短路檢測電路與方法以及包含該短路檢測電路的電源設備的制作方法
【專利摘要】本申請涉及短路檢測電路與方法以及包含該短路檢測電路的電源設備。根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例的短路檢測電路和電源使用了附加電壓，所述附加電壓是以預定匝數(shù)比連接到次級側線圈上的附加線圈的兩端電壓，所述次級側線圈連接到輸出電壓上。在啟動周期結束之后，所述短路檢測電路對串聯(lián)到所述附加線圈兩端處的第一電阻器與第二電阻器之間的節(jié)點處的電壓進行采樣并且根據(jù)短路檢測信號來確定短路是否發(fā)生，所述短路檢測信號取決于采樣電壓與預定參考電壓之間的比較結果。
【專利說明】短路檢測電路與方法以及包含該短路檢測電路的電源設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及短路檢測電路、短路檢測方法以及包含該短路檢測電路的電源。
【背景技術】
[0002]負載連接到電源的輸出端，且負載中可能發(fā)生短路。當負載被短路時，電源的短路保護操作被觸發(fā)以防止電源出現(xiàn)故障。
[0003]例如，當作為負載連接到電源的輸出端處的發(fā)光二級管(LED)串被短路時，電源應當對LED串的短路進行檢測并且觸發(fā)保護操作。詳細地，電源能夠通過停止開關操作來停止電源。
[0004]為了觸發(fā)這樣的短路保護操作，應當檢測到負載的短路。
[0005]在此【背景技術】部分所公開的上述信息僅僅是為了增進對本發(fā)明的【背景技術】的理解，并因此可能包含并不構成對于本領域普通技術人員來說為在這個國家已知的現(xiàn)有技術的信息。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明試圖通過典型的實施例來提供一種短路檢測電路、一種短路檢測方法以及一種包括短路檢測電路的電源。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例的短路檢測電路對取決于輸出電壓的檢測電壓進行采樣，將通過采樣檢測電壓產生的電壓與預定電壓進行比較，并且基于對比較結果的計數(shù)結果來確定是否發(fā)生短路。短路檢測電路基于短路是否發(fā)生來在啟動周期結束后產生柵極關閉信號。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例的短路檢測電路對連接到電源上的負載中的短路的發(fā)生進行檢測。所述短路檢測電路包括:輸出電壓檢測單元、啟動計數(shù)器和柵極關閉單元，所述輸出電壓檢測單元對取決于所述電源的輸出電壓的檢測電壓進行采樣并且根據(jù)采樣的電壓與預定參考電壓之間的比較結果來產生短路檢測信號，所述啟動計數(shù)器對啟動周期進行計數(shù)，所述柵極關閉單元根據(jù)所述啟動計數(shù)器的輸出在所述啟動周期結束之后根據(jù)所述短路檢測信號產生柵極關閉信號。
[0009]所述檢測電壓是通過第一檢測電阻器和第二檢測電阻器從附加電壓中分壓得到的電壓，所述附加電壓為以預定匝數(shù)比連接到次級側線圈上的附加線圈的電壓，所述次級側線圈連接到所述輸出電壓上。
[0010]所述輸出電壓檢測單元包括采樣/保持單元和比較器，所述采樣/保持單元通過針對預定的采樣循環(huán)周期單位對所述檢測電壓進行采樣并且保持所述采樣電壓，所述比較器根據(jù)所述采樣電壓與預定參考電壓之間的比較結果來產生所述短路檢測信號。
[0011]所述啟動計數(shù)器在從所述電源的操作開始時刻起經歷所述啟動周期之后的時刻處產生使能電平啟動信號。
