CN117110849A - 开关管驱动电路的驱动异常检测电路及开关电源 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种开关管驱动电路的驱动异常检测电路及开关电源。该开关管驱动电路根据驱动信号输出受控信号，受控信号用于控制开关管的导通与关断，检测电路包括：依次连接的基准电压产生电路、比较电路和封波电路；基准电压产生电路用于根据驱动信号的同步信号输出基准电压，并输入到比较电路；其中，同步信号包括第一电平和第二电平，分别对应不同的基准电压；比较电路用于接收受控信号和基准电压，在受控信号超出基准电压范围时，向封波电路输出第一信号以阻断受控信号对开关管的控制，在受控信号未超出基准电压范围时，向封波电路输出第二信号；以允许受控信号控制开关管的导通与关断。本申请能够提升开关管控制的响应速度。

Description

开关管驱动电路的驱动异常检测电路及开关电源

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种开关管驱动电路的驱动异常检测电路及开关电源。

背景技术

驱动信号经过驱动电路处理后驱动开关管，在驱动信号异常或驱动电路产生异常时，若开关管无法及时响应会影响后续负载元件或电路的安全。因此，在驱动信号异常的时候如何保证开关管不受异常驱动的影响是保障开关管电路可靠性的关键。

发明内容

本申请实施例提供了一种开关管驱动电路的驱动异常检测电路及开关电源，以解决在驱动信号异常的时候如何保证开关管不受异常驱动影响的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种开关管驱动电路的驱动异常检测电路，所述开关管驱动电路根据驱动信号输出受控信号，所述受控信号用于控制开关管的导通与关断，所述检测电路包括：依次连接的基准电压产生电路、比较电路和封波电路；

所述基准电压产生电路用于根据所述驱动信号的同步信号输出基准电压，并输入到所述比较电路；其中，所述同步信号包括第一电平和第二电平，第一电平和第二电平分别对应不同的基准电压；

所述比较电路用于接收受控信号和基准电压，并判断所述受控信号是否超出对应的基准电压范围，在所述受控信号超出基准电压范围时，向所述封波电路输出第一信号，在所述受控信号未超出基准电压范围时，向所述封波电路输出第二信号；其中，所述基准电压范围根据所述基准电压确定；

所述封波电路用于在接收到所述第一信号时输出封波信号以阻断所述受控信号对开关管的控制，或在接收到所述第二信号时允许所述受控信号控制开关管的导通与关断。

在一种可能的实现方式中，所述比较电路包括第一比较器和第二比较器，所述基准电压产生电路包括产生基准电压下限的第一输出端和产生基准电压上限的第二输出端；

所述第一输出端连接所述第一比较器的负输入端，所述第二输出端连接所述第二比较器的正输入端，所述第一比较器的正输入端和第二比较器的负输入端并联连接后作为所述比较电路的输入端接收所述驱动信号，所述第一比较器和第二比较器的输出端并联连接后作为所述比较电路的输出端与所述封波电路连接；

其中，所述基准电压范围为大于所述基准电压下限且不大于基准电压上限。

在一种可能的实现方式中，所述基准电压产生电路包括分压控制电路、并联连接在正电源和负电源之间的第一分压子电路和第二分压子电路；第一分压子电路和第二分压子电路的输出端分别为所述第一输出端和第二输出端；

所述第一分压子电路和所述第二分压子电路均包括串联连接的第一至第三分压电阻，第二分压电阻和第三分压电阻的公共端作为所述分压子电路的输出端；

所述分压控制电路用于在所述同步信号处于第一电平时，旁路第一分压电阻或第二分压电阻，形成第一分压比，在所述同步信号处于第二电平时，由第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻进行分压形成第二分压比；

其中，第一分压子电路的第一分压比或第二分压比，不同于第二分压子电路的第一分压比或第二分压比。

在一种可能的实现方式中，所述分压控制电路包括分压控制子电路；

所述分压控制子电路连接在所述第一分压电阻两端；

在所述同步信号处于第一电平时旁路第一分压电阻以控制所述第一分压电阻退出分压；在所述同步信号处于第二电平时则控制所述第一分压电阻参与分压。

在一种可能的实现方式中，所述分压控制子电路包括第一至第四电阻、第一和第二开关；

第一开关控制极通过第一电阻接入所述同步信号，第一开关发射极接地并通过第二电阻连接所述第一开关控制极，第一开关集电极通过第三电阻连接第二开关控制极，第二开关发射极连接正电源并通过第四电阻连接所述第二开关控制极，所述第一分压电阻并联连接在第二开关集电极和所述第二开关发射极之间。

