CN113872148A - 一种欠压保护电路、装置及方法 - Google Patents

一种欠压保护电路、装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113872148A
CN113872148A CN202010610382.5A CN202010610382A CN113872148A CN 113872148 A CN113872148 A CN 113872148A CN 202010610382 A CN202010610382 A CN 202010610382A CN 113872148 A CN113872148 A CN 113872148A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
unit
pulse signal
pulse
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010610382.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113872148B (zh
Inventor
王文情
柳婧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BYD Semiconductor Co Ltd
Original Assignee
BYD Semiconductor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BYD Semiconductor Co Ltd filed Critical BYD Semiconductor Co Ltd
Priority to CN202010610382.5A priority Critical patent/CN113872148B/zh
Priority to PCT/CN2021/102906 priority patent/WO2022002000A1/zh
Priority to EP21832884.7A priority patent/EP4175097A4/en
Publication of CN113872148A publication Critical patent/CN113872148A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113872148B publication Critical patent/CN113872148B/zh
Priority to US18/145,216 priority patent/US20230117084A1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/24—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to undervoltage or no-voltage
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0007—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/22—Modifications for ensuring a predetermined initial state when the supply voltage has been applied
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/0081—Power supply means, e.g. to the switch driver
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/38—Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
    • H04L25/40—Transmitting circuits; Receiving circuits
    • H04L25/49—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
    • H04L25/4902—Pulse width modulation; Pulse position modulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

本发明提供了一种欠压保护电路，主要解决超高压的功率管驱动电路次边发生欠压时如何确保产生脉冲信号可以被主边输入模块准确采样到的问题，包括：主边输入模块和次边输出模块，所述次边输出模块包括：欠压判定单元：用于比较次边输出模块电压与预设电压的大小，当所述次边输出模块电压大于或等于预设电压时输出第一控制信号，当所述次边输出模块电压小于预设电压时输出第二控制信号；脉冲信号发生单元：用于根据所述第一控制信号发出周期性第一脉冲信号，以及根据第二控制信号发出第二脉冲信号，第二脉冲信号的脉宽大于第一脉冲信号的脉宽；所述欠压判定单元与所述脉冲信号发生单元连接；所述主边输入模块用于根据第一脉冲信号判定所述次边输出模块为未欠压状态，以及根据所述第二脉冲信号判定所述次边输出模块为欠压保护状态。

Description

一种欠压保护电路、装置及方法
技术领域
本发明涉及脉宽调制的欠压保护领域，特别是一种欠压保护电路、装置及方法。
