导通信号至上桥开关以驱动上桥开关，并输出一下桥导通信号至下桥开关以驱动下桥开关。上桥过电流保护电路连接驱动电路以及所述节点。上桥过电流保护电路配置以检测节点以判断是否有电流从上桥开关经过节点朝电感流动且电流是否大于第一电流阀值以输出一上桥过电流检测信号以及一上桥过电流保护信号。关断时间调控电路连接上桥过电流保护电路以及驱动电路。关断时间调控电路配置以依据上桥过电流保护信号以决定一最小关断时间信号的一最小关断时间，输出最小关断时间信号至驱动电路。驱动电路依据上桥过电流检测信号判定上桥开关开启时发生过电流事件，因而驱动电路至少在最小关断时间信号的较长最小关断时间内维持开启下桥开关。

2、在实施例中，关断时间调控电路储存多个参考最小关断时间，依据上桥过电流保护信号以选择其中一参考最小关断时间，输出具有最小关断时间等于所选择的参考最小关断时间的最小关断时间信号。

3、在实施例中，关断时间调控电路依据上桥过电流保护信号以决定最小关断时间信号的工作周期以及非工作周期，输出最小关断时间信号。所述最小关断时间信号的非工作周期包含最小关断时间。

4、在实施例中，关断时间调控电路储存第一参考最小关断时间信号。当所述电源转换器未产生电流或电流不大于第一电流阀值时，关断时间调控电路输出具有最小关断时间等于第一参考最小关断时间的最小关断时间信号。

5、在实施例中，关断时间调控电路还储存大于第一参考最小关断时间的第二参考最小关断时间信号。关断时间调控电路在所述电源转换器产生电流且电流大于第一电流阀值时，输出具有最小关断时间等于第二参考最小关断时间的最小关断时间信号。

6、在实施例中，当所述电源转换器产生电流且电流大于第一电流阀值时，上桥过电流保护电路输出的上桥过电流检测信号中产生一脉波以及输出的上桥过电流保护信号中产生一波形。

7、在实施例中，上桥过电流保护信号的波形的上升沿对准上桥过电流检测信号的脉波的上升沿，上桥过电流保护信号的波形的下降沿对准上桥导通信号的波形的上升沿。

8、在实施例中，下桥导通信号的上升沿的时间点到最小关断时间信号的上升沿的时间点的时间为最小关断时间。

9、在实施例中，下桥开关接收到低准位的下桥导通信号时，下桥开关关闭，而下桥开关接收到高准位的下桥导通信号时，下桥开关开启。

10、在实施例中，所述电源转换器还包含下桥过电流保护电路。下桥过电流保护电路连接驱动电路以及节点。下桥过电流保护电路配置以在最小关断时间内判断流经下桥开关、节点以及电感的另一电流是否大于第二电流阀值。

11、如上所述，本发明提供一种具有动态控制最小关断时间机制的电源转换器。在正常操作状态下，下桥开关的最小关断时间较短。然而，当流经上桥开关的电流大于第一电流阀值，即发生过电流事件时，下桥开关的最小关断时间较长。当下桥开关在较长的关断时间保持开启时，下桥过电流保护电路有足够的时间能够检测到流经下桥开关的电流是否大于第二电流阀值，即发生过电流事件。如此，可防止过电流事件造成电源转换器的电路组件烧毁。

12、为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

技术特征：

1.一种具有动态控制最小关断时间机制的电源转换器，其特征在于，所述具有动态控制最小关断时间机制的电源转换器包含：

2.根据权利要求1所述的具有动态控制最小关断时间机制的电源转换器，其特征在于，所述关断时间调控电路储存多个参考最小关断时间，依据所述上桥过电流保护信号以选择其中一所述参考最小关断时间，输出具有所述最小关断时间等于所选择的所述参考最小关断时间的所述最小关断时间信号。

3.根据权利要求1所述的具有动态控制最小关断时间机制的电源转换器，其特征在于，所述关断时间调控电路依据所述上桥过电流保护信号以决定所述最小关断时间信号的工作周期以及非工作周期，输出所述最小关断时间信号，所述非工作周期包含所述最小关断时间。

4.根据权利要求1所述的具有动态控制最小关断时间机制的电源转换器，其特征在于，所述关断时间调控电路储存第一参考最小关断时间，当所述电源转换器未产生所述电流或所述电流不大于所述第一电流阀值时，所述关断时间调控电路输出具有所述最小关断时间等于所述第一参考最小关断时间的所述最小关断时间信号。

5.根据权利要求4所述的具有动态控制最小关断时间机制的电源转换器，其特征在于，所述关断时间调控电路还储存大于所述第一参考最小关断时间的第二参考最小关断时间，所述关断时间调控电路在所述电源转换器产生所述电流且所述电流大于所述第一电流阀值时，输出具有所述最小关断时间等于所述第二参考最小关断时间的所述最小关断时间信号。

6.根据权利要求1所述的具有动态控制最小关断时间机制的电源转换器，其特征在于，当所述电源转换器产生所述电流且所述电流大于所述第一电流阀值时，所述上桥过电流保护电路输出的所述上桥过电流检测信号中产生一脉波以及输出的上桥过电流保护信号中产生一波形。

7.根据权利要求6所述的具有动态控制最小关断时间机制的电源转换器，其特征在于，所述上桥过电流保护信号的所述波形的上升沿对准所述上桥过电流检测信号的所述脉波的上升沿，所述上桥过电流保护信号的所述波形的下降沿对准所述上桥导通信号的波形的上升沿。

8.根据权利要求1所述的具有动态控制最小关断时间机制的电源转换器，其特征在于，所述下桥导通信号的上升沿的时间点到所述最小关断时间信号的上升沿的时间点的时间为所述最小关断时间。

9.根据权利要求1所述的具有动态控制最小关断时间机制的电源转换器，其特征在于，所述下桥开关接收到低准位的所述下桥导通信号时，所述下桥开关关闭，而所述下桥开关接收到高准位的所述下桥导通信号时，所述下桥开关开启。

10.根据权利要求1所述的具有动态控制最小关断时间机制的电源转换器，其特征在于，所述具有动态控制最小关断时间机制的电源转换器还包含下桥过电流保护电路，连接所述驱动电路以及所述节点，配置以在所述最小关断时间内判断流经所述下桥开关、所述节点以及所述电感的另一电流是否大于第二电流阀值。

技术总结
本发明公开一种具有动态控制最小关断时间机制的电源转换器。上桥过电流保护电路判断是否有电流从上桥开关经过上桥开关的第二端以及下桥开关的第一端之间的节点朝电感流动，且判断电流是否大于阀值，以输出一上桥过电流检测信号以及一上桥过电流保护信号。关断时间调控电路依据上桥过电流保护信号以输出最小关断时间信号至驱动电路。驱动电路依据上桥过电流检测信号判定上桥开关开启时发生过电流事件，因而至少在最小关断时间信号的较长最小关断时间内维持开启下桥开关。

技术研发人员：魏世忠
受保护的技术使用者：茂达电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13