在一种可能的实现方式中，所述封波电路包括：隔离光耦；

所述隔离光耦的发光管阳极通过第五电阻连接到正电源，发光管阴极作为所述封波电路的输入端连接到所述比较电路的输出端，所述隔离光耦的受光管两端分别连接所述开关管的控制极和发射极，所述隔离光耦在所述比较电路输出第一信号时，发光管导通，在所述比较电路输出第二信号时，发光管关断。

在一种可能的实现方式中，该驱动异常检测电路还包括：滤波容错电路；

所述滤波容错电路设置于所述比较电路与所述封波电路之间；

所述滤波容错电路包括：滤波电阻和滤波电容，所述滤波电阻一端连接所述比较电路的输出端，另一端连接所述滤波电容的一端和所述封波电路输入端，所述滤波电容的另一端接地。

在一种可能的实现方式中，该驱动异常检测电路还包括：隔离电路；

所述隔离电路连接于所述基准电压产生电路与DSP之间，并输出所述同步信号，其中，所述DSP用于输出所述驱动信号。

第二方面，本申请实施例提供了一种开关电源，包括：至少包含一个开关管的功率电路、DSP、开关管驱动电路以及第一方面或第一方面任一实现方式的开关管驱动电路的异常检测电路；

其中，所述开关管驱动电路连接于DSP和所述开关管之间。

第三方面，本申请实施例提供了一种用于第二方面所述开关电源的开关管驱动异常处理方法，包括：

当处于开机状态时，DSP输出驱动信号，并获取比较电路输出端的比较输出信号的采样值；

在设定时间内累积获取采样值异常的次数超过设定次数时，停止输出驱动信号；否则，维持DSP持续输出驱动信号。

在一种可能的实现方式中，该方法还包括：

在上电开机前，若获取采样值异常，则不执行开机操作。

本申请实施例提供一种开关管驱动电路的驱动异常检测电路及开关电源，通过依次连接的基准电压产生电路、比较电路和封波电路构建开关管驱动异常检测电路。其中，基准电压产生电路根据所述驱动信号的同步信号输出基准电压，并输入到所述比较电路，其中，所述同步信号包括第一电平和第二电平，第一电平和第二电平分别对应不同的基准电压，基准电压产生电路基于不同电平信号实现不同基准电压的产生和切换。比较电路基于开关管驱动电路输出的用于控制开关管的导通与关断的受控信号，和，基准电压产生电路输出的基准电压，判断所述受控信号是否超出对应的基准电压范围，区别于对驱动信号进行监测，实现对开关管侧经驱动电路处理后的受控信号进行高低电平检测，保证及时有效发现超出开关管安全范围的情况。比较电路在所述受控信号超出基准电压范围时向所述封波电路输出第一信号，封波电路动作阻断受控信号对开关管的控制，通过硬件方式快速完成开关管处封波处理，避免受控信号电压值超出开关管安全范围，比较电路在所述受控信号未超出基准电压范围时向所述封波电路输出第二信号，即在安全条件下允许受控信号控制开关管的导通与关断。本方案提升了开关管驱动异常检测的精确度，并能够在驱动异常时快速响应，保证开关管的运行可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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是本申请一实施例提供的开关管驱动电路与驱动异常检测电路的结构示意图；

图2是本申请一实施例提供的比较电路的结构示意图；

图3是本申请一实施例提供的基准电压产生电路的结构示意图；

图4是本申请一实施例提供的分压控制子电路的结构示意图；

图5是本申请另一实施例提供的基准电压产生电路的结构示意图；

图6是本申请另一实施例提供的基准电压产生电路的结构示意图；

图7是本申请一实施例提供的比较电路、滤波容错电路、封波电路和开关管之间连接关系的结构示意图；

图8是本申请一实施例提供的开关电源的开关管驱动异常处理方法的流程示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等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，以便这里描述的本申请实施例的实施例。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。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”(a)、“一个”(an)和“所述”(the)旨在同样包括复数形式。类似地，如在本申请中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本申请中时，术语“包括”(comprise)及其变型“包括”(comprises)和/或包括(comprising)等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。

