一种时间宽度检测电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种时间宽度检测电路，通过对满足计时逻辑的信号进行采样，并根据其时间宽度输出对应的输出信号；该电路可用于开关电源中，与处理驱动波形的驱动调节电路并联使用，控制驱动电路输入的驱动信号；当输入信号Vin为计时信号逻辑且持续时间不超过设定时间，电容C1充电端电压将低于判定值，输出电路输出端将悬空，电路不会影响驱动调节电路是正常工作；当输入信号Vin为计时信号逻辑且充电时间超过设定时间，电容C1充电端电压将高于判定值，输出电路将输出低电平信号，关断驱动调节电路输出信号；电容C1充电端电压的判定值可调，设定时间可调；本实用新型专利技术电路损耗小，成本低，不会对电路正常设计造成负担。

【技术实现步骤摘要】
一种时间宽度检测电路
本技术涉及一种时间宽度检测电路，特别涉及一种开关电源中处理驱动波形的驱动辅助电路。
技术介绍
在非隔离式DC-DC降压变换器中，为了提高转换器的效率，通常采用同步整流管代替单向二极管。在电流经过同步整流管流向输出端时，同步整流管的导通能够代替单向二极管，消除单向二极管压降，起到同步整流的作用，但电流也能够经同步整流管从输出端反向流回变换器，即具有同步整流的降压变换器具有电流输出和电流消耗两种能力。如图1所示为传统非隔离式DC-DC降压变换器，通常由输入端电容1、功率开关管2、储能电感3、续流二极管4及输出端电容5组成，这些器件以如图1所示的连接方式连接在输入电压Vin与输出电压Vo之间。功率开关管2为典型的电子开关，比如为一个MOSFET，该功率开关管受控于一个控制电路，比如为一个响应于输出电压Vo的PWM控制器(图中未给出)。当功率开关管2导通时，输出端电容5由输入电压Vin通过功率开关管2及储能电感3进行充电，得到低于输入电压Vin的输出电压Vo，当功率开关管2截止时，流经储能电感3的电流通过续流二极管4得以维持。在储能电感3释放能量的过程中，由于续流二极管4存在二极管压降，为减小其损耗，通常采用功率MOS管代替二极管，在图1中如MOS管6所示，通常定义为同步整流管，其两端连接方式如图中虚线所示。在同步整流管6工作时，降低了续流二极管4两端的压降。与采用续流二极管4所不同的是，采用同步整流管6允许电流双向流动，即电流既可以从位置8流向位置7，又可以从位置7流向位置8，所以电路不允许功率开关管2与同步整流管6同时导通，这样会造成输入端对地短路。为了防止因功率开关管2与同步整流管6共通导致输入端Vin对地GND短路，同步整流管6通常采用与功率开关管2控制信号互补的控制信号进行驱动。采用互补型驱动控制的DC-DC降压变换器中，通常在控制电路启动时，功率开关管2驱动信号占空比从小增大，由于同步整流管6驱动电平与功率开关管驱动信号互补，在电路启动时同步整流管6的驱动信号会表现为持续较长时间的高电平。而通常应用于调节驱动电平的驱动调节电路典型电路如图2所示，图2电路主体结构是由电阻R与电容C构成的一个低通滤波器，通过延缓Vin驱动信号上升沿的爬升时间控制功率开关管2与同步整流管6不同时导通的时间，然而图2电路并未能去除同步整流管6的长时间高电平。当应用在给电池等储能设备供电场合中时，由于同步整流管6的驱动信号保持为持续的高电平，输出储能设备中的电压会经同步整流管6反向给储能电感3充电；由于持续时间长，持续增大的电流会烧坏同步整流管6，并在同步整流管6关断时，储能电感的电流会经功率开关管2反向流回至输入端Vin中，过大的电流会导致功率开关管2损坏。当采用互补型驱动的具有同步整流功能的非隔离式DC-DC降压变换器应用在给电池、电容等储能设备充电场合，或在输出端电容5电压未下降为0V时重新启机，或因热插拔等任何能够导致同步整流管6持续导通状态现象存在时，都有导致电路损坏的风险。
技术实现思路
有鉴如此，本技术要解决的技术问题是：解决因同步整流管6持续导通引起的损坏问题，提供一种同步整流驱动电路，该电路能够限制同步整流管持续导通时间，即能够限制同步整流管反向电流的大小，以防止电路损坏。本申请的专利技术构思为：提出一种时间宽度检测电路，应用框图如图3所示，并联于图2中的驱动调节电路，能够对驱动信号进行实时检测，并辅助驱动调节电路输出端的输出信号符合要求的驱动电压；当检测到驱动信号为超过设定时间的持续高电平时，输出电路输出低电平，将驱动信号拉低，使同步整流管关断；当检测到驱动信号为不超过设定时间的高电平时，输出电路悬空，驱动信号由驱动调节电路进行调节，控制同步整流管正常工作。本技术本身只对启动过程或者其他情况下异常输出的长期高电平驱动信号或异常输出的大占空比驱动信号起关断作用，不影响正常工作时同步整流管的驱动信号。本技术所述的一种时间宽度检测电路技术方案如下：一种时间宽度检测电路，应用于包含有驱动调节电路的开关电源中，其特征在于：包括判断电路、充电电路、电容C1，放电电路及输出电路；判断电路的输入端为时间宽度检测电路的输入端，判断电路的第一输出端连接充电电路的输入端，判断电路的第二输出端连接放电电路的输入端，充电电路的输出端、电容C1的一端及放电电路的输出端相连接后连接至输出电路的输入端，电容C1的另一端接地，输出电路的输出端为时间宽度检测电路的输出端；时间宽度检测电路的输入端连接驱动调节电路的输入端，时间宽度检测电路的输出端连接驱动调节电路的输出端；判断电路对驱动调节电路输入端的输入信号进行电压采样，并判断输入信号是否为计时信号逻辑；电容C1通过充电电路和放电电路实现在输入信号是计时信号逻辑时充电，在输入信号为非计时信号逻辑时放电；电容C1同时还对输入信号是计时信号逻辑的持续时间进行计时；输出电路依据电容C1一端电压的大小决定是否对驱动调节电路输出端的输出信号进行调节。