本發(fā)明涉及boost電路，尤其涉及一種保護電路及方法。

背景技術：

隨著電路電子技術的進步，開關電源不斷向高功率密度、高效率、高可靠性發(fā)展，開關電源的保護功能已經(jīng)成為了可靠性的一項重要指標。

boost電路作為開關電源的一種最基本的拓撲，可應用于非隔離產(chǎn)品中，功率密度和效率都可以做的很高。但是boost電路存在固有缺陷：在boost電路中存在一個從輸入到輸出的直通電路，當輸出端嚴重過流或發(fā)生短路時，該直通電路會產(chǎn)生的巨大電流，而這個巨大的電流將會損壞boost電路中的有源開關器件或者無源器件比如電感。

因此，在如何控制直通電路所產(chǎn)生的巨大電流對boost電路所造成的損壞是目前亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有存在的技術問題，本發(fā)明實施例提供一種保護電路及方法。

本發(fā)明實施例的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明實施例提供了一種保護電路，應用于boost電路，所述boost電路設置有通過第一開關的寄生二極管所形成的輸入到輸出的直通電路；所述保護電路包括：

過流檢測電路，配置為對流經(jīng)所述第一開關的第一電流進行采樣；以及檢測所述第一電流是否滿足第一條件；所述第一條件表征所述boost電路的輸出電流發(fā)生過流；

第一控制電路，配置為當所述第一電流滿足所述第一條件時，向第二開關輸出第一控制信號；

第二開關，配置為響應所述第一控制信號，斷開所述直通電路。

本發(fā)明實施例還提供了一種保護方法，應用于boost電路，所述boost電路設置有通過第一開關的寄生二極管所形成的輸入到輸出的直通電路，所述方法包括：

對流經(jīng)所述第一開關的第一電流進行采樣；

檢測所述第一電流是否滿足第一條件；所述第一條件表征所述boost電路的輸出電流發(fā)生過流；

當所述第一電流滿足所述第一條件時，向所述保護電路的第二開關輸出第一控制信號，以斷開所述直通電路。

本發(fā)明實施例提供的保護電路及方法，過流檢測電路對流經(jīng)boost電路的第一開關的第一電流進行采樣；并檢測所述第一電流是否滿足第一條件；當所述第一電流滿足所述第一條件時，第一控制電路向第二開關輸出第一控制信號；所述第二開關響應所述第一控制信號，斷開所述直通電路，通過對流經(jīng)所述第一開關的第一電流進行采用，來檢測所述boost電路的輸出電流是否發(fā)生過流(這種過流可以稱為所述boost電路的輸出端嚴重過流或輸出短路)，并在檢測到所述boost電路的輸出電流過流時，斷開所述直通電路，這樣，可以防止所述boost電路的輸出端在嚴重過流或輸出短路時對boost電路的損壞，從而有效地保護了boost電路。

附圖說明

在附圖(其不一定是按比例繪制的)中，相似的附圖標記可在不同的視圖中描述相似的部件。具有不同字母后綴的相似附圖標記可表示相似部件的不同示例。附圖以示例而非限制的方式大體示出了本文中所討論的各個實施例。

圖1為相關技術中一種異步boost電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為相關技術中一種同步boost電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例一第一種保護電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例一第二種保護電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例一第三種保護電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例二一種保護電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例二另一種保護電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明實施例二圖7所示電路的工作時序圖；

圖9為本發(fā)明實施例二第三種保護電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明實施例二第四種保護電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本本發(fā)明實施例二過流檢測電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明實施例保護方法流程示意圖；

圖13為采用本發(fā)明實施例的電路的仿真結(jié)果圖。

具體實施方式

目前，如圖1所示，boost電路的一種基本組成包括：電感L、MOSFET Q1、二極管D1及相應的電容。這種boost電路可以稱為異步(Non-sync)boost電路。在這種boost電路中，由于二極管D1的存在，boost電路出現(xiàn)輸入過壓、輸入欠壓、輸出過流、輸出短路的異常狀況時，輸入電壓可通過二極管D1直接輸出到輸出端，即存在由電感L、二極管D1所形成的直通電路，此時輸出電壓約等于輸入電壓，無法完全關斷；而且D1的功耗大，所以電路的效率并不是很高。

