本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電壓轉(zhuǎn)換裝置。

背景技術(shù)：

目前，Buck電路中無輸出短路保護(hù)功能。如果Buck電路的輸出端出現(xiàn)短路，則可能導(dǎo)致流過Buck電壓轉(zhuǎn)換控制器的電流驟增，從而使得Buck電壓轉(zhuǎn)換控制器的溫度在短時(shí)間內(nèi)升溫超過其可承受的極限溫度，最終導(dǎo)致Buck電壓轉(zhuǎn)換控制器被高溫?fù)p壞。在應(yīng)用Buck電路之前，通常需要進(jìn)行輸出短路實(shí)驗(yàn)。根據(jù)Buck電路輸出短路實(shí)驗(yàn)的相關(guān)安全規(guī)定，要求在Buck電路輸出短路實(shí)驗(yàn)時(shí)，三分鐘內(nèi)的溫度升高幅度不能超過100攝氏度。就目前的Buck電路來說，由于不存在輸出短路保護(hù)功能，從而導(dǎo)致在Buck電路輸出短路實(shí)驗(yàn)時(shí)，可能存在溫度超過安全規(guī)定的情況，如果Buck電路的溫度超過安全規(guī)定，則可能會(huì)對(duì)Buck電壓轉(zhuǎn)換控制器造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種電壓轉(zhuǎn)換裝置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出短路電流的監(jiān)測(cè)，并根據(jù)短路電流的變化控制電壓轉(zhuǎn)換控制器的使能與否，從而防止因短路電流過大而導(dǎo)致電壓轉(zhuǎn)換控制器的溫度超過安全規(guī)定，保證電壓轉(zhuǎn)換控制器在短路測(cè)試實(shí)驗(yàn)過程中的安全。

一種電壓轉(zhuǎn)換裝置，包括電壓轉(zhuǎn)換控制器、電壓輸入端、電壓輸出端及短路保護(hù)電路，所述電壓轉(zhuǎn)換控制器包括輸入引腳、輸出引腳、驅(qū)動(dòng)引腳及使能引腳，所述輸入引腳通過第一電阻與所述電壓輸入端連接，所述輸出引腳通過電感與所述電壓輸出端連接，所述驅(qū)動(dòng)引腳通過第一電容與所述電壓輸出端連接，所述使能引腳通過第二電阻與所述電壓輸入端連接，所述短路保護(hù)電路與所述第一電阻的兩端及所述使能引腳連接，用于在所述第一電阻兩端的電壓大于或等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，將所述使能引腳的電平拉低，以觸發(fā)所述電壓轉(zhuǎn)換控制器停止工作。

其中，所述短路保護(hù)電路包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三電阻、第四電阻及第五電阻，所述第一開關(guān)管的基極通過所述第三電阻與所述第一電阻的第二端連接，所述第一開關(guān)管的發(fā)射極與所述第一電阻的第一端連接，所述第一開關(guān)管的集電極通過所述第四電阻與所述第二開關(guān)管的基極連接，所述第二開關(guān)管的發(fā)射極接地，所述第二開關(guān)管的集電極與所述使能引腳連接，所述第五電阻連接于所述第二開關(guān)管的基極和發(fā)射極之間。

其中，所述電壓輸出端短路時(shí)，流過所述第一電阻的電流增大，所述第一電阻兩端的電壓增大，當(dāng)所述第一電阻兩端的電壓大于或等于所述預(yù)設(shè)閾值時(shí)，所述第一開關(guān)管導(dǎo)通，所述第一開關(guān)管的集電極的電壓經(jīng)所述第四電阻和所述第五電阻分壓后，在所述第二開關(guān)管的基極形成高電平，所述第二開關(guān)管導(dǎo)通，將所述使能引腳的電平拉低。

其中，所述電壓輸出端未短路時(shí)，所述第一電阻兩端的電壓小于所述預(yù)設(shè)閾值，所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管均處于截止?fàn)顟B(tài)，所述使能引腳的電平為高電平，所述電壓轉(zhuǎn)換控制器將所述電壓輸入端輸入的電壓轉(zhuǎn)換為預(yù)設(shè)輸出電壓，并從所述電壓輸出端輸出。

其中，所述預(yù)設(shè)閾值為所述第一開關(guān)管的發(fā)射極和基極之間的導(dǎo)通電壓。

其中，所述第一開關(guān)管為PNP型雙極性晶體管，所述第二開關(guān)管為NPN型雙極性晶體管。

其中，所述電壓轉(zhuǎn)換裝置還包括第一濾波電路，所述第一濾波電路包括第二電容和第三電容，所述第二電容的正極與所述電壓輸入端連接，所述第二電容的負(fù)極端接地，所述第三電容與所述第二電容并聯(lián)。

其中，所述電壓轉(zhuǎn)換裝置還包括第二濾波電路，所述第二濾波電路包括第四電容，所述第四電容的正極與所述電壓輸出端連接，所述第四電容的負(fù)極接地。其中，所述電壓轉(zhuǎn)換控制器為同步Buck控制器。

