[發(fā)明專利]一種具有過流保護功能的PWM型降壓變換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910106077.6
• 申請日: 2009-03-19
• 公開（公告）號: CN101594048A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發(fā)明（設計）人: 陳志軍;范文鍇;張波
• 申請（專利權）人: 深圳市聯(lián)德合微電子有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M3/07
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司
• 代理人: 郭偉剛

技術領域

本發(fā)明涉及PWM型降壓變換，更具體地說，涉及一種具有過流保護功能的PWM型降壓變換器。

背景技術

隨著世界范圍內(nèi)對節(jié)能環(huán)保的不斷追求，開關電源電路作為微電子技術的一個重要的發(fā)展方向越來越得到重視。尤其是在汽車電子、工業(yè)控制、LED照明等領域，降壓型開關電源電路以其高轉(zhuǎn)換效率被廣泛采用，并起著重要的作用。降壓型開關電源電路可以把直流高電壓轉(zhuǎn)換為直流恒定低電源或恒定電流為負載供電。除了性能要滿足供電產(chǎn)品的要求外，開關電源自身的保護措施也非常重要。過流保護就是重要的保護措施之一。當芯片輸出接過重負載或發(fā)生輸出短路等情況時，會使降壓電路功率開關管長時間開啟，在這過程中拓撲中的電感和功率開關管上的電流會以一定斜率線性增加。大電流長時間流過功率管和電感會產(chǎn)生大量熱量且不能散發(fā)，最終導致電感或功率開關的燒毀，造成損失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的PWM型降壓變換器中大電流長時間流過功率管和電感會產(chǎn)生大量熱量且不能散發(fā)，最終導致電感或功率開關的燒毀，造成損失等缺陷，提供一種具有過流保護功能的PWM型降壓變換器。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種具有過流保護功能的PWM型降壓變換器，包括控制電路、連接在輸入電源和電感之間的第一開關管，以及電流限制電路，其用于采樣所述第一開關管上的電流信號并輸出過流信號，控制電路判斷所述過流信號是否大于預設電流最大值，以控制所述第一開關管的導通或關斷；

所述電流限制電路包括：

電流采樣電路，用于采樣所述第一開關管上的電流信號，并輸出相應的電壓信號；

RC電路，用于接收所述電流采樣電路輸出的所述相應的電壓信號，并輸出相應的采樣電壓；

第一參考電壓源，用于設置流過所述第一開關管的最大電流，并輸出第一基準電壓；

第一比較器，用于比較所述采樣電壓和第一基準電壓，以輸出過流信號到控制電路。

在本發(fā)明所述的具有過流保護功能的PWM型降壓變換器中，所述電流限制電路還包括：

第二參考電壓源，用于輸出第二基準電壓；

第二比較器，用于比較第二基準電壓和系統(tǒng)反饋電壓，以判斷所述第一比較器是否出現(xiàn)遲滯。

在本發(fā)明所述的具有過流保護功能的PWM型降壓變換器中，所述電流采樣電路包括順次串聯(lián)在所述輸入電源和電感之間的第一電阻和第二開關管，其中，所述第一電阻和第二開關管的連接節(jié)點輸出所述相應的電壓信號，第一電阻的阻值≥600KΩ并≤1MΩ，第二開關管的寬長比≤40/1.4。

在本發(fā)明所述的具有過流保護功能的PWM型降壓變換器中，RC電路包括串聯(lián)連接的電容和第二電阻，其中，第二電阻的一端作為所述RC電路的輸入端，電容的下極板輸出所述采樣電壓。

在本發(fā)明所述的具有過流保護功能的PWM型降壓變換器中，在所述電容的兩端并聯(lián)有第三開關管，用于復位所述電容的電壓。

在本發(fā)明所述的具有過流保護功能的PWM型降壓變換器中，第一參考電壓源包括順次串聯(lián)在輸入電源和地之間的第四開關管和基準源，其中，所述第四開關管和基準源的連接節(jié)點輸出第一基準電壓，第四開關管的控制端接地。

在本發(fā)明所述的具有過流保護功能的PWM型降壓變換器中，在所述第一比較器的輸出端連接有一反相器，用于反相所述第一比較器的輸出信號，以輸出過流信號到所述控制電路。

在本發(fā)明所述的具有過流保護功能的PWM型降壓變換器中，所述第一比較器是單邊受控遲滯比較器，所述電流限制電路還包括：

電平位移電路，用于電平位移所述第二比較器的輸出信號；

與非門，用于接收所述電平位移電路的輸出信號和過流信號，以控制所述第一比較器的遲滯功能。

在本發(fā)明所述的具有過流保護功能的PWM型降壓變換器中，所述第一開關管、第二開關管和第三開關管的控制端均耦合到所述控制電路。

在本發(fā)明所述的具有過流保護功能的PWM型降壓變換器中，所述第一開關管、第二開關管和第三開關管均為PMOS功率開關管。

實施本發(fā)明的具有過流保護功能的PWM型降壓變換器，具有以下有益效果：通過在PWM型降壓變換器中增加電流限制電路，使得當電流上升到預設電流最大值時關斷功率管，保護芯片，保證開關電源的正常工作。進一步地，通過RC電路中電容輸出采樣電壓，避免了直接采樣時，電源電壓抖動對流限制電路帶來的影響；過流后功率管關斷時間固定，避免了功率管在短時間內(nèi)反復開啟，降低了功耗；根據(jù)降壓變換器輸出電壓的大小自動選擇兩檔關斷時間，保證輸出電壓的穩(wěn)定性。

附圖說明