本申请中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。

在开关电源中，通过控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压。在对开关电源可靠性试验中发现以下2种情况容易导致驱动电平超出开关管高低电平规格，导致器件损坏：1、电源异常会导致开关管驱动电平异常；2、驱动电路开路后，驱动管电平受强电干扰，出现工频负电平。本文发现问题的来源是上述两个问题，但是不排除有其他方式导致开关管驱动电平会出现异常，本方案同样适用。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。

图1是本申请一实施例提供的开关管驱动电路与驱动异常检测电路的结构示意图，其中，开关管驱动电路根据驱动信号输出受控信号，受控信号用于控制开关管的导通与关断。如图1所示，检测电路包括：依次连接的基准电压产生电路、比较电路和封波电路。

其中，基准电压产生电路用于根据驱动信号的同步信号输出基准电压，并输入到比较电路。其中，同步信号包括第一电平和第二电平，第一电平和第二电平分别对应不同的基准电压。图1中箭头方向为驱动信号及同步信号的流动方向。

在本申请实施例中，开关管驱动电路输入的驱动信号和基准电压产生电路输入的同步信号为同一信号源产生，或者，基于由不同信号源基于同步计时器产生。驱动信号和同步信号之间同步，提升基准电压产生电路产生的基准电压对驱动异常检测的可参考性，从而提升驱动异常检测效率。

比较电路用于接收受控信号和基准电压，并判断受控信号是否超出对应的基准电压范围，在受控信号超出基准电压范围时，向封波电路输出第一信号，在受控信号未超出基准电压范围时，向封波电路输出第二信号；其中，基准电压范围根据基准电压确定。

在本申请实施例中，驱动信号为规律的脉冲信号，具体的为方波信号，经过驱动电路处理后，驱动信号的波形会根据驱动电路的实际状态发生波动，特别是在驱动电路发生异常情况下，受控信号(即驱动信号经过开关管驱动电路后的输出信号)也会出现异常，将异常的受控信号控制开关管，会导致开关管异常，甚至引起设备炸机。比较电路接收驱动信号经驱动电路处理后的受控信号，相较于驱动信号，信号更后端，能够更及时、准确、有效的发现超出开关管安全范围的情况。

封波电路用于在接收到第一信号时输出封波信号以阻断受控信号对开关管的控制，或在接收到第二信号时允许受控信号控制开关管的导通与关断。

在本申请实施例中，封波电路在接收到第一信号时输出封波信号以阻断受控信号对开关管的控制，旨在实现硬件封波，提升驱动异常时响应效率。在接收到第二信号时则维持电路状态不变，允许受控信号控制开关管的导通与关断。

在本实施例中，通过依次连接的基准电压产生电路、比较电路和封波电路构建开关管驱动异常检测电路。其中，基准电压产生电路根据驱动信号的同步信号输出基准电压，并输入到比较电路，其中，同步信号包括第一电平和第二电平，第一电平和第二电平分别对应不同的基准电压，基准电压产生电路基于不同电平信号实现不同基准电压的产生和切换。比较电路基于开关管驱动电路输出的用于控制开关管的导通与关断的受控信号，和，基准电压产生电路输出的基准电压，判断受控信号是否超出对应的基准电压范围，区别于对驱动信号进行监测，实现对开关管侧经驱动电路处理后的受控信号进行高低电平检测，保证及时有效发现超出开关管安全范围的情况。比较电路在受控信号超出基准电压范围时向封波电路输出第一信号，封波电路动作阻断受控信号对开关管的控制，通过硬件方式快速完成开关管处封波处理，避免受控信号电压值超出开关管安全范围，比较电路在受控信号未超出基准电压范围时向封波电路输出第二信号，即在安全条件下允许受控信号控制开关管的导通与关断。本方案提升了开关管驱动异常检测的精确度，并能够在驱动异常时快速响应，保证开关管的运行可靠性。

