[發明專利]一種輸入電壓突變關斷輸出的電路及電源芯片

有效

• 申請號: 202110786929.1
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113381396B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 許錦龍;李瑞平;池偉
• 申請（專利權）人: 上海芯龍半導體技術股份有限公司南京分公司
• 主分類號: H02H11/00
• 分類號: H02H11/00;H02H7/12
• 代理公司: 上海漢盛律師事務所 31316
• 代理人: 韓雪松;苑標

本發明公開了一種輸入電壓突變關斷輸出的電路及電源芯片，包括：輸入電壓斜率檢測模塊、關機信號生成模塊、關機信號保持模塊、系統關機模塊，輸入電壓斜率檢測模塊接收輸入電壓后輸出第一電壓，關機信號生成模塊接收第一電壓并輸出第四電壓，所述關機信號保持模塊接收到第四電壓后輸出第七電壓，系統關機模塊接收第七電壓并輸出第八電壓；當第四電壓為高電平時，第七電壓也為高電平，第七電壓控制所述系統關機模塊內的場效應管導通使第八電壓降為零伏，從而控制電源芯片內的功率管關斷。本發明通過檢測電源芯片輸入端電壓的波動情況，判斷是否要關閉電源芯片，防止系統輸出電壓不穩定，造成后級負載損壞。

技術領域

本發明涉及開關電源技術領域，具體涉及一種輸入電壓突變關斷輸出的電路及電源芯片。

背景技術

DC-DC電源在應用過程中，常常使用機械開關、熱插拔等方式上電，在這個過程中：一方面，DC-DC電源芯片的輸入端電壓會階躍上升，如果DC-DC電源芯片處理不好，則容易產生輸出過沖；另一方面，如果開關等接觸不良，則會造成輸入端電壓迅速上升后再迅速下降多次，嚴重干擾芯片的正常工作，DC-DC電源芯片處理不當則會產生非常嚴重的過沖，甚至損壞后級電路。

現有的電源系統通常是通過軟啟動的方式來避免輸出過沖，也就是讓輸出電壓、電流緩慢的建立，但是這種方法只針對輸入電壓正常上升的情況，如電壓緩慢上升或階躍上升，但對于接觸不良的問題，沒有特別好的效果。

發明內容

本發明是為了解決DC-DC電源芯片在輸入端接觸不良或階躍上電時的工作不穩定、輸出存在過沖的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種輸入電壓突變關斷輸出的電路及電源芯片，通過檢測電源芯片輸入端電壓的波動，當輸入電壓存在劇烈的波動時，控制電源芯片內功率管停止工作，并且在波動停止后，延遲一定時間功率管再重新工作，使電源芯片在輸入電壓不穩定時，功率管不工作，等輸入電壓穩定后，再重新開始工作，從而可以避免該情況下產生的輸出過沖等問題，保證系統工作穩定。

本發明第一方面提供了一種輸入電壓突變關斷輸出的電路，包括：

輸入電壓斜率檢測模塊，包括運算放大器，運算放大器的同相端接第一基準電壓且反相端經第二電容接電源芯片的輸入電壓后輸出第一電壓，反相端和輸出端之間相連并串聯第一電阻；

關機信號生成模塊，包括第一比較器、第二比較器，第一比較器接收第二基準電壓和第一電壓后輸出第二電壓，第二比較器接收第三基準電壓和第一電壓后輸出第三電壓，所述第二電壓和第三電壓經或門輸出第四電壓；

系統關機模塊，包括跨導放大器、第三場效應管，跨導放大器的輸出端連接第三場效應管的漏極，所述第三場效應管的源極接地，所述跨導放大器接收基準電壓和電源芯片電壓反饋引腳的反饋電壓后經頻率補償電路生成控制電源芯片內功率管通斷的第八電壓，當第四電壓為高電平時，所述第三場效應管導通，此時第八電壓為零伏；

所述第八電壓越高，所述功率管的導通占空比越大，輸出的能量也越高，第八電壓為零伏時，所述功率管關斷。

作為進一步的改進，所述電路還包括關機信號保持模塊，所述關機信號保持模塊包括觸發器和反相器，所述第四電壓接入所述觸發器的置位端和所述反相器的輸入端，所述反相器接收第四電壓后輸出相反電壓信號至所述觸發器的復位端，所述觸發器的輸出端輸出第七電壓，所述觸發器的輸出端連接所述第三場效應管的柵極。

作為進一步的改進，所述電源芯片的輸入端電壓經穩壓后連接第一電容，所述第一電容用于保證在輸入電壓有劇烈變化時，電源芯片內部電路仍可以正常工作，起到穩壓的作用。

作為進一步的改進，輸入電壓上升且第一電壓小于第一基準電壓時，輸入電壓上升越快，第一電壓越低；輸入電壓下降且第一電壓大于第一基準電壓時，輸入電壓下降的越快，第一電壓越高。