CN114900028A - 过流保护装置、变换器控制装置及电子设备 - Google Patents

过流保护装置、变换器控制装置及电子设备 Download PDF

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CN114900028A CN202210401423.9A CN202210401423A CN114900028A CN 114900028 A CN114900028 A CN 114900028A CN 202210401423 A CN202210401423 A CN 202210401423A CN 114900028 A CN114900028 A CN 114900028A
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Abstract

本申请提供一种过流保护装置、变换器控制装置及电子设备，该过流保护装置，包括：负载电流确定模块、基准差值确定模块和过流保护确定模块，负载电流确定模块用于根据变换器的输入电压和变换器的钳位电容电压，确定变换器的第一负载电流；基准差值确定模块用于根据第一负载电流与参考电流，确定变换器的基准差值；过流保护确定模块用于根据变换器的基准差值，确定变换器的闭环基准电压，以及确定是否输出过流保护信号，闭环基准电压用于调节变换器的输出电压，过流保护信号用于对变换器进行过流保护。相比于现有技术中的查表法确定过流保护信号，可以有效提升变换器的过流保护系统精确度和可靠性。

Description

过流保护装置、变换器控制装置及电子设备
技术领域
本发明涉及变换器技术领域，尤其涉及一种过流保护装置、变换器控制装置及电子设备。
背景技术
在宽输入输出范围的应用场合，双钳位零电压开关变换器(本申请中统一描述为变换器)得到了广泛的应用。图1是现有技术中双钳位零电压开关变换器的结构示意图，如图1所示，双钳位零电压开关变换器包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4和第五开关管Q5，以及一个功率变压器T，Vin为变换器的输入电压，vc为钳位电容Cf的电压。变换器在一个开关周期内具有四个工作模态，分别为输入储能阶段、原副边能量传递阶段、谐振阶段和续流阶段。图2是现有技术中双钳位零电压开关变换器的工作时序示意图，如图2所示，在输入储能阶段(T1)，第一开关管Q1和第四开关管Q4开通，输入电压Vin施加于变压器原边，此阶段内，漏感Lr和激磁电感Lm储能；在原副边能量传递阶段(T2)，第一开关管Q1和第四开关管Q4关闭，第二开关管Q2、第三开关管Q3和第五开关管Q5开通，能量由功率变压器T的原边向副边传递，功率变压器T的原边电压被副边输出电压钳位；在谐振阶段，第一开关管Q1，第三开关管Q3，第四开关管Q4和第五开关管Q5关闭，第二开关管Q2开通，此时激磁电感Lm、漏感Lr和第三开关管Q3、第四开关管Q4及第五开关管Q5的寄生电容谐振；在续流阶段，第一开关管Q1，第三开关管Q3和第五开关管Q5关闭，第二开关管Q2和第四开关管Q4开通，功率变压器T的原边电压被钳位至零，此阶段内，功率变压器T的原边不再向副边传递能量。图2中T3时长为谐振阶段的时长与续流阶段的时长之和。
现有技术中，为了实现对变换器的过流保护，通常通过表格记录变换器在不同输入电压Vin下，变换器的负载电流io达到过流阈值时，变换器中误差放大器的输出信号verr，然后在连续多个中断检测到变换器中误差放大器的输出信号verr大于表格内的过流阈值时，判定为过流保护信号(over current protection，OCP)，进而实现对变换器的过流保护。
然而，现有技术中，通过查表法确定过流保护信号，进而对变换器进行过流保护的方法，需要对变换器进行频繁测试，并且过流保护信号的准确度依赖于表格数据规模，未记录数据处可能偏差较大，可靠性较低。
发明内容
本申请提供一种过流保护装置、变换器控制装置及电子设备，可以有效提升变换器的过流保护信号的可靠性。
第一方面，本申请实施例提供一种过流保护装置，包括：
负载电流确定模块、基准差值确定模块和过流保护确定模块，
