技術領域

本發明是關于一種控制器，尤指一種具保護功能的控制器。

背景技術

傳統電源控制集成電路（IC，Integrated?Circuit），在判斷系統操作異常并觸發保護（例如：過溫保護、過壓保護、欠壓保護以及過流保護等）時，電源控制集成電路會立刻停止操作并閂鎖（Latch），以避免集成電路及系統的電路可能的毀損，進而確保集成電路的安全和可靠性。

請參見圖1，為傳統的直流轉直流降壓轉換電路的電路示意圖。直流轉直流降壓轉換電路包括一控制器及一轉換電路。控制器包括一反饋電路10、一過壓判斷電路15、一邏輯控制電路20以及一閂鎖保護電路25。轉換電路包括一上臂晶體管開關SW1、一下臂晶體管開關SW2、一電感L及一輸出電容C。上臂晶體管開關SW1與下臂晶體管開關SW2串聯。上臂晶體管開關SW1的一端耦接一輸入電壓Vin，另一端耦接電感L的一端及下臂晶體管開關SW2的一端。下臂晶體管開關SW2的另一端接地。電感L的另一端耦接輸出電容C，以提供一輸出電壓Vout。一輸出電壓檢測電路VD耦接轉換電路，以根據輸出電壓Vout而產生一反饋信號VFB。反饋電路10根據反饋信號VFB以及一參考信號Vr而產生一調控信號Sp。邏輯控制電路20根據調控信號Sp而產生控制信號S1、S2，以分別控制上臂晶體管開關SW1及下臂晶體管開關SW2的導通與關斷。過壓判斷電路15接收反饋信號VFB及一過壓參考信號Vov，當反饋信號VFB的一準位高于過壓參考信號Vov的一準位時，過壓判斷電路15產生一高準位信號。閂鎖保護電路25一旦接收到過壓判斷電路15所產生的高準位信號，立即產生一閂鎖信號LS直至控制器重新啟動為止。當邏輯控制電路20接收到閂鎖信號LS時，邏輯控制電路20停止產生控制信號S1、S2，使轉換電路的上臂晶體管開關SW1及下臂晶體管開關SW2關斷。

然而，一些特定的應用環境，例如：航太模型的電源，如果采用傳統的控制方式，在觸發保護時，控制器立刻停止會使得航太模型“失控”。如果在短時間不能回復供電系統，模型會失控并摔壞。

發明內容

鑒于現有技術中的控制器的閂鎖保護不適合需持續供電的應用環境，本發明采用“軟保護機制”，在有效保護系統及電源控制集成電路的同時，不至于系統失控而損壞系統。同時，給予系統足夠的反應時間以恢復到正常狀態。

為達上述目的，本發明提供了一種具保護功能的控制器，包括一反饋電路、一邏輯控制電路、一過狀態判斷電路以及一保護控制電路。反饋電路根據代表一轉換電路的一輸出產生一調控信號。邏輯控制電路耦接反饋電路，以根據調控信號控制轉換電路，使轉換電路的輸出維持穩定。過狀態判斷電路接收一過狀態參考準位信號以及一檢測信號，并根據過狀態參考準位信號的一準位及檢測信號的一準位判斷是否產生一保護信號。保護控制電路耦接邏輯控制電路及過狀態判斷電路，于接收保護信號時，控制邏輯控制電路以降低轉換電路的輸出。

本發明也提供了一種具保護功能的控制器，包括一反饋電路、一邏輯控制電路、一欠狀態判斷電路以及一保護控制電路。反饋電路根據代表一轉換電路的一輸出產生一調控信號。邏輯控制電路耦接反饋電路，以根據調控信號控制轉換電路，使轉換電路的輸出維持穩定。欠狀態判斷電路接收一欠狀態參考準位信號以及一檢測信號，于檢測信號的一準位低于欠狀態參考準位信號時進行一計數，并于計數達一預定時間長度時產生一保護信號。保護控制電路耦接邏輯控制電路及欠狀態判斷電路，于接收保護信號時，控制邏輯控制電路以停止轉換電路。

本發明的控制器于系統發生過狀態異常時，例如：過壓、過溫以及過流，會調降轉換電路的輸出，而調降轉換電路的輸出的方式，可以通過降低占空比(Duty?Cycle)、降低輸出電壓、降低輸出電流、降低操作頻率等方式來達成。而于系統發生欠壓狀態異常時，不回直接關閉轉換電路的輸出，而是經過預設時間后才關閉。如此，亦不至于系統真的發生短路時而造成欠壓時，系統反而未能提供保護。

附圖說明

圖1為傳統的直流轉直流降壓轉換電路的電路示意圖。

圖2為根據本發明的一直流轉直流降壓轉換電路的電路方塊圖。

圖3為根據本發明的一第一實施例的直流轉直流降壓轉換電路的電路示意圖。

圖3A為根據本發明的一較佳實施例的欠狀態判斷電路的電路示意圖。

圖3B為根據本發明的一較佳實施例的過狀態判斷電路的電路示意圖。

圖4為根據本發明的一第二實施例的直流轉直流升壓轉換電路的電路示意圖。

圖4A為根據本發明的一較佳實施例的過電流判斷電路的電路示意圖。