电感断开检测电路、方法及开关电源与流程

    专利查询2026-09-15  2


    本技术实施例涉及开关电源,尤其涉及一种电感断开检测电路、方法及开关电源。


    背景技术:

    1、电感是降压buck电路中的主要蓄能器件,为了保证buck电路能够正常工作,需要保证电感在电路中处于连接状态,因此电感断开检测是buck电路应用中非常重要的一环。

    2、相关技术中,通常是采用如图1a所示的电路对电感断开进行检测。

    3、然而,实现本技术过程中,发明人发现现有技术中至少存在如下问题:上述电感断开检测的方式中,当电感断开时,如果buck电路的上管mp1存在微安ua级别的漏电,则会出现误报,检测准确性有待提高。


    技术实现思路

    1、本技术实施例提供一种电感断开检测电路、方法及开关电源,以提高检测准确性。

    2、第一方面,本技术实施例提供一种电感断开检测电路,用于与降压buck电路中的控制模块连接,所述buck电路还包括电压输入端、第一晶体管、第二晶体管、电感和电压输出端,其中,所述电压输入端用于通过所述第一晶体管与所述电感的第一端连接,所述电感的第一端用于通过所述第二晶体管接地,所述电感的第二端用于与所述电压输出端连接,所述控制模块用于根据所述电压输出端生成的输出电压、所述电感的第一端的电压和时钟信号生成用于控制所述第一晶体管的第一开关信号和用于控制所述第二晶体管的第二开关信号,以使所述第一晶体管和所述第二晶体管交替导通;所述电感断开检测电路包括:计时器和控制器;

    3、所述计时器,用于记录在所述buck电路的上电信号使能后,所述第一开关信号为预设电平的持续时间;

    4、所述控制器,用于在所述buck电路的上电信号使能后,所述第一开关信号为预设电平的持续时间大于或等于预设时间时,生成第一检测结果;所述第一检测结果指示所述电感处于断开状态;所述第一晶体管在所述第一开关信号为预设电平时处于导通状态;所述预设时间大于所述时钟信号的周期。

    5、在一种可能的设计中,所述电路还包括第一比较器;

    6、所述第一比较器,用于在所述输出电压小于第一预设电压时,生成第一比较结果;

    7、所述控制器,在所述buck电路的上电信号使能后,所述第一开关信号为预设电平的持续时间大于或等于预设时间时,生成第一检测结果时,具体用于:在所述buck电路的上电信号使能后,所述第一开关信号为预设电平的持续时间大于或等于预设时间,且所述输出电压小于第一预设电压时,根据所述第一比较结果生成第一检测结果。

    8、在一种可能的设计中,所述计时器包括计数器和d触发器;

    9、所述计数器的输入端与所述时钟信号连接,使能端与所述第一开关信号和所述上电信号连接,输出端与所述d触发器的时钟输入端连接;

    10、所述计数器,用于在所述上电信号使能后,且所述第一开关信号为预设电平时,对所述时钟信号的周期开始进行计数,若所计周期数大于预设数量,则所述计数器的输出端生成边沿信号;

    11、所述d触发器,用于响应于所述边沿信号,生成第一信号;

    12、所述控制器,用于根据所述第一信号和所述第一比较结果生成第一检测结果。

    13、在一种可能的设计中,所述d触发器的输入端和控制端均与所述buck电路的上电信号连接;

    14、所述d触发器,还用于在所述第一开关信号为预设电平的持续时间小于所述预设时间时生成第二信号;

    15、所述第一比较器,还用于在在所述输出电压大于所述第一预设电压时,生成第二比较结果;

    16、所述控制器,还用于根据所述第二信号和所述第二比较结果生成第二检测结果,所述第二检测结果指示所述电感处于连接状态。

    17、在一种可能的设计中,所述控制器,还用于在所述buck电路的上电信号使能后,所述第一开关信号为预设电平的持续时间小于所述预设时间或所述输出电压大于第一预设电压时,生成第二检测结果;所述第二检测结果指示所述电感处于连接状态。

    18、在一种可能的设计中,所述电感断开检测电路还包括第二比较器和目标门电路;所述第二比较器通过所述目标门电路与所述计时器连接;