在不同实施例中，基准电压范围不同，根据实际需要设置，对应的比较电路的结构形式不同。

在一种可能的实现方式中，当基准电压范围为大于(或不小于)基准电压限值，比较电路则包括一个比较器，将产生基准电压限值的输出端连接在比较器的负输入端，将接受比较的受控信号连接在比较器的正输入端，当受控信号大于基准电压限值时，比较器会输出第一电平，表征受控信号正常，反之，则表征受控信号异常；当基准电压范围为不大于(或小于)基准电压限值，比较电路也可以包括一个比较器，但连接方式不同，具体的，将产生基准电压限值的输出端连接在比较器的正输入端，将接受比较的受控信号连接在比较器的负输入端，当受控信号不大于基准电压限值时，比较器会输出第一电平，表征受控信号正常，反之，则表征受控信号异常。对应的，基准电压产生电路包括产生基准电压限值的输出端，当不同的驱动信号时，基准电压限值可以是相同的，也可以是不同的。

在另一种可能的实现方式中，当基准电压范围为大于基准电压下限且不大于基准电压上限，比较电路包括第一比较器和第二比较器，将产生基准电压下限的输出端连接在第一比较电路的负输入端，将产生基准电压上限的输出端连接在第二比较电路的正输入端，将受控信号连接在第一比较电路的正输入端和第二比较电路的负输入端，当受控信号大于基准电压下限且不大于基准电压上限时，第一比较器和第二比较器会输出第一电平，表征受控信号正常，反之，则表征受控信号异常。对应的，基准电压产生电路包括产生基准电压下限的第一输出端和产生基准电压上限的第二输出端。

图2是本申请一实施例提供的比较电路的结构示意图，如图2所示，比较电路包括：第一比较器IC2A和第二比较器IC2B。比较电路的输入端接收驱动信号DR_Q。

第一输出端连接第一比较器的负输入端，第二输出端连接第二比较器的正输入端，第一比较器的正输入端和第二比较器的负输入端并联连接后作为比较电路的输入端接收驱动信号即DR_Q，第一比较器和第二比较器的输出端并联连接后作为比较电路的输出端与封波电路连接；其中，基准电压范围为大于基准电压下限且不大于基准电压上限。

在本实施例中，比较电路设置第一比较器和第二比较器，可以灵活的设置基准电压范围，通过第一比较器和第二比较器实现较小安全电压范围的管理，提升检测出是否存在超出开关管安全范围的情况的准确性。

在一种可能的实现方式中，基准电压产生电路包括分压控制电路、并联连接在正电源和负电源之间的第一分压子电路和第二分压子电路；第一分压子电路和第二分压子电路的输出端分别为第一输出端和第二输出端。

图3是本申请一实施例提供的基准电压产生电路的结构示意图，如图3所示，正电源为+VDD、负电源为-Vss、第一分压子电路的输出端为REF_H和第二分压子电路的输出端为REF_L。

第一分压子电路和第二分压子电路均包括串联连接的第一至第三分压电阻，第二分压电阻和第三分压电阻的公共端作为分压子电路的输出端；

分压控制电路用于在同步信号处于第一电平时，旁路第一分压电阻或第二分压电阻，形成第一分压比，在同步信号处于第二电平时，由第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻进行分压形成第二分压比；

其中，第一分压子电路的第一分压比或第二分压比，不同于第二分压子电路的第一分压比或第二分压比。

旁路第一分压电阻，可以在第一分压电阻的两端并联连接开关，当该开关闭合时，第一分压电阻即被旁路，当然还包括其他实现方式，在此不做具体限定。旁路第二分压电阻的原理相同。

在本申请实施例中，通过设置三个定值电阻的方式实现分压，并通过旁路掉一个电阻的方式控制一个电阻退出分压，从而改变分压比产生不同基准电压。在其他可选的实施方式中，可以调整定值电阻的数量，或者，设置可变电阻以实现产生不同基准电压。

其中，以第一至第三分压电阻分别为R1、R2和R3为例进行说明，在同步信号处于第一电平时，旁路第一分压电阻的情况下，第一分压比K＝R2/R3，旁路第二分压电阻的情况下，第一分压比K＝R1/R3；在同步信号处于第二电平时，第二分压比K＝(R1+R2)/R3。

在其他可选的实施方式中，可以基于一个可变电阻替换R1和R2，通过变换阻值与R3形成不同分压比。

另外，为了保证第一分压子电路和第二分压子电路输出端输出不同的基准电压值，将第一分压子电路和第二分压子电路的电压源设为同电压值的电压源，或者，连接同一电压源。基于此，第一分压子电路中三个电阻产生的第一分压比或第二分压比不同于第二分压子电路。