[0012]所述柵極關閉單元通過使用啟動信號和所述短路檢測信號來產生所述柵極關閉信號。
[0013]所述柵極關閉單元包括反相器和邏輯門，所述反相器以所述啟動信號為輸入，所述邏輯門通過對所述反相器的輸出與所述短路檢測信號執(zhí)行邏輯運算來產生所述柵極關閉信號。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例的用于對連接到電源上的負載中的短路進行檢測的一種短路檢測方法包括:通過對取決于所述電源的輸出電壓的檢測電壓進行采樣來產生采樣電壓；根據(jù)所述采樣電壓與預定參考電壓之間的比較結果來產生短路檢測信號；在所述啟動周期結束之后根據(jù)所述短路檢測信號來產生柵極關閉信號。所述電源的開關操作是根據(jù)使能電平柵極關閉信號來停止的。
[0015]所述檢測電壓是通過第一檢測電阻器和第二檢測電阻器從附加電壓中分壓得到的電壓，所述附加電壓為以預定匝數(shù)比連接到次級側線圈上的附加線圈的電壓，所述次級側線圈連接到所述輸出電壓上。
[0016]產生所述采樣電壓包括通過針對預定的采樣循環(huán)周期單位對所述檢測電壓進行采樣并且保持所述采樣電壓。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例的電源包括:具有連接到輸入電壓上的第一端的初級側線圈、連接到所述初級側線圈的第二端處的電源開關、連接到輸出電壓上的次級側線圈、以預定匝數(shù)比連接到所述次級側線圈上的附加線圈、串聯(lián)到所述附加線圈的兩個橫向端處的第一檢測電阻器和第二檢測電阻器、以及短路檢測電路，所述短路檢測電路利用短路檢測信號來確定短路是否發(fā)生，所述短路檢測信號取決于通過對檢測電壓進行采樣產生的電壓與預定參考電壓之間的比較結果，所述檢測電壓是第一檢測電阻器和第二檢測電阻器之間的節(jié)點處的電壓。
[0018]所述短路檢測電路包括采樣/保持單元和比較器，所述采樣/保持單元通過針對預定的采樣循環(huán)周期單位對所述檢測電壓進行采樣并且保持所述采樣電壓，所述比較器根據(jù)所述采樣電壓與預定參考電壓之間的比較結果來產生所述短路檢測信號。
[0019]所述短路檢測電路對所述啟動周期進行計數(shù)并且在所述啟動周期結束之后產生使能電平啟動號。
[0020]所述短路檢測電路利用啟動信號和所述短路檢測信號來產生柵極關閉信號。
[0021]所述短路檢測電路包括反相器和邏輯門，所述反相器以所述啟動信號為輸入，所述邏輯門通過對所述反相器的輸出與所述短路檢測信號執(zhí)行邏輯運算來產生所述柵極關閉信號。
[0022]所述電源進一步包括開關控制電路，所述開關控制電路根據(jù)所述柵極關閉信號產生切斷電源開關的柵極電壓。
[0023]所述電源進一步包括開關控制電路，所述開關控制電路在啟動周期中當流向所述電源開關的開關電流達到預定電平時切斷所述電源開關。
[0024]所述開關控制電路在所述電源開關的導通周期中當取決于所述開關電流的電流檢測電壓達到對應于所述預定電平的預定電平電壓時切斷所述電源開關。
[0025]或者，所述電源進一步包括開關控制電路，所述開關控制電路偵測所述輸入電壓的峰值，設置與偵測的峰值成反比的導通持續(xù)時間并且根據(jù)所述導通持續(xù)時間對所述電源開關的開關操作進行控制。[0026]在所述啟動周期結束之后，輸出電壓增大到預定電壓以使得所述檢測電壓高于所述參考電壓。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例，能夠提供一種可以檢測輸出端的短路的短路檢測電路，一種短路檢測方法，以及包括短路檢測電路的電源。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例的應用短路檢測電路的電源；