    19、所述第二比较器,用于在所述输出电压大于第二预设电压时,生成第三比较结果;

    20、所述目标门电路,用于根据所述第三比较结果生成关闭信号;

    21、所述计时器,还用于根据所述关闭信号,进入关闭状态。

    22、在一种可能的设计中,所述目标门电路包括rs触发器;

    23、所述rs触发器的置位端与所述第二比较器的输出端连接,复位端与所述上电信号连接,输出端与所述计时器的控制端连接;

    24、所述rs触发器,用于根据所述第三比较结果和所述上电信号生成关闭信号。

    25、第二方面,本技术实施例提供一电感断开检测方法,应用于电感断开检测电路,所述电感断开检测电路用于与降压buck电路中的控制模块连接,所述buck电路还包括电压输入端、第一晶体管、第二晶体管、电感和电压输出端,其中,所述电压输入端用于通过所述第一晶体管与所述电感的第一端连接,所述电感的第一端用于通过所述第二晶体管接地,所述电感的第二端用于与所述电压输出端连接,所述控制模块用于根据所述电压输出端生成的输出电压、所述电感的第一端的电压和时钟信号生成用于控制所述第一晶体管的第一开关信号和用于控制所述第二晶体管的第二开关信号,以使所述第一晶体管和所述第二晶体管交替导通;所述方法包括:

    26、若所述buck电路的上电信号使能后,所述第一开关信号为预设电平的持续时间大于或等于预设时间,则生成第一检测结果;所述第一检测结果指示所述电感处于断开状态;所述第一晶体管在所述第一开关信号为预设电平时处于导通状态;所述预设时间大于所述时钟信号的周期。

    27、在一种可能的设计中,所述若所述buck电路的上电信号使能后,所述第一开关信号为预设电平的持续时间大于或等于预设时间,则生成第一检测结果,包括:

    28、若所述buck电路的上电信号使能后,所述第一开关信号为预设电平的持续时间大于或等于预设时间且所述输出电压小于第一预设电压,则生成第一检测结果。

    29、在一种可能的设计中,所述若所述buck电路的上电信号使能后,所述第一开关信号为预设电平的持续时间大于或等于预设时间,则生成第一检测结果,包括:

    30、若所述buck电路的上电信号使能,且所述第一开关信号为预设电平,则启动计时,若计时时长大于或等于预设时间且所述输出电压小于第一预设电压,则生成第一检测结果。

    31、在一种可能的设计中,所述启动计时,包括:

    32、对所述时钟信号的周期开始进行计数;

    33、所述若计时时长大于或等于预设时间且所述输出电压小于第一预设电压,则生成第一检测结果,包括:

    34、若所计周期数大于预设数量且所述输出电压小于第一预设电压,则生成第一检测结果。

    35、在一种可能的设计中,所述方法还包括:

    36、若所述输出电压大于所述第一预设电压或者所述第一开关信号为预设电平的持续时间小于所述预设时间,则生成第二检测结果;所述第二检测结果指示电感处于连接状态。

    37、在一种可能的设计中,所述生成第二检测结果之后,还包括:

