[發(fā)明專利]一種非線性可調(diào)節(jié)谷值電流的過流保護(hù)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110103115.3
• 申請(qǐng)日: 2021-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN112821368B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周云;薛露;李林洋;張興宏;呂堅(jiān)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H02H9/02
• 分類號(hào): H02H9/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

1.一種非線性可調(diào)節(jié)谷值電流的過流保護(hù)電路，其特征在于，該過流保護(hù)電路由輸出電路（1）和數(shù)字型Buck控制電路（2）組成；

所述數(shù)字型Buck控制電路（2）用于檢測(cè)所述輸出電路（1）的電感電流和所述輸出電路（1）的輸出分壓；

所述數(shù)字型Buck控制電路（2）基于檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行分階段調(diào)節(jié)并產(chǎn)生數(shù)字脈沖信號(hào)；

所述數(shù)字型Buck控制電路（2）將產(chǎn)生的數(shù)字脈沖信號(hào)傳輸給所述控制電路的第一場(chǎng)效應(yīng)管NM1和第二場(chǎng)效應(yīng)管NM2的柵極，用于控制所述第一場(chǎng)效應(yīng)管NM1的占空比；所述數(shù)字型Buck控制電路（2）包括電流檢測(cè)電路、限流保護(hù)電路、邏輯控制電路、數(shù)字脈寬調(diào)制器、數(shù)字比較器、數(shù)字補(bǔ)償器和第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器；

所述電流檢測(cè)電路用于檢測(cè)輸出電路（1）的電感電流并將其轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)Vi輸出，所述電壓信號(hào)Vi和輸出電路（1）的輸出分壓FB輸入到所述限流保護(hù)電路中進(jìn)行分階段調(diào)節(jié)產(chǎn)生輸出信號(hào)OUT_L，所述輸出信號(hào)OUT_L輸入到所述邏輯控制電路中；

所述輸出電路1的輸出分壓FB與參考信號(hào)Vref相加后通過所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，該數(shù)字信號(hào)輸入到所述數(shù)字補(bǔ)償器中進(jìn)行數(shù)字補(bǔ)償之后輸出；

所述數(shù)字補(bǔ)償器的輸出信號(hào)和所述電流檢測(cè)電路的輸出信號(hào)Vi輸入到所述數(shù)字比較器中進(jìn)行處理之后輸出信號(hào)至所述數(shù)字脈寬調(diào)制器，所述數(shù)字脈寬調(diào)制器的輸出信號(hào)用于控制所述邏輯控制電路產(chǎn)生數(shù)字脈沖信號(hào)控制所述輸出電路（1）第一場(chǎng)效應(yīng)管NM1的占空比；所述限流保護(hù)電路包括第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字加法器、數(shù)值比較器和檢流控壓電路；

所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于將所述輸出電路（1）的輸出分壓FB轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)DFB并將其傳輸給所述數(shù)字加法器；

所述數(shù)字加法器將接收到的數(shù)字信號(hào)DFB與參考信號(hào)Vref1相加得到數(shù)字信號(hào)OFB并將其傳輸給所述數(shù)值比較器；

所述數(shù)值比較器將接收到的數(shù)字信號(hào)OFB與參考信號(hào)Vref2作比較，產(chǎn)生輸出端Y（C=D）、Y（CD）和Y（CD）的高低電平并將其傳輸給所述檢流控壓電路；其中，C表示參考信號(hào)Vref2，D表示數(shù)字信號(hào)OFB；

所述檢流控壓電路基于接收到的所述數(shù)值比較器傳輸?shù)碾娖叫盘?hào)、以及所述電流檢測(cè)電路輸出的電壓信號(hào)Vi進(jìn)行分階段調(diào)節(jié)，產(chǎn)生輸出信號(hào)OUT_L；所述檢流控壓電路包括第三場(chǎng)效應(yīng)管PM1、第四場(chǎng)效應(yīng)管PM2、第五場(chǎng)效應(yīng)管PM3、第六場(chǎng)效應(yīng)管PM4、第七場(chǎng)效應(yīng)管NM1、第八場(chǎng)效應(yīng)管NM2、第九場(chǎng)效應(yīng)管NM3、電阻R3、二極管和比較器；

所述第三場(chǎng)效應(yīng)管PM1、第四場(chǎng)效應(yīng)管PM2、第五場(chǎng)效應(yīng)管PM3、第六場(chǎng)效應(yīng)管PM4形成了寬長(zhǎng)比為J:K:M:N的電流鏡；所述第三場(chǎng)效應(yīng)管PM1的源極、第四場(chǎng)效應(yīng)管PM2的源極、第五場(chǎng)效應(yīng)管PM3的源極、第六場(chǎng)效應(yīng)管PM4的源極均連接VDD；所述第三場(chǎng)效應(yīng)管PM1的漏極、第四場(chǎng)效應(yīng)管PM2的漏極、第五場(chǎng)效應(yīng)管PM3的漏極、第六場(chǎng)效應(yīng)管PM4的漏極分別連接第七場(chǎng)效應(yīng)管NM1的漏極、第八場(chǎng)效應(yīng)管NM2的漏極、第九場(chǎng)效應(yīng)管NM3的漏極、偏置電流；所述第七場(chǎng)效應(yīng)管NM1的柵極與數(shù)值比較器的輸出端Y（CD）連接，所述第八場(chǎng)效應(yīng)管NM2的柵極與數(shù)值比較器的輸出端Y（C=D）連接，所述第九場(chǎng)效應(yīng)管NM3的柵極與數(shù)值比較器的輸出端Y（CD）連接，所述第七場(chǎng)效應(yīng)管NM1的源極、第八場(chǎng)效應(yīng)管NM2的源極、第九場(chǎng)效應(yīng)管NM3的源極以及比較器COMP的反相輸入端均與所述電阻R3的一端連接，所述電阻R3的另一端與所述二極管正端連接，所述二極管負(fù)端輸入所述電流檢測(cè)電路的輸出信號(hào)Vi；所述比較器的正相輸入端輸入?yún)⒖茧妷篤ref3，所述比較器的輸出信號(hào)為OUT_L；所述第三場(chǎng)效應(yīng)管PM1、第四場(chǎng)效應(yīng)管PM2、第五場(chǎng)效應(yīng)管PM3、第六場(chǎng)效應(yīng)管PM4的寬長(zhǎng)比J:K:M:N=5:8:10:10。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非線性可調(diào)節(jié)谷值電流的過流保護(hù)電路，其特征在于，所述輸出電路（1）包括第一場(chǎng)效應(yīng)管NM1、第二場(chǎng)效應(yīng)管NM2、電感L、電容C、外接電阻R1和外接電阻R2；

所述第一場(chǎng)效應(yīng)管NM1的柵極接入數(shù)字型Buck控制電路（2）輸出的控制信號(hào)TG，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管NM1的漏極接電源正端，所述電源負(fù)端接地，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管NM2的柵極接入所述數(shù)字型Buck控制電路（2）輸出的控制信號(hào)BG，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管NM2的源極接地，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管NM1的源極、第二場(chǎng)效應(yīng)管NM2的漏極均與電感L的一端連接，所述電感L的另一端與所述電容C一端連接，所述電容C另一端接地，所述外接電阻R1和外接電阻R2串聯(lián)后并聯(lián)在所述電容C的兩端。