CN109687398B - 开关电源电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种开关电源电路，希望实现不会有误动作发生的过电压保护，该开关电源电路进行使开关动作停止和重启的突发动作，其包括：提供直流电压的电源；与电源相连并控制开关动作的开关元件；检测开关电源电路的输出电压是否高于预定电压的第一比较器；根据控制开关动作的时刻存储第一比较器的输出的存储元件；以及测量第一比较器的输出和存储元件的输出中的至少一方持续高于预定电压的期间并在测量没有在预定的经过时间内复位的情况下判断开关电源电路处于过电压状态的判断部，该开关电源电路在与突发动作中的开关动作停止时刻相应的时刻使测量复位。

Description

开关电源电路

技术领域

本发明涉及开关电源电路。

背景技术

以往，向负载提供直流电压的开关电源电路已为公众所知(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2009－165316号公报(图6、7)

发明内容

发明所要解决的技术问题

在开关电源电路中，希望实现不会有误动作发生的过电压保护。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的第一种方式中，提供一种进行使开关动作停止和重启的突发动作的开关电源电路。开关电源电路具备：提供直流电压的电源、以及与电源相连并控制开关动作的开关元件。开关电源电路还具备：检测开关电源电路的输出电压是否高于预定电压的第一比较器、以及根据开关元件控制开关动作的时刻来存储第一比较器的输出的存储元件。开关电源电路还具备判断部，该判断部测量第一比较器的输出和存储元件的输出中的至少一方持续地高于预定电压的期间，在测量没有在预定的经过时间内复位的情况下，判断开关电源电路处于过电压状态。开关电源电路在与突发动作中的开关动作停止时刻相应的时刻，使测量复位。

开关电源电路也可以根据与开关电源电路的输出电压相应的反馈电压，使测量复位。开关电源电路还可以在与突发动作中的开关动作停止时刻相同的时刻，使测量复位。

判断部可以具有进行测量的锁存定时器。判断部可以在锁存定时器没有在从锁存定时器的测量开始起算的预定的经过时间内复位的情况下，判断开关电源电路处于过电压状态。开关电源电路可以在与突发动作中的开关动作停止时刻相应的时刻，使锁存定时器复位。

存储元件可以是触发器电路。触发器电路可以与时钟信号同步地存储第一比较器的输出，并且在复位信号输入到触发器电路时输出使测量复位的信号。

开关电源电路可以进一步具备变压器。变压器可以具有一次绕组、以及与一次绕组磁耦合且极性与一次绕组相反的二次绕组。变压器可以具有一次绕组、以及与一次绕组磁耦合且极性与一次绕组相反的辅助绕组。电源可以与一次绕组连接。开关元件可以控制电源与一次绕组之间的导通。可以基于和开关电源电路的输出电压相应的反馈电压及由辅助绕组感应产生的电压，生成开关元件的控制信号。

开关电源电路可以进一步具备第二比较器。第一比较器可以将由辅助绕组感应产生的电压作为第一输入电压，对第一输入电压和作为判断是否处于过电压状态的阈值的第一基准电压进行比较，在第一输入电压高于第一基准电压的情况下，输出表示处于过电压状态的信号。第二比较器可以将与开关电源电路的输出电压相应的反馈电压作为第二输入电压，对第二输入电压和作为判断第二输入电压是否为过小电压的阈值的第二基准电压进行比较，基于比较结果，输出指示开关动作停止的信号。开关电源电路也可以根据第二比较器的输出使测量复位。

本发明的第二种方式中，提供进行使开关动作停止和重启的突发动作的开关电源电路。开关电源电路具备：提供直流电压的电源、以及与电源相连并控制开关动作的开关元件。开关电源电路具备过电压检测电路，根据开关元件控制开关动作的时刻，检测开关电源电路的输出电压是否为过电压。开关电源电路具备锁存电路，当过电压检测电路连续检测到过电压的次数达到预定次数时，生成锁存信号。开关电源电路在与突发动作中的开关动作停止时刻相应的时刻，使次数复位。

开关电源电路可以根据与开关电源电路的输出电压相应的反馈电压，使次数复位。开关电源电路可以在与突发动作中的开关动作停止时刻相同的时刻，使次数复位。

开关电源电路也可以进一步具备计数器电路，对过电压检测电路连续检测到过电压的次数进行计数。锁存电路可以在计数器电路的计数值达到预定次数时，生成锁存信号。开关电源电路可以在与突发动作中的开关动作停止时刻相应的时刻，使计数器电路复位。

