CN112688540B - 开关功率变换器及升压关断时间自适应调节单元 - Google Patents

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Abstract

提出了一种开关功率变换器、适用于开关功率变换器的升压关断时间自适应调节单元以及升压短路保护单元。根据本公开各实施例的开关功率变换器可以工作于升压周期，升压关断时间自适应调节单元可以在该开关功率变换器正常工作于升压周期时调节其升压周期的关断时间与其输出电压反向变化。其中该升压关断时间自适应调节单元包括升压短路保护单元，可以在该开关功率变换器工作于升压周期的过程中若发生短路故障，则可以调节其升压周期的关断时间与其输出电压同向变化，从而达到限制流过该开关功率变换器中的感性储能元件的电感电流的作用，以避免/阻止电感电流在升压周期中因短路故障而过度增大。

Description

开关功率变换器及升压关断时间自适应调节单元
技术领域
本公开的实施例涉及功率变换器，尤其涉及包含升压周期/升压模式的开关功率变换器及其短路保护。
背景技术
包含升压周期/升压模式的开关功率变换器，比如升压型开关功率变换器或者升压-降压型开关功率变换器可以根据需求将输入电压转换为高于该输入电压的输出电压。实际应用中，可能会发生开关功率变换器工作于升压周期时其输出短路的情况，这时需要提供有效的短路保护机制以避免电路损毁。
发明内容
针对现有技术中的一个或多个问题，本公开的实施例提供一种开关功率变换器、用于开关功率变换器的升压关断时间自适应调节单元及升压短路保护单元。
在本公开的一个方面，提出了一种开关功率变换器，其可以包括：开关单元，用于基于至少一个控制信号调整由开关功率变换器的输入端传输至开关功率变换器的输出端的功率；控制电路，用于提供所述至少一个控制信号以控制所述开关单元的导通和关断切换。该控制电路可以包括：升压关断时间控制单元，用于至少基于该开关功率变换器的输入端处的供电电压和输出端处的输出电压提供关断时间控制信号，该升压关断时间控制单元通过该关断时间控制信号调节所述开关单元在升压周期的关断时间与所述输出电压反向变化；和升压短路保护单元，用于至少基于该开关功率变换器的输入端处的供电电压和输出端处的输出电压提供短路保护信号至所述升压关断时间控制单元，在所述开关功率变换器工作于升压周期的过程中若发生短路故障，则该短路保护信号作用于所述升压关断时间控制单元调节所述升压周期的关断时间与所述输出电压同向变化。
根据本公开的一个实施例，所述升压关断时间控制单元可以通过该关断时间控制信号调节所述开关单元在升压周期的关断时间与所述输入电压同向变化。
根据本公开的一个实施例，在所述开关功率变换器正常地工作于升压周期时，所述短路保护信号对所述升压关断时间控制单元不发挥作用。
根据本公开的一个实施例，在所述开关功率变换器工作于升压周期的过程中若发生短路故障，所述短路保护信号作用于所述升压关断时间控制单元还进一步调节所述升压周期的关断时间与所述供电电压反向变化。
根据本公开的一个实施例，所述控制电路可以进一步包括：调整单元，用于至少将表征所述输出电压的反馈信号与参考信号进行运算，以提供携带该反馈信号与该参考信号之差值信息的调节信号。
根据本公开的一个实施例，所述控制电路可以进一步包括：升压周期控制单元，其耦接所述升压关断时间控制单元和所述调整单元，并可以基于所述关断时间控制信号和所述调节信号产生升压周期控制信号以控制所述开关单元在升压周期的导通与关断切换。
根据本公开的一个实施例，所述升压关断时间控制单元可以包括：受控计时电路，受所述供电电压和所述输出电压控制产生所述关断时间控制信号，该关断时间控制信号是第一逻辑状态电平和第二逻辑状态电平交替的数字波形信号，其每次由第二逻辑状态电平跳变为第一逻辑状态电平时触发当前升压周期中的关断时间终止。
根据本公开的一个实施例，所述升压关断时间控制单元可以通过采用受所述输出电压控制的电流源对计时电容充电所得的电容电压与表征所述供电电压的分压信号比较产生所述关断时间控制信号。
根据本公开的一个实施例，所述升压关断时间控制单元可以包括：第一受控电流源，受所述输出电压控制提供充电电流至计时电容的第一端；所述计时电容，其第二端耦接至内部逻辑参考地；和比较器，其第一输入端用于接收表征所述供电电压的分压信号，其第二输入端耦接所述计时电容的第一端，该比较器在其输出端提供所述关断时间控制信号。
根据本公开的一个实施例，所述充电电流与所述输出电压成比例且具有设定的压控比例系数。
根据本公开的一个实施例，所述该分压信号与所述供电电压成比例且具有设定的分压比例系数。
根据本公开的一个实施例，所述升压短路保护单元可以包括：第二受控电流源，耦接于第一电流镜的输入端与内部逻辑参考地之间，受所述输出电压控制提供流向内部逻辑参考地的第一调节电流；第三受控电流源，耦接于芯片内部逻辑供电电压与所述第一电流镜的输入端之间，受所述供电电压控制提供流向所述第一电流镜的输入端的第二调节电流；所述第一电流镜；和第二电流镜，其输入端耦接所述第一电流镜的输出端，其中所述升压短路保护单元将该第二电流镜的输出端用作所述短路保护单元的输出端。
根据本公开的一个实施例，所述第一调节电流与所述输出电压成比例且具有设定的调节比例系数，所述该第二调节电流与所述供电电压成比例且具有所述设定的调节比例系数。
根据本公开的一个实施例，所述第一电流镜基于其输入端接收的电流在其输出端输出第一镜像电流。
根据本公开的一个实施例，所述第一电流镜具有设定的第一电流镜像比例，将其输入端接收的电流以该设定的第一电流镜像比例复制并在其输出端输出为该第一镜像电流。
根据本公开的一个实施例，所述第二电流镜基于其输入端接收的电流在其输出端输出第二镜像电流。
根据本公开的一个实施例，所述第二电流镜具有设定的第二电流镜像比例，将其输入端接收的电流以该设定的第二电流镜像比例复制并在其输出端输出为该第二镜像电流。
根据本公开的一个实施例，所述开关单元可以包括：第一组功率开关对和第二组功率开关对，其中第一组功率开关对中的第一功率开关和第二功率开关串联耦接于该开关功率变换器的输入端和参考地之间，第二组功率开关对中的第三功率开关和第四功率开关串联耦接于该开关功率变换器的和参考地之间。
