本發(fā)明涉及集成電路，特別是涉及一種過載保護(hù)電路及芯片、反激式開關(guān)電源系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在反激式開關(guān)電源系統(tǒng)中，通常需要設(shè)置恒功率輸出過載保護(hù)功能；但由于系統(tǒng)在不同的輸入電壓條件下會(huì)工作在不同的工作模式，如dcm(斷續(xù)導(dǎo)通模式)或ccm(連續(xù)導(dǎo)通模式)，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的恒功率輸出過載保護(hù)一致性較差。

2、圖1示出一種恒功率輸出過載保護(hù)方案，采用副邊反饋控制方式，通過對(duì)反饋電壓和采樣電壓進(jìn)行比較，使變壓器原邊電流最大值固定不變來實(shí)現(xiàn)恒功率輸出。原理如下：系統(tǒng)的輸出功率的計(jì)算公式(忽略轉(zhuǎn)換效率的情況)滿足其中，pout為輸出功率，lp為變壓器原邊電感量，ip_max為變壓器原邊電流最大值，ip_min為變壓器原邊電流最小值，fsw為開關(guān)頻率。

3、在dcm下，系統(tǒng)的相關(guān)信號(hào)(如驅(qū)動(dòng)電壓gate、原邊電流ip和副邊電流is)的工作波形如圖2所示，此時(shí)，ip_min＝0，因此，只要固定變壓器原邊電流最大值ip_max不變，即可保證dcm下實(shí)現(xiàn)恒功率輸出過載保護(hù)。

4、在ccm下，系統(tǒng)的相關(guān)信號(hào)(如驅(qū)動(dòng)電壓gate、原邊電流ip和副邊電流is)的工作波形如圖3所示，此時(shí)，ip_min≠0，如果只是固定變壓器原邊電流最大值ip_max不變，則會(huì)出現(xiàn)輸出功率pout下降的情況。

5、可見，固定變壓器原邊電流最大值ip_max不變，只能保證dcm下實(shí)現(xiàn)恒功率輸出過載保護(hù)，無法保證ccm下實(shí)現(xiàn)恒功率輸出過載保護(hù)。基于此，如何在dcm和ccm下都實(shí)現(xiàn)恒功率輸出過載保護(hù)，是本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切想要解決的技術(shù)問題。

6、應(yīng)該注意，上面對(duì)技術(shù)背景的介紹只是為了方便對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因?yàn)檫@些方案在本發(fā)明的背景技術(shù)部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種過載保護(hù)電路及芯片、反激式開關(guān)電源系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)方案無法同時(shí)在dcm和ccm下實(shí)現(xiàn)恒功率輸出過載保護(hù)的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種過載保護(hù)電路，適用于恒壓恒流輸出的反激式開關(guān)電源系統(tǒng)，所述過載保護(hù)電路包括第一電阻、第二電阻、第一電壓模塊、第二電壓模塊及驅(qū)動(dòng)控制模塊；

3、所述第一電阻和所述第二電阻串聯(lián)于所述反激式開關(guān)電源系統(tǒng)中變壓器輔助繞組的同名端和異名端之間；

4、所述第一電壓模塊連接所述第一電阻和所述第二電阻的連接節(jié)點(diǎn)，用于根據(jù)流經(jīng)所述第一電阻的電流生成與母線電壓呈正相關(guān)的第一電壓；

5、所述第二電壓模塊連接所述第一電阻和所述第二電阻的連接節(jié)點(diǎn)，用于檢測變壓器的退磁時(shí)間，并生成與所述退磁時(shí)間呈負(fù)相關(guān)的第二電壓；

6、所述驅(qū)動(dòng)控制模塊連接所述第一電壓模塊和所述第二電壓模塊的輸出端，用于比較所述第一電壓和所述第二電壓之和與所述反激式開關(guān)電源系統(tǒng)中功率管源極端的采樣電壓的大小，并根據(jù)比較結(jié)果生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)所述功率管。

7、可選地，所述第一電壓模塊包括充電單元及轉(zhuǎn)換單元；

8、所述充電單元連接所述第一電阻和所述第二電阻的連接節(jié)點(diǎn)，包括第一電容，用于根據(jù)流經(jīng)所述第一電阻的電流對(duì)所述第一電容充電生成電容電壓；

9、所述轉(zhuǎn)換單元連接所述充電單元的輸出端，用于對(duì)所述電容電壓的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)生成所述第一電壓。

10、可選地，所述充電單元還包括比例電流源、第一二極管、第一開關(guān)及第一反相器；

11、所述比例電流源的輸入端連接所述第一電阻和所述第二電阻的連接節(jié)點(diǎn)，輸出端經(jīng)由所述第一電容連接參考地，輸入側(cè)電源端連接所述第一二極管的陰極端，輸出側(cè)電源端連接電源電壓；