上述发明的概要并不是对本发明的所有必要特征的列举。这些特征群的亚组合也可以构成发明。

附图说明

图1是表示本实施方式所涉及的开关电源电路100的一个示例的图。

图2是表示控制电路30的框图的一个示例的图。

图3是表示OVP电路200的一个详细示例的图。

图4是表示本实施方式所涉及的开关电源电路100的动作的时序图的一个示例。

图5是图4中的区域A的放大图。

图6是表示本实施方式所涉及的开关电源电路100的动作的时序图的另一个示例。

图7是表示比较例的OVP电路250的图。

图8是表示比较例的OVP电路250的动作的时序图。

图9是表示本实施方式所涉及的其它开关电源电路100所使用的其它OVP电路300的一个示例的图。

图10是表示本实施方式所涉及的其它开关电源电路100的动作的时序图的一个示例。

图11是表示本实施方式所涉及的其它开关电源电路100的动作的时序图的另一个示例。

具体实施方式

下面，通过发明的实施方式对本发明进行说明，但以下的实施方式并不是对权利要求书所涉及的发明进行的限定。此外，实施方式中所说明的特征的所有组合并不是发明的解决手段所必需的。

图1是表示本实施方式所涉及的开关电源电路100的一个示例的图。本例的开关电源电路100具有电源10、开关元件20和控制电路30。开关电源电路100向负载29供电。

开关电源电路100例如可以具有变压器40。变压器40例如具有一次绕组12、与一次绕组12磁耦合的二次绕组14、以及与一次绕组12和二次绕组14磁耦合的辅助绕组16。二次绕组14可以设定为与一次绕组12极性相反。这种情况下，本例的变压器40为反激式变压器。辅助绕组16设定为与二次绕组14的极性相同，用于向控制电路30提供电源以及监视二次绕组14感应产生的输出电压而设置。辅助绕组16感应产生的电压与二次绕组14感应产生的电压成比例。该比例关系的比例系数取决于辅助绕组16的匝数与二次绕组14的匝数之比。二次绕组14感应产生的电压经过二极管26的整流及电容器27的滤波之后，变换成直流电压提供给输出端子28。

电源10向变压器40的一次绕组12提供直流电压。本例中，电源10例如是交流电源。电源10产生的交流电压经过二极管电桥22的整流及电容器24的滤波之后，变换成直流电压提供给变压器40的一次绕组12。变压器40的一次绕组12也可以连接电池等直流电源。

开关元件20对电源10与变压器40的一次绕组12之间的导通进行控制。开关元件20具有控制端子32，其根据输入到控制端子32的用于控制通断的控制信号，对电源10与一次绕组12之间的导通进行控制。该控制信号基于反馈到控制电路30的FB端子的电压和辅助绕组16感应产生的电压而生成。开关元件20例如是功率MOSFET。

发光二极管34经由电阻66连接到输出端子28的一端。发光二极管34构成一次绕组12侧的光电晶体管35和光电耦合器36。输出端子28的输出电压通过光电耦合器36反馈到控制电路30的FB端子。并联稳压器61监视输出端子28的输出电压。

控制电路30向控制端子32输出用于控制开关元件20通断的信号。控制电路30还使开关元件20的导通时间可变，并使输出端子28的输出电压恒定。本例的开关电源电路100也可以是准谐振电源电路。

控制电路30判定辅助绕组16感应产生的电压是否大于规定的基准值。从而，能够判定二次绕组14感应产生的输出电压是否为过电压。在判定为过电压的时间持续了预定时间(本例中为60μs)的情况下，控制电路30输出使开关元件20断开的信号，从而保护开关电源电路100及负载29免受过电压的损害。

伴随开关元件20的开关动作在辅助绕组16的一端产生的交流电压输入至控制电路30的零电压检测(如后文所述，也用于过电压检测)端子ZCD。辅助绕组16的这一端产生的交流电压经过二极管50的整流以及电容器51的滤波之后，输入到控制电路30的电源端子VCC。辅助绕组16的另一端接地。

交流电源10经过二极管电桥22整流后的电压经由电阻62输入至控制电路30的高电压输入端子VH。控制电路30的接地端子GND接地。控制电路30的NC端子是什么都不连接的虚设端子。

图2是表示控制电路30的框图的一个示例的图。如图2所示，控制电路30具有供辅助绕组16的一端产生的交流电压输入的ZCD端子、供检测到开关元件20中流过的电流的电压信号输入的IS端子、供与输出端子28的输出电压相应的电压反馈的FB端子、以及供交流电压10的电压输入的VH端子。控制电路30还具有电源VCC端子、输出控制开关元件20通断的信号的OUT端子、以及接地的GND端子。

输入到VH端子的电压被输入到输入电压检测电路73和高耐压启动元件75。VCC端子连接至启动元件控制电路74和比较器92的非反相输入端子。比较器92对从VCC端子提供的电源电压和规定的阈值电压进行比较，在从VCC端子提供的电源电压是低于该阈值电压的低电压的情况下，判定开关电源电路100处于低电压误动作防止状态(UVLO状态)。