背景技术
在超高压的功率管驱动电路中，由于输入端与输出端的电源域不同，一般输入端为0V，输出端则高达几百V甚至1000多V。因此需要对输入与输出进行隔离处理。由于输入输出级被隔离，输入级将无法直接检测到输出级电源电压的情况。
在现有的方案中，输入输出端需要用到频率发生器，即需要提供时钟信号用于欠压回复信号的发送和接收，这样则会导致额外电路的产生；同时输入输出信号的发送和判定频率需要对应，在一定程度上降低了输入端的响应速度。为了提高输入端的响应速度，往往会把时钟频率做到很高，大大加大了芯片的损耗。
发明内容
本申请内容旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明提供一种欠压保护电路和装置，包括：主边输入模块和次边输出模块，所述次边输出模块包括：欠压判定单元：用于比较次边输出模块电压与预设电压的大小，当所述次边输出模块电源电压大于或等于预设电压时输出第一控制信号，当所述次边输出模块电压小于预设电压时输出第二控制信号；脉冲信号发生单元：用于根据所述第一控制信号发出周期性第一脉冲信号，以及根据第二控制信号发出第二脉冲信号，第二脉冲信号的脉宽大于第一脉冲信号的脉宽；所述欠压判定单元与所述脉冲信号发生单元连接；
所述主边输入模块用于根据第一脉冲信号判定所述次边输出模块为未欠压状态，以及根据所述第二脉冲信号判定所述次边输出模块为欠压保护状态。
优选地，所述主边输入模块还用于在预设时间内未接收到所述第一脉冲信号，判断所述次边输出模块为欠压保护状态。
优选地，所述脉冲信号发生单元包括周期性窄脉冲产生单元和边沿信号产生单元；所述周期性窄脉冲产生单元用于在未欠压状态发出周期性的脉冲信号；所述边沿信号产生单元用于在欠压保护状态发出脉冲信号；所述周期性窄脉冲产生单元的第一输入端用于输入第一PWM信号，所述周期性窄脉冲产生单元的第二输入端与所述欠压判定单元的输出端连接，所述周期性窄脉冲产生单元的输出端与所述边沿信号产生单元的输出端连接，所述边沿信号产生单元的输入端与所述欠压判定单元的输出端连接。
优选地，所述主边输入模块包括： 用于根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号判断次边输出模块的状态。
优选地，所述次边输出模块还包括，信号发送单元：用于将所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号发送至所述主边输入模块；所述主边输入模块还包括：信号接收单元，用于接收所述信号发送单元的所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号；所述周期性窄脉冲产生单元和所述边沿信号产生单元的输出端分别连接所述信号发送单元的输入端，所述信号发送单元的输出端与所述信号接收单元的输入端连接，所述信号接收单元的输出端与所述判定模块连接。
优选地，所述判定模块包括周期性窄脉冲信号判定单元和信号脉冲宽度判定单元，所述周期性窄脉冲信号判定单元，用于接收所述周期性窄脉冲产生单元产生的脉冲；所述信号脉冲宽度判定单元，用于接收并判断所述边沿信号产生单元产生的脉冲；所述周期性窄脉冲信号判定单元的第一输入端与第二PWM信号输入端连接，所述周期性窄脉冲信号判定单元的第二输入端与所述信号接收单元的输出端连接，所述周期性窄脉冲信号判定单元的输出端与所述信号脉冲宽度判定单元的输出端和EN信号连接；所述信号脉冲宽度判定单元的输入端与所述信号接收单元的输出端连接。
优选地，所述信号发送单元的发送频率大于所述信号接收单元的接收频率。
优选地，获取所述次边输出模块电压与所述预设电压，欠压判定单元将获取所述次边输出模块电压与所述预设电压比较，以使得输出所述第一控制信号或所述第二控制信号；脉冲信号发生单元根据接收到的所述第一控制信号发出周期性第一脉冲信号，以及根据第二控制信号发出第二脉冲信号；判定模块根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号判断次边输出模块的状态。
优选地，根据判定模块根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号判断次边输出模块的状态，包括：根据获取所述第一脉冲信号，以判断次边输出模块为未欠压状态；根据获取所述第二脉冲信号，以判断次边输出模块为欠压保护状态
本申请还提供一种欠压保护装置，包括前述隔离器和任一种欠压保护电路。
本专利所采用的方案不增加额外的时钟电路以及不增加主次边芯片模块损耗的同时，确保主边输入模块不会误动作的前提下，能够更加快速的对次边输出模块的欠压保护和回复进行实时的反应，同时提高了主边输入模块对次边输入模块欠压状态采集的准确性。
附图说明
图1是本发明欠压保护电路实施例的次边输出模块的图;
图2是本发明欠压保护电路实施例的原理结构图;
图3是本发明欠压保护电路实施例的边沿信号产生模块具体实现电路图；
图4是本发明欠压保护电路实施例的波形图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本专利所采用的方案不增加额外的时钟电路以及不增加主次边芯片模块损耗的同时，确保主边输入模块不会误动作的前提下，能够更加快速的对次边输出模块的欠压保护和回复进行实时的反应，也同时保留了未欠压状态下第一脉冲信号的发送。
