[發明專利]輸出短路保護電路

有效

• 申請號: 201610071093.6
• 申請日: 2016-01-30
• 公開（公告）號: CN105634260B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 趙志偉;唐盛斌
• 申請（專利權）人: 深圳南云微電子有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M1/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種輸出短路保護電路，包括過壓比較器，其特征在于：還包括預處理單元、持續比較單元和驅動輸出單元，

所述預處理單元，與過壓比較器連接，用于將控制器的電流檢測CS端電壓通過RC濾波和前沿消隱處理后，濾除CS端電壓上的干擾信號，以及濾除功率管導通瞬間的電流尖峰；

過壓比較器，與持續比較單元連接，用于檢測控制器的電流檢測CS端電壓，并將CS端電壓與控制器內部設定的CS端過壓閾值Vref_OSP進行比較，當CS端電壓超過CS端過壓閾值Vref_OSP時，生成低電平信號輸出；

持續比較單元，與驅動輸出單元連接，用于接收過壓比較器輸出的低電平信號，對低電平信號在設定時長內進行連續比較，當低電平信號的持續時長達到設定時長時，將持續過壓保護信號輸出給驅動輸出單元；

驅動輸出單元，用于接收持續比較單元輸出的持續過壓保護信號，并將其轉化為驅動控制信號輸出，用以控制功率管的關斷；其中，

所述驅動輸出單元包括RS觸發器、第二與非門、第五非門和驅動單元，RS觸發器的觸發端S與控制器內部的低壓初始化信號ENP_lv相連，RS觸發器的觸發端R與持續比較單元的輸出端相連，RS觸發器的輸出端Q與第二與非門的第二輸入端相連，第二與非門的第一輸入端與控制器內部的過流保護信號CS_OCP_L相連，第二與非門的輸出端與第五非門的輸入端相連，第五非門的輸出端與驅動單元的輸入端相連，所述的驅動單元的輸出端引出作為驅動輸出單元的輸出，用于與控制器的柵極驅動電壓GATE端相連；

所述的預處理單元，包括電阻R、電容C、N溝道MOS管MN、邏輯非門INV及與非門NAND，電阻R的一端與控制器的電流檢測CS端相連，電阻R的另一端與電容C的正極板、N溝道MOS管MN的漏極以及過壓比較器的負相輸入端相連；電容C的負極板接地；N溝道MOS管MN的襯底與源極相連，并接地；N溝道MOS管MN的柵極與邏輯非門INV的輸出端相連，邏輯非門INV的輸入端與與非門NAND的輸出端相連，與非門NAND的第一輸入端與低壓驅動反饋信號Feedback_L相連，與非門NAND的第二輸入端與第五非門的輸出端產生的低壓驅動信號Drive_H相連。

2.根據權利要求1所述的輸出短路保護電路，其特征在于：所述持續比較單元，為計時單元，通過對過壓比較器輸出的低電平信號進行設定時長的連續計數，當低電平信號的持續計數時長達到設定時長時，將持續過壓保護信號輸出給驅動輸出單元。

3.根據權利要求2所述的輸出短路保護電路，其特征在于：所述計時單元，包括第一非門、第二非門、D觸發器、與非門、第三非門、計數器和第四非門，第一非門的輸入端與過壓比較器的輸出端相連，第一非門的輸出端與D觸發器的數據輸入端D相連；D觸發器的觸發輸入端與低壓驅動信號Drive_H相連，D觸發器的清零端CLR與控制器內部的低壓初始化信號ENP_lv相連，D觸發器的輸出端Q與所述的與非門的第一輸入端相連，與非門的第二輸入端與控制器內部的低壓初始化信號ENP_lv相連，與非門的輸出端與第二非門的輸入端相連，第二非門的輸出端與計數器的清零端口CLR相連，計數器的輸入端與第三非門的輸出端相連，第三非門的輸入端與低壓驅動信號Drive_H相連，計數器的輸出端與第四非門的輸入端相連，第四非門的輸出端作為計時單元的輸出端。

4.根據權利要求3所述的輸出短路保護電路，其特征在于：所述計時單元里的計數器，是由三個級聯的D觸發器構成，即由D觸發器DFF202、D觸發器DFF203和D觸發器DFF204構成，D觸發器DFF202、D觸發器DFF203、D觸發器DFF204的清零端CLR接在一起，D觸發器DFF202的數據接收端D與其輸出端相連，D觸發器DFF202的觸發輸入端作為計數器的輸入端，用于與第三非門的輸出端相連，以接入低壓驅動信號Drive_H；D觸發器DFF202的輸出端Q與D觸發器DFF203的觸發輸入端相連，D觸發器DFF203的數據接收端D與其輸出端相連，D觸發器DFF203的輸出端Q與D觸發器DFF204的觸發輸入端相連，D觸發器DFF204的數據接收端D與其輸出端相連，D觸發器DFF204的輸出端Q作為計數器的輸出。

5.根據權利要求1所述的輸出短路保護電路，其特征在于：所述預處理單元，將控制器的電流檢測CS端電壓通過短時間的RC濾波，用于濾除CS端電壓上的尖峰干擾信號，同時RC濾波還利用控制器內部的低壓驅動反饋信號Feedback_L和控制器內部的低壓驅動信號Drive_H同為高電平的時間，通過N溝道MOS管MN將CS端電壓拉低，用以濾除輸出短路保護電路外部的功率管導通瞬間由其電容及體二極管在反向恢復時間所產生的電流尖峰。