启动元件控制电路74接受比较器92的输出和来自VCC端子的电源电压，控制高耐压启动元件75的停止。高耐压启动元件75在启动时对输入到VH端子的高电压进行减压，并向电容器51提供规定的电流对电容器51进行充电，从而生成初始的电源电压(端子VCC的电压)。启动元件控制电路74在判断为来自VCC端子的电源电压在规定电压以上的情况下，停止高耐压启动元件75，以避免因高耐压启动元件75而产生电力损耗。另外，来自VCC端子的电源电压一旦上升，开关电源电路100便开始开关动作，因此，辅助绕组16感应产生的电压就会生成控制电路30的电源电压。

输入电压检测电路73判断输入到高电压输入端子VH端子的交流电源10的电压经过整流后的电压的大小，输出指示在控制电路30内的多个基准电压之间进行切换的信号VinH。信号VinH例如用于第二比较器43的第二基准电压VthFB0。信号VinH例如也用于FB端子电流控制电路76的基准电压的切换。第二比较器43的详情将在后述的图3的说明中进行描述。

谐振谷跳过(Bottom-Skip)控制电路71具有在负载29为轻载的情况下，调整在开关元件20导通之前所计的谐振谷次数，以使频率不会过度上升的功能。FB端子电流控制电路76是经由FB端子向光电晶体管35提供电流的电路，其根据信号VinH和第二比较器43的输出来控制要输出的电流大小。

导通触发电路72接受来自谐振谷跳过控制电路71的输入和使能信号，向RS触发器电路78的置位端子提供导通触发信号，该导通触发信号成为开关元件20的上升沿时刻的基准。导通触发电路72还向最大导通宽度检测电路77输出复位(Reset)信号。RS触发器电路78接受来自最大导通宽度检测电路77或电流检测电路95的复位信号而复位，并输出使开关元件20断开的信号。

分压电路80对FB端子的电压进行分压并输出到电流检测电路95。本例的分压电路80例如分担来自FB端子的电压的1/6。

电流检测电路(PWM)95对从IS端子输入的检测到开关元件20中流过的电流的电压与来自分压电路80的电压、来自软启动电路79的电压和来自恒压源的电压中的最低电压进行比较，并基于比较结果，向RS触发器电路78提供复位信号R1。软启动电路79具有使开关电源电路100免受启动时的浪涌电流所造成的损害的功能。分压电路41、第一比较器42、延迟定时器44、存储元件45、或门电路46、或门电路47的详细情况将在后文的图3的说明中进行描述。

过负载保护电路81根据FB端子的电压来判断过负载，当判断为处于过负载时，经由三输入与门电路49使开关元件20断开。三输入与门电路49的正逻辑输入端子被输入RS触发器电路78的输出。三输入与门电路49的负逻辑输入端子被输入过负载保护电路81的输出和锁存定时器48的输出。驱动器电路91在来自比较器92的使能(enb)信号指示的是使能的情况下，对三输入与门电路49的输出进行放大并输出到OUT端子。

图3是表示图2所示的框图中用虚线部包围的OVP(过电压保护)电路200的一个示例的详情图。如图3所示，本例的OVP电路200例如具有第一比较器42、第二比较器43、存储元件45和锁存定时器48。

第一比较器42对辅助绕组16感应产生并通过ZCD端子输入的电压经过分压电路41分压后的电压与预定电压即第一基准电压Vovp的大小进行比较。第一基准电压Vovp是通过ZCD端子输入的电压经过分压电路41分压后的电压是否为过电压的阈值。分压电路41是为了调整输入到第一比较器42的电压使其落在恰当的工作范围内而设置的。分压电路41的分压比是考虑输入到ZCD端子的最大电压和第一比较器42的工作特性而决定的。第一比较器42在作为第一输入电压而输入的即通过ZCD端子后输入的电压的分压高于第一基准电压Vovp的情况下，输出H(高)电平信号，在第一输入电压低于第一基准电压Vovp的情况下，输出L(低)电平信号。

存储元件45与时钟信号C同步地读取第一比较器42的输出并存储。该时钟信号C在开关元件20断开的时刻后延迟了由延迟定时器44所设的规定时间的时刻，输入到存储元件45。存储元件45例如是D触发器电路。该时刻将在后文图5的说明中进行描述。

判断部97测量第一比较器42的输出和储存器45的输出中的至少一方通过ZCD端子输入的电压的分压持续地高于第一基准电压Vovp的期间，在测量在预定的经过时间内没有复位的情况下，判断开关电源电路100处于过电压状态。判断部97例如具有或门电路47和锁存定时器48。

或门电路47输出第一比较器42的输出与存储元件45的输出的逻辑或。或门电路47的逻辑或的结果输入到锁存定时器48。即，或门电路47的存在使得第一比较器42的输出能够输入到锁存定时器48，而与存储元件45的输出无关。通过采用这种结构，利用外部的信号对控制电路30的ZCD端子进行上拉，从而能够强制地对开关电源电路100进行锁存保护。本例中，在60μs以上的期间内利用光电耦合器等使ZCD端子上拉至VCC端子电压，从而使三输入与门电路49输出锁存信号(H电平信号)，由此能够对开关电源电路100进行锁存保护。