在其他可选的实施方式中，将第一分压子电路和第二分压子电路的电压源设为不同电压值的电压源，基于此，只要保证第一分压子电路和第二分压子电路的输出端在同一时间输出的电压值不同，第一分压子电路和第二分压子电路中三个电阻产生的第一分压比和第二分压比可以相同，也可以根据实际电阻分压比和输出基准电压值的需求调整分压比。

在一种可能的实现方式中，第一分压子电路和第二分压子电路还包括电容，其中，电容连接在第三电阻两端。

在一种可能的实现方式中，分压控制电路包括分压控制子电路；

分压控制子电路连接在第一分压电阻两端；

在同步信号处于第一电平时旁路第一分压电阻以控制第一分压电阻退出分压；在同步信号处于第二电平时则控制第一分压电阻参与分压。

在另一种可能的实现方式中，分压控制电路包括分压控制子电路；

分压控制子电路连接在第二分压电阻两端；

在同步信号处于第一电平时旁路第二分压电阻以控制第二分压电阻退出分压；在同步信号处于第二电平时则控制第二分压电阻参与分压。

在本实施例中，分压控制子电路主要用于控制切换第一或第二电阻旁路状态，以改变第一分压子电路和第二分压子电路的分压比，从而改变输出的基准电压值。

在不同实施例中，分压控制子电路的具体组成方式有多种。在一种可能的实现方式中，分压控制子电路包括第一至第四电阻、第一和第二开关。

图4是本申请一实施例提供的分压控制子电路的结构示意图，如图4所示，第一至第四电阻为R3～R7，第一和第二开关为Q1和Q2。

第一开关控制极通过第一电阻接入同步信号，第一开关发射极接地并通过第二电阻连接第一开关控制极，第一开关集电极通过第三电阻连接第二开关控制极，第二开关发射极连接正电源并通过第四电阻连接第二开关控制极，第一分压电阻并联连接在第二开关集电极和第二开关发射极之间。

在一具体实施例中，如图4所示分压控制子电路，当驱动信号的同步信号为高电平时，第一开关和第二开关导通，此时旁路第一分压电阻，形成第一分压比；当驱动信号的同步信号为低电平时，第一开关和第二开关关断，此时由第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻进行分压形成第二分压比。

以上方式基于切换旁路第一电阻状态改变分压比，在其他可能的实现方式中，第二分压电阻并联连接在第二开关集电极和第二开关发射极之间，从而通过切换旁路第二电阻状态改变分压比。

此外，分压控制子电路与第一分压子电路和第二分压子电路的连接方式不同。

可选的，第一分压子电路和第二分压子电路连接同一个分压控制子电路，即第一分压子电路和第二分压子电路的第一分压电阻分别并联连接在第二开关集电极和第二开关发射极之间。以简化电路结构。

图5是本申请另一实施例提供的基准电压产生电路的结构示意图，如图5所示，以一个分压控制子电路旁路两个子电路的第一分压电阻示出，第一分压子电路和第二分压子电路的第一分压电阻分别并联连接在第二开关集电极和第二开关发射极之间。

可选的，第一分压子电路和第二分压子电路分别连接一个分压控制子电路，以实现各分压子电路的独立控制。

图6是本申请另一实施例提供的基准电压产生电路的结构示意图，如图6所示，第一分压子电路和第二分压子电路分别连接一个分压控制子电路，分压控制子电路旁路第一分压电阻示出。

在其他可能的实现方式中，区别于如图5和图6所示基准电压产生电路，第一分压子电路和第二分压子电路的第二分压电阻，分别并联连接在对应的分压控制子电路的第二开关集电极和第二开关发射极之间。

另外，在以上各实施例提供的分压控制电路基础上，引进纽扣电池作独立基准电压源，即图5图6所示+VDD和-Vss为纽扣电池的正负极。以纽扣电池作独立基准电压源，简化电路结构，有利于缩小分压控制电路体积，并避免机内电源的污染导致误判断。

在一种可能的实现方式中，封波电路包括：隔离光耦；

隔离光耦的发光管阳极通过第五电阻连接到正电源，发光管阴极作为封波电路的输入端连接到比较电路的输出端，隔离光耦的受光管两端分别连接开关管的控制极和发射极，隔离光耦在比较电路输出第一信号时，发光管导通，在比较电路输出第二信号时，发光管关断。