根据本公开的一个实施例，其中所述开关功率变换器工作于升压周期指第二组功率开关对中的第三功率开关和第四功率开关进行互补地导通和关断切换，第一组功率开关对中的第一功率开关持续保持导通、第二功率开关持续保持关断。
根据本公开的一个实施例，其中所述开关单元不包括所述第一组功率开关对。这种情况下，所述开关功率变换器工作于升压周期指第二组功率开关对中的第三功率开关和第四功率开关进行互补地导通和关断切换。
在本公开的另一方面，提出了一种升压关断时间自适应调节单元，用于开关功率变换器工作于升压周期时的关断时间控制，该升压关断时间自适应调节单元可以包括：第一输入端，耦接所述开关功率变换器的输入端；第二输入端，耦接所述开关功率变换器的输出端；和输出端，用于提供关断时间控制信号；其中该升压关断时间自适应调节单元，被构建用于至少基于该开关功率变换器的输入端处的供电电压和该开关功率变换器的输出端处的输出电压产生所述关断时间控制信号，在所述开关功率变换器正常工作于升压周期时，该关断时间控制信号调节所述开关功率变换器在升压周期的关断时间与所述输出电压反向变化，在所述开关功率变换器工作于升压周期的过程中若发生短路故障，则该关断时间控制信号调节所述升压周期的关断时间与所述输出电压同向变化。
根据本公开的一个实施例，该升压关断时间自适应调节单元，可以进一步包括根据本公开各实施例的所述升压关断时间控制单元和所述升压短路保护单元。
在本公开的又一方面，提出了一种升压短路保护单元，用于开关功率变换器工作于升压周期时的短路保护，该升压短路保护单元可以至少基于该开关功率变换器的输入端处的供电电压和该开关功率变换器的输出端处的输出电压提供短路保护信号，在所述开关功率变换器工作于升压周期的过程中若发生短路故障，则该短路保护信号调节所述开关功率变换器在升压周期的关断时间与所述输出电压同向变化。根据本公开的一个实施例，该升压短路保护单元可以包括：受控电流源，耦接于第一电流镜的输入端与内部逻辑参考地之间，受所述输出电压控制提供流向内部逻辑参考地的第一调节电流；另一受控电流源，耦接于芯片内部逻辑供电电压与所述第一电流镜的输入端之间，受所述供电电压控制提供流向所述第一电流镜的输入端的第二调节电流；所述第一电流镜，基于其输入端接收的电流在其输出端输出第一镜像电流；和第二电流镜，其输入端耦接所述第一电流镜的输出端，基于其输入端接收的电流在其输出端输出第二镜像电流，其中所述升压短路保护单元将该第二镜像电流用作所述短路保护信号输出。
根据本公开各实施例的开关功率变换器可以根据其输入电压和其输出电压自适应调节其工作于升压周期时的关断时间。在该开关功率变换器正常工作于升压周期时，可以调节其升压周期的关断时间与所述输出电压反向变化，在该开关功率变换器工作于升压周期的过程中若发生短路故障，则可以进一步调节所述升压周期的关断时间与所述输出电压同向变化，从而达到限制流过该开关功率变换器中的感性储能元件的电感电流的作用，以避免/阻止电感电流在升压周期中因短路故障而过度增大。
附图说明
下面的附图有助于更好地理解接下来对本公开不同实施例的描述。这些附图并非按照实际的特征、尺寸及比例绘制，而是示意性地示出了本公开一些实施方式的主要特征。这些附图和实施方式以非限制性、非穷举性的方式提供了本公开的一些实施例。为简明起见，不同附图中具有相同功能的相同或类似的组件或结构采用相同的附图标记。
图1示出了根据本公开一个实施例的开关功率变换器100的电路架构示意图；
图2示出了根据本公开一个实施例的开关单元101的电路架构示意图；
图3示意出了根据本公开的一个示例性变型实施例的开关功率变换器200的电路架构示意图；
图4示意出了根据本公开一个实施例的开关单元201的电路架构示意图；
图5示出了根据本公开一个示例性实施例的升压关断时间(Toff)控制单元104和升压短路保护单元105的电路架构示意图。
具体实施方式
下面将详细说明本公开的一些实施例。在接下来的说明中，一些具体的细节，例如实施例中的具体电路结构和这些电路元件的具体参数，都用于对本公开的实施例提供更好的理解。本技术领域的技术人员可以理解，即使在缺少一些细节或者其他方法、元件、材料等结合的情况下，本公开的实施例也可以被实现。
在本公开的说明书中，提及“一个实施例”时均意指在该实施例中描述的具体特征、结构或者参数、步骤等至少包含在根据本公开的一个实施例中。因而，在本公开的说明书中，若采用了诸如“根据本公开的一个实施例”、“在一个实施例中”等用语并不用于特指在同一个实施例中，若采用了诸如“在另外的实施例中”、“根据本公开的不同实施例”、“根据本公开另外的实施例”等用语，也并不用于特指提及的特征只能包含在特定的不同的实施例中。本领域的技术人员应该理解，在本公开说明书的一个或者多个实施例中公开的各具体特征、结构或者参数、步骤等可以以任何合适的方式组合。另外，在本公开的说明书及权利要求中，“耦接”一词意指通过电气或者非电气的方式实现直接或者间接的连接。“一个”并不用于特指单个，而是可以包括复数形式。“在……中”可以包括“在……中”和“在……上”的含义。除非特别明确指出，“或”可以包括“或”、“和”及“或/和”的含义，并不用于特指只能选择几个并列特征中的一个，而是意指可以选择其中的一个或几个或其中某几个特征的组合。除非特别明确指出，“基于”一词不具有排它性，而是意指除了基于明确描述的特征之外，还可以基于其它未明确描述的特征。“电路”意指至少将一个或者多个有源或无源的元件耦接在一起以提供特定功能的结构。“信号”至少可以指包括电流、电压、电荷、温度、数据、压力或者其它类型的信号。若“晶体管”的实施例可以包括“场效应晶体管”或者“双极结型晶体管”，则“栅极/栅区”、“源极/源区”、“漏极/漏区”分别可以包括“基极/基区”、“发射极/发射区”、“集电极/集电区”，反之亦然。本领域的技术人员应该理解，以上罗列的对本公开中描述用语的解释仅仅是示例性的，并不用于对各用语进行绝对的限定。
图1示出了根据本公开一个实施例的开关功率变换器100的电路架构示意图。该开关功率变换器100可以包括：输入端IN，用于接收供电电压Vpwr；输出端OUT，用于提供合适的输出电压Vo，以为负载供电并提供输出电流Io；开关单元101，被构建用于响应于控制信号(例如，图1中示意的控制信号DR)调整由供电电源Vpwr(或者输入端IN)传输至负载106(或者输出端OUT)的电能/功率；以及控制电路102，用于基于反映输入电压Vpwr、输出电压Vo、输出电流Io等的信息提供前述控制信号至开关单元101。