锁存定时器48是测量从或门电路47输入H电平信号到输入L电平信号的经过时间，并判断经过时间是否经过了预定时间Tlat1并进行存储的电路。在该经过时间达到时间Tlat1的情况下，判断部97判断开关电源电路100处于过电压状态。锁存定时器48存储达到了时间Tlat1这一情况，并输出使开关元件20断开的信号。当在该经过时间达到时间Tlat1之前或门电路47的输出变为L电平时，锁存定时器48进行复位。在该经过时间经过了时间Tlat1的情况下，即使或门电路47的输出变为L电平，也只有经过时间的测量进行复位，该经过时间已经经过了时间Tlat1的存储并不复位。因此，在该经过时间经过了时间Tlat1的情况下，从Reset端子输入的信号变为H电平，锁存定时器48进行复位。时间Tlat1例如是60μs。

这里，锁存定时器48可以通过使用模拟电路的技术、使用数字电路的技术中的任一种来实现。使用模拟电路的技术例如可以使用根据电容器、或门电路47的输出来切换电容器放电和用恒定电流充电的电路、将电容器的充电电压与基准电压比较的比较器、以及存储比较器的输出的电路的组合等。使用数字电路的技术例如可以使用根据或门电路47的输出切换用固定周期的基本时钟进行累加和复位的计数器、以及检测计数器的计数值达到规定值的情况并加以存储的电路的组合等。

第二比较器43将与输出端子28的输出电压相应的FB端子电压(即反馈电压)与第二基准电压VthFB0的大小进行比较。如后文所述，负载29越轻，输出端子28的输出电压越高，而输出端子28的输出电压越高，FB端子电压就越低，因此，FB端子电压成为表示负载轻重的指标。第二基准电压VthFB0是在负载29为轻载的情况下是否通过突发动作使开关电源电路100的开关动作停止的阈值。第二比较器43在作为第二输入电压输入的FB端子电压高于第二基准电压VthFB0的情况下输出L电平信号，在第二输入电压低于第二基准电压VthFB0的情况下输出H电平信号。从第二比较器43输出的H电平信号被输入到图2所示的导通触发电路72的负逻辑的使能端子。导通触发电路72由此停止动作，不再向RS触发器电路78输入置位信号，因此开关动作停止。第二基准电压VthFB0例如为0.45V。

或门电路46输出第二比较器43的输出与来自Reset端子的输入的逻辑或。或门电路46的逻辑或的结果输入到存储元件45的复位端子R。

存储元件45被第二比较器43输出的高电平信号的输出复位。存储元件45被第二比较器43输出的高电平信号的输出复位时，存储元件45输出使锁存定时器48的测量复位的信号。在使存储元件45和锁存定时器48强制复位的情况下，从图3所示的Reset端子输入高电平信号。

图4是表示本实施方式所涉及的开关电源电路100的动作的时序图的一个示例。图4示出了开关元件20的动作、控制电路30的OUT端子的电压、ZCD端子的电压、存储元件45的输出OVP_Status、锁存定时器48的时序动作。如图4所示，开关元件20在输入到控制端子32的OUT端子的电压是指示导通的高电平时导通，是指示断开的低电平时断开。

开关元件20从导通到断开的转变、从断开到导通的转变实际上由于控制端子32内在的寄生电容等，分别要比OUT端子从导通到断开的转变和从断开到导通的转变稍许延迟，但图4中省略了该延迟来进行表示。

当开关元件20从导通变为断开时，辅助绕组16会产生与二次绕组14的电压成比例的电压。该比例关系的比例系数取决于辅助绕组16的匝数与二次绕组14的匝数之比。辅助绕组16产生的电压经由电阻63输入到控制电路30的ZCD端子。电阻63是为了防止施加在分压电路41上的最大电压超过控制电路30的最大允许输入电压而设置的。外接在ZCD端子与接地之间的电容器52是为了调整零电压检测的时刻而设置的。通过采用以上结构，能够根据开关元件20断开时ZCD端子的电压，间接地检测出开关电源电路100的输出电压。基准电压Vovp是判定开关电源电路100的输出电压是否过电压的阈值。存储元件45的输出OVP_Status在时钟输入的时刻若来自ZCD端子的第一输入电压大于第一基准电压Vovp则变为H电平，若第一输入电压小于第一基准电压Vovp则变为L电平。

图5是图4中的ZCD端子的电压波形中区域A的放大图。如图5所示，ZCD端子的电压从L电平突变为H电平时，有时会发生波形振铃B。ZCD端子的电压波形中的L电平和H电平不同于一般的二进制信号的L电平和H电平。L电平如后文所述地表示开关元件20导通的期间，即表示ZCD端子的电压被箝位在负电位Vc的状态。H电平表示ZCD的电压没有被箝位在负电位Vc，而是正电压的状态(以下同样)。在根据ZCD端子的电压判断是否为过电压时，为了避免因波形振铃B而检测出暂时的过电压从而判断ZCD端子的电压为过电压，在开关元件20断开的时刻后经过了延迟时间Tdel1的期间的时刻，判断ZCD端子的电压是否超过了虚线所示的第一基准电压Vovp。延迟时间Tdel1例如为4.5μs。