如图1所示，其中包括，欠压判定单元用于比较次边输出模块电压与预设电压的大小，当次边输出模块电压大于或等于预设电压时，欠压判定单元输出第一控制信号；当次边输出模块电压小于预设电压时，欠压判定单元输出第二控制信号；还包括脉冲信号发生单元：用于根据接收到的控制信号去产生相应的脉冲信号，当接收到第一控制信号时，脉冲信号发生单元发生周期性第一脉冲信号；并且当接收到第二控制信号时，脉冲信号发生单元发生第二脉冲信号；第二脉冲信号是非周期性信号，在发生次边输出模块发生欠压的瞬间产生第二脉冲信号，第二脉冲信号的脉宽大于第一脉冲信号的脉宽，还包括：信号发送单元，用于将第一脉冲信号和第二脉冲信号发送至主边输入模块，当主边输入模块接收到第一脉冲信号时，判定次边输出模块为未欠压状态，也就是说次边输出模块为暂未发生欠压的状态；当主边输入模块接收到第二脉冲信号时，判定次边输出模块为欠压保护状态，也就是说次边输出模块为已经发生欠压的状态，解决超高压的功率管驱动电路次边发生欠压时如何确保产生脉冲信号可以被主边准确采样到的问题。
如图4所示，其中欠压判定单元主要实现对次边输出模块电源电压的判定，当次边输出模块电压高过设定的欠压回复阈值时，欠压判定单元输出UV信号为“1”电平，反之当电源电压低过设定的欠压保护阈值时，即欠压状态下，欠压判定单元输出UV信号为“0”电平。
在一实施例中，所述第二脉冲信号为一个宽脉冲。
具体的，当接收到第二控制信号时，脉冲信号发生单元发生第二脉冲信号；第二脉冲信号是不同于周期性第一脉冲信号，而是非周期性信号，也就是说第一脉冲信号是属于一种持续性发出的信号，假设第一脉冲信号的脉冲宽度时间t1为2us，而第二脉冲信号则是仅在次边输出模块发生欠压的瞬间，产生一个比较宽的脉冲信号，假设第二脉冲信号的脉冲宽度时间t2为10us，而第二脉冲信号的脉宽是要大于第一脉冲信号的脉宽的，也就是说t2＞t1；在未欠压状态下会持续发送脉冲之外，在发生欠压保护的瞬间也会同时向主边输入模块发送一个比较宽的脉冲信号，使主边输入模块可以通过脉冲的宽度进行检测判断次边输出模块是否发生欠压。
在一实施例中，所述主边输入模块还用于在预设时间内未接收到所述第一脉冲信号，判断所述次边输出模块为欠压保护状态。
具体的，主边输入模块根据第一脉冲信号和第二脉冲信号来判定次边输出模块的状态，而第一脉冲信号是持续性发出的脉冲信号，所以主边输入模块是持续性的接收到次边输出模块传输的第一脉冲信号，而当发生欠压时，主边输入模块无法接收到次边输出模块输出第一脉冲信号，则认为次边输出模块为欠压保护状态，使主次边芯片的欠压保护有双重的信号判定：首先可以通过欠压控制变压器引脚的脉冲宽度判定，当第二脉冲信号宽度>设定的欠压脉冲宽度阈值时，则认为次边输出模块处于欠压欠压保护状态；其次可以通过持续采样欠压控制变压器引脚的脉冲来判定，当超过设定的时间周期内主边输入模块没有采样到第一脉冲信号，则同样认为次边输出模块处于欠压保护状态。
如图2所述，在一实施例中，所述脉冲信号发生单元包括周期性窄脉冲产生单元和边沿信号产生单元；所述周期性窄脉冲产生单元用于在未欠压状态发出周期性的脉冲信号；所述边沿信号产生单元用于在欠压保护状态发出脉冲信号；
所述周期性窄脉冲产生单元的第一输入端用于输入第一PWM信号，所述周期性窄脉冲产生单元的第二输入端与所述欠压判定单元的输出端连接，所述周期性窄脉冲产生单元的输出端与所述边沿信号产生单元的输出端连接，所述边沿信号产生单元的输入端与所述欠压判定单元的输出端连接。
所述脉冲信号发生单元还包括和第一运算单元；所述周期性窄脉冲产生单元的第一输入端用于输入第一PWM信号，所述模块的第二输入端与欠压判定单元的输出端连接，所述周期性窄脉冲产生单元的输出端与第一运算单元的第一输入端连接，所述边沿信号产生单元的输入端与所述欠压判定单元的输出端连接，所述边沿信号产生单元的输出端与所述第一运算单元的第二输入端连接，所述第一运算单元的输出端与所述信号发送单元连接，也就是说，周期性窄脉冲产生单元的输出端与边沿信号产生单元的输出端连接，后连接第一运算单元。
具体的，如图3所示，对于次边输出模块，其脉冲信号发生单元主要周期性窄脉冲产生单元、边沿信号产生单元和第一运算单元共同组成；边沿信号产生单元受欠压判定单元控制，边沿信号产生单元里包括有延时子单元，欠压判定单元输出UV信号提供给边沿信号产生单元里的延时子单元，延时子单元产生UVD信号，其中UVD信号与输入的UV信号同相，且存在一个设定的延时，其延时时间根据UV信号状态不同下输出也不同。
例如，当UV信号从“0”翻转为“1”时，此时为次边输出模块电源未欠压状态，对应的延时时间为t1，比较短（比如2us）；当UV信号从“1”翻转为“0”时，此时为次边输出模块电源欠压保护状态，其对应的延时时间为t2，比较长（比如10us）；UV信号和UVD信号经过一些逻辑处理，得到BPUL信号，对应UV信号上升或者下降时由延时子单元所产生的脉冲宽度，考虑到延时时间与UV信号状态的对应关系，未欠压状态下所对应的BPUL信号脉冲宽度会比较窄，例如t1，而欠压保护状态下所对应的BPUL信号脉冲宽度较宽，例如t2；其对应的脉冲波形示意图见图4。
周期性窄脉冲产生单元受系统的输入PWM1信号以及欠压判定信号UV共同控制，在欠压欠压保护状态下，即UV=“0”时，周期性窄脉冲产生单元将不会发出有效信号，此时该模块输出信号PPUL=“0”；在欠压未欠压状态下，此时UV=“1”，周期性窄脉冲产生模块将受PWM1控制，由PWM1的信号沿触发产生脉冲信号，由于PWM1信号为输入的周期性信号，因此触发产生的脉冲信号PPUL也是与PWM1同步的周期性信号，周期性窄脉冲产生单元所产生的窄脉冲信号宽度保持一致且比较窄，也就是设定为近似t1的脉冲宽度。
通过以上的模块分析次边输出模块的工作过程如下:
1、当次边输出模块的初始电源低于欠压判定单元的欠压保护阈值时，UV输出信号保持“0”电平，此时BPUL无输出信号，PPUL无输出信号，得到UVP输出保持“0”电平，次边输出模块的信号发送单元不工作；