12、所述第一二極管的陽極端連接參考地；

13、所述第一開關(guān)并聯(lián)于所述第一電容的兩端，控制端經(jīng)由所述第一反相器連接所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

14、可選地，所述轉(zhuǎn)換單元包括壓控電流源及第三電阻；

15、所述壓控電流源的輸入端連接所述充電單元的輸出端，輸出端經(jīng)由所述第三電阻連接參考地并生成所述第一電壓，電源端連接電源電壓。

16、可選地，所述第二電壓模塊包括退磁檢測單元及電壓生成單元；

17、所述退磁檢測單元連接所述第一電阻和所述第二電阻的連接節(jié)點(diǎn)，用于根據(jù)節(jié)點(diǎn)電壓和第一基準(zhǔn)電壓的比較結(jié)果檢測所述退磁時(shí)間；

18、所述電壓生成單元連接所述退磁檢測單元的輸出端，用于根據(jù)所述比較結(jié)果進(jìn)行輸入選擇，并對(duì)輸入電壓和第二基準(zhǔn)電壓進(jìn)行運(yùn)算放大生成所述第二電壓。

19、可選地，所述退磁檢測單元包括第一比較器，第一輸入端連接所述第一電阻和所述第二電阻的連接節(jié)點(diǎn)，第二輸入端連接所述第一基準(zhǔn)電壓，輸出端生成所述比較結(jié)果。

20、可選地，所述電壓生成單元包括運(yùn)算放大器、第四電阻、第二電容、第二開關(guān)、第三開關(guān)及第二反相器；

21、所述運(yùn)算放大器的第一輸入端連接所述第二基準(zhǔn)電壓，第二輸入端經(jīng)由所述第四電阻連接所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)的連接節(jié)點(diǎn)，并經(jīng)由所述第二電容連接其輸出端，輸出端生成所述第二電壓；

22、所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)串聯(lián)于所述運(yùn)算放大器的輸出端和參考地之間，所述第二開關(guān)的控制端連接所述退磁檢測單元的輸出端，所述第三開關(guān)的控制端經(jīng)由所述第二反相器連接所述退磁檢測單元的輸出端。

23、可選地，所述驅(qū)動(dòng)控制模塊包括加法器、第二比較器、rs觸發(fā)器及驅(qū)動(dòng)單元；

24、所述加法器的第一輸入端連接所述第一電壓模塊的輸出端，第二輸入端連接所述第二電壓模塊的輸出端，輸出端連接所述第二比較器的第二輸入端；

25、所述第二比較器的第一輸入端連接所述采樣電壓，輸出端連接所述rs觸發(fā)器的復(fù)位端；

26、所述rs觸發(fā)器的置位端連接振蕩信號(hào)，輸出端連接所述驅(qū)動(dòng)單元的輸入端，

27、所述驅(qū)動(dòng)單元用于根據(jù)所述rs觸發(fā)器輸出的控制信號(hào)生成所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

28、本發(fā)明還提供一種過載保護(hù)芯片，所述過載保護(hù)芯片包括如上所述的過載保護(hù)電路。

29、本發(fā)明還提供一種反激式開關(guān)電源系統(tǒng)，所述反激式開關(guān)電源系統(tǒng)包括如上所述的過載保護(hù)電路、整流電路、變壓器電路、功率管及采樣電阻；

30、所述整流電路用于將交流電壓整流成所述母線電壓輸出；

31、所述變壓器電路連接所述整流電路的輸出端，所述功率管的柵極端連接所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，漏極端連接所述變壓器電路中變壓器原邊繞組的同名端，源極端經(jīng)由所述采樣電阻連接參考地；

32、所述過載保護(hù)電路中所述第一電阻和所述第二電阻串聯(lián)于所述變壓器電路中變壓器輔助繞組的同名端和異名端之間，所述驅(qū)動(dòng)控制模塊連接所述功率管的源極端以接收所述采樣電壓；

33、所述過載保護(hù)電路用于向所述功率管的柵極端提供所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述變壓器電路受控于所述功率管進(jìn)行恒功率輸出。

34、如上所述，本發(fā)明的一種過載保護(hù)電路及芯片、反激式開關(guān)電源系統(tǒng)，通過第一電阻、第二電阻、第一電壓模塊、第二電壓模塊及驅(qū)動(dòng)控制模塊的設(shè)計(jì)，得到與母線電壓呈正相關(guān)的第一電壓及與退磁時(shí)間呈負(fù)相關(guān)的第二電壓，并基于二者之和來限制變壓器原邊電流最大值，使變壓器原邊電流最大值跟隨母線電壓和退磁時(shí)間變化，保證在dcm和ccm下均可實(shí)現(xiàn)恒功率輸出過載保護(hù)。