负载电流确定模块的输出端与基准差值确定模块的输入端连接，基准差值确定模块的输出端与过流保护确定模块的输入端连接，过流保护确定模块的输出端与变换器的控制模块连接；
负载电流确定模块用于根据变换器的输入电压和变换器的钳位电容电压，确定变换器的第一负载电流；
基准差值确定模块用于根据第一负载电流与参考电流，确定变换器的基准差值；
过流保护确定模块用于根据变换器的基准差值，确定变换器的闭环基准电压，以及确定是否输出过流保护信号，闭环基准电压用于调节变换器的输出电压，过流保护信号用于对变换器进行过流保护。。
在一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的过流保护装置，负载电流确定模块具体用于根据下述公式确定第一负载电流：
Figure BDA0003598262700000021
其中，ioc表示第一负载电流，K表示比例系数，fs表示变换器的工作频率，Ton表示变换器的励磁时长，Vin表示变换器的输入电压，vc表示变换器的钳位电容电压。
在一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的过流保护装置，基准差值确定模块包括限幅模块和比例放大模块，限幅模块的输入端与负载电流确定模块的输出端连接，限幅模块的输出端与比例放大模块的输入端连接，比例放大模块的输出端与过流保护确定模块的输入端连接；
限幅模块具体用于确定第一负载电流与参考电流的电流差值，并利用电流差值确定差值电流；
比例放大模块用于对差值电流按照预设比例进行放大，得到基准差值。
在一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的过流保护装置，利用电流差值确定差值电流，包括：
在电流差值大于零时，确定差值电流与电流差值相同；
在电流差值小于或等于零时，确定差值电流为零。
在一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的过流保护装置，过流保护确定模块包括更新模块，过载降压模块和比较模块；
所述更新模块的输入端与所述基准差值确定模块的输出端连接，所述更新模块的输出端与所述过载降压模块的输入端连接，所述过载降压模块的输出端与所述比较模块的输入端和所述变换器的控制模块连接，所述比较模块的输出端与所述变换器的控制模块连接；
所述更新模块用于对所述基准差值进行步进更新，确定每个步进周期的基准变化量，进而在每个步进周期调整所述闭环基准电压；
过载降压模块用于根据所述更新模块确定的基准变化量，确定所述变换器的最终闭环基准电压；
所述比较模块用于根据所述最终闭环基准电压与所述变换器的欠压参考电压，确定所述变换器的过流保护信号。
在一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的过流保护装置，还包括低频时钟和高频时钟，低频时钟用于控制负载电流确定模块的工作周期，高频时钟用于控制更新模块的工作周期。
在一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的过流保护装置，比较模块具体用于：
比较最终闭环基准电压与欠压参考电压，并在最终闭环基准电压小于欠压参考电压时，输出过流保护信号。
第二方面，本申请实施例提供一种变换器控制装置，包括：变换器的控制模块和如第一方面及第一方面可选方式提供的过流保护装置。
在一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的变换器控制装置，控制模块包括：误差放大模块、周期计算模块和控制信号产生模块，误差放大模块用于根据变换器的钳位电容电压的采样值和最终闭环基准电压，确定误差放大信号；
周期计算模块用于根据误差放大信号和钳位电容电压，确定变换器的开关周期内每个工作模态的工作时长；
控制信号产生模块用于根据变换器的开关周期内每个工作模态的工作时长以及过流保护信号，输出变换器的开关控制信号。
在一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的变换器控制装置，还包括周期定时器，周期定时器用于确定变换器的开关周期。
