[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于DC-DC的電源故障指示電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811102946.3
• 申請(qǐng)日: 2018-09-20
• 公開（公告）號(hào): CN109358295B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋奎鑫;孔瀛;莫艷圖;張志偉;胡貴才;王秀芝;李卓;康磊;蘇彥強(qiáng);陽啟明;曲紹賢;柏曉鶴;胡文瑞;王佳;劉睿晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京時(shí)代民芯科技有限公司;北京微電子技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G01R31/40
• 分類號(hào): G01R31/40
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于DC?DC的電源故障指示電路，包括基準(zhǔn)電路、DC?DC反饋網(wǎng)絡(luò)、故障比較器電路，其中：DC?DC反饋網(wǎng)絡(luò)，接收DC?DC的輸出電壓，并通過電阻分壓得到傳感電壓Vsense，將反饋電壓Vsense發(fā)送至故障比較電壓；基準(zhǔn)電路，生成基準(zhǔn)電壓，并將基準(zhǔn)電壓分壓得到四個(gè)比較電壓信號(hào)發(fā)送給故障比較電路；故障比較電路，將反饋電壓Vsense值分別與第一比較電壓信號(hào)、第二比較電壓信號(hào)、第三比較電壓信號(hào)、第四比較電壓信號(hào)進(jìn)行比較，反饋電壓Vsense在上升過程中低于第二比較電壓或高于第四比較電壓，或者是在下降過程中低于第一比較電壓或高于第三比較電壓，輸出“有效”故障標(biāo)志信號(hào)。本發(fā)明能有效地監(jiān)測(cè)DC?DC壓降型開關(guān)電源的輸出電壓變化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種DC-DC開關(guān)轉(zhuǎn)換器的電源故障指示電路，特別是應(yīng)用于開關(guān)電源中對(duì)輸出電壓精度要求較高和工作溫度范圍較寬的環(huán)境。

背景技術(shù)

DC-DC開關(guān)轉(zhuǎn)換器的輸出常作為整個(gè)系統(tǒng)供電的電源，DC-DC輸出電壓的穩(wěn)定性直接影響整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，所以需要設(shè)計(jì)電源故障電路，對(duì)輸出電壓故障進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

在系統(tǒng)應(yīng)用中，為能實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)電源的情況，需在系統(tǒng)搭建中加入電源監(jiān)控芯片，對(duì)于整體系統(tǒng)而言，不僅增加了整體功耗，并增加了面積，不符合集成電路的小型化和低功耗的發(fā)展需求。現(xiàn)有的DC-DC轉(zhuǎn)換器電路有一部分不含有故障指示電路，這樣在應(yīng)用過程中一旦輸出VOUT不穩(wěn)定或出現(xiàn)掉電的情況，系統(tǒng)無法及時(shí)辨別或處理。其次，集成于DC-DC的故障指示電路的比較電壓精度低，且滯回值均由內(nèi)部比較器實(shí)現(xiàn)，這樣就帶來了滯回值隨溫度變化較大的問題，且在DC-DC正常工作過程中由于內(nèi)部功率管的頻繁開關(guān)所造成的噪聲會(huì)導(dǎo)致比較電壓的抗干擾能力差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種應(yīng)用于DC-DC的電源故障指示電路，有效地監(jiān)測(cè)DC-DC壓降型開關(guān)電源的輸出電壓變化。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種應(yīng)用于DC-DC的電源故障指示電路，該電路包括基準(zhǔn)電路、DC-DC反饋網(wǎng)絡(luò)、故障比較器電路，其中：

DC-DC反饋網(wǎng)絡(luò)，接收DC-DC的輸出電壓，并通過電阻分壓得到反饋電壓Vsense，將反饋電壓Vsense發(fā)送至故障比較電壓；

基準(zhǔn)電路，在DC-DC的電源電壓的作用下，生成基準(zhǔn)電壓，并將基準(zhǔn)電壓經(jīng)過電阻分壓得到四個(gè)比較電壓信號(hào)發(fā)送給故障比較電路，所述四個(gè)比較電壓信號(hào)按照從小到大的順序依次記為第一比較電壓信號(hào)、第二比較電壓信號(hào)、第三比較電壓信號(hào)、第四比較電壓信號(hào)；

故障比較電路，將反饋電壓Vsense值分別與第一比較電壓信號(hào)、第二比較電壓信號(hào)、第三比較電壓信號(hào)、第四比較電壓信號(hào)進(jìn)行比較，反饋電壓Vsense在上升過程中電壓低于第二比較電壓或高于第四比較電壓，輸出“有效”故障標(biāo)志信號(hào)，表明電源存在故障，否則，輸出“無效”故障標(biāo)志信號(hào)，表明電源不存在故障；反饋電壓Vsense在下降過程中電壓低于第一比較電壓或高于第三比較電壓，輸出“有效”故障標(biāo)志信號(hào)，表明DC-DC電源存在故障；否則，輸出“無效”故障標(biāo)志信號(hào)，表明DC-DC電源不存在故障。

所述基準(zhǔn)電路包括PMOS管MP1、運(yùn)算放大器OPA、NPN三極管Q1和Q2，電阻R11、R12、R13和R14，分壓電阻串，PMOS管MP1的源極接電源VDD，柵極接偏置電壓Vbias，漏極接分壓電阻串，PMOS管MP1的漏極電壓作為基準(zhǔn)電源V_BG，電組R11和R12共同連接至基準(zhǔn)電源V_BG，另一端分別接運(yùn)算放大器OPA的同向端和反向端，三極管Q1和Q2的發(fā)射極分別連接OPA的同向端和反向端，基極連接分壓電阻串，Q2的集電極連接電阻R13，R13連接Q1的集電極和R14的一端，R14的另一端連接至地，第一比較電壓、第二比較電壓、第三比較電壓、第四比較電壓由V_REF電壓經(jīng)過分壓電阻串分壓所得。

所述分壓電阻串為相互串聯(lián)的電阻。