PWM驱动电路制造技术

本发明专利技术公开一种PWM驱动电路，该PWM驱动电路包括驱动模块、高侧前级驱动模块、低侧前级驱动模块和过流保护电路，该过流保护电路包括电流探测模块、过流检测模块和逻辑控制模块。本发明专利技术通过电流探测模块对驱动模块中的高侧驱动电流和低侧驱动电流进行实时探测，获取高侧探测电流和低侧探测电流，过流检测模块在高侧探测电流大于高侧设定值时输出的高侧电平发生翻转和/或低侧探测电流大于低侧设定值时输出的低侧电平发生翻转，并通过逻辑控制模块在高侧电平和/或低侧电平发生翻转时输出过流保护信号来达到过流保护目的，提高了电流的采样精度，实现对PWM驱动电路有效地过流保护，同时降低电路功耗和设计成本。

【技术实现步骤摘要】
PWM驱动电路
本专利技术涉及集成电路设计
，尤其涉及一种PWM（PulseWidthModulation，脉冲宽度调制）驱动电路。
技术介绍
几乎所有的电子系统都规定了额定电流，正常工作条件下的电流不允许超过额定电流，不然会烧坏负载或系统内部器件。合格的集成电路或者电子产品必须做好过流保护措施，这是验证产品可靠性的一项重要指标。现有的过流保护电路，工作模式基本上都是通过采样电阻来采样流经电路负载的电流，再将采样的电流转换为电压后，与预设好的电压值通过比较器进行比较，输出相应的控制信号实现过流保护功能。然而，这种过流保护方案存在如下缺点：一是必须通过采样电阻来探测电流，而电阻易受工艺、温度等因素影响，采样精度不能保证；二是必须有一个或多个高分辨率的比较器作电压对比，比较器所占面积较大，整体电路的响应速度也受到比较器的限制；三是多采用实时探测电流的工作模式，必须使探测电流电路随时处于工作状态，功耗较大。以上缺点是现今过流保护技术亟待解决的问题。上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种PWM驱动电路，旨在提高电流采样精度，实现对PWM驱动电路有效地过流保护，降低电路功耗和设计成本。为了达到上述目的，本专利技术提供一种PWM驱动电路，该PWM驱动电路包括驱动模块、高侧前级驱动模块和低侧前级驱动模块，以及分别与所述驱动模块、高侧前级驱动模块和低侧前级驱动模块连接的过流保护电路，所述过流保护电路包括：电流探测模块，用于根据所述高侧前级驱动模块和低侧前级驱动模块输出的PWM信号，对所述驱动模块中的高侧驱动电流和低侧驱动电流进行实时探测，并获取高侧探测电流和低侧探测电流；过流检测模块，用于接收所述电流探测模块获取到的高侧探测电流和低侧探测电流，且在所述高侧探测电流大于高侧设定值时输出的高侧电平发生翻转和/或所述低侧探测电流大于低侧设定值时输出的低侧电平发生翻转；逻辑控制模块，用于对所述过流检测模块输出的高侧电平和低侧电平进行逻辑综合，且在所述高侧电平和/或所述低侧电平发生翻转时输出过流保护信号至所述高侧前级驱动模块和所述低侧前级驱动模块。优选地，所述电流探测模块包括第一探测输入端、第二探测输入端、第一探测输出端、第二探测输出端，所述过流检测模块包括高侧电流输入端、低侧电流输入端、高侧电平输出端、低侧电平输出端、高侧控制端和低侧控制端，所述逻辑控制模块包括高侧电平输入端、低侧电平输入端和逻辑输出端；所述第一探测输入端、第二探测输入端分别与所述驱动模块的高侧电流输出端、低侧电流输出端对应连接，所述第一探测输出端、第二探测输出端分别与所述高侧电流输入端、低侧电流输入端对应连接；所述高侧电平输出端、低侧电平输出端分别与所述高侧电平输入端、低侧电平输入端对应连接；所述逻辑输出端经由所述高侧前级驱动模块与所述驱动模块的高侧驱动端连接，且经由所述低侧前级驱动模块与所述驱动模块的低侧驱动端连接；所述高侧控制端分别与所述高侧前级驱动模块的控制信号输出端和所述驱动模块的高侧驱动端连接，所述低侧控制端分别与所述低侧前级驱动模块的控制信号输出端和所述驱动模块的低侧驱动端连接。优选地，所述电流探测模块包括第一MOS管和第二MOS管；所述第一MOS管的栅极分别与所述高侧前级驱动模块的控制信号输出端和所述驱动模块的高侧驱动端连接，所述第一MOS管的源极与所述驱动模块的高侧电流输出端连接，所述第一MOS管的漏极与所述过流检测模块的高侧电流输入端连接；所述第二MOS管的栅极分别与所述低侧前级驱动模块的控制信号输出端和所述驱动模块的低侧驱动端连接，所述第二MOS管的漏极与所述驱动模块的低侧电流输出端，所述第二MOS管的源极与所述过流检测模块的低侧电流输入端连接。