第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括如本申请第一方面及第一方面可选方式提供的过流保护装置，其内容可参考第一方面；或，包括如本申请第二方面及第二方面可选方式提供的变换器控制装置，其内容可参考第二方面，不再赘述。
本申请实施例一种过流保护装置、变换器控制装置及电子设备，该过流保护装置，包括：负载电流确定模块、基准差值确定模块和过流保护确定模块，负载电流确定模块的输出端与基准差值确定模块的输入端连接，基准差值确定模块的输出端与过流保护确定模块的输入端连接，过流保护确定模块的输出端与变换器的控制模块连接；负载电流确定模块用于根据变换器的输入电压和变换器的钳位电容电压，确定变换器的第一负载电流；基准差值确定模块用于根据第一负载电流与参考电流，确定变换器的基准差值；过流保护确定模块用于根据变换器的基准差值，确定变换器的闭环基准电压，以及确定是否输出过流保护信号，闭环基准电压用于调节变换器的输出电压，过流保护信号用于对变换器进行过流保护。通过根据变换器的输入电压和变换器的钳位电容电压，确定变换器的第一负载电流，进而根据第一负载电流与参考电流，确定变换器的基准差值；最后根据基准差值，确定变换器的闭环基准电压和过流保护信号，相比于现有技术中的查表法确定过流保护信号，可以有效提升变换器的过流保护信号的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中双钳位零电压开关变换器的结构示意图；
图2是现有技术中双钳位零电压开关变换器的工作时序示意图；
图3是本申请一实施例提供的过流保护装置的结构示意图；
图4为本申请另一实施例提供的过流保护装置的结构示意图；
图5是本申请一实施例提供的步进更新的波形示意图；
图6是本申请实施例提供的变换器控制装置的结构示意图；
图7-图9是本申请实施例提供的示例性过流保护的效果示意图；
图10是现有技术中过流保护的效果示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
现有技术中，为了实现对变换器的过流保护，通常通过表格记录变换器在不同输入电压Vin下，变换器的负载电流io达到过流阈值时，变换器中误差放大器的输出信号verr，然后在连续多个终端检测到变换器中误差放大器的输出信号verr大于表格内的过流阈值时，判定为过流保护信号(over current protection，OCP)，进而实现对变换器的过流保护。然而现有技术中的方法需要对变换器进行频繁测试，并且过流保护信号的准确度依赖于表格数据规模，未记录数据处可能偏差较大，可靠性较低。
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供的过流保护装置、变换器控制装置及电子设备的发明构思在于，通过根据变换器的输入电压和变换器的钳位电容电压，确定变换器的第一负载电流，进而根据第一负载电流与参考电流，确定变换器的基准差值；最后根据基准差值，确定变换器的最终闭环基准电压和过流保护信号，相比于现有技术中的查表法确定过流保护信号，可以有效提升变换器过载工作性能和可靠性。
下面，对本申请实施例提供的过流保护装置、变换器控制装置及电子设备进行介绍。
图3是本申请一实施例提供的过流保护装置的结构示意图，如图3所示，本申请实施例提供的过流保护装置可以包括：负载电流确定模块、基准差值确定模块和过流保护确定模块。
其中，负载电流确定模块的输出端与基准差值确定模块的输入端连接，基准差值确定模块的输出端与过流保护确定模块的输入端连接，过流保护确定模块的输出端与变换器的控制模块连接。
负载电流确定模块用于根据变换器的输入电压Vin和变换器的钳位电容电压vc，确定变换器的第一负载电流ioc；基准差值确定模块用于根据第一负载电流ioc与参考电流iom，确定变换器的基准差值ΔVref；过流保护确定模块用于根据变换器的基准差值ΔVref，确定变换器的最终闭环基准电压Vref，再根据最终闭环基准电压Vref和设定的欠压参考电压VUVP确定过流保护信号OCP。
