[发明专利]一种输出短路保护电路、变换器的控制方法及变换器

权利要求书

1.一种输出短路保护电路，包括自启动监测电路和自适应短路打嗝保护电路；自启动监测电路用来监测芯片自启动的时序信号，输出自启动监测信号，保证在芯片短路时的工作时间Ton等于或大于芯片自启动所需的时间；自适应打嗝保护电路包括工作时序电路、休眠时序电路和逻辑电路；工作时序电路根据自启动监测信号、短路监测信号和时钟信号的时序进行计算，自适应调节芯片短路时的工作时间Ton；休眠时序电路产生芯片短路时的固定休眠时间Toff；逻辑电路则根据工作时序电路和休眠时序电路的输出时序，产生自适应短路打嗝信号，去控制系统的功率级；

工作时序电路包括比较器、上电判断电路、Ton置位电路、Ton触发器和Ton复位电路；来自系统的短路监测信号通过Ton置位电路得到Ton置位信号，该Ton置位信号控制Ton触发器的置位端决定Ton触发器的开始时序；自启动监测信号与基准信号分别输入至比较器的正相端和负相端，当自启动监测信号达到基准信号的电压时，比较器输出端输出的模拟启动信号变为高电平，与上电判断电路输出端的输出共同输入至Ton复位电路，产生Ton复位信号控制Ton触发器的复位端，决定Ton触发器的终止时序；这里上电判断电路是用来判断芯片初次上电的，屏蔽由于芯片初次上电而误认为的短路状态；Ton触发器在时钟信号、Ton置位信号和Ton复位信号共同作用下，输出代表短路状态下工作时间的Ton持续信号；

休眠时序电路包括Toff自校准电路、Toff置位电路和Toff计数器；Ton持续信号经过Toff置位电路得到Toff置位信号，该Toff置位信号控制Toff计数器的置位端决定计数器开始计数；Toff计数器计数固定时间；Toff自校准电路利用一定时间周期中内部时钟和外部时钟的计数比较，产生Toff自校准信号，对Toff计数器中的时钟周期进行微调；Toff计数器输出代表短路状态下休眠时间的Toff持续信号；

逻辑电路包括两个脉冲产生器和一个RS触发器，Ton持续信号和Toff持续信号分别经过一个脉冲产生器，得到一定脉冲宽度的复、置位信号，输入至RS触发器，得到自适应短路打嗝信号。

2.根据权利要求1所述的输出短路保护电路，其特征在于：自启动监测电路包括复制电路、缓冲器和失调补偿及调节电路；来自系统的自启电压经过复制电路，得到和自启电压相同爬升时间但时序周期不同的电压信号，这个电压信号输入至缓冲器的正相端，缓冲器的输出端输出自启动监测信号；缓冲器的输出端还经过失调补偿及调节电路连接至自身的负相端，失调补偿及调节电路的作用有二，一是补偿系统及电路本身引起的失调电压，二是人为的调节缓冲器的失调电压，使缓冲器输出端的电压在正相端输入电压的基础上留有一定的裕量；自启动监测电路还包括触发电路和N型MOS管MN1，当启动监测电路不需要工作时，触发电路输出高电平会通过N型MOS管MN1拉低自启动监测信号。

3.根据权利要求2所述的输出短路保护电路，其特征在于：缓冲器输出端的电压在正相端输入电压的基础上留有的裕量为0～100mV。

4.根据权利要求1所述的输出短路保护电路，其特征在于：Toff计数器计数的固定时间为50～100ms。

5.根据权利要求1所述的输出短路保护电路，其特征在于：当短路监测信号翻转，提示系统输出进入短路状态时，电路进入短路状态，在工作时间Ton时间段内，内部自启动监测电路开始工作，系统启动信号开始缓慢上升，同时电路也在实时输入短路监测信号；一方面，系统输出电压在系统启动信号上升到最终的目标电压值这个过程中，如果检测到短路恢复信号使能，则系统启动信号被拉低，重新开始真正的启动并恢复正常工作，如果未检测到短路恢复信号使能，则电路进入休眠状态，系统启动信号被迅速拉低并保持；另一方面，如果系统在休眠时间Toff时间段内短路状态恢复，则电路持续当前周期既定的休眠时间Toff后在下一个周期的短路时的工作时间Ton时间段内恢复正常启动工作，否则进入下一个循环。