例如，在图5所示的经过了延迟时间Tdel1后的时刻C1，ZCD端子电压超过了第一基准电压Vovp，因此判定开关电源电路100处于过电压状态。在时刻C2，ZCD端子电压没有超过第一基准电压Vovp，因此判定开关电源电路100不是过电压状态。

在开关元件20导通的期间内，ZCD端子的电压通过控制电路30的输入保护二极管或寄生二极管而被箝位在负电位Vc即可。本例中，Vc例如约为-0.7V。

在开关元件20断开(三输入与门电路49的输出的下降沿)的时刻后延迟了延迟时间Tdell的时刻，判断ZCD端子的电压是否超过了第一基准电压Vovp，因此，存储元件45的时钟端子C上如图4所示地输入开关元件20的断开(三输入与门电路49的输出的下降沿)被延迟定时器44延迟了延迟时间Tdel1的时间后的信号。存储元件45在输入到时钟端子C的信号的下降沿，读取正在输入到D端子的信号并存储。在延迟了延迟时间Tdel1的期间的时刻，ZCD端子的电压超过了第一基准电压Vovp的情况下，如图4所示，存储元件45的输出Q(OVP_Status)变为H电平。

锁存定时器48在或门电路47输出H电平的时刻，开始测量或门电路47持续为H电平的时间。第一比较器42的输出和存储元件45的输出Q(OVP_Status)输入到或门电路47，但在ZCD端子的电压超过第一基准电压Vovp的时刻，第一比较器42的输出将先变为H电平，因此或门电路47的输出会在第一比较器42的输出变为H电平之时输出H电平。第一比较器42的输出会在开关元件20变为导通时变成L电平，但由于存储元件45的输出变为了H电平，因此锁存定时器48继续测量或门电路47持续为H电平的时间。

ZCD端子的电压在开关元件20断开后经过了延迟时间Tdel1的时刻超过第一基准电压Vovp的状态持续多个周期且测量时间达到Tlat1时，判断部97判断开关电源电路100处于过电压状态。这种情况下，锁存定时器48输出表示处于过电压状态的H电平信号(锁存信号)。三输入与门电路49的负逻辑的输入端子的信号为H电平，因此其输出为L电平。由此，开关电源电路100的开关动作停止而进行锁存保护。图4中，该时刻用D表示。ZCD端子的电压超过第一基准电压Vovp但达到锁存时间Tlat1之前，若在下一个周期中ZCD端子的电压不再超过第一基准电压Vovp，则存储元件45的输出Q复位成截止，不再进行锁存保护。图4所示的Vlatch是锁存定时器48的测量状态的阈值，当表示锁存定时器48的测量状态的信号达到该阈值时，判断为测量时间达到了Tlat1，

图6是表示本实施方式所涉及的开关电源电路100的动作的时序图的另一个示例。图6示出了开关元件20的动作、控制电路30的OUT端子的电压、ZCD端子的电压、存储元件45的输出OVP_Status、锁存定时器48、第二比较器43的输出和FB端子电压的时序动作。

开关电源电路100在负载29是轻载的情况下有时会进行突发动作。突发动作是指在负载29的负载是轻载或空载的情况下，为了降低开关损耗开关电源电路100进行使开关动作停止和重启的动作。本例中，是指从二次绕组14反馈到控制电路30的FB端子的电压低于图2所示的第二比较器43的第二基准电压VthFB0而使开关元件20的开关动作暂时停止之后，反馈到FB端子的电压超过第二基准电压VthFB0，从而开关元件20的开关动作重启的动作。第二基准电压VthFB0例如为0.45V。

本例的开关电源电路100中，在负载29是轻载的情况下，从变压器40的二次绕组14提供给电容器27的电流会过剩。因此，输出端子28的电压将增加。而当输出端子28的电压增加时，发光二极管34的发光量增大，因此通过光电耦合器36反馈到控制电路30的FB端子的电压将下降。若FB端子电压低于第二基准电压VthFB0，则开关元件20的开关动作停止，开关电源电路100停止工作。该开关电源电路100停止工作的时刻是突发动作的停止时刻。图6中，该时刻用E1表示。

开关电源电路100停止工作时，变压器40的二次绕组14不再向电容器27提供电流。当不再向电容器27提供电流时，输出端子28的输出电压下降，因此通过光电耦合器36反馈到控制电路30的FB端子的电压增加。若FB端子电压超过第二基准电压VthFB0，则开关元件20的开关动作重启，开关电源电路100重新开始工作。图6中，该时刻用E2表示。