本申请实施例对如何根据变换器的输入电压Vin和变换器的钳位电容电压vc，确定变换器的第一负载电流ioc的具体实现方式不做限制，例如，可以通过从寄存器中获取变换器的输入电压Vin和变换器的钳位电容电压vc，然后可以通过软件的方式，确定变换器的第一负载电流ioc。本申请实施例仅以此为例，并不限于此。
在一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的过流保护装置，负载电流确定模块具体用于根据下述公式确定第一负载电流：
Figure BDA0003598262700000071
其中，ioc表示第一负载电流，K表示比例系数，fs表示变换器的工作频率，Ton表示变换器的励磁时长，Vin表示变换器的输入电压，vc表示变换器的钳位电容电压。
上述公式的推理过程如公式2-8所示：根据能量守恒定律，
Figure BDA0003598262700000081
Figure BDA0003598262700000082
Figure BDA0003598262700000083
Po＝Voioc (5)
Ptranη＝Po (6)
Figure BDA0003598262700000084
Figure BDA0003598262700000085
其中，Lm表示变换器的激磁电感，Lr表示变换器的漏感，Vin表示变换器的输入电压，Wpeak表示变换器的单周期激磁电感Lm的储能，ipeak表示变换器的T1阶段结束时激磁电感电流，Ton表示变换器的励磁时长，等同T1时长，Ptran表示变换器的T2阶段原边对副边的传递功率，fs表示变换器的工作频率，kt表示变换器的变换器原副边匝比，Po表示变换器的输出功率，Vo表示变换器的输出电压，ioc表示变换器的第一负载电流，η表示变换器的变换器原边对副边的传递效率，K为比例系数，近似为常数。
上述公式的原理介绍如下：在续流阶段和输入储能阶段的间隔时间内，续流电流为第二开关管Q2的寄生电容充能，第一开关管Q1的寄生电容释能。在输入储能阶段开始时，变换器的激磁电感Lm和漏感Lr上的储能几乎全部转移到第二开关管Q2的寄生电容和变换器前端输入源，此时流经变换器激磁电感Lm的电流近似为零。因此输入储能阶段激磁电感Lm储存的能量近似等于输入储能阶段结束时的峰值储能，此时流经激磁电感Lm的峰值电流为ipeak，峰值电流ipeak的大小由输入电压Vin、输入储能阶段时长Ton、激磁电感Lm和漏感Lr和决定，原边对副边的传递功率Ptran等于单周期传递的能量乘以工作开关频率fs，每个开关周期原副边能量传递阶段原边向副边传递的能量近似等于输入储能阶段激磁电感Lm的储能Wpeak，由背景技术可知，可以采样原副边能量传递阶段结束时刻的钳位电容电压vc的值除以变压器原副边匝比kt来表征输出电压Vo，因此，替换式中的Vo，再化简合并传递效率η、激磁电感Lm和漏感Lr、匝比kt等常数项为常数K。式中，工作频率fs、输入储能阶段时长Ton是数字控制器中控制第一开关管Q1和第二开关管Q2开通时长所必需的量，可以从寄存器中直接读到。同时，数字控制器需要采样输入电压Vin、钳位电容电压vc等信息用作保护以及闭环反馈等，所以输入电压Vin和钳位电容电压采样值Vc也可以在寄存器中直接获取。比例系数K可以根据需要的计算值大小范围自由定义。
另外，本申请实施例对负载电流确定模块的工作周期不做具体限制，在一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的过流保护装置还可以包括低频时钟Clk2，用于控制负载电流确定模块的工作周期。
在确定变换器的第一负载电流之后，将第一负载电流输入至基准差值确定模块，基准差值确定模块根据第一负载电流与参考电流，确定所述变换器的基准差值。本申请实施例对基准差值确定模块的具体结构不做限制，例如可以通过软件或硬件的方式实现。
在一种可能的实施方式中，图4为本申请另一实施例提供的过流保护装置的结构示意图，如图4所示，基准差值确定模块包括限幅模块和比例放大模块，限幅模块的输入端与负载电流确定模块的输出端连接，限幅模块的输出端与比例放大模块的输入端连接，比例放大模块的输出端与过流保护确定模块的输入端连接。