[0029]圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例的輸入電壓和電流檢測電壓的波形圖；
[0030]圖3為與圖2中的輸入電壓不同的輸入電壓以及根據(jù)不同的輸入電壓的電流檢測電壓的波形圖；
[0031]圖4為根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例的輸入電壓、電流檢測電壓以及導通持續(xù)時間的波形圖；
[0032]圖5為與圖4中的輸入電壓不同的輸入電壓、根據(jù)不同的輸入電壓的輸入電壓、檢測電壓以及導通持續(xù)時間的波形圖；
[0033]圖6為當啟動周期中發(fā)生短路時，輸入電壓、檢測電壓、采樣電壓以及柵極關閉信號的波形圖；
[0034]圖7為當啟動周期后發(fā)生短路時，輸入電壓、檢測電壓、采樣電壓以及柵極關閉信號的波形圖。
【具體實施方式】
[0035]在以下詳細說明中，僅僅通過實例說明的方式對本發(fā)明的特定典型實施例進行了解釋和說明。正如本領域的技術人員所知道的，可以利用不同的方法對所說明的實施例進行修改，這些方式都在本發(fā)明的精神或范圍內。因此，附圖和說明事實上是說明性的而非限制性的。相似的符號在說明書中自始至終表示相似的元件。
[0036]在說明書及后附的權利要求書中自始至終，當描述元件“連接”到另一元件上的時候，該元件可能“直接連接”到該另一元件上，也可能通過第三元件“電連接”到該另一元件上。另外，除非有對相反情況的明確說明，詞語“包括”及其變體應理解為指出包含所述元件在內但并不排除任何其他元件。
[0037]在下文中，將參考圖1對包括根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例的短路檢測電路和包含該短路檢測電路的電源進行描述。
[0038]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例的應用短路檢測電路的電源。
[0039]電源I利用輸入電壓Vin向負載提供電源。根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例的電源I作為反激變換器實現(xiàn)，但是本發(fā)明并不僅限于此。作為連接到電源I上的負載的一個示例，圖中示出了 LED串2。LED串2包括多個串聯(lián)的LED元件。
[0040]電源I利用輸入電壓Vin向LED串2提供電源。輸出電壓VOUT被提供給LED串2，并且經過整流二極管Dl的輸出電流IOUT被提供給LED串2和輸出電容器C0UT。輸出電容器COUT被輸出電流IOUT充電，并且輸出電容器COUT維持輸出電壓V0UT。
[0041 ] 開關控制電路3根據(jù)電流檢測電壓VCS產生控制電源開關M的開關操作的柵極電SVG。電流檢測電壓VCS取決于流向電源開關M的電流(在下文中，被稱為開關電流)Ids。[0042]電阻器RS連接到電源開關M的源極與地之間，并且由流過導通周期的電源開關M的開關電流Ids在電阻器RS中產生的電壓就是電流檢測電壓VCS。開關控制電路3在啟動周期期間以電流模式或電壓模式控制電源開關M的開關操作。
[0043]另外，開關控制電路3接收柵極關閉信號GSD并且觸發(fā)短路保護操作。例如，當輸入使能電平的柵極關閉信號GSD時，開關控制電路3產生切斷電源開關M的柵極電壓VG。