所述電壓轉(zhuǎn)換裝置通過在所述電壓轉(zhuǎn)換控制器的輸入引腳與所述電壓輸入端之間設(shè)置所述第一電阻，進(jìn)而將所述短路保護(hù)電路與所述第一電阻的兩端及所述電壓轉(zhuǎn)換控制器的使能引腳連接，當(dāng)所述電壓轉(zhuǎn)換裝置的電壓輸出端出現(xiàn)短路時(shí)，流過所述第一電阻的電流增加，從而可以通過所述短路保護(hù)電路監(jiān)測(cè)到所述第一電阻兩端的電壓，并在所述第一電阻兩端的電壓大于或等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，將所述使能引腳的電平拉低，以觸發(fā)所述電壓轉(zhuǎn)換控制器停止工作，進(jìn)而有效防止因短路電流過大而導(dǎo)致所述電壓轉(zhuǎn)換控制器的溫度超過安全規(guī)定，保證所述電壓轉(zhuǎn)換控制器在短路測(cè)試實(shí)驗(yàn)過程中的安全。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的電壓轉(zhuǎn)換裝置的第一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的電壓轉(zhuǎn)換裝置的第二結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

為便于描述，這里可以使用諸如“在…之下”、“在…下面”、“下”、“在…之上”、“上”等空間相對(duì)性術(shù)語(yǔ)來描述如圖中所示的一個(gè)元件或特征與另一個(gè)(些)元件或特征的關(guān)系?？梢岳斫?，當(dāng)一個(gè)元件或?qū)颖环Q為在另一元件或?qū)印吧稀?、“連接到”或“耦接到”另一元件或?qū)訒r(shí)，它可以直接在另一元件或?qū)由?、直接連接到或耦接到另一元件或?qū)樱蛘呖梢源嬖诰娱g元件或?qū)?。相反，?dāng)一個(gè)元件被稱為“直接在”另一元件或?qū)由?、“直接連接到”或“直接耦接到”另一元件或?qū)訒r(shí)，不存在居間元件或?qū)印?/p>

可以理解，這里所用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述特定實(shí)施例，并非要限制本發(fā)明。在這里使用時(shí)，除非上下文另有明確表述，否則單數(shù)形式“一”和“該”也旨在包括復(fù)數(shù)形式。進(jìn)一步地，當(dāng)在本說明書中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包含”表明所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但不排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其組合的存在或增加。

除非另行定義，這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))都具有本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員所通常理解的相同含義。將進(jìn)一步理解，諸如通用詞典中所定義的術(shù)語(yǔ)，否則應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與它們?cè)谙嚓P(guān)領(lǐng)域的語(yǔ)境中的含義相一致的含義，而不應(yīng)被解釋為理想化或過度形式化的意義，除非在此明確地如此定義。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供一種電壓轉(zhuǎn)換裝置100，包括電壓轉(zhuǎn)換控制器110、電壓輸入端130、電壓輸出端150及短路保護(hù)電路170，所述電壓轉(zhuǎn)換控制器110包括輸入引腳IN、輸出引腳SW、驅(qū)動(dòng)引腳BS及使能引腳EN，所述輸入引腳IN通過第一電阻R1與所述電壓輸入端130連接，在本實(shí)施例中，所述第一電阻R1的第一端與所述電壓輸入端130連接，所述第一電阻R1的第二端與所述輸入引腳IN連接。所述輸出引腳SW通過電感L與所述電壓輸出端150連接，所述驅(qū)動(dòng)引腳BS通過第一電容C1與所述電壓輸出端150連接，所述使能引腳EN通過第二電阻R2與所述電壓輸入端130連接，所述短路保護(hù)電路170與所述第一電阻R1的兩端及所述使能引腳EN連接，用于在所述第一電阻R1兩端的電壓大于或等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，將所述使能引腳EN的電平拉低，以觸發(fā)所述電壓轉(zhuǎn)換控制器110停止工作。在本實(shí)施例中，所述電壓轉(zhuǎn)換控制器110為同步Buck控制器。

在本實(shí)施例中，所述短路保護(hù)電路170可以監(jiān)測(cè)所述第一電阻R1兩端的電壓。當(dāng)所述電壓轉(zhuǎn)換裝置100正常工作時(shí)，所述第一電阻R1兩端的電壓小于預(yù)設(shè)閾值，所述短路保護(hù)電路170處于停止工作狀態(tài)，即所述短路保護(hù)電路170對(duì)所述電壓轉(zhuǎn)換裝置100不產(chǎn)生影響，電壓轉(zhuǎn)換控制器110的使能引腳EN為高電平，所述電壓轉(zhuǎn)裝置100可以正常工作?？梢岳斫猓?dāng)所述電壓轉(zhuǎn)換裝置100的電壓輸出端150出現(xiàn)短路時(shí)，流過所述電壓轉(zhuǎn)換控制器110的電流會(huì)增加，即流過所述第一電阻R1的電流增加，從而使得所述第一電阻R1兩端的電壓增大，當(dāng)所述第一電阻R1兩端的電壓大于或等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，所述短路保護(hù)電路170進(jìn)入工作狀態(tài)，并將所述電壓轉(zhuǎn)換控制器110的使能引腳EN的電平拉低，從而使得所述電壓轉(zhuǎn)換控制器110停止工作，從而防止所述電壓轉(zhuǎn)換控制器110因短路電流過大而升溫超過安全規(guī)定的溫度值而被損壞。