根据本公开的一个示例性实施例，开关单元101可以采用任何直流/直流或直流/交流功率变换拓扑结构，例如可以采用隔离或非隔离式的同步或非同步开关功率变换拓扑，其包括升压模式/升压周期，可以进行升压变换。
根据本公开的一个示例性实施例，该开关单元101可以被配置以基于控制信号(例如图1中示意的控制信号DR)对感性储能元件进行能量储存和能量释放的切换控制，从而将所述供电电压Vpwr转换为所述输出电压Vo。一般可以将开关单元101把感性储能元件耦接至供电电压Vpwr进行能量存储的期间称作导通时间Ton(也可以认为是开关单元101的导通时间)，将开关单元101把感性储能元件耦接至负载106进行能量释放的期间称作关断时间Toff(也可以认为是开关单元101的关断时间)，每完成一次能量存储和能量释放的切换所经历的导通时间Ton和关断时间Toff之和可以称作开关型功率变换器100的一个运行周期或者切换周期，并将每个运行周期中的导通时间Ton占整个运行周期的比例称为开关单元101的导通占空比或开关型功率变换器100的占空比。因此，可以通过控制信号(DR)控制开关单元101的导通和关断切换来(例如逐周期地)调节导通时间Ton和/或关断时间Toff或占空比，以调整感性储能元件的能量储存期间和/或能量释放期间在每个运行周期中的占比，从而调整输出电压Vo及传输至负载106之功率。在一个实施例中，开关单元101在导通时间Ton期间允许流过第一切换电流IS1-
(亦即在导通时间Ton期间流过感性储能元件的电感电流IL)，在关断时间Toff期间允许流过第二切换电流IS2(亦即在关断时间Toff期间流过感性储能元件的电感电流IL)，输出电流Io可以看作一个运行周期中电感电流IL(第一切换电流IS1和第二切换电流IS2)的平均。
根据本公开的一个实施例，开关单元101、控制电路102可以被集成于同一或不同的裸晶上，并被封装在一个芯片108中。封装于芯片108内部的各电路单元通常可以称为内部集成单元。该开关型功率变换器100具有芯片内部功率参考地PGND，可以通过封装互联走线等电气耦接至芯片的接地引脚GND。
根据本公开的一个示例性实施例，开关功率变换器100还可以包括输出滤波单元107，例如可以包括容性储能元件Co，其一端耦接输出端OUT，另一端连接至接地引脚GND，用于对开关单元101的切换输出SWO滤波(或者可以看作对输出电压Vo滤波)以使输出端OUT提供平滑的输出电压Vo。
根据本公开的一个示例性实施例，开关功率变换器100还可以包括反馈电路，用于检测输出电压Vo并提供表征输出电压Vo的反馈信号Vfb。例如，图1中的反馈电路示意为包括串联耦接在输出端OUT与接地引脚GND之间的第一反馈电阻Rf1与第二反馈电阻Rf2，在该第一反馈电阻Rf1与第二反馈电阻Rf2的公共节点处提供反馈信号Vfb。在其它的实施例中，也可以采用其它合适的反馈电路，甚至也可以不包括反馈电路，而是可以通过直接反馈输出电压Vo以提供该反馈信号Vfb。
根据本公开的一个示例性实施例，如图2示意，开关单元101可以例如包括第一功率开关SWA、第二功率开关SWB、第三功率开关SWC和第四功率开关SWD，具有用于耦接所述输入端IN的第一端、用于耦接所述输出端OUT的第二端(切换输出端SWO)，以及用于接收控制信号(例如图2中可以认为控制信号DR包括第一控制信号DR1、第二控制信号DR2、第三控制信号DR3和第四控制信号DR4)的控制端(例如图2中可以认为控制端包括第一控制端GA、第二控制端GB、第三控制端GC和第四控制端GD)，该开关单元101被配置为基于控制信号(例如图2中的第一控制信号DR1、第二控制信号DR2、第三控制信号DR3和第四控制信号DR4)进行导通和关断切换。根据本公开的一个示例性实施例，第一功率开关SWA和第二功率开关SWB串联耦接于输入端IN和内部功率参考地PGND之间，第一功率开关SWA和第二功率开关SWB的公共耦接端形成第一开关节点SW1；第三功率开关SWC和第四功率开关SWD串联耦接于切换输出端SWO和内部功率参考地PGND之间，第三功率开关SWC和第四功率开关SWD的公共耦接端形成第二开关节点SW2。在一个示例性实施例中，第一开关节点SW1和第二开关节点SW2之间耦接感性储能元件Lo。在图2的示例性实施例中，第一至第四功率开关SWA、SWB、SWC和SWD均可以包括可控开关元件，例如示意为MOSFET。该第一至第四功率开关SWA、SWB、SWC和SWD可以分别具有各自的控制端，例如所述第一控制端GA、第二控制端GB、第三控制端GC和第四控制端GD，分别用于接收控制电路108提供的第一控制信号DR1、第二控制信号DR2、第三控制信号DR3和第四控制信号DR4。将图2示意的开关单元101的拓扑结构应用于图1示意的开关型功率变换器100，则该开关型功率变换器100具有升压降压型开关功率变换器的拓扑结构。
根据本公开的一个示例性实施例，若该开关型功率变换器100具有升压降压型开关功率变换器的拓扑结构，控制电路102可以提供例如图2中的第一控制信号DR1、第二控制信号DR2、第三控制信号DR3和第四控制信号DR4分别至开关单元101中的第一功率开关SWA、第二功率开关SWB、第三功率开关SWC和第四功率开关SWD，以控制这些功率开关的导通和关断切换。根据本公开的一个示例性实施例，第一功率开关SWA和第二功率开关SWB构成第一组开关对(通常称为降压开关对)，第三功率开关SWC和第四功率开关SWD构成第二组开关对(通常称为升压开关对)。控制电路102被构建以控制该第一组开关对和第二组开关对相互独立地进行导通和关断切换。控制电路102可以根据供电电压Vpwr和输出电压Vo的相对大小调整该升压降压型开关功率变换器100至少工作于降压模式、升压-降压模式和升压模式。
根据本公开的一个示例性实施例，若供电电压Vpwr高于输出电压Vo，则该升压降压型开关功率变换器100工作于降压模式。在降压模式，控制电路102使第一组开关对进行导通和关断切换，并使第二组开关对中的第三功率开关SWC持续保持关断，第四功率开关SWD持续保持导通。此时，升压-降压型开关功率变换器100事实上具有降压型拓扑结构。在一个实施例中，在降压模式，控制电路102控制该第一组开关对中的第一功率开关SWA和第二功率开关SWB进行互补地导通和关断切换，即：第一功率开关SWA导通时，第二功率开关SWB关断，反之第一功率开关SWA关断时，第二功率开关SWB导通。一般可以将第一功率开关SWA的导通时间占整个第一功率开关SWA和第二功率开关SWB导通和关断切换周期的比例称为降压占空比。