2、当次边输出模块的电源电压逐渐上升至高于欠压回复阈值时，UV输出信号由“0”电平翻转为“1”电平的瞬间，边沿信号产生单元将被触发，BPUL输出一个较窄脉宽t1的脉冲，UVP信号随之发出相同的脉冲，提供到信号发送单元，并通过隔离器将信号传递到主边芯片进行处理；
3、之后一直到次边输出模块电源下降到低于次边欠压保护阈值之前，UV的输出信号都将保持’1’电平，此时周期性窄脉冲产生模块将以PWM1为触发信号，发出周期性的窄脉冲，第一脉冲信号的脉冲宽度时间约为t1的信号，再由UVP提供给信号发送单元，通过隔离器将信号传递到主边芯片进行处理；
4、当次边芯片电源由高电压逐渐下降到低于次边欠压保护阈值的时候，在UV输出信号由’1’电平翻转为’0’电平瞬间，边沿信号产生单元将被触发，BPUL给出一个较宽脉宽的第二脉冲信号的脉冲宽度时间t2的脉冲，UVP信号随之发出相同脉冲信号，并且将其提供到信号发送单元，通过隔离器将信号传递到主边芯片进行处理。
脉冲周期采用次边输出模块芯片的PWM信号控制，做到不需要额外增加电路的前提下使主次边采样频率能很好的匹配，使主次边芯片的欠压保护有双重的信号判定。
在一实施例中，主边输入模块包括：判定模块，用于根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号判断次边输出模块的状态。
具体的，主边输入模块则由判定模块、周期性窄脉冲信号判定单元、RS触发器及CPU等共同组成，信号接收单元，是用于接收次边输出模块发送模块的第一脉冲信号和第二脉冲信号，判定模块，用于根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号判断次边输出模块的状态，RS触发器，是用于将用于根据第一脉冲信号和第二脉冲信号输出UV信号给CPU，CPU：用于根据接收到第一脉冲信号输出的UV信号执行未欠压状态操作，根据接收到第二脉冲信号输出的UV信号执行欠压保护状态操作。
在一实施例中，次边输出模块还包括，信号发送单元：用于将所述第一脉冲信号和第二脉冲信号发送至所述主边输入模块；主边输入模块还包括：信号接收单元，用于接收信号发送单元的所述第一脉冲信号和第二脉冲信号；所述周期性窄脉冲产生单元和所述边沿信号产生单元的输出端分别连接所述信号发送单元的输入端，所述信号发送单元的输出端与所述信号接收单元的输入端连接，所述信号接收单元的输出端与所述判定模块连接。
在一实施例中，所述判定模块包括周期性窄脉冲信号判定单元和信号脉冲宽度判定单元，所述周期性窄脉冲信号判定单元，用于接收所述周期性窄脉冲产生单元产生的脉冲；所述信号脉冲宽度判定单元，用于接收并判断所述边沿信号产生单元产生的脉冲；所述周期性窄脉冲信号判定单元的第一输入端与第二PWM信号输入端连接，所述周期性窄脉冲信号判定单元的第二输入端与所述信号接收单元的输出端连接，所述周期性窄脉冲信号判定单元的输出端与所述信号脉冲宽度判定单元的输出端和EN信号连接；所述信号脉冲宽度判定单元的输入端与所述信号接收单元的输出端连接。
判定模块还包括第二运算单元，所述周期性窄脉冲信号判定单元的输出端与所述信号脉冲宽度判定单元的输出端和EN信号连接，后与第二运算单元连接，具体的，周期性窄脉冲信号判定单元的第一输入端与第二PWM信号输入端连接，周期性窄脉冲信号判定单元的第二输入端与信号接收单元的输出端连接，周期性窄脉冲信号判定单元的输出端与第二运算单元的第一输入端连接；信号脉冲宽度判定单元的输入端与信号接收单元的输出端连接，信号脉冲宽度判定模块的输出端与第二运算单元的第二输入端连接；第二运算单元的第三输入端输入EN信号。
如图2所示，其中信号脉冲宽度判定单元主要用于实现对信号接收单元所接收到的次边输出模块芯片发送的脉冲信号的宽度判定，此处假设定脉冲宽度判定阈值为t3，当判定信号接收单元所接收到的信号RX的脉冲宽度小于t3，则该模块输出信号UVF输出为“0”；反之当RX的脉冲宽度大于或等于t3，则UVF输出为“1”。
此处t3的时间设定主要参考次边输出模块芯片的第一脉冲信号的脉冲宽度时间t1和第二脉冲信号的脉冲宽度时间t2的时间设定，假设次边芯片所发送脉冲宽度t1为2us，t2为10us，则t3设定要大于2us且小于10us，比如可以设定为5us 、6us、8us等。
周期性窄脉冲信号判定单元受信号接收单元输出RX信号以及系统工作信号PWM2的控制，PWM2信号用于产生与其周期性相关的输出，此处可简单的对PWM2信号进行分频；假设此处对PWM2信号采用四分频，在RX保持“0”的前提下，PWM2输入四个周期，则PB2输出将跳变为“1”。而RX信号则实现对周期性窄脉冲信号发生器的复位，一旦RX=“1”，则内部电路分频器将被复位，即需要重新开始计数，确保输出PB2信号保持“0”。
在一实施例中，第二运算单元单元的输出端与所述触发器的R输入端连接，所述触发器的S输入端与所述信号接收单元的输出端连接，所述触发器的输出端与所述CPU连接，所述信号发送单元的发送频率大于所述信号接收单元的接收频率。
主边输入模块搭配次边输出模块的工作过程如下描述：
1、当初始次边输出芯片电源电压很低的情况下，次边欠压保护模块是没有信号发送出去的，而第二运算单元单元的输出端与所述触发器的R输入端连接，所述触发器的S输入端与信号接收单元的输出端连接，所述触发器的输出端与所述CPU连接；当主边输入模块包含的信号接收单元输出为“0”电平时，那么S触发器的S输入端同样也为“0”电平，此时的主边输入模块由于使能信号EN为“1”电平，（使能信号EN信号通常受电源控制，现在假定上电过程中的使能信号EN为“1”电平的情况下，一旦电源建立则使能信号EN为“0”电平，那么使能信号EN只作为上电初始化，而在后续的分析中，都是假设使能信号EN为“0”电平的情况下），RS触发器输出信号即次边电源欠压判定输出信号UV2=“0”电平，则代表次边输出模块处于欠压的状态。
