【专利解密】晶丰明源电源管理芯片铸就时代芯梦想

【嘉勤点评】晶丰明源的电源管理芯片专利，通过检测流过功率管的电流是否出现累积触发调整阶段，避免流过功率管的电流过大，也避免了现有电源管理芯片的故障响应措施在芯片启动阶段容易误触发而导致自动重启的问题。

集微网消息，电源管理芯片上市公司2021年度经营情况中，晶丰明源营收位居第二，但其营收增速和归母净利润增速高达108.75%和883.00%。

输出短路测试是电源模块测试评估阶段中一项必测项目，输出短路时要求电源不炸机，且在输出短路故障解除后，电源模块能够正常工作。为避免输出短路时炸机，在电源管理芯片中需要设置输出短路保护。现有的电源管理芯片在检测出输出短路后，采用的故障响应措施通常是自动重启或者时序停止。但这些措施需要调整电源以及时钟的工作，实现起来较为困难，而且芯片启动阶段容易被误触发为自动重启。

为此，晶丰明源于2021年8月12日申请了一项名为“输出短路保护方法、电源管理芯片及开关电源”的发明专利（申请号: 202110925228.1）,申请人为上海晶丰明源半导体股份有限公司。

图1 输出短路保护方法流程示意图

图1为本发明提出的输出短路保护方法的流程示意图，该方法主要包括以下步骤：首先采用一前沿消隐时间对流过所述功率管的电流进行逐周期过流保护（S1）；然后检测流过所述功率管的电流是否出现累积，并统计出现电流累积的连续导通脉冲数，当出现电流累积的连续导通脉冲数达到设定值时，触发一调整阶段，所述调整阶段内的所有至少部分开关周期对应的所述前沿消隐时间被缩短或取消，当所述调整阶段结束，恢复所述前沿消隐时间并进行逐周期过流保护（S2）。

在开关电源的输出过程中，功率管按照设定频率被接通或关断，在每个开关周期内，实际电路中出现的寄生电容会产生较高的前沿电流，为了避免前沿电流的干扰，在S1中，采用一前沿消隐时间对流过功率管的电流进行逐周期过流保护。在逐周期过流保护时，每个开关周期内，前沿消隐时间结束后，利用一过流保护阈值进行过流保护，即逐周期地限制流过功率管的电流，当前沿消隐时间经过之后，若检测到流过功率管的电流达到过流保护阈值，则控制功率管关断，功率管相应周期的导通时间结束。

为了防止输出短路时流过功率管的电流累积过大，在S2中，检测流过功率管的电流是否出现累积，并统计出现电流累积的连续导通脉冲数，例如，可以设定在检测到一个或者连续两个以上的导通脉冲出现电流累积时，触发调整操作，调整操作的持续时间为调整阶段，在该阶段，采用的调整操作具体为缩短或取消调整阶段内的至少部分开关周期对应的前沿消隐时间，即调整前沿消隐时间的设定，使其从调整阶段前的值缩短为一个较小的值或者缩短至0值。从而，在逐周期过流保护机制下，调整阶段内，功率管的导通时间缩短，可以改变导通电流的累积增加趋势。

简而言之，晶丰明源的电源管理芯片专利，通过检测流过功率管的电流是否出现累积触发调整阶段，避免流过功率管的电流过大，避免了现有电源管理芯片的故障响应措施在芯片启动阶段容易误触发而导致自动重启的问题。

晶丰明源是国内领先的模拟和混合信号集成电路设计企业之一，其驱动芯片技术和市场均处于领先水平。未来晶丰明源将带着创芯助力智造，用心成就伙伴的使命继续前行。

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（校对/holly）