    38、若所述输出电压大于第二预设电压,则关闭对第一开关信号为预设电平的持续时间的检测;所述第二预设电压大于所述第一预设电压。

    39、第三方面,本技术实施例提供一种一种开关电源,包括如第二方面及第二方面各种可能设计所述的电感断开检测电路。

    40、本实施例提供的电感断开检测电路、方法及开关电源,该电路与降压buck电路中的控制模块连接,buck电路还包括电压输入端、第一晶体管、第二晶体管、电感和电压输出端,其中,电压输入端用于通过第一晶体管与电感的第一端连接,电感的第一端用于通过第二晶体管接地,电感的第二端用于与电压输出端连接,控制模块用于根据电压输出端生成的输出电压、电感的第一端的电压和时钟信号生成用于控制第一晶体管的第一开关信号和用于控制第二晶体管的第二开关信号,以使第一晶体管和第二晶体管交替导通,电感断开检测电路包括:计时器和控制器,计时器,用于记录在buck电路的上电信号使能后,第一开关信号为预设电平的持续时间,控制器,用于在buck电路的上电信号使能后,第一开关信号为预设电平的持续时间大于或等于预设时间时,生成第一检测结果,第一检测结果指示电感处于断开状态,第一晶体管在第一开关信号为预设电平时处于导通状态,预设时间大于时钟信号的周期。本技术实施例提供的电路通过对buck电路上电后上管的开关信号为预设电平,即上管处于导通状态的持续时间进行检测,进而基于检测结果确定电感是否断开,该方式不受上管漏电的影响,准确率高,且可在buck电路正常工作时间进行检测,无需专门设置检测时间,提高了便利性。


    技术特征:

    1.一种电感断开检测电路,其特征在于,与降压buck电路中的控制模块连接,所述buck电路还包括电压输入端、第一晶体管、第二晶体管、电感和电压输出端,其中,所述电压输入端用于通过所述第一晶体管与所述电感的第一端连接,所述电感的第一端用于通过所述第二晶体管接地,所述电感的第二端用于与所述电压输出端连接,所述控制模块用于根据所述电压输出端生成的输出电压、所述电感的第一端的电压和时钟信号生成用于控制所述第一晶体管的第一开关信号和用于控制所述第二晶体管的第二开关信号,以使所述第一晶体管和所述第二晶体管交替导通;所述电感断开检测电路包括:计时器和控制器;

    2.根据权利要求1所述的电感断开检测电路,其特征在于,所述电路还包括第一比较器;

    3.根据权利要求2所述的电感断开检测电路,其特征在于,所述计时器包括计数器和d触发器;

    4.根据权利要求3所述的电感断开检测电路,其特征在于,所述d触发器的输入端和控制端均与所述buck电路的上电信号连接;

    5.根据权利要求1-3任一项所述的电感断开检测电路,其特征在于,

    6.根据权利要求5所述的电感断开检测电路,其特征在于,所述电感断开检测电路还包括第二比较器和目标门电路;所述第二比较器通过所述目标门电路与所述计时器连接;

    7.根据权利要求6所述的电感断开检测电路,其特征在于,所述目标门电路包括rs触发器;

    8.一种开关电源,包括如权利要求1-7任一项所述的电感断开检测电路。

    9.一种电感断开检测方法,其特征在于,应用于电感断开检测电路,所述电感断开检测电路用于与降压buck电路中的控制模块连接,所述buck电路还包括电压输入端、第一晶体管、第二晶体管、电感和电压输出端,其中,所述电压输入端用于通过所述第一晶体管与所述电感的第一端连接,所述电感的第一端用于通过所述第二晶体管接地,所述电感的第二端用于与所述电压输出端连接,所述控制模块用于根据所述电压输出端生成的输出电压、所述电感的第一端的电压和时钟信号生成用于控制所述第一晶体管的第一开关信号和用于控制所述第二晶体管的第二开关信号,以使所述第一晶体管和所述第二晶体管交替导通;所述方法包括:

    10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述若所述buck电路的上电信号使能后,所述第一开关信号为预设电平的持续时间大于或等于预设时间,则生成第一检测结果,包括:


    技术总结
    本申请实施例提供一种电感断开检测电路、方法及开关电源,该电路与降压Buck电路中的控制模块连接,控制模块用于根据电压输出端生成的输出电压、电感的第一端的电压和时钟信号生成第一开关信号和第二开关信号,以使第一晶体管和第二晶体管交替导通,电感断开检测电路包括:计时器和控制器,计时器,用于记录在Buck电路的上电信号使能后,第一开关信号为预设电平的持续时间,控制器,用于在Buck电路的上电信号使能后,第一开关信号为预设电平的持续时间大于或等于预设时间时,生成第一检测结果,第一检测结果指示电感处于断开状态,第一晶体管在第一开关信号为预设电平时处于导通状态,预设时间大于时钟信号的周期,本申请实施例提供的电路准确率高。

    技术研发人员:曹灿华,雷新宇,耿翔
    受保护的技术使用者:珠海楠欣半导体科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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