优选地，所述第一MOS管和第二MOS管均为NMOS管。优选地，所述过流检测模块包括：高侧过流检测单元，用于将接收到的所述高侧探测电流与高侧设定值比较，在所述高侧探测电流大于高侧设定值时控制输出至所述逻辑模块的高侧电平发生翻转；低侧过流检测单元，用于将接收到的所述低侧探测电流与低侧设定值比较，在所述低侧探测电流大于低侧设定值时控制输出至所述逻辑模块的低侧电平发生翻转。优选地，所述高侧过流检测单元包括第一电阻、第二电阻、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管和第十MOS管；所述第三MOS管的栅极与所述第四MOS管的栅极连接，且分别与所述第三MOS管的漏极和所述第五MOS管的源极连接，所述第三MOS管的源极与所述驱动模块的高侧电流输出端连接，且经由所述第一电阻与一供电端连接；所述第五MOS管的栅极与所述第六MOS管的栅极连接，且分别与所述第五MOS管的漏极和所述第七MOS管的漏极连接；所述第七MOS管的栅极与所述第八MOS管的栅极连接，且连接第一偏置电压输入端，所述第七MOS管的源极与所述第九MOS管的漏极连接，所述第九MOS管的栅极与所述第十MOS管的栅极连接，且连接第二偏置电压输入端，所述第九MOS管的源极接地；所述第四MOS管的源极经由所述第二电阻与所述供电端连接，所述第四MOS管的漏极与所述第六MOS管的源极连接，所述第六MOS管的漏极与所述第八MOS管的漏极连接，且与所述逻辑控制模块的高侧电平输入端连接，所述第八MOS管的源极与所述第十MOS管的漏极连接，所述第十MOS管的源极接地。优选地，所述低侧过流检测单元包括第三电阻、第四电阻、第十一MOS管、第十二MOS管、第十三MOS管、第十四MOS管、第十五MOS管、第十六MOS管、第十七MOS管和第十八MOS管；所述第十一MOS管的栅极与所述第十二MOS管的栅极连接，且连接第三偏置电压输入端，所述第十一MOS管的源极与所述供电端连接，所述第十一MOS管的漏极与所述第十三MOS管的源极连接；所述第十三MOS管的栅极与所述第十四MOS管的栅极连接，且连接第四偏置电压输入端；所述第十五MOS管的栅极与所述第十六MOS管的栅极连接，且分别与所述第十三MOS管的漏极和所述第十五MOS管的漏极连接；所述第十七MOS管的栅极与所述第十八MOS管的栅极连接，且分别与所述第十五MOS管的源极和所述第十七MOS管的漏极连接，所述第十七MOS管的源极与驱动模块的低侧电流输出端连接，且经由所述第三电阻接地；所述第十二MOS管的源极与所述供电端连接，所述第十二MOS管的漏极与所述第十四MOS管的源极连接，所述第十四MOS管的漏极与所述第十六MOS管的漏极连接，且与所述逻辑控制模块的低侧电平输入端连接，所述第十六MOS管的源极与所述第十八MOS管的漏极连接，所述第十八MOS管的源极经由所述第四电阻接地。优选地，所述第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第十一MOS管、第十二MOS管、第十三MOS管和第十四MOS管均为PMOS管；所述第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第十五MOS管、第十六MOS管、第十七MOS管和第十八MOS管均为NMOS管。优选地，所述逻辑控制模块包括第一反相器、第二反相器和第三反相器和一或非门；所述第一反相器的输入端分别与所述第六MOS管的漏极和所述第八MOS管的漏极连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PWM驱动电路，包括驱动模块、高侧前级驱动模块和低侧前级驱动模块，其特征在于，还包括分别与所述驱动模块、高侧前级驱动模块和低侧前级驱动模块连接的过流保护电路，所述过流保护电路包括：电流探测模块，用于根据所述高侧前级驱动模块和低侧前级驱动模块输出的PWM信号，对所述驱动模块中的高侧驱动电流和低侧驱动电流进行实时探测，并获取高侧探测电流和低侧探测电流；过流检测模块，用于接收所述电流探测模块获取到的高侧探测电流和低侧探测电流，且在所述高侧探测电流大于高侧设定值时输出的高侧电平发生翻转和/或所述低侧探测电流大于低侧设定值时输出的低侧电平发生翻转；逻辑控制模块，用于对所述过流检测模块输出的高侧电平和低侧电平进行逻辑综合，且在所述高侧电平和/或所述低侧电平发生翻转时输出过流保护信号至所述高侧前级驱动模块和所述低侧前级驱动模块。