限幅模块具体用于确定第一负载电流ioc与参考电流iom的电流差值idif，并利用电流差值idif确定差值电流id；比例放大模块用于对差值电流id按照预设比例进行放大，得到基准差值ΔVref。
在一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的过流保护装置，利用电流差值确定差值电流，包括：在电流差值大于零时，确定差值电流与电流差值相同；在电流差值小于或等于零时，确定差值电流为零。在另一种可能的实施方式中，也可以设置电流差值阈值，当电流差值大于电流差值阈值时，确定差值电流与电流差值相同，在电流差值小于或等于电流差值阈值时，差值电流为零。
在确定差值电流之后，通过比例放大模块对差值电流按照预设比例进行放大，本申请实施例对预设比例的具体数值不做限制，例如，可以放大2倍、5倍、10倍等，得到基准差值。
在另一种可能的实施方式中，基准差值确定模块可以不包括比例放大模块，仅包括限幅模块，并将差值电流作为基准差值，本申请实施例仅以此为例，并不限于此。
在一种可能的实施方式中，如图4所示，本申请实施例提供的过流保护装置，过流保护确定模块可以包括更新模块、过载降压模块和比较模块。
更新模块的输入端与基准差值确定模块的输出端连接，更新模块的输出端与过载降压模块的输入端连接，过载降压模块的输出端与比较模块的输入端和变换器的控制模块连接，比较模块的输出端与变换器的控制模块连接。
更新模块用于对基准差值ΔVref进行步进更新，确定每个步进周期的基准变化量vstep，过载降压模块用于根据每个步进周期的基准变化量vstep，确定最终闭环基准电压Vref；比较模块用于根据最终闭环基准电压Vref与变换器的欠压参考电压VUVP，确定变换器的过流保护信号。
本申请实施例对更新模块的步进周期不做限制，在一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的过流保护装置，还包括高频时钟Clk1，高频时钟Clk1用于控制更新模块的工作周期。
本申请实施例中，通过如上图所示负载电流确定模块基于低频时钟Clk2确定变换器的第一负载电流，更新模块基于高频时钟Clk1更新基准差值的基准变换量，这是因为负载电流计算较占时长，对于高频变换器，基于高频时钟的快速中断往往承担环路计算、PWM脉宽计算等工作，较占时长的负载电流计算如果放在快速中断中会压缩快速中断的频率，降低系统的反应速率。而更新模块如果基于低频时钟Clk2，在负载电流突变时一次更新较大的基准变化量容易引起系统不稳定，限制单次更新步长会使系统面对突变情况时反应过慢。因此将负载电流计算与基准差值计算放在基于低频时钟的低速中断中，在基于高频时钟的快速中断中以固定步长更新基准变化量。
图5是本申请一实施例提供的步进更新的波形示意图，如图5所示，ΔVref的波形为低速中断中根据负载电流变化计算的基准差值，vstep的波形为快速中断中逐周期以固定步长跟随ΔVref变化的基准变化量。
在确定每个步进周期的基准变化量vstep之后，本申请实施例提供的过流保护装置的过载降压模块产生变换器的最终闭环基准电压Vref。一方面，过载降压模块将最终闭环基准电压Vref输入至变化器的控制模块，具体的，将最终闭环基准电压Vref输入至变化器的误差放大模块，以使误差放大模块根据变换器的钳位电容电压的采样值vc *和最终闭环基准电压Vref，确定误差放大信号verr。另一方面，过载降压模块将最终闭环基准电压Vref输入至比较模块，并通过比较模块将最终闭环基准电压Vref与变换器的欠压参考电压VUVP，确定变换器的过流保护信号。本申请实施例对比较模块的具体实现方式不做限制，具体可以根据软件或硬件的形式实现，在一种可能的实施方式中，比较模块可以通过比较器实现，例如，将闭环基准电压Vref输入至比较器的同相输入端，将变换器的欠压参考电压VUVP输入至比较器的反相输入端，当最终闭环基准电压Vref大于变换器的欠压参考电压VUVP时，比较器输出高电平，即输出过流保护信号；当最终闭环基准电压Vref小于变换器的欠压参考电压VUVP时，比较器输出低电平，即不输出过流保护信号。本申请实施例仅以此为例，并不限于此，例如，还可以比较器结合门电路实现上述功能，或者通过软件控制，实现上述功能。