基于圖1所示的boost電路所存在的缺陷，產(chǎn)生了圖2所示的boost電路。如圖2所示，該boost電路包含：電感L、MOSFET Q1、MOSFET Q2及相應的電容。這種boost電路可以稱為同步(Sync)boost電路。這種boost電路MOSFET Q2的導通電阻可以非常小，導致Q2的功耗大大降低，整個boost電路的效率大大提高。

圖1和圖2所示的boost電路的應用原理是：MOSFET Q1導通，輸入電壓源(VIN)向電感L充電，當MOSFET Q1關斷，MOSFET Q2或者D1分別續(xù)流并向輸出電容Cout充電，已達到升壓的目的。

其中，當boost電路達到穩(wěn)定狀態(tài)時，輸入電壓與輸出電壓關系滿足：V_OUT＝V_IN/(1-D)，同時輸入端電流大于輸出電流。

其中，V_OUT表述輸出電壓，即輸出端VOUT電壓，V_IN表示輸入電壓，即輸入端VIN電壓，D表示開關周期的占空比。

對于圖2所示的boost電路，MOSFET Q2存在寄生二極管，而這個寄生二極管是不能通過改進制作工藝來消除的，所以在該boost電路中，依然存在一個從輸入到輸出的直通電路，即由電感L、MOSFET Q2的源漏極之間的寄生二極管所形成的直通電路。

在boost電路啟動或者正常工作時發(fā)生輸出端嚴重過流，或者直接輸出端Vout短路到地時，該直通電路產(chǎn)生的電流將處于不可限制的狀態(tài)直至電感L飽和(電感)或者有源開關器件燒壞為止，甚至可能會導致電路起火，對boost電路造成損壞。也就是說，輸出端在電流嚴重過流或輸出短路時會對boost電路造成不必要的破壞。

基于此，在本發(fā)明的各種實施例中：針對設置有通過第一開關的寄生二極管所形成的輸入到輸出的直通電路的boost電路，對流經(jīng)boost電路第一開關的第一電流進行采樣；檢測所述第一電流是否滿足第一條件；所述第一條件表征所述boost電路的輸出電流發(fā)生過流；所述第一電流滿足所述第一條件時，向所述保護電路的第二開關輸出第一控制信號，以斷開所述直通電路。

需要說明的是，本文所用的第一、第二……僅表示不同位置的元件不對元件的參數(shù)或功能進行限定；或者表示不同的參數(shù)，但不對參數(shù)的大小進行限定。

實施例一

本實施例提供的保護電路，應用于boost電路，所述boost電路設置有通過第一開關的寄生二極管所形成的輸入到輸出的直通電路，如圖3所示，該電路包括：過流檢測電路31、第一控制電路32及第二開關33；其中，

所述過流檢測電路31對流經(jīng)所述第一開關的第一電流進行采樣；并檢測所述第一電流是否滿足第一條件；當所述第一電流滿足所述第一條件時，所述第一控制電路32向第二開關33輸出第一控制信號；所述第二開關33響應所述第一控制信號，斷開所述直通電路。

這里，所述第一條件表征所述boost電路的輸出電流發(fā)生過流。

在本發(fā)明實施例中，所述boost電路設置有通過第一開關的寄生二極管所形成的輸入到輸出的直通電路。也就是說，本發(fā)明實施例中的boost電路為同步boost電路，即為如圖2所示的boost電路。相應地，所述第一開關為圖2所示電路中的MOS管Q2。

在同步boost電路中，通過對流經(jīng)所述第一開關的第一電流進行采用，來檢測所述boost電路的輸出電流是否發(fā)生過流(這種過流可以稱為所述boost電路的輸出端嚴重過流或輸出短路)，并在檢測到所述boost電路的輸出電流過流時，斷開所述直通電路，這樣，可以防止所述boost電路的輸出端在嚴重過流或輸出短路時對boost電路的損壞，從而有效地保護了boost電路。

在本發(fā)明實施例中，所述過流檢測電路31是在不增加所述boost電路功耗的基礎上，對所述第一電流進行采樣，由于所述過流檢測電路31在工作過程中并不增加boost電路的功耗，所以提高了boost電路的電壓轉(zhuǎn)換效率。