2、一旦次边输出模块芯电源电压上升到高于次边欠压回复阈值时，次边输出模块将持续性的输出脉冲宽度为t1的方波信号，周期性窄脉冲产生模块同步信号PWM1的脉冲信号会经过信号接收单元提供给主边输入模块，并输出脉冲波形为RX的信号提供给RS触发器的S端，使RS触发器输出UV2翻转至1“电平”。
同时又由于RX信号脉冲宽度是比较窄的脉冲信号，因此信号脉冲宽度判定单元输出信号UVF将会保持“0”电平，同时由于次边发送模块过来的脉冲周期与信号PWM1同步，信号PWM1与信号PWM2同样作为系统工作信号，两者的频率近似相等，因此RX的信号频率将远高于PWM2信号经过分频后的信号频率，因此周期性窄脉冲信号发生器的输出PB2信号将保持“0”电平输出；即此时RS触发器的R输入端将保持“0”电平输入，因此其输出UV2将保持“1”电平，代表次边输出模块电源电压处于正常供电的状态。
3、一旦次边输出模块电源电压下降到低于次边输出模块欠压保护阈值的情况下，则次边输出模块将立刻发出一个第二脉冲信号的脉冲宽度时间为t2的瞬时的脉冲信号，此时主边输入模块接收到RX信号，通过信号脉冲宽度判定单元得到输出信号UVF的翻转至“1”电平，即RS触发器的R端将为“1”电平，因此输出UV2信号的输出将翻转为“0”电平，代表此时次边输出模块正在处于欠压保护的状态。此处RX信号同时也提供给RS触发器的S端信号，但是由于UVF信号是RX信号经过处理后的输出信号，与RX信号相比的话会存在一定的延时，也就是说RX信号会比UVF信号先翻转为“0”电平信号，因此也是可以保证UV2信号在输出的过程中不受RX信号翻转的影响或干扰。
此外，一旦次边输入模块发生欠压保护，在除了可以接收到在次边输入模块欠压瞬间所发出的t2脉宽的脉冲信号以外，次边输入模块将不会再发送脉冲给主边输入模块，因此主边输入模块的周期性窄脉冲信号判定单元会在经过几个周期的PWM2信号输出后，输出信号也会翻转为“1”电平，同样的进一步确保了UV2信号的正确输出。
一种欠压保护方法，获取所述次边输出模块电压与所述预设电压，欠压判定单元将获取所述次边输出模块电压与所述预设电压比较，以使得输出所述第一控制信号或和所述第二控制信号；脉冲信号发生单元根据接收到的所述第一控制信号发出周期性第一脉冲信号，以及根据第二控制信号发出第二脉冲信号；判定模块根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号判断次边输出模块的状态。
具体的，根据判定模块根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号判断次边输出模块的状态，包括：根据获取所述第一脉冲信号，以判断次边输出模块为未欠压状态；根据获取所述第二脉冲信号，以判断次边输出模块为欠压保护状态。
一种欠压保护装置，包括隔离器和前述任一种欠压保护电路，输出异常故障信号是通过次边输出模块反馈给隔离器，主边输入模块又经过隔离器传输接收到的输出反馈异常故障信号的过程，主边输入模块连接隔离器的一端，隔离器的另一端与次边输出模块连接，构成了一种欠压保护装置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种欠压保护电路，包括：主边输入模块和次边输出模块，所述主边输入模块与所述次边输出模块连接，其特征在于，所述次边输出模块包括：
欠压判定单元：用于比较次边输出模块电压与预设电压的大小，当所述次边输出模块电压大于或等于预设电压时输出第一控制信号，当所述次边输出模块电压小于预设电压时输出第二控制信号；
脉冲信号发生单元：用于根据所述第一控制信号发出周期性第一脉冲信号，以及根据第二控制信号发出第二脉冲信号，第二脉冲信号的脉宽大于第一脉冲信号的脉宽；
所述欠压判定单元与所述脉冲信号发生单元连接；
所述主边输入模块用于根据第一脉冲信号判定所述次边输出模块为未欠压状态，以及根据所述第二脉冲信号判定所述次边输出模块为欠压保护状态。
2.如权利要求1所述的欠压保护电路，其特征在于，所述主边输入模块还用于在预设时间内未接收到所述第一脉冲信号，判断所述次边输出模块为欠压保护状态。
3.如权利要求1所述的欠压保护电路，其特征在于，
所述脉冲信号发生单元包括周期性窄脉冲产生单元和边沿信号产生单元；
所述周期性窄脉冲产生单元用于在未欠压状态发出周期性的脉冲信号；
所述边沿信号产生单元用于在欠压保护状态发出脉冲信号；
所述周期性窄脉冲产生单元的第一输入端用于输入第一PWM信号，所述周期性窄脉冲产生单元的第二输入端与所述欠压判定单元的输出端连接，所述周期性窄脉冲产生单元的输出端与所述边沿信号产生单元的输出端连接，所述边沿信号产生单元的输入端与所述欠压判定单元的输出端连接。
4.如权利要求3所述的欠压保护电路，其特征在于，
所述主边输入模块包括：
判定模块：用于根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号判断次边输出模块的状态。
5.如权利要求4所述的欠压保护电路，其特征在于，所述次边输出模块还包括，信号发送单元：用于将所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号发送至所述主边输入模块；所述主边输入模块还包括：信号接收单元，用于接收所述信号发送单元的所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号；所述周期性窄脉冲产生单元和所述边沿信号产生单元的输出端分别连接所述信号发送单元的输入端，所述信号发送单元的输出端与所述信号接收单元的输入端连接，所述信号接收单元的输出端与所述判定模块连接。