根据本公开的一个示例性实施例，若供电电压Vpwr下降，降至接近或等于输出电压Vo时，则该升压降压型开关功率变换器100工作于升压-降压模式。在升压-降压模式，控制电路102控制所述第一组开关对和第二组开关对相互独立地进行导通和关断切换，并且使第一组开关对工作一个切换周期与第二组开关对工作一个切换周期交替地进行，其中第一组开关对工作一个切换周期称为一个降压周期，第二组开关对工作一个切换周期称为一个升压周期，因而一个升压-降压周期包括一个降压周期和一个升压周期。在一个实施例中，对于一个降压周期，控制电路102使第二组开关对中的第三功率开关SWC持续保持关断，第四功率开关SWD持续保持导通，并使第一组开关对中的第一功率开关SWA和第二功率开关SWB进行互补地导通和关断切换。因而在第一组开关对的切换过程中，若第一功率开关SWA导通且第二功率开关SWB关断，则事实上四个功率开关中的第一功率开关SWA和第四功率开关SWD均导通(本公开中用“AD”表示)，若第一功率开关SWA关断且第二功率开关SWB导通，则事实上四个功率开关中的第二功率开关SWB和第四功率开关SWD均导通(本公开中用“BD”表示)。对于一个升压周期，控制电路102使第一组开关对中的第一功率开关SWA持续保持导通、第二功率开关SWB持续保持关断，并使第二组开关对中的第三功率开关SWC和第四功率开关SWD进行互补地导通和关断切换。因而在第二组开关对(升压开关对)的切换过程中，若第三功率开关SWC导通且第四功率开关SWD关断，则感性储能元件Lo耦接至供电电压Vpwr进行能量存储，那么第三功率开关SWC导通且第四功率开关SWD关断的期间即可以认为是升压周期的导通时间Ton。对于图1和图2的例子，事实上在升压周期的导通时间Ton期间四个功率开关中的第一功率开关SWA和第三功率开关SWC均导通(本公开中用“AC”表示)。在第二组开关对(升压开关对)的切换过程中，若第三功率开关SWC关断且第四功率开关SWD导通，则感性储能元件Lo耦接至负载106进行能量释放，那么第三功率开关SWC关断且第四功率开关SWD导通的期间即可以认为是升压周期的关断时间Toff。对于图1和图2的例子，事实上在升压周期的关断时间Toff期间四个功率开关中的第一功率开关SWA和第四功率开关SWD均导通(本公开中用“AD”表示)。
为帮助理解，图2的例子中示意出了功率变换器100工作于升压周期时的第一切换电流IS1和第二切换电流IS2。在一个升压周期中，开关单元101在其导通时间Ton期间通过第一功率开关SWA和第三功率开关SWC的导通通路将感性储能元件Lo耦接至供电电压Vpwr进行能量存储，流过第一切换电流IS1，开关单元在其关断时间Toff期间通过第一功率开关SWA和第四功率开关SWD的导通通路将感性储能元件Lo耦接至负载106进行能量释放，流过第二切换电流IS2。
根据本公开的一个示例性实施例，若供电电压Vpwr降至低于输出电压Vo，则该升压降压型开关功率变换器100工作于升压模式。在升压模式，控制电路102使第二组开关对进行导通和关断切换，并使第一组开关对中的第一功率开关SWA持续保持导通、第二功率开关SWB持续保持关断。此时，升压-降压型开关功率变换器100事实上具有升压型拓扑结构。在一个实施例中，在升压模式，控制电路102控制该第二组开关对中的第三功率开关SWC和第四功率开关SWD进行互补地导通和关断切换，即：第三功率开关SWC导通时，第四功率开关SWD关断，反之第三功率开关SWC关断时，第四功率开关SWD导通。在升压模式，控制电路102控制开关单元101中的升压开关对(第三功率开关SWC和第四功率开关SWD)完成一次导通和关断切换，则称为一个升压周期，那么事实上可以认为在升压模式开关功率变换器100连续地工作于升压周期。在每个升压周期中，第三功率开关SWC导通且第四功率开关SWD关断的期间即可以认为是升压周期的导通时间Ton，第三功率开关SWC关断且第四功率开关SWD导通的期间即可以认为是升压周期的关断时间Toff。一般可以将第三功率开关SWC的导通时间Ton占整个第三功率开关SWC和第四功率开关SWD导通和关断切换周期(导通时间Ton与关断时间Toff之和)的比例称为升压占空比。
根据本公开的一个实施例，控制电路102可以包括例如调整单元103，用于至少将表征输出电压Vo的反馈信号Vfb与参考信号Vref进行运算，以提供携带该反馈信号Vfb与该参考信号Vref之差值信息的调节信号REG。根据该控制电路102所采用的不同控制方式，比如峰值电流调制脉冲宽度控制方式、导通时间控制方式或关断时间控制方式等等，该调整单元103可以不止对反馈信号Vfb与参考信号Vref进行运算，还有可能加入对反应电感电流IL的信号的运算，均不超出本公开的精神和保护范围。
控制电路102还可以包括例如升压关断时间(Toff)控制单元104，用于至少基于输入端IN处的所述供电电压Vpwr和输出端OUT处的所述输出电压Vo提供关断时间控制信号CTOFF。在一个实施例中，该升压关断时间(Toff)控制单元104可以通过该关断时间控制信号CTOFF调节升压周期的关断时间Toff与所述输出电压Vo反向变化(即：关断时间Toff随输出电压Vo减小而增大，并随输出电压Vo增大而减小)。该升压关断时间(Toff)控制单元104还可以通过该关断时间控制信号CTOFF调节升压周期的关断时间Toff与所述供电电压Vpwr同向变化(即：关断时间Toff随所述供电电压Vpwr增大而增大，并随所述供电电压Vpwr减小而减小)。