另外，本申请实施例对变换器的欠压参考电压VUVP的具体数值也不做限制，具体可以根据实际情况进行设定。
在一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的过流保护装置，比较模块具体用于：
比较最终闭环基准电压与欠压参考电压，并在最终闭环基准电压小于欠压参考电压时，输出过流保护信号。
本申请实施例提供的过流保护装置，通过根据变换器的输入电压和变换器的钳位电容电压，确定变换器的第一负载电流，进而根据第一负载电流与参考电流，确定变换器的基准差值；最后根据基准差值，确定变换器的最终闭环基准电压之后，比较模块比较最终闭环基准电压与欠压参考电压，并在最终闭环基准电压小于欠压参考电压时，向变换器的控制模块输出过流保护信号，变换器的控制模块在接收到过流保护信号之后，控制变换器关闭，进而实现对变换器的过流保护。在另一种可能的实施方式中，比较模块还用于在最终闭环基准电压大于或等于参考电压时，不输出过流保护信号，保证了变换器的正常工作。相比于现有技术中的查表法确定过流保护信号，可以有效提升变换器过载工作性能和可靠性。
本申请实施例还提供一种变换器控制装置，包括：变换器的控制模块和如上述实施例提供的过流保护装置。
在一种可能的实施方式中，图6是本申请实施例提供的变换器控制装置的结构示意图，如图6所示，本申请实施例提供的变换器控制装置，控制模块包括：误差放大模块、周期计算模块和控制信号产生模块。误差放大模块用于根据变换器的钳位电容电压的采样值vc *和最终闭环基准电压Vref，确定误差放大信号verr；周期计算模块用于根据误差放大信号verr和钳位电容电压vc，确定变换器的开关周期内每个工作模态的工作时长(T1/T2/T3)；控制信号产生模块用于根据变换器的开关周期内每个工作模态的工作时长以及过流保护信号OCP，确定变换器的开关控制信号，当过流保护信号OCP置高时，变换器的控制信号S1将置低，第一开关管Q1将断开，变换器断开与输入电源的连接。
其中，误差放大模块中可以包括比例环节Kv，vc *表示钳位电容电压vc经过比例环节Kv后的采样值，然后进行计算钳位电容电压的采样值vc *和最终闭环基准电压Vref的差值，得到ve，最后通过误差放大器，对ve进行比例积分放大，本申请实施例对误差放大器的具体结构以及放大系数不做限制。
在一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的变换器控制装置，还包括周期定时器，周期定时器用于确定变换器的开关周期，其中SR为变换器周期开始信号。在一种可能的实施方式中，本申请实施例提供的变换器控制装置还可以包括时钟模块，时钟模块包括晶振、倍频和分频，用于确定高频时钟Clk1和低频时钟Clk2。
图7-图10是本申请实施例提供的示例性过流保护的效果示意图，如图7所示，在输入电压分别为16V、28V和50V，分别在变换器的第一负载电流为11.75A、11.7A和11.65A时，变换器进入过载降压工作状态，变换器输出电压随负载增加而降低，呈现下垂特性，在第一负载电流为14.25A、14.15A和14.4A时，生成过流保护信号，变换器关机。如图8所示，变换器发生过载至变换器的输出电压降低至欠压点前，变换器在各负载点均可稳定的工作；如图9所示，变换器在过载后缓慢退载时，各负载点均可稳定的工作；图10是现有技术中过流保护的效果示意图，对比图7和10可得，本申请实施例提供的装置，过载重启电压大幅降低，并且过载期间的损耗降低。
本申请实施例还提供一种电子设备，包括如本申请实施例提供的过流保护装置或变换器控制装置，其内容和效果可参考上述实施例，不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种过流保护装置，其特征在于，包括：负载电流确定模块、基准差值确定模块和过流保护确定模块，
所述负载电流确定模块的输出端与所述基准差值确定模块的输入端连接，所述基准差值确定模块的输出端与所述过流保护确定模块的输入端连接，所述过流保护确定模块的输出端与变换器的控制模块连接；
所述负载电流确定模块用于根据所述变换器的输入电压和所述变换器的钳位电容电压，确定所述变换器的第一负载电流；