在进入突发动作的开关动作停止期间Tbur之前的最后开关动作周期中，以开关元件20从导通转变为断开为触发的ZCD端子电压从断开转变为导通时，若如图6所示地因雷击浪涌等导致ZCD端子中进入了噪声N，则即使经过了延迟时间Tdel1之后，也有可能被误检测为过电压状态。这种情况下，OVP_Status为H电平，若保持这样则在开关动作停止期间Tbur内开关元件20不再进行开关动作，因此OVP_Status不再变化。因此，锁存定时器48继续测量OVP_Status持续为H电平的时间。

因而，本实施方式中，在反馈到FB端子的电压低于第二基准电压VthFB0且第二比较器43的输出变为H电平的时刻E1，存储元件45复位，OVP_Status变为L电平，锁存定时器48的测量复位。因此，能够防止锁存定时器48测量锁存时间T1al1而导致开关电源电路100误进行保护动作。

图6是在与第二比较器43输出H电平信号的E1所示的时刻相同的时刻对锁存定时器48测量OVP_Status持续为H电平的时间进行复位的一个示例，但对测量OVP_Status持续为H电平的时间进行复位的时刻只要是与突发动作中的停止时刻相应的时刻即可。即，只要在与输出端子28的电压相应的电压低于第二基准电压VthFB0的时刻之后到锁存定时器48测量锁存时间Tlat1之间即可。

图6中，使用从输出端子28反馈来的电压进行锁存定时器48测量锁存时间的复位，但只要是用于控制突发动作中切换到停止的电压，也可以用输出端子28反馈来的电压以外的电压进行测量锁存时间的复位。

图7是表示比较例的OVP电路250的图。比较例的OVP电路250与图3所示的OVP电路200的不同之处在于，没有第二比较器43，且复位信号直接输入到存储元件45的复位端子。

图8是表示比较例的OVP电路250的动作的时序图。比较例的OVP电路250中不存在第二比较器43。因此，在进入突发动作中的开关动作停止期间Tbur之前的最后开关动作周期中以开关元件20从导通转变为断开为触发的ZCD端子电压的上升沿，因雷击浪涌等导致噪声N进入ZCD端子从而误检测为过电压状态的情况下，锁存定时器48继续测量OVP_Status持续为H电平的时间。因此，在锁存定时器48测量锁存时间T1al1的时刻，开关电源电路100误进行保护动作。图8中，该时刻用F表示。

在因噪声N导致开关电源电路100误进行了保护动作的情况下，开关动作将停止，VCC端子电压(控制电路30的电源电压)下降，控制电路30因VCC端子电压下降而变成低电压误动作防止状态(UVLO状态)。当控制电路30变成UVLO状态时，在控制电路30复位之前，该UVLO状态都不会被解除。因此，开关电源电路100保持停止的状态。

图9是表示本实施方式所涉及的其它开关电源电路100所使用的其它OVP电路300的一个示例的图。本实施方式所涉及的OVP电路300中，向锁存定时器48仅输入第一比较器42的输出。与门电路471输出存储元件45的输出和延迟定时器44的输出的逻辑与。

计数器电路98如图9所示，例如由作为反转型的触发器电路(以下记为“T触发器”)的T触发器电路472和T触发器电路473串联而成。计数器电路98也可以采用组合了解码电路475的结构，该解码电路475用于检测T触发器电路472和T触发器电路473的输出达到了规定值的情况。

与门电路471的输出输入至T触发器电路472的时钟端子C。T触发器电路472的反相输出QB输入至T触发器电路473的时钟端子C。T触发器电路472和T触发器电路473被存储元件45的输出经过反相电路474反相后的信号复位。

或门电路476输出锁存定时器48的输出和计数器电路98的输出的逻辑或。锁存电路477存储或门电路476的输出。

图10是表示图9的实施方式所涉及的其它开关电源电路100的动作的时序图的一个示例。图10示出了开关元件20的动作、控制电路30的OUT端子的电压、ZCD端子的电压、存储元件45的输出OVP_Status、计数器电路98的时序动作。如图4所示，开关元件20在输入到控制端子32的OUT端子的电压为H电平时导通，为L电平时断开。

ZCD端子的电压超过第一基准电压Vovp时，锁存定时器48先开始进行测量。锁存定时器48实现利用外部的信号对控制电路30的ZCD端子进行上拉从而强制地对开关电源电路100进行锁存保护的功能。锁存定时器48还实现开关动作停止但开关电源电路100的输出电压仍然较高的状态持续且第一比较器42的输出为H电平的期间超过规定时间(例如60μs)时，保护开关电源电路100以免变成过电压状态的功能。