根据本公开的一个实施例，控制电路102还可以包括例如升压短路保护单元105，用于至少基于输入端IN处的所述供电电压Vpwr和输出端OUT处的所述输出电压Vo提供短路保护信号SP至所述升压关断时间(Toff)控制单元104。在功率变换器100正常地工作于升压周期时(比如在升压周期，所述输出电压Vo大于所述供电电压Vpwr时)，该升压短路保护单元105或者说该短路保护信号SP对所述升压关断时间(Toff)控制单元104不发挥作用。在功率变换器100工作于升压周期的过程中若发生短路故障，则所述升压短路保护单元105或者说该短路保护信号SP作用于所述升压关断时间(Toff)控制单元104并可以(例如通过调节所述关断时间控制信号CTOFF)调节所述升压周期的关断时间Toff与所述输出电压Vo同向变化(即：关断时间Toff随所述输出电压Vo增大而增大，并随所述输出电压Vo减小而减小)。在功率变换器100工作于升压周期的过程中若发生短路故障，所述升压短路保护单元105或者说该短路保护信号SP还可以(例如通过调节所述关断时间控制信号CTOFF)调节所述升压周期的关断时间Toff与供电电压Vpwr反向变化(即：关断时间Toff随所述供电电压Vpwr增大而减小，并随所述供电电压Vpwr减小而增大)。在实际应用中，功率变换器100工作于升压周期的过程中若发生短路故障，所述输出电压Vo很可能快速地下降，比如输出电压Vo至少会低于所述供电电压Vpwr，实际应用中输出电压Vo会快速降至比所述供电电压Vpwr低很多例如导致升压占空比低于30％。那么这种情况下根据本公开各实施例的升压短路保护单元105可以基于所述输出电压Vo的下降而调节升压周期的关断时间Toff随之减小(缩短)，从而达到限制电感电流IL的作用，以避免/阻止电感电流IL在升压周期中因短路故障而过度增大。
根据本公开的一个实施例，控制电路102还可以包括例如升压周期控制单元110，其耦接所述升压关断时间(Toff)控制单元104和所述调整单元103，并可以基于所述关断时间控制信号CTOFF和所述调节信号REG产生升压周期控制信号P1。
根据本公开的一个实施例，控制电路102还可以包括例如逻辑控制单元109，其耦接所述升压周期控制单元110，并可以基于升压周期控制信号P1提供例如所述第三控制信号DR3和所述第四控制信号DR4以分别控制所述第三功率开关SWC和第四功率开关SWD。
根据本公开的一个实施例，控制电路102还可以包括例如降压周期控制单元111，其至少耦接所述调整单元103，并可以至少部分基于所述调节信号REG产生降压周期控制信号P2。本领域的技术人员应该理解，这里的部分基于指该降压周期控制单元111还可能耦接其它电路单元或接收其它信号。比如图1示意的例子中，降压周期控制单元111还可以(例如从降压AD导通时间控制单元)接收控制第一功率开关SWA和第四功率开关SWD的导通时间的控制信号CTON。
根据本公开的一个实施例，所述逻辑控制单元109还可以耦接所述降压周期控制单元111，并可以基于降压周期控制信号P2提供例如所述第一控制信号DR1和第二控制信号DR2以分别控制所述第一功率开关SWA和第二功率开关SWB。
以上基于将图2示意的开关单元101应用于图1示意的功率变换器100构成升压降压型开关功率变换器拓扑的例子对本公开各实施例的控制电路102及其所包含的升压关断时间(Toff)控制单元104和升压短路保护单元105进行了示例性的说明。本领域的技术人员应该理解本公开各实施例的升压短路保护单元105还可以应用于其它类型的包含升压周期的开关功率变换器，以实现其工作与升压周期过程中若发生短路故障时的短路保护控制。
例如，图3示意出了根据本公开的一个示例性变型实施例的开关功率变换器200的电路架构示意图。其与图1示意的开关功率变换器100不同在于，采用开关单元201替换开关单元101，采用控制电路202替换控制电路102。如图4示例所示，开关单元201与图2示意的开关单元101不同在于开关单元201可以不包括降压开关对(第一功率开关SWA和第二功率开关SWB)，则第三功率开关SWC和第四功率开关SWD的公共耦接端(即所述第二开关节点)SW2电耦接(例如通过感性储能元件Lo电耦接)至开关功率变换器200的输入端IN。那么将图4示意的开关单元201的拓扑结构应用于图3示意的开关型功率变换器200，则该开关型功率变换器200具有升压型开关功率变换器的拓扑结构，所述第三功率开关SWC可以用作升压型开关功率变换器200的主功率开关，所述第四功率开关SWD可以用作升压型开关功率变换器200的从功率开关。其工作方式与上述升压降压型开关功率变换器100工作于升压模式时的工作方式相同，控制电路202控制升压开关对中的第三功率开关SWC和第四功率开关SWD进行互补地导通和关断切换，即：第三功率开关SWC导通时，第四功率开关SWD关断，反之第三功率开关SWC关断时，第四功率开关SWD导通。控制电路202控制开关单元201中的第三功率开关SWC和第四功率开关SWD完成一次导通和关断切换，则称为一个升压周期。在每个升压周期中，第三功率开关SWC导通且第四功率开关SWD关断的期间即可以认为是升压周期的导通时间Ton，第三功率开关SWC关断且第四功率开关SWD导通的期间即可以认为是升压周期的关断时间Toff。为帮助理解，图4的例子中示意出了功率变换器200工作于升压模式的第一切换电流IS1和第二切换电流IS2。在一个升压周期中，开关单元201在其导通时间Ton期间通过第三功率开关SWC的导通通路将感性储能元件Lo耦接至供电电压Vpwr进行能量存储，流过第一切换电流IS1，开关单元201在其关断时间Toff期间通过第四功率开关SWD的导通通路将感性储能元件Lo耦接至负载106进行能量释放，流过第二切换电流IS2。
根据本公开的一个示例性实施例，控制电路202与所述控制电路102不同在于可以不包括用于降压周期控制的相关电路单元(例如可以不包括降压周期控制单元111及降压AD导通时间控制单元等)。本领域的技术人员应该理解，该控制电路202中的调整单元103、升压关断时间(Toff)控制单元104、升压短路保护单元105以及升压周期控制单元110等用于升压周期控制的相关电路单元的耦接关系及工作方式与控制单元102中的相同或相似，此处不再赘述。该控制电路202中的逻辑控制单元209与所述控制电路102中的逻辑控制单元109相比不同在于：逻辑控制单元209不耦接所述降压周期控制单元111，因而也不提供所述第一控制信号DR1和第二控制信号DR2。
