[發明專利]過電流保護電路

有效

• 申請號: 201010188669.X
• 申請日: 2010-05-28
• 公開（公告）號: CN101902028A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 上田康之
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社;三洋半導體株式會社
• 主分類號: H02H3/08
• 分類號: H02H3/08;H02H3/06
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;陳立航

技術領域

本發明涉及一種過電流保護電路。

背景技術

目前，在各種電氣設備中使用電源電路。通常，電源電路具備各種保護功能，以防止由過電流損壞電源電路。

作為這種保護功能，通常使用如下的過電流檢測功能：當檢測出由于短路等而在輸出晶體管中流過過電流時，使輸出晶體管截止。

另外，當啟動電源電路時，如果輸出電壓急劇接近期望的電壓值，則由于輸出端通過大容量的電容器而虛擬接地，因此導致產生過電流。為了避免發生該情況，通常使用當啟動電源電路時使輸出電壓逐漸上升的軟啟動(soft?start)功能。

圖4示出了具備這種過電流檢測功能和軟啟動功能的電源電路的結構例。電源電路100構成為包括電源控制電路110、外置于該電源控制電路110的二極管120、線圈121、電容器122以及電阻123、124。其中，電源控制電路110構成為包括輸出晶體管141、誤差放大器(error?amplifier)142、內部電源143、電流源144、振蕩電路145、比較器146、輸出控制電路147以及過電流檢測電路148。

首先，說明電源電路100的普通的動作，對輸出晶體管141的漏極施加輸入電壓，對輸出晶體管141的柵極施加來自輸出控制電路147的控制電壓，輸出晶體管141的源極與電源電路100的輸出端子相連接。當輸出晶體管141根據控制電壓而導通時，在線圈121中流過電流而對電容器122進行充電，對于負載的輸出電壓上升。另一方面，當輸出晶體管141根據控制電壓而截止時，對于負載的輸出電壓下降。誤差放大器142對反饋電壓與內部電源143的基準電壓之間的誤差進行放大并輸出，其中，該反饋電壓是通過電阻123、124對輸出電壓進行電阻分壓而得到的。比較器146將來自誤差放大器142的輸出與從振蕩電路145輸出的三角波等振蕩信號進行比較而輸出P?WM(Pulse-WidthModulation：脈寬調制)信號。輸出控制電路147根據PWM信號來對輸出晶體管141進行PWM控制。這樣，電源電路100如下進行動作：根據反饋電壓與基準電壓之間的誤差來對輸出晶體管141進行導通和截止控制，由此減小反饋電壓與基準電壓之間的誤差，使輸出電壓接近期望的電壓。

接著，說明電源電路100的過電流檢測功能，過電流檢測電路148當檢測出由于短路等而在輸出晶體管141中流過過電流時，將用于使輸出晶體管141截止的信號輸出到輸出控制電路147，以防止由過電流損壞輸出晶體管141。

另外，說明電源電路100的軟啟動功能，在啟動電源電路100時，由于反饋電壓與基準電壓之間的誤差較大，因此當根據該誤差來進行PWM控制時，輸出晶體管141導通的時間非常長，由于輸出端通過大容量的電容器而虛擬接地，因此產生過電流的可能性較大。為了避免發生該情況，在誤差放大器142上經由端子連接電容器130。并且，誤差放大器142將基準電壓和電容器130的電位中較低的某一方電壓與反饋電壓進行比較。根據這種結構，在啟動電源電路100時，電容器130的電位由于從電流源144提供的電流而逐漸上升，這使得誤差放大器142將電容器130的電位與反饋電壓之間的誤差進行放大，因此避免產生過電流。

專利文獻1：日本特開2004-15881號公報

發明內容

發明要解決的問題

另外，有時輸出晶體管141中瞬間流過大量的電流。這不同于由于短路等而產生的過電流，但是，每當流過大量的電流時，過電流檢測電路148認定為過電流狀態而使輸出晶體管141截止，導致對電源電路100的動作產生障礙。

另外，電源電路100當產生過電流時使輸出晶體管141截止，但是如果輸出晶體管141從該狀態立即恢復為導通狀態，則有時無法充分去除在裝載了電源電路100的系統中產生的熱量。

本發明的目的在于提供一種過電流保護電路，該過電流保護電路不增加外置部件，就能夠精確度良好地檢測過電流狀態，并且充分確保去除發熱。

用于解決問題的方案