6.如权利要求4所述的欠压保护电路，其特征在于，所述判定模块包括周期性窄脉冲信号判定单元和信号脉冲宽度判定单元，
所述周期性窄脉冲信号判定单元，用于接收所述周期性窄脉冲产生单元产生的脉冲；
所述信号脉冲宽度判定单元，用于接收并判断所述边沿信号产生单元产生的脉冲；
所述周期性窄脉冲信号判定单元的第一输入端与第二PWM信号输入端连接，所述周期性窄脉冲信号判定单元的第二输入端与所述信号接收单元的输出端连接，所述周期性窄脉冲信号判定单元的输出端与所述信号脉冲宽度判定单元的输出端和EN信号连接；所述信号脉冲宽度判定单元的输入端与所述信号接收单元的输出端连接。
7.如权利要求5所述的欠压保护电路，其特征在于，所述信号发送单元的发送频率大于所述信号接收单元的接收频率。
8.一种欠压保护方法，其特征在于，包括权利要求1-8所述的欠压保护电路，
获取所述次边输出模块电压与所述预设电压，
欠压判定单元将获取所述次边输出模块电压与所述预设电压比较，以使得输出所述第一控制信号或所述第二控制信号；
脉冲信号发生单元根据接收到的所述第一控制信号发出周期性第一脉冲信号，以及根据第二控制信号发出第二脉冲信号；
判定模块根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号判断次边输出模块的状态。
9.如权利要求8所述的欠压保护方法，其特征在于，根据判定模块根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号判断次边输出模块的状态，包括：
根据获取所述第一脉冲信号，以判断次边输出模块为未欠压状态；
根据获取所述第二脉冲信号，以判断次边输出模块为欠压保护状态。
10.一种欠压保护装置，其特征在于，包括隔离器和权利要求1-7所述的欠压保护电路。
CN202010610382.5A 2020-06-30 2020-06-30 一种欠压保护电路、装置及方法 Active CN113872148B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010610382.5A CN113872148B (zh) 2020-06-30 2020-06-30 一种欠压保护电路、装置及方法
PCT/CN2021/102906 WO2022002000A1 (zh) 2020-06-30 2021-06-29 一种欠压保护电路和装置
EP21832884.7A EP4175097A4 (en) 2020-06-30 2021-06-29 CIRCUIT AND UNDERVOLTAGE PROTECTION DEVICE
US18/145,216 US20230117084A1 (en) 2020-06-30 2022-12-22 Under voltage protection circuit and device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010610382.5A CN113872148B (zh) 2020-06-30 2020-06-30 一种欠压保护电路、装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113872148A true CN113872148A (zh) 2021-12-31
CN113872148B CN113872148B (zh) 2022-12-13

Family

ID=78980997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010610382.5A Active CN113872148B (zh) 2020-06-30 2020-06-30 一种欠压保护电路、装置及方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230117084A1 (zh)
EP (1) EP4175097A4 (zh)
CN (1) CN113872148B (zh)
WO (1) WO2022002000A1 (zh)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080310199A1 (en) * 2007-06-15 2008-12-18 Yueh-Chang Tsai Power supply protection apparatus and related method
US20100097113A1 (en) * 2008-10-20 2010-04-22 Rohm Co., Ltd. Pulse generating circuit and pulse width modulator
US20110228570A1 (en) * 2010-03-16 2011-09-22 En Li Switching mode power supplies with primary side control and associated methods of control
CN103326706A (zh) * 2013-05-27 2013-09-25 上海奔赛电子科技发展有限公司 一种集成电路的滤波电路以及集成电路
