[實用新型]一種具有防止誤觸發功能的開關電源輸入過欠壓保護電路

有效

• 申請號: 202123024881.5
• 申請日: 2021-12-03
• 公開（公告）號: CN216436793U
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 黃明元
• 申請（專利權）人: 江蘇華石電子科技有限公司
• 主分類號: H02H7/12
• 分類號: H02H7/12;H02H3/20;H02H3/24
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 錢新園

本實用新型公開了一種具有防止誤觸發功能的開關電源輸入過欠壓保護電路，包括輸入電壓采集端PRO、邏輯電路、邏輯控制器和驅動器，當輸入電壓采集端PRO采集到的電壓高于過壓基準Vovp或低于欠壓基準Vuvp時，邏輯電路向邏輯控制器發送邏輯1信號，邏輯控制器通過驅動器連接至開關電源中的主功率管Q1的柵極，所述邏輯控制器執行以下邏輯，當邏輯電路輸出邏輯1信號時，控制開關電源中的主功率管Q1關斷；所述保護電路還包括使能模塊，所述使能模塊用于使邏輯電路均輸出邏輯0信號；所述保護電路還采集開關電源中采樣電阻Rcs上的壓降并輸入至邏輯控制器，邏輯控制器根據采樣電阻Rcs上的壓降控制開關SW1的通斷。

技術領域

本實用新型涉及開關電源技術領域，特別涉及一種具有防止誤觸發功能的開關電源輸入過欠壓保護電路。

背景技術

在電源系統中，有時會用到輸入過壓和輸入欠壓保護，通常情況下，芯片直接實時采樣輸入電壓信號，然后與內部的過壓基準或欠壓基準比較，從而實現過壓和欠壓保護。然而，對于一些特殊的應用場合，比如在芯片浮地的系統架構下，這種實時采樣的方式就無法應用，有可能會導致誤保護。

圖1是現有技術中一種典型的BUCK拓撲結構的開關電源輸入過欠壓保護電路，從圖中可以看出，芯片的地與輸入共地，輸入電壓為VIN，VIN經電阻R1和R2分壓后得到一個電壓，芯片利用PRO引腳實時檢測此電壓，并實時與內部的過壓基準Vovp及欠壓基準Vuvp進行比較。當輸入電壓VIN升高時，PRO引腳電壓也升高，當PRO引腳電壓超過基準Vovp時，觸發芯片過壓保護。同樣，當輸入電壓VIN降低時，PRO引腳電壓也降低，當PRO引腳電壓低于基準Vuvp時，觸發芯片欠壓保護。其主要器件的工作波形圖如圖2所示，從波形中可以看出，PRO實時反應了VIN電壓，可以很好地起到監測VIN電壓的作用。

但是，上述電路在芯片浮地的系統架構下，有可能會導致誤保護。上述電路在浮地應用中的電路圖如圖3所示，從圖3可以看出，由于芯片采用浮地架構，所以芯片無法利用PRO引腳直接實時檢測VIN電壓，而一般會檢測MOS管Q1的源漏間電壓加上采樣電阻Rcs上的電壓。由于采樣電阻Rcs只有幾歐姆，其壓降可以忽略不計，所以可以認為是直接檢測Q1的源漏間電壓。當Q1關斷時，Q1的源漏間電壓接近于VIN，所以PRO可以正常檢測到VIN電壓，保護功能正常；當Q1開通時，Q1的源漏間電壓接近于0，所以PRO電壓也接近于0，低于基準Vuvp，會觸發芯片欠壓保護。其主要器件的工作波形如圖4所示，從波形中可以看出，PRO實時反應了功率開關管Q1的源漏極電壓，而不能實時反應VIN電壓，在Q1開通的階段，PRO的電壓接近于0，會低于基準Vuvp，觸發輸入欠壓保護。

實用新型內容

本實用新型提供了一種具有防止誤觸發功能的開關電源輸入過欠壓保護電路，其優點是不論是否應用在芯片浮地的系統架構，該保護電路都可以實現輸入過壓和輸入欠壓保護的功能。

本實用新型的上述目的是通過以下技術方案實現的，一種具有防止誤觸發功能的開關電源輸入過欠壓保護電路，所述保護電路包括輸入電壓采集端PRO、邏輯電路、邏輯控制器和驅動器，輸入電壓采集端PRO用于采集開關電源的輸入電壓，邏輯電路內設過壓基準Vovp及欠壓基準Vuvp，邏輯電路對輸入電壓采集端PRO采集到的信號進行邏輯運算并輸出數字信號，當輸入電壓采集端PRO采集到的電壓高于過壓基準Vovp或低于欠壓基準Vuvp時，邏輯電路向邏輯控制器發送邏輯1信號，邏輯控制器通過驅動器連接至開關電源中的主功率管Q1的柵極，所述邏輯控制器執行以下邏輯，當邏輯電路輸出邏輯1信號時，控制開關電源中的主功率管Q1關斷；

所述保護電路還包括使能模塊，所述使能模塊用于使邏輯電路均輸出邏輯0信號，所述使能模塊包括恒流源、電阻R3和開關SW1，所述恒流源的正極接電源，負極經電阻R3接地，所述開關SW1并聯在電阻R3兩端，所述電阻R3兩端的壓降作為使能模塊的輸出ENA輸入至邏輯電路中，所述邏輯控制器與開關SW1連接并控制開關SW1通斷；