所述基准差值确定模块用于根据所述第一负载电流与参考电流，确定所述变换器的基准差值；
所述过流保护确定模块用于根据所述变换器的基准差值，确定所述变换器的闭环基准电压，以及确定是否输出过流保护信号，所述闭环基准电压用于调节所述变换器的输出电压，所述过流保护信号用于对所述变换器进行过流保护。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述负载电流确定模块具体用于根据下述公式确定所述第一负载电流：
Figure FDA0003598262690000011
其中，所述ioc表示所述第一负载电流，所述K表示比例系数，所述fs表示所述变换器的工作频率，所述Ton表示所述变换器的励磁时长，所述Vin表示所述变换器的输入电压，所述vc表示所述变换器的钳位电容电压。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基准差值确定模块包括限幅模块和比例放大模块，所述限幅模块的输入端与所述负载电流确定模块的输出端连接，所述限幅模块的输出端与所述比例放大模块的输入端连接，所述比例放大模块的输出端与所述过流保护确定模块的输入端连接；
所述限幅模块具体用于确定所述第一负载电流与所述参考电流的电流差值，并利用所述电流差值确定差值电流；
所述比例放大模块用于对所述差值电流按照预设比例进行放大，得到所述基准差值。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述利用所述电流差值确定差值电流，包括：
在所述电流差值大于零时，确定所述差值电流与所述电流差值相同；
在所述电流差值小于或等于零时，确定所述值电流为零。
5.根据权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于，所述过流保护确定模块包括更新模块、过载降压模块和比较模块；
所述更新模块的输入端与所述基准差值确定模块的输出端连接，所述更新模块的输出端与所述过载降压模块的输入端连接，所述过载降压模块的输出端与所述比较模块的输入端和所述变换器的控制模块连接，所述比较模块的输出端与所述变换器的控制模块连接；
所述更新模块用于对所述基准差值进行步进更新，确定每个步进周期的基准变化量，过载降压模块用于根据所述更新模块确定的基准变化量，确定所述变换器的最终闭环基准电压；
所述比较模块用于根据所述最终闭环基准电压与所述变换器的欠压参考电压，确定所述变换器的过流保护信号。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括低频时钟和高频时钟，所述低频时钟用于控制所述负载电流确定模块的工作周期，所述高频时钟用于控制所述更新模块的工作周期。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，
所述比较模块具体用于：比较最终闭环基准电压与所述欠压参考电压，并在所述最终闭环基准电压小于所述欠压参考电压时，输出所述过流保护信号。
8.一种变换器控制装置，其特征在于，包括：变换器的控制模块和如权利要求1-7任一项所述的过流保护装置。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括：误差放大模块、周期计算模块和控制信号产生模块，所述误差放大模块用于根据所述变换器的钳位电容电压的采样值和最终闭环基准电压，确定误差放大信号；
所述周期计算模块用于根据所述误差放大信号和所述钳位电容电压，确定所述变换器的开关周期内每个工作模态的工作时长；
所述控制信号产生模块用于根据所述变换器的开关周期内每个工作模态的工作时长以及过流保护信号，输出所述变换器的开关控制信号。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括周期定时器，所述周期定时器用于确定所述变换器的开关周期。
11.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的装置。
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