[發明專利]一種過流保護電路及裝置

有效

• 申請號: 202110593440.2
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113285426B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 劉慧明
• 申請（專利權）人: 深圳市微源半導體股份有限公司
• 主分類號: H02H7/20
• 分類號: H02H7/20;H02H3/08;H02H3/087;H02H3/093
• 代理公司: 深圳市中科創為專利代理有限公司 44384
• 代理人: 彭西洋;謝亮

一種過流保護電路及裝置，包括PWM信號、驅動及電流采樣模塊、比較模塊、逐周期關斷模塊、連續計數模塊和打嗝保護模塊，通過設置逐周期關斷模塊和打嗝保護模塊，即連續預設周期內發生逐周期過流保護，電路在預設時間內不會再導通，預設時間之后恢復正常狀態，既可以有效保護功率管，又可以減小功耗解決了逐周期限流保護容易增加功耗的問題。

技術領域

本發明涉及電路技術領域，尤其涉及一種過流保護電路及裝置。

背景技術

目前穩壓電路類芯片的趨勢是盡量將功率分立器件集成到芯片內部，這就意味著芯片內部的功耗將變的更大，特別是當發生過載甚至短路時，功率管上長時間的通過大電流，有可能導致電路過熱而燒毀。

而現有技術中，對電路的保護只要包括這幾種：

1、功率驅動沒有限流保護，這種方式存在風險，會燒毀功率管；

2、功率驅動有限流保護，保護之后進入鎖存狀態，這種方式抗干擾能力差，偶發性的電流毛刺會誤觸發限流保護。只能通過電源掉電或者使能端恢復；

3、采用功率驅動逐周期限流保護，這種方式能很好的保護功率器件，但是每個周期都發生限流，進而會導致電路的功耗增加。

發明內容

鑒于以上技術問題，本發明提供了一種過流保護電路及裝置，通過設置逐周期過流保護和打嗝保護，解決了逐周期限流保護容易增加功耗的問題。

根據本發明的一方面，一種過流保護電路，包括PWM信號，還包括驅動及電流采樣模塊、比較模塊、逐周期關斷模塊、連續計數模塊和打嗝保護模塊，其中：所述PWM信號，用于控制目標元件周期性地開關；所述驅動及電流采樣模塊，用于驅動目標元件，采樣所述目標元件的電流數據并轉化為數據信號電壓，將所述數據信號電壓傳輸到所述比較模塊；所述比較模塊，用于對所述數據信號電壓與基準電壓進行比較，將比較信號分別傳輸到所述逐周期關斷模塊和所述連續計數模塊；所述逐周期關斷模塊，接收所述比較信號和所述PWM信號，當所述數據信號電壓大于所述基準電壓時，生成關斷信號傳輸到所述驅動及電流采樣模塊；所述連續計數模塊，對所述比較信號大于所述基準電壓的次數進行計數，在所述次數超過預設數值后，輸出觸發信號至所述打嗝保護模塊；所述打嗝保護模塊，根據所述觸發信號控制電路進入打嗝模式，并輸出執行信號至所述連續計數模塊和所述驅動及電流采樣模塊，所述連續計數模塊接收所述執行信號后，對當前的計數進行復位清零；若任一項所述PWM信號、所述關斷信號和所述執行信號為低電平狀態，則關閉所述目標元件。

進一步的，所述比較模塊包括比較器。

進一步的，所述逐周期關斷模式包括第一D觸發器、第一與門和第一或門，所述比較模塊的輸出端分別連接所述第一D觸發器的時鐘輸入端和所述或門的輸入端，所述PWM信號分別連接所述第一D觸發器的清零端和所述第一與門的輸入端，所述第一D觸發器數據輸入端連接低壓電源，所述第一D觸發器的同相輸出端與所述第一與門的輸入端連接。

進一步的，所述第一或門的輸出端連接一非門的輸入端，所述非門的輸出端與所述驅動及電流采樣模塊的輸入端相連，用于控制所述目標元件的開啟與關閉。

進一步的，所述連續計數模塊包括N個依次級聯的第二D觸發器，N為大于1的正整數，所述比較模塊的輸出端與第一個所述第二D觸發器的時鐘輸入端相連，所述第二D觸發器中的反相輸出端與其數據輸入端相連，第M個所述第二D觸發器中的同相輸出端與第M+1個所述第二D觸發器的時鐘輸入端相連，M為小于N的正整數，N個所述第二D觸發器的清零端與所述打嗝模式的輸出端相連。

進一步的，所述打嗝保護模塊包括第三D觸發器、RC電路和第二或門，所述第三D觸發器的時鐘輸入端與所述連續計數模塊的輸出端相連，所述第三D觸發器的輸出端分別與所述RC電路和所述第二或門的輸入端相連，所述第三D觸發器的輸出信號控制所述RC電路重復充電和放電過程，所述RC電路的輸出端與所述第二或門的輸入端相連，所述第二或門的輸出端與所述第三D觸發器的清零端相連。