這里，實際應用時，可以通過在所述第一開關兩端并聯(lián)等效電阻的方式來對所述第一電流進行采樣，從而達到不增加所述boost電路功耗的目的。

在一實施例中，所述第二開關33可以設置在所述boost電路輸出級與負載中間，也就是說，在所述輸出級與負載之間串聯(lián)有所述第二開關33。當收到所述第一控制信號后，所述第二開關33響應所述第一控制信號，斷開所述boost電路輸出端與負載之間的連接。這樣，能夠?qū)崿F(xiàn)負載與boost電路前級的完全斷開，也就是說，boost電路的前級仍然為一個完整的boost拓撲，從而同時保護了負載和boost電路。同時，不會增加boost電路的功耗，從而提高了boost電路的電壓轉(zhuǎn)換效率。

其中，結(jié)合圖2可以獲知，所述輸出級是指boost電路輸出端(VOUT)；boost前級是指包含電感L、MOS管Q1、MOS管Q2這些器件的電路，該電路能夠?qū)崿F(xiàn)直流電壓的升壓轉(zhuǎn)換。

在一實施例中，所述第二開關33還可以串接在所述boost電路的輸入端。具體來說，在圖2所示的電路中，在輸入端VIN與電感L之間串聯(lián)所述第二開關。當收到所述第一控制信號后，所述第二開關33響應所述第一控制信號，斷開所述boost電路輸入端與電感之間的連接。

實際應用時，所述第二開關33包含P溝道金屬氧化物半導體場效應管(PMOS)或者NMOS，但是PMOS的柵級控制相對NMOS簡單，因此對所述第二開關導通和斷開的控制就會相對比較簡單，從而降低了電路成本。

實際應用時，在boost電路工作過程中，還應該保證boost電路電流的穩(wěn)定性。

基于此，在一實施例中，如圖4所示，該保護電路還可以包括：第二控制電路34；其中，

所述boost電路正常工作時，所述第二控制電路34能夠通過負反饋的控制方式使所述boost電路輸出端電壓保持恒定。

這里，實際應用時，所述第二控制電路34通過對所述boost電路的第三開關(如圖2所示的Q1)的電流采樣，控制所述boost電路的電流環(huán)電路，從而實現(xiàn)boost電路電流的穩(wěn)定性，即所述boost電路輸出穩(wěn)定的電壓。同時，所述第二控制電路34還限制了所述第三開關的峰值電流，從而實現(xiàn)了對所述boost電路中電感電流的峰值控制。

當所述第一電流滿足所述第一條件時，所述第二控制電路34向所述第一開關輸出第二控制信號，并向所述boost電路的第三開關輸出第三控制信號，以使所述boost電路停止對輸入電壓進行升壓調(diào)制。

其中，所述第二控制控制信號與第三控制信號的相位反向。

換句話說，所述第二控制電路34關閉了所述boost電路的前級電路，使所述boost電路處于關閉狀態(tài)。

從上面的描述中可以看出，在本發(fā)明實施例中，對boost電路的第一開關的電流采樣用于判斷輸出電流是否過流，而對boost電路的第三開關的電流采樣用于對電流環(huán)電路的控制以及第三開關峰值電流的限制。

在一實施例中，如圖5所示，該保護電路還可以包括：第三控制電路35；其中，

所述第三控制電路35將所述過流檢測電路的檢測結(jié)果實時輸出至所述第一控制電路32及第二控制電路34，以便讓所述第一控制電路32及第二控制電路34獲知所述boost電路的輸出電流是否發(fā)生過流。

這里，實際應用時，boost電路有可能會處在錯誤狀態(tài)時，比如所述第一開關被誤斷開時，此時所述過流檢測電路31的檢測結(jié)果是無效的，此時，需要通過輸出端電壓來檢測輸出端電流是否發(fā)生過流。所以第三控制電路35接收使能信號；響應所述使能信號，將所述過流檢測電路31的檢測結(jié)果實時輸出至所述第一控制電路32及第二控制電路34，以便讓所述第一控制電路32及第二控制電路34獲知所述boost電路的輸出電流是否發(fā)生過流。

基于此，在一實施例中，所述第三控制電路35接收去使能信號，響應所述去使能信號，檢測所述boost電路的輸出端電壓是否滿足第二條件；所述第二條件表征所述輸出端電壓低于所述boost電路的輸入電壓至預設值；以及向所述第一控制電路32及第二控制電路34輸出檢測結(jié)果；

相應地，當所述boost電路的輸出端電壓滿足所述第二條件時，所述第一控制電路，向所述第二開關輸出第一控制信號；為當所述boost電路的輸出端電壓滿足所述第二條件時，所述第二控制電路34向所述第一開關輸出第二控制信號，并向所述boost電路的第三開關輸出第三控制信號。