請(qǐng)參閱圖2，所述短路保護(hù)電路170包括第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三電阻R3、第四電阻R4及第五電阻R5，所述第一開關(guān)管Q1的基極b通過所述第三電阻R3與所述第一電阻R1的第二端連接，所述第一開關(guān)管Q1的發(fā)射極e與所述第一電阻R1的第一端連接，所述第一開關(guān)管Q1的集電極c通過所述第四電阻R4與所述第二開關(guān)管Q2的基極b連接，所述第二開關(guān)管Q2的發(fā)射極e接地，所述第二開關(guān)管Q2的集電極c與所述使能引腳EN連接，所述第五電阻R5連接于所述第二開關(guān)管Q2的基極b和所述第二開關(guān)管Q2的發(fā)射極e之間。在本實(shí)施例中，所述第一開關(guān)管Q1為PNP型雙極性晶體管，所述第二開關(guān)管Q2為NPN型雙極性晶體管。

在本實(shí)施例中，所述電壓輸出端150短路時(shí)，例如，在短路測(cè)試實(shí)驗(yàn)時(shí)，流過所述第一電阻R1的電流增大，所述第一電阻R1兩端的電壓增大，當(dāng)所述第一電阻R1兩端的電壓大于或等于所述預(yù)設(shè)閾值時(shí)，所述第一開關(guān)管Q1導(dǎo)通，所述第一開關(guān)管Q1的集電極c的電壓經(jīng)所述第四電阻R4和所述第五電阻R5分壓后，在所述第二開關(guān)管Q2的基極b形成高電平，所述第二開關(guān)管Q2導(dǎo)通，從而將所述使能引腳EN的電平拉低，使得所述電壓轉(zhuǎn)換控制器110停止工作。可以理解，所述電壓輸出端150未短路時(shí)，所述第一電阻R1兩端的電壓小于所述預(yù)設(shè)閾值，所述第一開關(guān)管Q1和所述第二開關(guān)管Q2均處于截止?fàn)顟B(tài)，所述使能引腳EN的電平為高電平，所述電壓轉(zhuǎn)換控制器110將所述電壓輸入端130輸入的電壓轉(zhuǎn)換為預(yù)設(shè)輸出電壓，并從所述電壓輸出端150輸出。在本實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)閾值為所述第一開關(guān)管Q1的發(fā)射極e和基極b之間的導(dǎo)通電壓，例如0.7V。

請(qǐng)?jiān)俅螀㈤唸D2，所述電壓轉(zhuǎn)換裝置100還包括第一濾波電路，所述第一濾波電路包括第二電容C2和第三電容C3。在本實(shí)施例中，所述第二電容C2為有極性電容，所述第三電容C3及所述第一電容C1為無極性電容。所述第二電容C2的正極與所述電壓輸入端130連接，所述第二電容C2的負(fù)極端接地，所述第三電容C3與所述第二電容C2并聯(lián)。此外，所述電壓轉(zhuǎn)換裝置100還包括第二濾波電路，所述第二濾波電路包括第四電容C4。在本實(shí)施例中，所述第四電容C4為有極性電容。所述第四電容C4的正極與所述電壓輸出端150連接，所述第四電容C4的負(fù)極接地。

所述電壓轉(zhuǎn)換裝置100通過在所述電壓轉(zhuǎn)換控制器110的輸入引腳IN與所述電壓輸入端130之間設(shè)置所述第一電阻R1，進(jìn)而將所述短路保護(hù)電路170與所述第一電阻R1的兩端及所述電壓轉(zhuǎn)換控制器110的使能引腳EN連接，當(dāng)所述電壓轉(zhuǎn)換裝置100的電壓輸出端150出現(xiàn)短路時(shí)，流過所述第一電阻R1的電流增加，從而可以通過所述短路保護(hù)電路170監(jiān)測(cè)到所述第一電阻R1兩端的電壓，并在所述第一電阻R1兩端的電壓大于或等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，將所述使能引腳EN的電平拉低，以觸發(fā)所述電壓轉(zhuǎn)換控制器110停止工作，進(jìn)而有效防止因短路電流過大而導(dǎo)致所述電壓轉(zhuǎn)換控制器110的溫度超過安全規(guī)定，保證所述電壓轉(zhuǎn)換控制器110在短路測(cè)試實(shí)驗(yàn)過程中的安全。

可以理解，以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明的權(quán)利范圍，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分流程，并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬于發(fā)明所涵蓋的范圍。