CN103546020A (zh) * 2013-10-28 2014-01-29 北京京铁信达铁路设备有限公司 高压igbt驱动及保护电路
CN104052248A (zh) * 2014-06-25 2014-09-17 台达电子企业管理（上海）有限公司 电力变换装置及其保护信号传递方法
WO2016037511A1 (zh) * 2014-09-10 2016-03-17 广州金升阳科技有限公司 一种电源保护控制方法
US20160149480A1 (en) * 2014-11-21 2016-05-26 Power Forest Technology Corporation Power supply with low voltage protection and method of operating the same
CN105958435A (zh) * 2016-06-24 2016-09-21 中航太克（厦门）电力技术股份有限公司 一种基于fpga的电网过欠压检测电路及方法
CN109739710A (zh) * 2019-01-04 2019-05-10 华大半导体有限公司 一种欠压检测电路和检测欠压的方法
US20190260199A1 (en) * 2018-02-16 2019-08-22 Microchip Technology Incorporated Under-voltage and Over-voltage Protection Using a Single Comparator
CN110854819A (zh) * 2019-12-13 2020-02-28 陕西亚成微电子股份有限公司 一种集成Xcap电容放电和输入欠压保护的方法和电路
CN111106596A (zh) * 2019-12-13 2020-05-05 珠海格力电器股份有限公司 一种上桥臂igbt驱动电源欠压保护电路、控制方法及电机驱动器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9421402D0 (en) * 1994-10-21 1994-12-07 Plessey Semiconductors Ltd Power switch driver
US5900683A (en) * 1997-12-23 1999-05-04 Ford Global Technologies, Inc. Isolated gate driver for power switching device and method for carrying out same
US9948175B2 (en) * 2010-10-25 2018-04-17 Analog Devices, Inc. Soft-start control system and method for an isolated DC-DC converter with secondary controller
CN203457063U (zh) * 2013-09-13 2014-02-26 深圳市金威源科技股份有限公司 一种高频开关电源输出整流电路
EP2996232B1 (en) * 2013-11-22 2019-01-02 Fuji Electric Co., Ltd. Power semiconductor module drive control system and power semiconductor module control circuit
US9413232B2 (en) * 2014-06-30 2016-08-09 Texas Instruments Incorporated Droop reduction circuit for charge pump buck converter
CN206601436U (zh) * 2017-01-13 2017-10-31 北京新能源汽车股份有限公司 一种驱动板欠压检测电路
US10554456B2 (en) * 2017-08-23 2020-02-04 Semiconductor Components Industries, Llc Circuits and methods for bi-directional data communication over isolation channels
JP7176192B2 (ja) * 2018-02-06 2022-11-22 株式会社デンソー スイッチの駆動装置

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080310199A1 (en) * 2007-06-15 2008-12-18 Yueh-Chang Tsai Power supply protection apparatus and related method
US20100097113A1 (en) * 2008-10-20 2010-04-22 Rohm Co., Ltd. Pulse generating circuit and pulse width modulator
US20110228570A1 (en) * 2010-03-16 2011-09-22 En Li Switching mode power supplies with primary side control and associated methods of control
CN103326706A (zh) * 2013-05-27 2013-09-25 上海奔赛电子科技发展有限公司 一种集成电路的滤波电路以及集成电路