其中，所述去使能信號用于指示采用所述輸出電壓進行過流檢測。

當所述第三控制電路35收到去使能信號時，說明所述過流檢測電路31的檢測結(jié)果是無效，需要采用輸出電壓進行過流檢測。

這里，所述預設值根據(jù)需要進行設置，舉個例子來說，假設功率MOSFET的寄生二極管壓降在0.5V-0.7V，所以預設值可以設為1V。

在一實施例中，當所述boost電路的前級和輸出級關閉后，可以實現(xiàn)所述boost電路和所述第二開關的軟啟動。

具體地，所述boost電路關閉后，所述第三控制電路35確定重新啟動所述boost電路的等待時間；所述等待時間到達后，重新啟動所述boost電路及第二開關；所述過流檢測電路31在電路重新啟動過程中檢測流經(jīng)所述第一開關的第一電流進行采樣；并檢測所述第一電流是否滿足所述第一條件；當所述第一電流滿足所述第一條件時，所述第一控制電路32向第二開關33輸出所述第一控制信號，以使所述第二開關33停止重新啟動；相應地，當所述第一電流滿足所述第一條件時，所述第二控制電路34向所述第一開關輸出第二控制信號，并向所述第三開關輸出第三控制信號，以使所述boost電路停止重新啟動。

在所述boost電路和第二開關33的重新啟動過程中，當檢測出所述輸出電流仍然發(fā)生過流時，會讓boost電路和第二開關33停止重新啟動。然后再新的等待時間到達后，再次去檢測所述輸出電流是否仍然發(fā)生過流，當檢測出所述輸出電流的過流現(xiàn)象消失時，在所述第三控制電路35的控制下，所述boost電路和第二開關33會正常軟啟動。這種軟啟動方式可以稱為“打嗝(hiccup)”模式的軟啟動，采用這種軟啟動方式，可以大大降低boost電路及第二開關的功耗。

實際應用時，所述等待時間是根據(jù)軟啟動所需的電容值和對所述輸出端的采樣電壓來確定的。

實施例二

本實施例是圖5所示電路的一個具體應用實例。

在本實施例中，如圖6所示，boost電路61包括：電感L、MOS管Q1、MOS管Q2、輸入端電容Cin及輸出端電容Cout1；

過流檢測電路(OC)31，對流經(jīng)MOS管Q2的電流進行采樣，并判斷是否過流；

第一控制電路32包括PMOS邏輯控制電路(PMOS Control)；

第二開關33包括PMOS管Q3；

第二控制電路34包括：電阻R1、電阻R2、誤差運算放大器EA0、比較器Comp1、第一SR鎖存器SR1、脈沖寬度調(diào)制(PWM)邏輯控制電路(PWM Control)、及反相器INV1。電阻R1、電阻R2、誤差運算放大器EA0、比較器Comp1、及第一SR鎖存器SR1形成電流環(huán)負反饋控制電路，來控制boost電路電流的穩(wěn)定性；

第三控制電路35包括：SS邏輯控制電路(SS Control)及開關S3。

其中，MOS管Q1及Q2均為N溝道金屬氧化物半導體場效應管(NMOS)。

為了描述方便，在以下的描述中，將電阻R1、電阻R2以及誤差運算放大器EA0的負輸入端所形成的節(jié)點稱為FB；boost電路的輸出端節(jié)點為VOUT，負載端節(jié)點為VOUT_LOAD，誤差運算放大器EA0的輸出端稱為SS_Ready。在芯片中，這些節(jié)點可以稱為芯片的引腳。PGATE、SS均為芯片的引腳。

圖6所示的保護電路的工作原理為：

在boost電路工作過程中，所述過流檢測電路31對流經(jīng)MOS管Q2的電流進行采樣，并進行過流檢測(得到檢測信號Q2_OC)，當所述boost電路的輸出電流發(fā)生過流時，SS邏輯控制電路將開關S3導通，從而拉低SS引腳的電壓，此時誤差運算放大器EA0的正相輸入端接SS引腳，而不是參考信號節(jié)點VREF，從而使得誤差運算放大器EA0輸出低電平，并輸出至PMOS邏輯控制電路，PMOS邏輯控制電路根據(jù)低電平信號，拉高PGATE的電壓，并輸出至PMOS Q3的柵極，從而致使PMOS Q3關斷。其中，PMOS邏輯控制電路收到使能信號(EN_Q2)(高電平信號)后開始工作。