图5示意出了根据本公开一个示例性实施例的可以被应用于所述控制电路102和所述控制电路202中的升压关断时间(Toff)控制单元104和升压短路保护单元105的电路架构示意图。该升压关断时间(Toff)控制单元104可以包括受控计时电路，其受所述供电电压Vpwr和所述输出电压Vo控制产生所述关断时间控制信号CTOFF，该关断时间控制信号CTOFF可以是第一逻辑状态电平(例如逻辑高电平)和第二逻辑状态电平(例如逻辑低电平)交替的数字波形信号，其每次由比如第二逻辑状态电平跳变为第一逻辑状态电平时触发当前升压周期中的关断时间Toff终止(在这个例子中也可以理解为每个第二逻辑状态电平向第一逻辑状态电平的跳变沿触发升压周期中第四功率开关SWD由导通切换至关断，或者也可以认为每个例如第二逻辑状态电平的持续时间表征所述升压周期的关断时间Toff)。根据本公开的一个示例性实施例，参考图5示意，所述受控计时电路可以通过采用受所述输出电压Vo控制的电流源(例如502)对计时电容(例如503)充电所得的电容电压Vc与表征所述供电电压Vpwr的分压信号Vn比较产生所述关断时间控制信号CTOFF。在图5的例子中该升压关断时间(Toff)控制单元104(或所述受控计时电路)可以包括比较器501、第一受控电流源502、计时电容503。该比较器501的第一输入端(例如图5中示意为比较器501的反向输入端“-”)用于接收表征所述供电电压Vpwr的分压信号Vn，该分压信号Vn与所述供电电压Vpwr成比例且具有设定的分压比例系数K1，即Vn＝K1*Vpwr。该比较器501的第二输入端(例如图5中示意为比较器501的反向输入端“+”)耦接计时电容503的第一端用于接收电容电压Vc。该比较器501将所述电容电压Vc与所述分压信号Vn比较在其输出端提供所述关断时间控制信号CTOFF。该第一受控电流源502可以耦接于芯片内部逻辑供电电压Vdd，受所述输出电压Vo控制提供充电电流Ichg至计时电容503的第一端，该充电电流Ichg与所述输出电压Vo成比例且具有设定的压控比例系数K2，即：Ichg＝K2*Vo。计时电容503的第二端耦接至内部逻辑参考地AGND。在这一例子中比较器501输出的关断时间控制信号CTOFF具有第一逻辑状态电平(例如逻辑高电平)和第二逻辑状态电平(例如逻辑低电平)，其每次由比如第二逻辑状态电平跳变为第一逻辑状态电平时触发当前升压周期中的关断时间Toff终止，因而图5示例中的升压关断时间(Toff)控制单元104可以调节升压周期的关断时间Toff与所述输出电压Vo反向变化，也可以调节升压周期的关断时间Toff与所述供电电压Vpwr同向变化。
继续参考图5示意，根据本公开的一个实施例，所述升压短路保护单元105可以包括第二受控电流源505、第三受控电流源506、第一电流镜504和第二电流镜507。本领域的技术人员应该理解本公开中的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等诸如此类的术语，仅用于区分其所修饰的电路元件，而不用于表示先后顺序。比如图5例子提及的第一受控电流源502、第二受控电流源505和第三受控电流源506中的第一、第二和第三仅用于区分502、505和506是三个不同的受控电流源，并不用于表示这三个受控电流源的先后顺序，也不一定需要在第二和第三之前必须出现第一。所述第二受控电流源505耦接于所述第一电流镜504的输入端与内部逻辑参考地AGND之间，受所述输出电压Vo控制提供流向内部逻辑参考地AGND的第一调节电流I1，该第一调节电流I1与所述输出电压Vo成比例且具有设定的调节比例系数K3，即：I1＝K3*Vo。该第三受控电流源506耦接于芯片内部逻辑供电电压Vdd与所述第一电流镜504的输入端之间，受所述供电电压Vpwr控制提供流向所述第一电流镜504的输入端的第二调节电流I2，该第二调节电流I2与所述供电电压Vpwr成比例且具有所述设定的调节比例系数K3，即：I2＝K3*Vpwr。所述第一电流镜504具有设定的第一电流镜像比例K4，将其输入端的电流(I2-I1)以该设定的第一电流镜像比例K4复制并在其输出端输出为第一镜像电流I3，即I3＝K4*(I2-I1)。在图5的例子中，该第一电流镜504示意为包括第一晶体管5041和第二晶体管5042，该第一晶体管5041的第一端作为该第一电流镜504的输入端，该第一晶体管5041的控制端连接该第一晶体管5041的第一端和该第二晶体管5042的控制端，该第二晶体管5042的第二端用作该第一电流镜504的输出端，该第一晶体管5041和该第二晶体管5042的第二端均耦接至内部逻辑参考地AGND。所述第二电流镜507的输入端耦接所述第一电流镜504的输出端用于接收所述第一镜像电流I3，该第二电流镜507具有设定的第二电流镜像比例K5，将其输入端接收的所述第一镜像电流I3以该设定的第二电流镜像比例K5复制并在其输出端输出为第二镜像电流I4，即I4＝K5*I3＝K5*K4*(I2-I1)＝K5*K4*K3*(Vpwr-Vo)。在图5的例子中，该第二电流镜507示意为包括第三晶体管5071和第四晶体管5072，它们的第一端均耦接内部逻辑供电电压Vdd(由功率变换器100内部的其它模块提供，该内部逻辑供电电压Vdd相对稳定并且具有相对较低的值，例如5V或者3V等，适合为功率变换器100内部的低压器件供电)，第三晶体管5071的控制端连接第三晶体管5071的第二端和第四晶体管5072的控制端，第三晶体管5071的第二端用作第二电流镜507的输入端以接收所述第一镜像电流I3，第四晶体管5072的第二端用作第二电流镜507的输出端以提供所述第二镜像电流I4。所述升压短路保护单元105可以将该第二镜像电流I4用作所述短路保护信号SP输出至所述升压关断时间(Toff)控制单元104中的计时电容503的第一端。在实际应用中(比如应用于图1示意的功率变换器100或图3示意的功率变换器200中)，在功率变换器100或200正常地工作于升压周期时(比如在升压周期，所述输出电压Vo大于所述供电电压Vpwr时)，流向内部逻辑参考地AGND的第一调节电流I1大于流向所述第一电流镜504的输入端的第二调节电流I2，因而流入该第一电流镜504输入端的电流为零，那么第二镜像电流I4也为零，则该升压短路保护单元105或者说该短路保护信号SP对所述升压关断时间(Toff)控制单元104不发挥作用。在功率变换器100或200工作于升压周期的过程中若发生短路故障，所述输出电压Vo很可能快速地下降而低于所述供电电压Vpwr，此时流向内部逻辑参考地AGND的第一调节电流I1小于流向所述第一电流镜504的输入端的第二调节电流I2，因而流入该第一电流镜504输入端的电流为(I2-I1)，那么第二镜像电流I4＝K5*K4*K3*(Vpwr-Vo)，该第二镜像电流I4作为所述短路保护信号SP输入至计时电容503的第一端也对该计时电容503充电，因而可以调节所述关断时间控制信号CTOFF的第二逻辑状态电平的持续时间(即可以调节升压周期的关断时间Toff)随所述输出电压Vo的下降而减小(缩短)。
以上基于图5对根据本公开一个实施例的升压关断时间(Toff)控制单元104和升压短路保护单元105的描述仅为示例性的，并不用于对本公开进行限定。本领域的技术人员应该理解，升压关断时间(Toff)控制单元104和升压短路保护单元105的实现方式可以有多种，对本公开各示例性实施例的升压关断时间(Toff)控制单元104和升压短路保护单元105进行修改和变换是可能的。
根据本公开的一个实施例，公开了一种升压关断时间自适应调节单元，用于开关功率变换器工作于升压周期时的关断时间控制，该升压关断时间自适应调节单元包括：第一输入端，耦接所述开关功率变换器的输入端；第二输入端，耦接所述开关功率变换器的输出端；和输出端，用于提供关断时间控制信号；其中该升压关断时间自适应调节单元，被构建用于至少基于该开关功率变换器的输入端处的供电电压和该开关功率变换器的输出端处的输出电压产生所述关断时间控制信号，在所述开关功率变换器正常工作于升压周期时，该关断时间控制信号调节所述开关功率变换器在升压周期的关断时间与所述输出电压反向变化，在所述开关功率变换器工作于升压周期的过程中若发生短路故障，则该关断时间控制信号调节所述升压周期的关断时间与所述输出电压同向变化。在一个实施例中，该升压关断时间自适应调节单元可以包括本公开各实施例的升压关断时间(Toff)控制单元104和升压短路保护单元105。根据本公开各实施例及其变形实施方式的升压关断时间自适应调节单元、升压关断时间(Toff)控制单元104、升压短路保护单元105及包含升压周期的开关功率变换器(比如100或200)的有益效果不应该被认为仅仅局限于以上所述的。根据本公开各实施例的这些及其它有益效果可以通过阅读本公开的详细说明及研究各实施例的附图被更好地理解。
上述本公开的说明书和实施方式仅仅以示例性的方式对本公开实施例的控制电路、升压关断时间控制单元、升压短路保护单元及包含升压周期的功率变换器进行了说明，并不用于限定本公开的范围。对于公开的实施例进行变化和修改都是可能的，其他可行的选择性实施例和对实施例中元件的等同变化可以被本技术领域的普通技术人员所了解。本公开所公开的实施例的其他变化和修改并不超出本公开的精神和保护范围。

Claims (30)

1.一种开关功率变换器，包括：
开关单元，用于基于至少一个控制信号调整由开关功率变换器的输入端传输至开关功率变换器的输出端的功率；
控制电路，用于提供所述至少一个控制信号以控制所述开关单元的导通和关断切换，该控制电路包括：
升压关断时间控制单元，用于至少基于该开关功率变换器的输入端处的供电电压和输出端处的输出电压提供关断时间控制信号，该升压关断时间控制单元通过该关断时间控制信号调节所述开关单元在升压周期的关断时间与所述输出电压反向变化；和
升压短路保护单元，用于至少基于该开关功率变换器的输入端处的供电电压和输出端处的输出电压提供短路保护信号至所述升压关断时间控制单元，在所述开关功率变换器工作于升压周期的过程中若发生短路故障，则该短路保护信号作用于所述升压关断时间控制单元调节所述升压周期的关断时间与所述输出电压同向变化。
2.根据权利要求1所述的开关功率变换器，其中，所述升压关断时间控制单元通过该关断时间控制信号调节所述开关单元在升压周期的关断时间与所述供电电压同向变化。
3.根据权利要求1所述的开关功率变换器，其中，在所述开关功率变换器正常地工作于升压周期时，该短路保护信号对所述升压关断时间控制单元不发挥作用。
4.根据权利要求1所述的开关功率变换器，其中，在所述开关功率变换器工作于升压周期的过程中若发生短路故障，该短路保护信号作用于所述升压关断时间控制单元还进一步调节所述升压周期的关断时间与所述供电电压反向变化。
5.根据权利要求1所述的开关功率变换器，其中，所述控制电路进一步包括：
调整单元，用于至少将表征所述输出电压的反馈信号与参考信号进行运算，以提供携带该反馈信号与该参考信号之差值信息的调节信号。
6.根据权利要求5所述的开关功率变换器，其中，所述控制电路进一步包括：
升压周期控制单元，其耦接所述升压关断时间控制单元和所述调整单元，并可以基于所述关断时间控制信号和所述调节信号产生升压周期控制信号以控制所述开关单元在升压周期的导通与关断切换。
7.根据权利要求1所述的开关功率变换器，其中，所述升压关断时间控制单元包括：
受控计时电路，受所述供电电压和所述输出电压控制产生所述关断时间控制信号，该关断时间控制信号是第一逻辑状态电平和第二逻辑状态电平交替的数字波形信号，其每次由第二逻辑状态电平跳变为第一逻辑状态电平时触发当前升压周期中的关断时间终止。
8.根据权利要求1所述的开关功率变换器，其中，所述升压关断时间控制单元通过采用受所述输出电压控制的电流源对计时电容充电所得的电容电压与表征所述供电电压的分压信号比较产生所述关断时间控制信号。
9.根据权利要求1所述的开关功率变换器，其中，所述升压关断时间控制单元包括：
第一受控电流源，受所述输出电压控制提供充电电流至计时电容的第一端；
所述计时电容，其第二端耦接至内部逻辑参考地；和
比较器，其第一输入端用于接收表征所述供电电压的分压信号，其第二输入端耦接所述计时电容的第一端，该比较器在其输出端提供所述关断时间控制信号。
10.根据权利要求9所述的开关功率变换器，其中，所述充电电流与所述输出电压成比例且具有设定的压控比例系数。
11.根据权利要求9所述的开关功率变换器，其中，所述分压信号与所述供电电压成比例且具有设定的分压比例系数。
12.根据权利要求1的所述的开关功率变换器，其中，所述升压短路保护单元包括：
第二受控电流源，耦接于第一电流镜的输入端与内部逻辑参考地之间，受所述输出电压控制提供流向内部逻辑参考地的第一调节电流；
第三受控电流源，耦接于芯片内部逻辑供电电压与所述第一电流镜的输入端之间，受所述供电电压控制提供流向所述第一电流镜的输入端的第二调节电流；
所述第一电流镜；和
第二电流镜，其输入端耦接所述第一电流镜的输出端，其中所述升压短路保护单元将该第二电流镜的输出端用作所述短路保护单元的输出端。