[0044]位于初級側的第一線圈COl連接到輸入電壓Vin上。電源開關M連接到第一線圈COl與地之間。附加線圈C03的匝數(shù)Na與第一線圈COl的匝數(shù)Np之間的匝數(shù)比(Na/Np)被稱為wnl。附加線圈C03與第一線圈COl以阻數(shù)比wnl相連。
[0045]位于次級側的第二線圈C02通過整流二極管Dl連接到輸出電容器COUT上，并且第二線圈C02的匝數(shù)Ns與附加線圈C03的匝數(shù)Na之間的匝數(shù)比(Ns/Na)被稱為wn2。附加線圈C03與第二線圈C02以匝數(shù)比wn2相連。
[0046]輸入電壓Vin被提供到第一線圈COl的第一端處，并且第一線圈COl的第二端連接到電源開關M的漏極上。在電源開關M的導通周期中，流向第一線圈COl的電流以取決于該輸入電壓的斜率增長。在電源開關M的導通周期中，能量被存儲在第一線圈COl中。當電源開關M切斷時，整流二極管Dl被導通以使得電流流向次級側線圈C02。
[0047]輸出電容器COUT由經過整流二極管Dl的電流充電以使得產生輸出電壓VOUT。
[0048]當電源開關M導通時,第一線圈COl的電壓變?yōu)樨撦斎腚妷篤in,通過用輸入電壓Vin與阻數(shù)比wnl相乘得到的負電壓(-wnlXVin)被產生作為附加線圈C03的電壓VA(下文中成為附加電壓)。
[0049]當電源開關M切斷時，第二線圈C02的電壓變?yōu)檩敵鲭妷篤0UT。附加電壓VA變?yōu)橥ㄟ^用第二線圈C02的電壓與匝數(shù)比wn2相乘得到的正電壓(wn2XV0UT)。
[0050]節(jié)點NI處的電壓(在下文中，被稱為檢測電壓)是附加電壓VA被第一檢測電阻器RVSl和第二檢測電阻器RVS2分壓后的電壓。當LED串2被短路時，輸出電壓VOUT變?yōu)榱汶妷?，并因此附加電壓VA在電源開關M的切斷周期中是零電壓。因此，檢測電壓VS同樣變?yōu)榱汶妷骸?br>
[0051]根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例的短路檢測電路4包括輸出電壓檢測單元100、啟動計數(shù)器200以及柵極關閉單元300。
[0052]圖1中將短路檢測電路4和開關控制電路3示出為獨立的兩個塊，但是短路檢測電路4和開關控制電路3能夠實現(xiàn)為單個集成電路芯片。
[0053]輸出電壓檢測單元100接收對應于附加電壓VA的檢測電壓VS，并且輸出通過針對每個開關周期對檢測電壓VS進行采樣來產生的電壓與預定的參考電壓之間的比較結果。
[0054]輸出電壓檢測單元100包括采樣/保持單元和比較器120。
[0055]采樣/保持單元110通過針對電源開關M的每個開關循環(huán)周期單位對檢測電壓VS進行采樣來產生采樣電壓VSA，并且保持采樣電壓VSA。例如，采樣/保持單元110針對電源開關M的切斷周期產生采樣電壓VSA并且保持采樣電壓VSA直到電源開關M的下一個切斷周期之前。
[0056]比較器120根據(jù)采樣電壓VSA與參考電壓VREF之間的比較結果來產生短路檢測信號SS。例如，比較器120包括以采樣電壓VSA作為輸入的反向端(-)以及以參考電壓VREF作為輸入的非反向端(+)，并且當非反向端(+)的輸入高于反向端(_)的輸入時產生高電平短路檢測信號SS以及當在相反情況下產生低電平短路檢測信號SS。
[0057]啟動計數(shù)器200對啟動周期進行計數(shù)。啟動周期可以定義為電源I的輸出電壓VOUT從電源I的操作時間點開始到達預定電平的周期。在結束啟動周期的計數(shù)后，啟動計數(shù)器200產生指示啟動周期終止的使能電平啟動信號SU。例如，使能電平是低電平，并且啟動信號SU在電源I的啟動周期期間可以是高電平且當啟動周期終止時可以是低電平。