CN103546020A (zh) * 2013-10-28 2014-01-29 北京京铁信达铁路设备有限公司 高压igbt驱动及保护电路
CN104052248A (zh) * 2014-06-25 2014-09-17 台达电子企业管理（上海）有限公司 电力变换装置及其保护信号传递方法
WO2016037511A1 (zh) * 2014-09-10 2016-03-17 广州金升阳科技有限公司 一种电源保护控制方法
US20160149480A1 (en) * 2014-11-21 2016-05-26 Power Forest Technology Corporation Power supply with low voltage protection and method of operating the same
CN105958435A (zh) * 2016-06-24 2016-09-21 中航太克（厦门）电力技术股份有限公司 一种基于fpga的电网过欠压检测电路及方法
US20190260199A1 (en) * 2018-02-16 2019-08-22 Microchip Technology Incorporated Under-voltage and Over-voltage Protection Using a Single Comparator
CN109739710A (zh) * 2019-01-04 2019-05-10 华大半导体有限公司 一种欠压检测电路和检测欠压的方法
CN110854819A (zh) * 2019-12-13 2020-02-28 陕西亚成微电子股份有限公司 一种集成Xcap电容放电和输入欠压保护的方法和电路
CN111106596A (zh) * 2019-12-13 2020-05-05 珠海格力电器股份有限公司 一种上桥臂igbt驱动电源欠压保护电路、控制方法及电机驱动器

Also Published As

Publication number Publication date
EP4175097A1 (en) 2023-05-03
EP4175097A4 (en) 2023-12-27
WO2022002000A1 (zh) 2022-01-06
US20230117084A1 (en) 2023-04-20
CN113872148B (zh) 2022-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5555213A (en) Interface circuit, system and method for interfacing an electronic device and a synchronous state machine having different clock speeds
EP1972058B1 (en) Serial data communication system and method
US11054498B2 (en) System and method of configuring an external radar device through high speed reverse data transmission
US11264972B2 (en) Synchronizing pulse-width modulation control
EP1237282B1 (en) Circuit for the detection of clock signal period abnormalities
CN113872148B (zh) 一种欠压保护电路、装置及方法
CN103092256A (zh) 时钟频率调整电路及其时钟频率调整方法
CN108614206B (zh) 一种芯片测试装置、测试方法及测试板
WO2022058286A1 (en) A bidirectional communication circuit and a method for operating a bidirectional communication circuit
CN105306022B (zh) 一种用于异步电路四相位握手协议的非对称延时装置
JP4356051B2 (ja) データを交換するための方法および装置
CN105676981B (zh) 一种复位电路、工作方法及复位方法
CN109449741A (zh) 激光能量控制系统和方法
CN112886951A (zh) 一种高精度守时设备的多时钟源无缝切换电路及方法
CN113162587A (zh) 时钟频率异常偏差检测电路
CN105048787A (zh) 一种针对多电平级联型高压变频器的光纤集成通信方法
CN112286841B (zh) 一种数据同步方法及寄存器
CN104917497A (zh) 一种基于逻辑延时锁定的抗干扰电路及方法
CN112052119B (zh) 一种fpga芯片的时钟状态单粒子效应检错装置及方法
CN101877585B (zh) 振荡电路及其驱动电路
CN110932719B (zh) 开关电源的时钟信号切换方法
CN101976228B (zh) 在电平触发中断方式中响应短脉冲中断请求的装置及方法
CN105458460A (zh) 数字逆变焊机及其开机自检方法
CN107783915A (zh) 用于mcu的端口复用方法和装置
CN116418436A (zh) 用于低压i2c通讯的校准装置、系统和方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant