[實用新型]一種單線圈驅動電路的限流保護結構

有效

• 申請號: 201821385923.3
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN208835993U
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 郭洋
• 申請（專利權）人: 鑫雁電子科技（上海）有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M1/088
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 黃冠華

本實用新型公開了一種單線圈驅動電路的限流保護結構，包括放大器、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、采樣電阻和負載電阻，所述放大器的輸出端連接所述第一MOS管的柵極，所述第一MOS管的漏極和所述第三MOS管的漏極同時連接直流電源。本實用新型有效抑制大電流，有效地實現了限流保護，不但不會由于采樣電阻的增加而增加飽和壓降，也不會由于采樣電流的誤差導致保護電路誤動作，而且可以通過采樣電阻保證準確采樣電流，有效調節進入限流保護的閾值。

技術領域

本實用新型涉及一種限流保護結構，尤其涉及一種單線圈驅動電路的限流保護結構。

背景技術

單線圈驅動電路一般采用H橋形式作為輸出結構，由于H橋本身具有上下管同時導通的風險，且在大電流驅動能力的要求下，對H橋驅動結構的限流則顯得不可或缺。針對H橋輸出結構的限流一般有兩種方式，一種是通過串聯采樣電阻實現電流與電壓的轉換，并進一步控制H橋的導通狀態；另一種是對H橋器件進行電流采樣，根據一定比例采樣的電流對H橋的導通狀態進一步控制。

如圖1所示，在H橋驅動結構中，M1管和M2管為上管，M1管和M2管可為PMOS管，也可為NMOS管，M3管和M4管為下管，M3管和M4管通常為NMOS管。RL為負載，在單線圈風扇驅動應用中，一般為線圈。其工作原理為M1管和M4管同時導通，電流由左到右經過負載RL，M1管和M4管關閉后，M2管和M3管導通，電流由右到左經過負載RL。在流過負載RL電流方向發生改變時，M1管和M3管、或M2管和M4管有瞬間同時導通的可能性發生，即大電流的出現。另外由于在工人實際焊接過程中的不慎操作，導致H橋的輸出端與電源或地短路，上電后仍會出現大電流現象。還有在電源快速上電的瞬間同樣會出現較大的電流。過大的電流流過芯片內部會對芯片帶來不可恢復的損害，甚至直接燒毀。

這時就需要對H橋驅動結構施加限流結構進行保護。如圖2所示，一般在VDD到GND的電流通路中增加電阻Rs，通過對電阻Rs上的壓降與設計好的閾值電壓VREF進行比較，并進一步通過比較器COMP產生一個控制信號Vout，使其控制H橋中4個驅動管M5管、M6管、M7管和M8管的導通狀態，或者將其直接關閉，或者限制其導通能力，從而達到抑制大電流的目的。這種方案實現較為簡單，電阻Rs甚至可以用金屬連線代替，但是其中最大的問題在于，無論電阻Rs有多大，都會影響飽和壓降，從而降低H橋的最大驅動能力。

還有一種常見的限流方案如圖3所示，即對4個驅動管M9管、M10管、M11管和M12管之一進行電流采樣，本例以對M12管進行采樣為例。其中M13管為與M12管同類型器件，甚至可以是驅動管M12管的一部分，用M13管對M12管按照一定比例進行電流采樣，并用采樣電流進行比較處理，從而進一步控制4個驅動管的導通狀態，或者將其直接關閉，或者限制其導通能力，從而達到抑制大電流的目的，盡管這種限流方案不會影響飽和壓降，但是無法做到準確電流采樣，功率管電流分布不均勻，會有較大的誤差，導致不能起到應有的保護作用。

針對以上技術的不足，現亟需找到一種新的技術方案解決以上難題。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是為了克服現有技術中的缺陷，現提供一種單線圈驅動電路的限流保護結構，可有效抑制大電流，并實現限流保護，不但不會影響飽和壓降，而且也不會由于電流采樣的誤差導致誤動作。

本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題：