同時，誤差運算放大器EA0輸出的低電平信號，使得MOS管Q1及MOS管Q2斷開，從而停止為電容Cout1充電，即boost電路停止工作。

對于第一控制電路32(PMOS邏輯控制電路)及第三控制電路35，如圖7所示，第一控制電路32包括：第二鎖存器SR2、第二反相器INV2、開關S1、開關S2、齊納二極管(zener diode)Z1、電流源IA；

第三控制電路35包括：比較器Comp2、多路選通器、第三SR鎖存器SR3、延遲器、開關S3。其中，比較器Comp2為遲滯比較器。比較器Comp2、多路選通器、第三SR鎖存器SR3、延遲器組成SS邏輯控制電路。

結(jié)合圖7，第一控制電路32(PMOS邏輯控制電路)的工作原理為：

在PMOS Q3啟動期間，第一控制電路32利用第二鎖存器SR2輸出的信號接通開關S1，此時電流源IA提供的電流(比如60μA)從PGATE端逐步拉低PGATE引腳的電壓直至低于VOUT引腳電壓。當PMOS Q3的柵源電壓低于閾值電壓時，PMOS Q3逐步導通，此時一個從升壓電路至負載的電流通路逐步建立，輸出端的輸出電流緩慢向輸出電容Cout1充電，同時由于PMOS Q3的逐步導通，VOUT_LOAD端的電壓也緩慢上升，從而實現(xiàn)負載端電壓的軟起動，避免負載端浪涌電流的產(chǎn)生。當PMOS Q3的柵源電壓鉗位到與齊納二極管Z1的鉗位電壓(比如8V)相同時，PMOS Q3完全導通。

當過流檢測電路31檢測出輸出電流發(fā)生過流時，即當發(fā)生嚴重的負載過流或者輸出短路時，第三控制電路(SS邏輯控制電路)35會將SS引腳的電壓拉低，從而使得開關S2接通，PGATE引腳的電壓被拉高，致使PMOS Q3關斷，負載從boost電路的輸出端斷開。

需要說明的是：實際應用時，可以根據(jù)boost電路的最大輸出功率來確定MOS管Q2對應的第一電流閾值(用來判斷輸出電流是否嚴重過流或者輸出短路)。

從圖6及圖7可以看出，在芯片中，集成了MOS管Q1、MOS管Q2、過流檢測電路31、第一控制電路32、第二控制電路34、以及第三控制電路35。而組成boost電路61的其它器件、PMOS Q3則不集成在芯片上。

從上面的描述中可以獲知，第三控制電路35將過流檢測結(jié)果通知給了第二控制電路34，而第二控制電路34又將過流檢測結(jié)果通知給了第一控制電路32。

當發(fā)生嚴重的負載過流或者輸出短路持續(xù)發(fā)生時，采用打嗝模式來啟動boost電路和PMOS Q3，以減少boost電路以及PMOS Q3的功耗。

圖8為圖7所示的電路主要工作節(jié)點的時序圖。打嗝模式的啟動過程包括：

第一階段，當發(fā)生短路(HS)時，VOUT_LOAD點的電壓下降，電感L的電流(IL)升高，此時過流檢測電路檢測的流經(jīng)MOS管Q2的電流信號(Q2_OC)變高，此時第三控制電路35的SS邏輯控制電路將開關SS導通，從而將SS引腳的電壓迅速拉低，從而使得SS_READY的電平變低，SS_READY的低電平使得POMS Q3的柵源電壓(V_{GS_PMOS})升至零電壓，最終導致PMOS Q3關斷，負載從boost電路的輸出端斷開，實現(xiàn)了負載斷路的保護。同時，SS_READY的電壓變低使得MOS管Q1和Q2均斷開，boost電路停止工作。