[0058]柵極關閉單元300產生柵極關閉信號GSD，所述柵極關閉信號GSD在啟動周期終止后根據(jù)短路檢測信號SS觸發(fā)短路保護操作。柵極關閉單元300包括反相器310和與門(AND)320。
[0059]反相器310將啟動信號SU反相并且輸出被反相的信號。當輸出電壓VOUT在啟動周期中開始從零電壓增大時，在啟動周期期間電源開關M的切斷周期中產生附加電壓VA接近于零電壓的周期。即使不是在啟動周期期間的短路狀態(tài)中，短路保護操作也可以由低的附加電壓VA觸發(fā)，并因此應當防止短路保護操作的非期望的觸發(fā)。
[0060]為了防止在啟動周期中由于短路檢測信號SS而致短路保護操作的非期望的觸發(fā)，AND門320對啟動信號SU的反相電平與短路檢測信號SS執(zhí)行AND操作。
[0061]通過對啟動信號SU的反相電平與短路檢測信號SS執(zhí)行AND操作，AND門320產生柵極關閉信號GSD。AND門320產生使能電平(例如，高電平)柵極關閉信號GSD，所述使能電平柵極關閉信號GSD當兩個輸入都是高電平時觸發(fā)短路保護操作。
[0062]在下文中，將對根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例的一種用于開關控制電路2以在啟動周期中以電流模式對電源開關M的開關操作進行控制的方法進行描述。
[0063]例如，在啟動周期中，開關控制電路3根據(jù)電流檢測電壓VCS對電源開關M的開關操作進行控制。更加詳細地，開關控制電路3產生柵極電壓VG，當在電源開關M導通周期期間增大的電流檢測電壓VCS到達預定電平時所述柵極電壓VG切斷電源開關M。
[0064]圖2為輸入電壓、電流檢測電壓以及采樣電壓的波形圖。
[0065]圖3為與圖2中的輸入電壓不同的輸入電壓以及根據(jù)不同的輸入電壓的電流檢測電壓和采樣電壓的波形圖。
[0066]如圖2中所示，電流檢測電壓VCS的峰值由啟動周期STl期間的預定電壓LVl控制。在圖3中，輸入電壓Vin具有低于圖2中所示的輸入電壓Vinl峰值的峰值，電流檢測電壓VCS由啟動周期STl期間的預定電平LVl控制。
[0067]在圖2和圖3中，電流檢測電壓VCS以電源開關M的導通周期增長的周期，以及漏極電流Ids的上升斜率取決于輸入電壓Vin。因此，電流檢測電壓VCS具有隨著取決于輸入電壓Vinl和Vin2的斜率增大的波形。
[0068]例如，電流檢測電壓VCS的上升的斜率當接近于輸入電壓Vinl和Vin2的峰值時增大。更加詳細地，圖2中在Tl時刻產生的電流檢測電壓VCS的上升斜率比在T2時刻產生的電流檢測電壓VCS的上升斜率更加陡峭，并且圖3中在Tll時刻產生的電流檢測電壓VCS的上升斜率比在T12時刻產生的電流檢測電壓VCS的上升斜率更加陡峭。
[0069]根據(jù)這樣的開關控制電路，恒定的能量(不考慮輸入電壓)在啟動周期中被作為輸出進行傳輸。然后，輸出電壓VOUT在啟動周期內達到預定電壓。
[0070]取決于輸出電壓VOUT的達到預定電壓的檢測電壓VS變得高于參考電壓VREF。如圖2和圖3中所示的，當短路沒有發(fā)生時(即，正常操作中)，采樣電壓VSA根據(jù)輸出電壓VOUT的增大逐漸增大并且在包括在啟動周期STl中的T3時刻和T13時刻達到參考電壓VREF0
[0071]在正常操作狀態(tài)中，在啟動周期結束后正常觸發(fā)電源I。例如，如圖2和圖3所示，在啟動周期STl結束后，漏極電流Ids的峰值被控制為跟隨輸入電壓Vinl和Vin2的波形，并且電流檢測電壓VCS的峰值也跟隨輸入電壓Vinl和Vin2的波形。