【技术特征摘要】
1.一种PWM驱动电路，包括驱动模块、高侧前级驱动模块和低侧前级驱动模块，其特征在于，还包括分别与所述驱动模块、高侧前级驱动模块和低侧前级驱动模块连接的过流保护电路，所述过流保护电路包括：电流探测模块，用于根据所述高侧前级驱动模块和低侧前级驱动模块输出的PWM信号，对所述驱动模块中的高侧驱动电流和低侧驱动电流进行实时探测，并获取高侧探测电流和低侧探测电流；过流检测模块，用于接收所述电流探测模块获取到的高侧探测电流和低侧探测电流，且在所述高侧探测电流大于高侧设定值时输出的高侧电平发生翻转和/或所述低侧探测电流大于低侧设定值时输出的低侧电平发生翻转；逻辑控制模块，用于对所述过流检测模块输出的高侧电平和低侧电平进行逻辑综合，且在所述高侧电平和/或所述低侧电平发生翻转时输出过流保护信号至所述高侧前级驱动模块和所述低侧前级驱动模块；其中，所述高侧前级驱动模块和所述低侧前级驱动模块所输出的PWM信号相位相反；所述过流检测模块包括高侧过流检测单元和低侧过流检测单元；所述高侧过流检测单元包括第一电阻、第二电阻、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管和第十MOS管；所述第三MOS管的栅极与所述第四MOS管的栅极连接，且分别与所述第三MOS管的漏极和所述第五MOS管的源极连接，所述第三MOS管的源极与所述驱动模块的高侧电流输出端连接，且经由所述第一电阻与一供电端连接；所述第五MOS管的栅极与所述第六MOS管的栅极连接，且分别与所述第五MOS管的漏极和所述第七MOS管的漏极连接；所述第七MOS管的栅极与所述第八MOS管的栅极连接，且连接第一偏置电压输入端，所述第七MOS管的源极与所述第九MOS管的漏极连接，所述第九MOS管的栅极与所述第十MOS管的栅极连接，且连接第二偏置电压输入端，所述第九MOS管的源极接地；所述第四MOS管的源极经由所述第二电阻与所述供电端连接，所述第四MOS管的漏极与所述第六MOS管的源极连接，所述第六MOS管的漏极与所述第八MOS管的漏极连接，且与所述逻辑控制模块的高侧电平输入端连接，所述第八MOS管的源极与所述第十MOS管的漏极连接，所述第十MOS管的源极接地。2.如权利要求1所述的PWM驱动电路，其特征在于，所述电流探测模块包括第一探测输入端、第二探测输入端、第一探测输出端、第二探测输出端，所述过流检测模块包括高侧电流输入端、低侧电流输入端、高侧电平输出端、低侧电平输出端、高侧控制端和低侧控制端，所述逻辑控制模块包括高侧电平输入端、低侧电平输入端和逻辑输出端；所述第一探测输入端、第二探测输入端分别与所述驱动模块的高侧电流输出端、低侧电流输出端对应连接，所述第一探测输出端、第二探测输出端分别与所述高侧电流输入端、低侧电流输入端对应连接；所述高侧电平输出端、低侧电平输出端分别与所述高侧电平输入端、低侧电平输入端对应连接；所述逻辑输出端经由所述高侧前级驱动模块与所述驱动模块的高侧驱动端连接，且经由所述低侧前级驱动模块与所述驱动模块的低侧驱动端连接；所述高侧控制端分别与所述高侧前级驱动模块的控制信号输出端和所述驱动模块的高侧驱动端连接，所述低侧控制端分别与所述低侧前级驱动模块的控制信号输出端和所述驱动模块的低侧驱动端连接。3.如权利要求2所述的PWM驱动电路，其特征在于，所述电流探测模块包括第一MOS管和第二MOS管；所述第一MOS管的栅极分...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙天奇，姚森宝，吴冰洁，邵彦生，
申请(专利权)人：深圳创维RGB电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44