第二階段，當負載斷路的保護啟動后，第三控制電路35的SS邏輯控制電路延時設定時間后，斷開開關S3，此時電容Css重新被充電，使得SS引腳的電壓升高，當SS電壓比FB電壓高時，誤差運算放大器EA0的輸出即SS_READY的電平變高，SS_READY的電壓變高使得MOS管Q1、MOS管Q2以及PMOS Q3重新啟動，在boost電路重新啟動的過程中，電感電流(IL)會增加，如果短路現(xiàn)象依然存在，VOUT_LOAD點的電壓依然為低壓，過流檢測電路輸出信號(Q2_OC)仍然為高電平，此時第三控制電路35的SS邏輯控制電路會再次接通開關S3，將SS引腳的電壓迅速拉低，從而使得SS_READY的電壓再次變低，SS_READY的電壓變低使得POMS Q3的柵源電壓(V_{GS_PMOS})再次升高至零，最終導致PMOS Q3停止導通，負載從boost電路的輸出端又斷開了，再次實現(xiàn)了負載斷路的保護。同時，SS_READY的電壓再次變低使得MOS管Q1和Q2也停止開關。如果負載短路一直持續(xù)，第二階段會一直重復。

第三階段，第二階段結(jié)束后，第三控制電路35的SS邏輯控制電路延時設定時間后，斷開開關S3，此時電容Css重新被充電，SS引腳的電壓再次升高，從而使得SS_READY的電平變高，SS_READY高電平使得MOS管Q1、MOS管Q2以及PMOS Q3重新啟動，在這些器件重新啟動的過程中，電感電流(IL)會增加，當短路現(xiàn)象消失時，VOUT_LOAD點的電壓升高，過流檢測電路輸出信號(Q2_OC)為低電平，最終完成MOS管Q1、MOS管Q2以及PMOS Q3的啟動，boost電路的開關功能恢復。

其中，上述重啟動過程可以稱為軟啟動過程，是一個自動重啟的過程。整個啟動過程所需的時間可以稱為打嗝時間。而且，從上面的描述中可以看出，打嗝時間的時長由FB的電壓和Css的電容值來決定。

這里，對于第三控制電路35的SS邏輯控制電路，當boost電路61處于錯誤狀態(tài)時，比如MOS管Q2被誤斷開時，使能信號EN_Q2置零，即為低電平信號，可以理解為是一個去使能信號，第三控制電路35的SS邏輯控制電路采用輸出端電壓(V_OUT)來獲知輸出端電流是否發(fā)生過流，具體地，當V_OUT小于輸入端(VIN)電壓(V_IN)且超過預設值(比如1V)時，認為輸出端電流發(fā)生了過流。當然，當使能信號EN_Q2為高電平時，第三控制電路35的邏輯控制電路利用過流檢測電路31的過流檢測結(jié)果來獲知輸出端電流是否發(fā)生過流。

在大功率的boost電路應用中，比如輸入端(VIN)的電壓遠低于輸出端(VOUT)電壓時，PMOS Q3具有大電流，即具有較大的總柵電荷(Qg)，而大電流(Qg)會降低PMOS Q3的關斷速度，這樣就會導致關斷電流遠大于設定值。因此實際應用時，在特定的應用環(huán)境中，如圖9所示，可以從VIN端跨接一個肖特基二極管D1至PGATE端，以加快PMOS Q3的關斷速度。

實際應用時，也可以將PMOS Q3設置在輸入端，通過斷開輸入來實現(xiàn)對電路的保護。如圖10所示，PMOS Q3串接在VIN端與電感L之間，從而實現(xiàn)boost電路輸入的斷開。

其中，圖10所示的電路所采用的第三控制電路和第二控制電路與圖6和7所示的電路的工作相同，所以對應的工作原理也完全相同，這里不再贅述。

圖10所示的電路與圖6和圖7所示電路所不同的是：

第一，由于PMOS Q3串接在輸入端，所以需要在地與PMOS Q3的漏極之間串接一個二級管D2。這樣，當輸出電流發(fā)生過流時，PMOS Q3被立即斷開，此時可以利用二極管D2為電感L續(xù)流，以保證電感L正常工作。

第二，由于PMOS Q3的源極是與輸入端(VIN)連接的，所以第一控制電路32也需要與輸入端(VIN)連接。

這里，需要說明的是：圖10所示電路中的PMOS邏輯控制(PMOS Logic Control)包含了圖7所示的第一控制電路32的與門、以及第三控制電路的相應器件。