[0072]然而，根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例的開關控制電路3能夠根據(jù)啟動周期期間的電源模式方法來控制電源開關M的開關操作。
[0073]例如，開關控制電路3能夠在啟動周期期間偵測輸入電壓Vin的峰值電壓并且通過對與偵測的峰值電壓成反比的導通持續(xù)時間Ton進行設置來產生柵極電壓VG。
[0074]圖4為根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例的輸入電壓、電流檢測電壓以及導通持續(xù)時間的波形圖。
[0075]圖5為與圖4中的輸入電壓不同的輸入電壓、根據(jù)該不同的輸入電壓的檢測電壓以及導通持續(xù)時間的波形圖。
[0076]如圖4和圖5中所示，輸入電壓Vinl的峰值電壓VPl高于輸入電壓Vin2的峰值電壓VP2，并因此導通持續(xù)時間Tonl被設為比導通持續(xù)時間Ton2短。
[0077]由于漏極電流Ids在啟動周期STl中電源開關M的導通持續(xù)時間內以取決于輸入電壓Vinl和Vin2的斜率增大，電流檢測電壓VCS的上升斜率也取決于輸入電壓Vinl和Vin2。也就是說，當接近于輸入電壓Vinl和Vin2的峰值時電流檢測電壓VCS的上升斜率變得更加陡峭。
[0078]正如所描述的，當開關控制電路3對電源開關M的開關操作進行操作的時候，在啟動周期中傳輸恒定的能量(不考慮輸入電壓)。然后，在電流模式方法中，輸出電壓VOUT在啟動周期內增大到預定電壓。取決于增大到預定電壓的輸出電壓VOUT的檢測電壓VS變得高于參考電壓VREF。
[0079]如圖4和圖5中所示，當沒有發(fā)生短路時(即，正常操作中)，采樣電壓VSA根據(jù)輸出電壓VOUT的增大而逐漸增大，并且在包括在啟動周期STl中的T21時刻和T31時刻達到參考電壓VREF。
[0080]在正常操作期間，電源I通常在啟動周期結束后被觸發(fā)。例如，如圖4和圖5中所示，在啟動周期STl結束后，漏極電流Ids的峰值被控制為跟隨輸入電壓Vinl和Vin2的波形，并且電流檢測電壓VCS的峰值也跟隨輸入電壓Vinl和Vin2的波形。
[0081]在下文中，參考圖6和圖7對根據(jù)本發(fā)明的一個典型實施例的在發(fā)生短路的情況下的操作進行描述。圖6和圖7為對在啟動周期中根據(jù)電流模式方法對電源開關的開關操作進行操作的情況進行說明的波形圖。
[0082]圖6為當啟動周期中發(fā)生短路時，輸入電壓、檢測電壓、采樣電壓以及柵極關閉信號的波形圖；
[0083]圖7為當啟動周期后發(fā)生短路時，輸入電壓、檢測電壓、采樣電壓以及柵極關閉信號的波形圖。
[0084]例如，如圖6中所示在T40時刻發(fā)生短路。然后，不產生輸出電壓V0UT，并因此不產生檢測電壓VS以及也不產生采樣電壓VSA。然后，從T40時刻開始比較器120向AND門320輸出高電平短路檢測信號SS。[0085]在啟動周期STl期間，跟隨流向電源開關M的漏極電流Ids的峰值被控制為恒定電平。也就是說，當電流檢測電壓VCS的峰值達到預定電平LVl時，電源開關M導通。
[0086]啟動信號SU在啟動周期STl結束的T41時刻減小到低電平，轉變到高電平的啟動信號SU是AND門320的輸入。由于AND門320的所有輸入在T41時刻都是高電平，故AND門320將柵極關閉信號GSD增大到高電平。
[0087]在本發(fā)明的一個典型實施例中，將高電平設為柵極關閉信號GSD的使能電平(也就是，通過檢測短路來停止開關操作的電平)，并且相應地使用AND門。然而，本發(fā)明的典型實施例并不限制與此。