在存储元件45和计数器电路98的输出均为L电平的初始状态下，存储元件45与延迟定时器44的输出的下降沿同步地读取出H电平的第一比较器42的输出时，存储元件45的输出成为H电平。此时，与门电路471的输出为L电平。然后，当延迟定时器44的输出上升时，与门电路471的输出变为H电平，时钟端子上接收到该输出的计数器电路98进行使计数值加1的累加动作。延迟定时器44是仅使输入信号的下降沿延迟的电路，延迟定时器44的输出上升的时刻与OUT端子电压的上升时刻相同。

然后，在存储元件45读取H电平的第一比较器42的输出的周期连续地继续下去时，计数器电路98将持续的周期数累加。当途中存储元件45读取到L电平的第一比较器42的输出时，存储元件45的输出变为L电平。变为L电平的存储元件45的输出经过反相电路474反相成H电平，作为复位信号输入到计数器电路98。因此，计数器电路98复位，计数值变为0。

计数器电路98在存储元件45的输出变为H电平的周期的下一个周期开始进行计数累加。本例中，计数器电路98连续3个周期地读取到存储元件45的H电平输出时，T触发器电路472和T触发器电路473的输出Q均变为H电平。解码电路475将T触发器电路472和T触发器电路473的输出双方均为H电平的状态、即计数器电路98的计数值为3的状态判断为过电压状态，并使输出从目前的L电平变为H电平。该变化经由或门电路476传递至锁存电路477。图10中，该时刻用G表示。

锁存电路477例如是RS(复位·置位)触发器电路。锁存电路477在或门电路476的输出为H电平时置位，并将锁存信号(H电平的输出)输入到三输入与门电路49。

本例中，例如当ZCD端子的电压超过第一基准电压Vovp的状态持续3个周期时，进行锁存保护。ZCD端子的电压超过第一基准电压Vovp但计数器电路98计数到预定的次数(本例中为3次)之前，若在下一个周期中ZCD端子的电压没有超过第一基准电压Vovp，则不进行锁存保护。

图11是表示本实施方式所涉及的其它开关电源电路100的动作的时序图的另一个示例。图11示出了开关元件20的动作、控制电路30的OUT端子的电压、ZCD端子的电压、存储元件45的输出OVP_Status、计数器电路98的T触发器电路472和T触发器电路473的输出、第二比较器43的输出和FB端子电压的时序动作。存储元件45的输出OVP_Status中，为了显示出第二比较器43的作用，示出了存储元件45没有被第二比较器43的输出复位的情况。

在计数器电路98再累加计数一次就会进行锁存保护的状态下，若开关电源电路100进入突发动作中的开关动作停止期间Tbur，则根据本例的开关电源电路100，反馈到FB端子的电压低于第二基准电压VthFB0时，从第二比较器43输出H电平信号。当第二比较器43输出H电平信号时，存储元件45复位，存储元件45的输出变为L电平。存储元件45的L电平输出经反相电路474反相后，使计数器电路98复位。图11中，该时刻用H1表示。因此，在图11所示的H2的时刻，突发动作中的开关动作停止期间Tbur结束，在开关元件20的开关动作重启的第一个周期的OUT端子电压的上升沿时刻，实际上已经消除了过电压状态但开关电源电路100误进行保护动作的情况能够避免发生。

图11是在与第二比较器43输出H电平信号的H1所示的时刻相同的时刻使计数器电路98计数到的过电压检测次数复位的一个例子，但计数器电路98计数到的过电压检测次数进行复位的时刻只要是与突发动作的停止时刻相应的时刻即可。即，只要是与输出端子28的电压相应的电压低于第二基准电压VthFB0的时刻之后到开关动作停止期间Tbur结束之前的时刻即可。

图11中，使用从输出端子28反馈来的电压对计数器电98进行复位，但只要是用于控制突发动作中切换到停止的信号，也可以利用该信号来对计数器电路98进行复位。

专利文献1的图1、图6和图7中，公开了与本例相同的在OVP端子的电压连续超过阈值的周期数超过了规定数时判断为过电压状态的开关电源装置、以及用于该开关电源装置的半导体装置。专利文献1中的开关电源装置在进入开关动作停止期间时，该开关电源装置不进行开关动作，因此输出电压慢慢下降。因此，在开关动作停止期间内，开关电源装置的过电压状态被消除。

然而，在突发动作中的开关动作停止期间将要开始之前，判断开关电源装置处于过电压状态的周期数计数到此前的一个周期，之后开关动作停止期间结束，在这之后的第一个开关动作周期内，因雷击浪涌等有噪声进入OVP端子，当OVP端子的电压超过阈值时，计数器电路98结束规定数的计数。因此，开关电源装置的过电压状态实际上已在开关动作停止期间被消除，但开关电源装置仍误进行保护动作。而在本例的开关电源电路100中，即使在开关动作停止期间Tbur结束后的第一个开关动作周期中有噪声进入，也不会误进行保护动作。

以上，使用实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术范围并不限于上述实施方式所记载的范围。本领域技术人员明白能够对上述实施方式进行各种变更或改进。进行了这样的变更或改进后的方式也包括在本发明的技术范围内，并且可以从权利要求书的记载了解。