圖11示出了過流檢測電路31的電路組成。如圖11所示，過流檢測電路(OC)31包括：電阻R3、電流源Iset、開關S4、開關S5以及比較器Comp3。

當MOS管Q2處于導通狀態(tài)時，開關S4和開關S5導通，過流檢測電路31開始工作，當I_Q2*R_Q2>I_set*R₃時，比較器Comp3輸出高電平信號，說明發(fā)生了過流。其中，I_Q2表示流經(jīng)MOS關Q2的電流，R_Q2表示MOS關Q2的導通電阻，I_set表示電流源Iset提供的電流，R₃表示電阻R3的電阻。

從圖11中可以看出，boost電路的功率傳輸回路上沒有任何額外的損耗，所以過流檢測電路31是一種無功耗檢測電路。

基于上述實施例保護電路，本發(fā)明實施例還提供了一種保護方法，應用于boost電路，所述boost電路設置有通過第一開關的寄生二極管所形成的輸入到輸出的直通電路，如圖12所示，該方法包括以下步驟：

步驟1201：對流經(jīng)所述第一開關的第一電流進行采樣；

步驟1202：檢測所述第一電流是否滿足第一條件；所述第一條件表征所述boost電路的輸出電流發(fā)生過流；

步驟1203：當所述第一電流滿足所述第一條件時，向所述保護電路的第二開關輸出第一控制信號，以斷開所述直通電路。

這里，在一實施例中，所述斷開所述直通電路，包括：

斷開所述boost電路輸出端與負載的連接。

這里，實際應用時，所述斷開所述直通電路還可以是斷開所述boost電路的輸入。

在一實施例中，該方法還可以包括：

當所述第一電流滿足所述第一條件時，向所述第一開關輸出第二控制信號，并向所述boost電路的第三開關輸出第三控制信號，以使所述boost電路停止對輸入電壓進行升壓調(diào)制；其中，

所述第二控制控制信號與第三控制信號的相位反向。

在一實施例中，該方法還可以包括：

當接收到去使能信號時，響應所述去使能信號，檢測所述boost電路的輸出端電壓是否滿足第二條件；所述第二條件表征所述輸出端電壓低于所述boost電路的輸入電壓至預設值；

當所述boost電路的輸出端電壓滿足所述第二條件時，向所述第二開關輸出第一控制信號；向所述第一開關輸出第二控制信號，并向所述第三開關輸出第三控制信號。

其中，所述去使能信號用于指示采用所述輸出電壓進行過流檢測。

實際應用時，boost電路關閉后，當?shù)却龝r間到達后，重新啟動所述boost電路及第二開關；

在電路重新啟動過程中檢測流經(jīng)所述第一開關的第一電流進行采樣；以及檢測所述第一電流是否滿足所述第一條件；

當所述第一電流滿足所述第一條件時，向所述第二開關輸出所述第一控制信號，以使所述第二開關停止重新啟動；

當所述第一電流滿足所述第一條件時，向所述第一開關輸出第二控制信號，并向所述第三開關輸出第三控制信號，以使所述boost電路停止重新啟動。

同時，為了更好地說明采用本發(fā)明實施例的技術方案，能夠?qū)oost電路起到保護的作用，采用圖6和圖7所示的電路進行了仿真實驗。實驗條件為：采用100mΩ的電阻來使得boost電路發(fā)生短路。

圖13示出了仿真結(jié)果。采用控制邏輯讓boost電路發(fā)生短路時，檢測到MOS管Q2發(fā)生嚴重過流，此時保護電路會將PMOS Q3斷開，并將boost電路關閉，以起到保護boost電路的作用。boost電路關閉后，采用打嗝模式的軟啟動方式啟動boost電路和PMOS Q3，得到了如圖13所示的仿真結(jié)果。其中，在圖13中，從上到下，每幅圖中的曲線分別表示：軟啟動過程中輸入端VIN和輸出端VOUT_LOAD電壓曲線，軟啟動的電壓(SS_READY電壓)曲線，MOS管Q2嚴重過流標識曲線，輸出端短路控制曲線，電感L的電流曲線。從這些結(jié)果可以看出，boost電路工作正常，充分說明采用本發(fā)明實施例提供的方案后，boost電路得到了有效地保護，具體表現(xiàn)在：當采用本發(fā)明實施例提供的方案將PMOS Q3斷開，并將boost電路關閉后，boost電路能夠?qū)崿F(xiàn)軟啟動；同時，在軟啟動過程中，電感L的峰值電流得到有效的控制。當負載端短路消失后，boost電路能夠很好地重新啟動并回到正常輸出。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。