[0088]開關控制電路3根據(jù)高電平柵極關閉信號GDS產生切斷電源開關M的低電平柵極電壓VG0
[0089]例如，如圖7中所示，在啟動周期STl之后的T52時刻發(fā)生短路。
[0090]當在啟動周期STl期間電流檢測電壓VCS的峰值達到預定電平LVl時，電源開關M被切斷。在啟動周期STl期間，輸出電壓VOUT根據(jù)電源開關M的開關操作而增大并且采樣電壓VSA也增大。在T50時刻，采樣電壓VSA達到參考電壓VREF。[0091]在啟動周期STl結束的T51時刻，電流檢測電壓VCS被控制為取決于輸入電壓Vin4的波形。
[0092]當此時發(fā)生短路時，不產生輸出電壓VOUT并因此也不產生采樣電壓VSA。由此，比較器120的輸出在T52時刻增大到高電平，并且AND門320的所有輸入都是高電平，并因此AND門320將柵極關閉信號GSD增大到高電平。
[0093]開關控制電路3根據(jù)高電平柵極關閉信號GSD產生切斷電源開關M的低電平柵極電壓VG0
[0094]已結合當前被認為是實際的典型實施例對本發(fā)明進行說明，應當理解本發(fā)明并不限制于所公開的各個實施例，而相反地，本發(fā)明意在包括在所附權利要求書的精神和范圍內的各種修改和等價組合。
[0095]符號說明:[0096]電源I[0097]LED串2[0098]開關控制電路3[0099]短路檢測電路4[0100]第一線圈COl[0101]第二線圈C02[0102]附加線圈C03[0103]電源開關M[0104]整流二極管Dl[0105]輸出電容器COUT[0106]輸出電壓檢測單元100[0107]計數(shù)器200[0108]柵極關閉單元300[0109]采樣/保持單元110[0110]比較器120[0111]反相器310[0112]AND門320[0113]第一檢測電阻器RVSl[0114]第二檢測電阻器RVS2`
【權利要求】
1.一種對連接到電源上的負載中的短路進行檢測的短路檢測電路，包括:輸出電壓檢測單元，對取決于所述電源的輸出電壓的檢測電壓進行采樣并且根據(jù)采樣電壓與預定參考電壓之間的比較結果來產生短路檢測信號；啟動計數(shù)器，對啟動周期進行計數(shù)；以及柵極關閉單元，根據(jù)所述啟動計數(shù)器的輸出在所述啟動周期結束之后根據(jù)所述短路檢測信號來產生柵極關閉信號。
2.根據(jù)權利要求1的所述短路檢測電路，其中，所述檢測電壓是通過用第一檢測電阻器和第二檢測電阻器從附加電壓中分壓得到的電壓，所述附加電壓為以預定匝數(shù)比連接到次級側線圈上的附加線圈的電壓，所述次級側線圈連接到所述輸出電壓上。
3.根據(jù)權利要求2的所述短路檢測電路，其中，所述輸出電壓檢測單元包括:采樣/保持單元，通過 針對預定的采樣循環(huán)周期單位對所述檢測電壓進行采樣來產生采樣電壓并且保持所述采樣電壓；以及比較器，根據(jù)所述采樣電壓與預定參考電壓之間的比較結果來產生所述短路檢測信號。
4.根據(jù)權利要求3的所述短路檢測電路，其中，所述啟動計數(shù)器在從所述電源的操作開始時刻起經歷所述啟動周期之后的時刻處產生使能電平啟動信號。
5.根據(jù)權利要求4的所述短路檢測電路，其中，所述柵極關閉單元通過使用所述啟動信號和所述短路檢測信號來產生所述柵極關閉信號。
6.根據(jù)權利要求5的所述短路檢測電路，其中，所述柵極關閉單元包括:反相器，以所述啟動信號為輸入；以及邏輯門，通過對所述反相器的輸出與所述短路檢測信號執(zhí)行邏輯運算來產生所述柵極關閉信號。