13.根据权利要求12所述的开关功率变换器，其中，所述第一调节电流与所述输出电压成比例且具有设定的调节比例系数，所述该第二调节电流与所述供电电压成比例且具有所述设定的调节比例系数。
14.根据权利要求12所述的开关功率变换器，其中，所述第一电流镜具有设定的第一电流镜像比例，将其输入端接收的电流以该设定的第一电流镜像比例复制并在其输出端输出为第一镜像电流。
15.根据权利要求12所述的开关功率变换器，其中，所述第二电流镜具有设定的第二电流镜像比例，将其输入端接收的电流以该设定的第二电流镜像比例复制并在其输出端输出为第二镜像电流。
16.根据权利要求1所述的开关功率变换器，其中，所述开关单元包括：
第一组功率开关对和第二组功率开关对，其中第一组功率开关对中的第一功率开关和第二功率开关串联耦接于该开关功率变换器的输入端和参考地之间，第二组功率开关对中的第三功率开关和第四功率开关串联耦接于该开关功率变换器的和参考地之间。
17.根据权利要求16所述的开关功率变换器，其中所述开关功率变换器工作于升压周期指第二组功率开关对中的第三功率开关和第四功率开关进行互补地导通和关断切换，第一组功率开关对中的第一功率开关持续保持导通、第二功率开关持续保持关断。
18.根据权利要求17所述的开关功率变换器，其中所述开关单元在升压周期的关断时间指所述第三功率开关的关断时间或者所述第四功率开关的导通时间。
19.根据权利要求16所述的开关功率变换器，其中所述开关单元不包括所述第一组功率开关对。
20.根据权利要求19所述的开关功率变换器，其中所述开关功率变换器工作于升压周期指第二组功率开关对中的第三功率开关和第四功率开关进行互补地导通和关断切换。
21.一种升压关断时间自适应调节单元，用于开关功率变换器工作于升压周期时的关断时间控制，该升压关断时间自适应调节单元包括：
第一输入端，耦接所述开关功率变换器的输入端；
第二输入端，耦接所述开关功率变换器的输出端；和
输出端，用于提供关断时间控制信号；其中
该升压关断时间自适应调节单元，被构建用于至少基于该开关功率变换器的输入端处的供电电压和该开关功率变换器的输出端处的输出电压产生所述关断时间控制信号，在所述开关功率变换器正常工作于升压周期时，该关断时间控制信号调节所述开关功率变换器在升压周期的关断时间与所述输出电压反向变化，在所述开关功率变换器工作于升压周期的过程中若发生短路故障，则该关断时间控制信号调节所述升压周期的关断时间与所述输出电压同向变化。
22.根据权利要求21所述的升压关断时间自适应调节单元，进一步包括：
升压关断时间控制单元，用于至少基于所述供电电压和所述输出电压提供所述关断时间控制信号，该升压关断时间控制单元通过该关断时间控制信号调节所述升压周期的关断时间与所述输出电压反向变化；和
升压短路保护单元，用于至少基于所述供电电压和所述输出电压提供短路保护信号至所述升压关断时间控制单元，在所述开关功率变换器工作于升压周期的过程中若发生短路故障，则该短路保护信号作用于所述升压关断时间控制单元调节所述升压周期的关断时间与所述输出电压同向变化。
23.根据权利要求21所述的升压关断时间自适应调节单元，其中，在所述开关功率变换器正常工作于升压周期时，所述关断时间控制信号进一步调节所述升压周期的关断时间与所述供电电压同向变化。
24.根据权利要求21所述的升压关断时间自适应调节单元，其中，在所述开关功率变换器工作于升压周期的过程中若发生短路故障，所述关断时间控制信号还进一步调节所述升压周期的关断时间与所述供电电压反向变化。
25.根据权利要求22所述的升压关断时间自适应调节单元，其中所述升压关断时间控制单元包括：
受控计时电路，受所述供电电压和所述输出电压控制产生所述关断时间控制信号，该关断时间控制信号是第一逻辑状态电平和第二逻辑状态电平交替的数字波形信号，其每次由第二逻辑状态电平跳变为第一逻辑状态电平时触发当前升压周期中的关断时间终止。
26.根据权利要求22所述的升压关断时间自适应调节单元，其中所述升压关断时间控制单元通过采用受所述输出电压控制的电流源对计时电容充电所得的电容电压与表征所述供电电压的分压信号比较产生所述关断时间控制信号。
27.根据权利要求22所述的升压关断时间自适应调节单元，其中，所述升压关断时间控制单元包括：
第一受控电流源，受所述输出电压控制提供充电电流至计时电容的第一端；
所述计时电容，其第二端耦接至内部逻辑参考地；和
比较器，其第一输入端用于接收表征所述供电电压的分压信号，其第二输入端耦接所述计时电容的第一端，该比较器在其输出端提供所述关断时间控制信号。
28.根据权利要求22所述的升压关断时间自适应调节单元，其中，所述升压短路保护单元包括：
第二受控电流源，耦接于第一电流镜的输入端与内部逻辑参考地之间，受所述输出电压控制提供流向内部逻辑参考地的第一调节电流；
第三受控电流源，耦接于芯片内部逻辑供电电压与所述第一电流镜的输入端之间，受所述供电电压控制提供流向所述第一电流镜的输入端的第二调节电流；
所述第一电流镜；和
第二电流镜，其输入端耦接所述第一电流镜的输出端，其中所述升压短路保护单元将该第二电流镜的输出端用作所述短路保护单元的输出端。
29.一种升压短路保护单元，用于开关功率变换器工作于升压周期时的短路保护，其特征在于：
该升压短路保护单元，用于至少基于该开关功率变换器的输入端处的供电电压和该开关功率变换器的输出端处的输出电压提供短路保护信号，在所述开关功率变换器工作于升压周期的过程中若发生短路故障，则该短路保护信号调节所述开关功率变换器在升压周期的关断时间与所述输出电压同向变化。
30.根据权利要求29所述的升压短路保护单元，其特征在于包括：
受控电流源，耦接于第一电流镜的输入端与内部逻辑参考地之间，受所述输出电压控制提供流向内部逻辑参考地的第一调节电流；
另一受控电流源，耦接于芯片内部逻辑供电电压与所述第一电流镜的输入端之间，受所述供电电压控制提供流向所述第一电流镜的输入端的第二调节电流；
所述第一电流镜，基于其输入端接收的电流在其输出端输出第一镜像电流；和
第二电流镜，其输入端耦接所述第一电流镜的输出端，基于其输入端接收的电流在其输出端输出第二镜像电流，其中所述升压短路保护单元将该第二镜像电流用作所述短路保护信号输出。
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