应当注意的是，权利要求书、说明书和附图中所示的装置、系统、程序及方法中的动作、顺序、步骤、阶段等的各处理的执行顺序只要没有特别明确地示出“之前”、“先前”等，或者在之后的处理要用到之前的处理的输出的情况下，可以按照任意的顺序来实现。权利要求书、说明书和附图中的动作流程中，为了方便说明，使用了“首先”、“然后”等，但并不意味着一定要按照这样的顺序来实施。

Claims (13)

1.一种开关电源电路，进行使开关动作停止和重启的突发动作，其特征在于，包括：

提供直流电压的电源；

与所述电源相连并控制所述开关动作的开关元件；

检测所述开关电源电路的输出电压是否高于预定电压的第一比较器；

根据所述开关元件控制所述开关动作的时刻来存储所述第一比较器的输出的存储元件；以及

判断部，该判断部测量所述第一比较器的输出和所述存储元件的输出中的至少一方持续地高于预定的所述电压的期间，在所述测量没有在预定的经过时间内复位的情况下，判断所述开关电源电路处于过电压状态，

所述开关电源电路在与所述突发动作中的开关动作停止时刻相应的时刻，使所述测量复位。

2.如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于，

根据与所述开关电源电路的输出电压相应的反馈电压，使所述测量复位。

3.如权利要求2所述的开关电源电路，其特征在于，

在与所述突发动作的开关动作停止时刻相同的时刻，使所述测量复位。

4.如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于，

在与所述突发动作的开关动作停止时刻相同的时刻，使所述测量复位。

5.如权利要求1至4的任一项所述的开关电源电路，其特征在于，

所述判断部具有进行所述测量的锁存定时器，

所述判断部在所述锁存定时器没有在从所述锁存定时器的所述测量开始起算的预定的所述经过时间内复位的情况下，判断所述开关电源电路处于过电压状态，

所述开关电源电路在与所述突发动作的开关动作停止时刻相应的时刻，使所述锁存定时器复位。

6.如权利要求1至4的任一项所述的开关电源电路，其特征在于，

所述存储元件是触发器电路，

所述触发器电路与时钟信号同步地存储所述第一比较器的输出，并且在复位信号输入到所述触发器电路时，输出使所述测量复位的信号。

7.如权利要求1至4的任一项所述的开关电源电路，其特征在于，

还具备变压器，

所述变压器具有一次绕组、与所述一次绕组磁耦合且极性与所述一次绕组相反的二次绕组、以及与所述一次绕组磁耦合且极性与所述一次绕组相反的辅助绕组，

所述电源与所述一次绕组相连，

所述开关元件控制所述电源与所述一次绕组的导通，

所述开关电源电路基于与所述开关电源电路的输出电压相应的反馈电压和由所述辅助绕组感应产生的电压，生成所述开关元件的控制信号。

8.如权利要求7所述的开关电源电路，其特征在于，

还具备第二比较器，

所述第一比较器将由所述辅助绕组感应产生的电压作为第一输入电压，对所述第一输入电压和作为判断是否处于所述过电压状态的阈值的第一基准电压进行比较，在所述第一输入电压高于所述第一基准电压的情况下，输出表示处于过电压状态的信号，

所述第二比较器将与所述开关电源电路的输出电压相应的反馈电压作为第二输入电压，对所述第二输入电压和作为判断所述第二输入电压是否为过小电压的阈值的第二基准电压进行比较，基于比较结果，输出指示开关动作停止的信号，

所述开关电源电路根据所述第二比较器的输出，使所述测量复位。

9.一种开关电源电路，进行使开关动作停止和重启的突发动作，其特征在于，包括：

提供直流电压的电源；

与所述电源相连并控制所述开关动作的开关元件；

根据所述开关元件控制所述开关动作的时刻，检测所述开关电源电路的输出电压是否是过电压的过电压检测电路；以及

当所述过电压检测电路连续检测到过电压的次数达到预定次数时，生成锁存信号的锁存电路，

所述开关电源电路在与所述突发动作中的开关动作停止时刻相应的时刻，使所述次数复位。

10.如权利要求9所述的开关电源电路，其特征在于，

根据与所述开关电源电路的输出电压相应的反馈电压，使所述次数复位。

11.如权利要求10所述的开关电源电路，其特征在于，

在与所述突发动作的开关动作停止时刻相同的时刻，使所述次数复位。

12.如权利要求9所述的开关电源电路，其特征在于，

在与所述突发动作的开关动作停止时刻相同的时刻，使所述次数复位。

13.如权利要求9至12的任一项所述的开关电源电路，其特征在于，

还具备计数器电路，对所述过电压检测电路连续检测到过电压的次数进行计数，

所述锁存电路在所述计数器电路的计数值达到预定次数时，生成所述锁存信号，

在与所述突发动作的开关动作停止时刻相应的时刻，使所述计数器电路复位。

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