7.一種用于對連接到電源上的負載中的短路進行檢測的短路檢測方法，包括:通過對取決于所述電源的輸出電壓的檢測電壓進行采樣來產生采樣電壓；根據(jù)所述采樣電壓與預定參考電壓之間的比較結果來產生短路檢測信號；以及在所述啟動周期結束之后根據(jù)所述短路檢測信號來產生柵極關閉信號，其中，所述電源的開關操作是根據(jù)使能電平柵極關閉信號來停止的。
8.根據(jù)權利要求7的所述短路檢測電路，其中，所述檢測電壓是通過用第一檢測電阻器和第二檢測電阻器從附加電壓中分壓得到的電壓，所述附加電壓為以預定匝數(shù)比連接到次級側線圈上的附加線圈的電壓，所述次級側線圈連接到所述輸出電壓上。
9.根據(jù)權利要求8的所述短路檢測電路，其中，產生采樣電壓包括:通過針對預定的采樣循環(huán)周期單位對所述檢測電壓進行采樣來產生采樣電壓并且保持所述采樣電壓。
10.一種電源,包括:初級側線圈，具有連接到輸入電壓上的第一端；電源開關，連接到所述初級側線圈的第二端處；次級側線圈，連接到輸出電壓上；附加線圈，以預定匝數(shù)比連接到所述次級側線圈上；第一檢測電阻器和第二檢測電阻器，串聯(lián)到所述附加線圈的橫向端處；以及短路檢測電路，所述短路檢測電路利用短路檢測信號來確定短路是否發(fā)生，所述短路檢測信號取決于通過對檢測電壓進行采樣產生的電壓與預定參考電壓之間的比較結果，所述檢測電壓是第一檢測電阻器和第二檢測電阻器之間的節(jié)點處的電壓。
11.根據(jù)權利要求10的所述電源，其中，所述短路檢測電路包括: 采樣/保持單元，通過針對預定的采樣循環(huán)周期單位對所述檢測電壓進行采樣來產生采樣電壓并且保持所述采樣電壓；以及 比較器，根據(jù)所述采樣電壓與預定參考電壓之間的比較結果來產生所述短路檢測信號。
12.根據(jù)權利要求10的所述電源，其中，所述短路檢測電路對所述啟動周期進行計數(shù)并且在所述啟動周期結束之后產生使能電平啟動信號 。
13.根據(jù)權利要求12的所述電源，其中，所述短路檢測電路通過使用啟動信號和所述短路檢測信號來產生所述柵極關閉信號。
14.根據(jù)權利要求13的所述電源，其中，所述短路檢測電路包括: 反相器，以所述啟動信號為輸入；以及 邏輯門，通過對所述反相器的輸出與所述短路檢測信號執(zhí)行邏輯運算來產生所述柵極關閉信號。
15.根據(jù)權利要求10的所述電源，進一步包括開關控制電路，所述開關控制電路根據(jù)所述柵極關閉信號產生切斷所述電源開關的柵極電壓。
16.根據(jù)權利要求10的所述電源，進一步包括開關控制電路，所述開關控制電路在所述啟動周期中當流向所述電源開關的開關電流達到預定電平時切斷所述電源開關。
17.根據(jù)權利要求16的所述電源，其中，在所述啟動周期結束之后，所述輸出電壓增大到預定電壓以使得所述檢測電壓高于所述參考電壓。
18.根據(jù)權利要求16的所述電源，其中，所述開關控制電路在所述電源開關的導通周期中當取決于所述開關電流的電流檢測電壓達到對應于所述預定電平的預定電平電壓時切斷所述電源開關。
19.根據(jù)權利要求10的所述電源，進一步包括開關控制電路，所述開關控制電路偵測所述輸入電壓的峰值，設置與偵測的峰值成反比的導通持續(xù)時間并且根據(jù)所述導通持續(xù)時間對所述電源開關的開關操作進行控制。
20.根據(jù)權利要求19的所述電源，其中，在所述啟動周期結束之后，所述輸出電壓增大到預定電壓以使得所述檢測電壓高于所述參考電壓。
【文檔編號】G01R31/02GK103513146SQ201310243981
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月19日 優(yōu)先權日:2012年6月20日
【發(fā)明者】嚴炫喆, 樸仁琪 申請人:快捷韓國半導體有限公司