在本实施例中，隔离光耦使比较电路与开关管之间没有电的直接连接，防止彼此之间产生干扰。

在一种可能的实现方式中，该驱动异常检测电路还包括：滤波容错电路；

滤波容错电路设置于比较电路与封波电路之间；

滤波容错电路包括：滤波电阻和滤波电容，滤波电阻一端连接比较电路的输出端，另一端连接滤波电容的一端和封波电路输入端，滤波电容的另一端接地。

在本实施例中，通过滤波容错电路防止干扰信号影响导致封波电路误操作进行封波，影响开关管的正常启动。

在一种可能的实现方式中，比较电路和滤波容错电路之间还可以包括上拉电阻，以稳定比较电路的输出电平。

图7是本申请一实施例提供的比较电路、滤波容错电路、封波电路和开关管之间连接关系的结构示意图，如图7所示，以图2所示比较电路和以上实施例中的滤波容错电路和封波电路为例示出。

在一种可能的实现方式中，该驱动异常检测电路还包括：隔离电路；

隔离电路连接于基准电压产生电路与DSP之间，并输出同步信号，其中，DSP用于输出驱动信号。

在本实施例中，通过隔离电路避免基准电压产生电路和DSP发生干扰，从而避免对开光管控制的误操作。

本申请实施例还提供了一种开关电源，包括：至少包含一个开关管的功率电路、DSP、开关管驱动电路以及以上任一实施例中的开关管驱动电路的异常检测电路；

其中，开关管驱动电路连接于DSP和开关管之间。

图8是本申请一实施例提供的开关电源的开关管驱动异常处理方法的流程示意图，如图8所示包括如下步骤：

S801，当处于开机状态时，DSP输出驱动信号，并获取比较电路输出端的比较输出信号的采样值。

在本实施例中，开关电源的开关管驱动异常处理方法的执行主体为DSP或连接DSP的控制器。

其中，基于比较电路输出端采集到的比较输出信号能够判断受控信号电压值是否超出开关管的安全范围。当采样异常时，则受控信号电压值是否超出开关管的安全范围，此时封波电路通过硬件封波的方式，输出封波信号以阻断受控信号对开关管的控制。否则，封波电路允许受控信号控制开关管的导通与关断。

S802，在设定时间内累积获取采样值异常的次数超过设定次数时，停止输出驱动信号；否则，维持DSP持续输出驱动信号。

其中，由于驱动电路波动等异常情况，可能导致比较电路输出端的比较输出信号的采样值采样异常，此时，异常采样值为偶发性时间。而设定时间内累积获取采样值异常的次数超过设定次数，即在短时间内连续检测到异常，则此时认定为DSP输出驱动信号异常，此时，DSP停止输出驱动信号，实现软件封波。

在本实施例中，基于驱动异常检测电路能够实现硬件封波，在设定时间内累积获取采样值异常的次数超过设定次数时，停止输出驱动信号实现软件封波，因此，结合驱动异常检测电路及该开关电源的开关管驱动异常处理方法能够实现两级封波控制，提升开关管控制精确度，避免影响后续功率电路运行安全，提升开关电源运行可靠性。

在一种可能的实现方式中，该方法还包括：

在上电开机前，若获取采样值异常，则不执行开机操作。

在本实施例中，上电开机前驱动信号的电平为低电平信号，则基准电压产生电路对应低基准电压范围，此时比较电路判断受控信号超出对应的基准电压范围时，向封波电路输出第一信号，封波电路输出封波信号以阻断受控信号对开关管的控制，完成硬件封波，该情况下需要及时进行电路检查。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种开关管驱动电路的驱动异常检测电路，所述开关管驱动电路根据驱动信号输出受控信号，所述受控信号用于控制开关管的导通与关断，其特征在于，所述检测电路包括：依次连接的基准电压产生电路、比较电路和封波电路；

所述基准电压产生电路用于根据所述驱动信号的同步信号输出基准电压，并输入到所述比较电路；其中，所述同步信号包括第一电平和第二电平，第一电平和第二电平分别对应不同的基准电压；

所述比较电路用于接收受控信号和基准电压，并判断所述受控信号是否超出对应的基准电压范围，在所述受控信号超出基准电压范围时，向所述封波电路输出第一信号，在所述受控信号未超出基准电压范围时，向所述封波电路输出第二信号；其中，所述基准电压范围根据所述基准电压确定；

所述封波电路用于在接收到所述第一信号时输出封波信号以阻断所述受控信号对开关管的控制，或在接收到所述第二信号时允许所述受控信号控制开关管的导通与关断。

2.根据权利要求1所述的驱动异常检测电路，其特征在于，所述比较电路包括第一比较器和第二比较器，所述基准电压产生电路包括产生基准电压下限的第一输出端和产生基准电压上限的第二输出端；

所述第一输出端连接所述第一比较器的负输入端，所述第二输出端连接所述第二比较器的正输入端，所述第一比较器的正输入端和第二比较器的负输入端并联连接后作为所述比较电路的输入端接收所述驱动信号，所述第一比较器和第二比较器的输出端并联连接后作为所述比较电路的输出端与所述封波电路连接；

其中，所述基准电压范围为大于所述基准电压下限且不大于基准电压上限。

3.根据权利要求2所述的驱动异常检测电路，其特征在于，所述基准电压产生电路包括分压控制电路、并联连接在正电源和负电源之间的第一分压子电路和第二分压子电路；第一分压子电路和第二分压子电路的输出端分别为所述第一输出端和第二输出端；

所述第一分压子电路和所述第二分压子电路均包括串联连接的第一至第三分压电阻，第二分压电阻和第三分压电阻的公共端作为所述分压子电路的输出端；

所述分压控制电路用于在所述同步信号处于第一电平时，旁路第一分压电阻或第二分压电阻，形成第一分压比，在所述同步信号处于第二电平时，由第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻进行分压形成第二分压比；

其中，第一分压子电路的第一分压比或第二分压比，不同于第二分压子电路的第一分压比或第二分压比。

4.根据权利要求3所述的驱动异常检测电路，其特征在于，所述分压控制电路包括分压控制子电路；

所述分压控制子电路连接在所述第一分压电阻两端；

在所述同步信号处于第一电平时旁路第一分压电阻以控制所述第一分压电阻退出分压；在所述同步信号处于第二电平时则控制所述第一分压电阻参与分压。

5.根据权利要求4所述的驱动异常检测电路，其特征在于，所述分压控制子电路包括第一至第四电阻、第一和第二开关；

第一开关控制极通过第一电阻接入所述同步信号，第一开关发射极接地并通过第二电阻连接所述第一开关控制极，第一开关集电极通过第三电阻连接第二开关控制极，第二开关发射极连接正电源并通过第四电阻连接所述第二开关控制极，所述第一分压电阻并联连接在第二开关集电极和所述第二开关发射极之间。

6.根据权利要求1至5任一项所述的驱动异常检测电路，其特征在于，所述封波电路包括：隔离光耦；

所述隔离光耦的发光管阳极通过第五电阻连接到正电源，发光管阴极作为所述封波电路的输入端连接到所述比较电路的输出端，所述隔离光耦的受光管两端分别连接所述开关管的控制极和发射极，所述隔离光耦在所述比较电路输出第一信号时，发光管导通，在所述比较电路输出第二信号时，发光管关断。

7.根据权利要求1至5任一项所述的驱动异常检测电路，其特征在于，还包括：滤波容错电路；

所述滤波容错电路设置于所述比较电路与所述封波电路之间；

所述滤波容错电路包括：滤波电阻和滤波电容，所述滤波电阻一端连接所述比较电路的输出端，另一端连接所述滤波电容的一端和所述封波电路输入端，所述滤波电容的另一端接地。

8.根据权利要求1至5任一项所述的驱动异常检测电路，其特征在于，还包括：隔离电路；

所述隔离电路连接于所述基准电压产生电路与DSP之间，并输出所述同步信号，其中，所述DSP用于输出所述驱动信号。

9.一种开关电源，其特征在于，包括：至少包含一个开关管的功率电路、DSP、开关管驱动电路以及权利要求1至8任一项所述的开关管驱动电路的异常检测电路；

其中，所述开关管驱动电路连接于DSP和所述开关管之间。

10.一种用于权利要求9所述开关电源的开关管驱动异常处理方法，其特征在于，包括：

当处于开机状态时，DSP输出驱动信号，并获取比较电路输出端的比较输出信号的采样值；

在设定时间内累积获取采样值异常的次数超过设定次数时，停止输出驱动信号；否则，维持DSP持续输出驱动信号。