优选的，判断电路包括第一电阻、第二电阻及第一NPN三极管；第一电阻R1的一端为判断电路的输入端，第一电阻的另一端连接第一NPN三极管的基极；第二电阻的一端连接第一NPN三极管的集电极，连接点为判断电路的的第二输出端，第二电阻的另一端为判断电路的第一输出端；第一NPN三极管的发射极接地。优选的，判断电路包括第一电阻、第二电阻及第一N-MOS管；第一电阻R1的一端为判断电路的输入端，第一电阻的另一端连接第一N-MOS管的栅极；第二电阻的一端连接第一N-MOS管的漏极，连接点为判断电路的的第二输出端，第二电阻的另一端为判断电路的第一输出端；第一N-MOS管的源极接地。优选的，充电电路包括第一PNP三极管及第三电阻；第一PNP三极管的发射极连接供电电压，第一PNP三极管的基极为充电电路的输入端，第一PNP三极管的发射极连接第三电阻的一端；第三电阻的另一端为充电电路的输出端。优选的，放电电路包括第一N-MOS管；第一N-MOS管的栅极为放电电路的输入端，第一N-MOS管的源极接地，第一N-MOS管的漏极为放电电路的输出端。优选的，输出电路包括第四电阻、第五电阻及第二NPN三极管；第四电阻的一端为输出电路的输入端，第四电阻的另一端连接第二NPN三极管的基极；第五电阻的一端连接第二NPN三极管的基极，第五电阻的另一端接地；第二NPN三极管的发射极接地，第二NPN三极管的集电极为时间宽度检测电路的输出端。优选的，输出电路包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一运放及第一二极管；第四电阻的一端为输出电路的输入端，第四电阻的另一端连接第一运放的反向输入端；第五电阻的一端连接第一运放的反向输入端，第五电阻的另一端接地；第六电阻的一端接地，第六电阻的另一端连接第一运放的同向输入端；第七电阻的一端连接供电电压，第七电阻的另一端连接第一运放的同向输入端；第一运放的输出端连接第一二极管的阴极；第一二极管的阳极为时间宽度检测电路的输出端。优选的，时间宽度检测电路的地与外部供电装置、前后级电路共地。优选地，针对充电电路和放电电路：当输入信号是计时信号逻辑时，控制充电电路工作，放电电路截止，此时电容C1处于充电状态；当输入信号为非计时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种时间宽度检测电路，应用于包含有驱动调节电路的开关电源中，其特征在于：包括判断电路、充电电路、电容C1，放电电路及输出电路；判断电路的输入端为时间宽度检测电路的输入端，判断电路的第一输出端连接充电电路的输入端，判断电路的第二输出端连接放电电路的输入端，充电电路的输出端、电容C1的一端及放电电路的输出端相连接后连接至输出电路的输入端，电容C1的另一端接地，输出电路的输出端为时间宽度检测电路的输出端；时间宽度检测电路的输入端连接驱动调节电路的输入端，时间宽度检测电路的输出端连接驱动调节电路的输出端；判断电路对驱动调节电路输入端的输入信号进行电压采样，并判断输入信号是否为计时信号逻辑；电容C1通过充电电路和放电电路实现在输入信号是计时信号逻辑时充电，在输入信号为非计时信号逻辑时放电；电容C1同时还对输入信号是计时信号逻辑的持续时间进行计时；输出电路依据电容C1一端电压的大小决定是否对驱动调节电路输出端的输出信号进行调节。

【技术特征摘要】
1.一种时间宽度检测电路，应用于包含有驱动调节电路的开关电源中，其特征在于：包括判断电路、充电电路、电容C1，放电电路及输出电路；判断电路的输入端为时间宽度检测电路的输入端，判断电路的第一输出端连接充电电路的输入端，判断电路的第二输出端连接放电电路的输入端，充电电路的输出端、电容C1的一端及放电电路的输出端相连接后连接至输出电路的输入端，电容C1的另一端接地，输出电路的输出端为时间宽度检测电路的输出端；时间宽度检测电路的输入端连接驱动调节电路的输入端，时间宽度检测电路的输出端连接驱动调节电路的输出端；判断电路对驱动调节电路输入端的输入信号进行电压采样，并判断输入信号是否为计时信号逻辑；电容C1通过充电电路和放电电路实现在输入信号是计时信号逻辑时充电，在输入信号为非计时信号逻辑时放电；电容C1同时还对输入信号是计时信号逻辑的持续时间进行计时；输出电路依据电容C1一端电压的大小决定是否对驱动调节电路输出端的输出信号进行调节。2.根据权利要求1所述的时间宽度检测电路，其特征在于：判断电路包括第一电阻、第二电阻及第一NPN三极管；第一电阻R1的一端为判断电路的输入端，第一电阻的另一端连接第一NPN三极管的基极；第二电阻的一端连接第一NPN三极管的集电极，连接点为判断电路的第二输出端，第二电阻的另一端为判断电路的第一输出端；第一NPN三极管的发射极接地。3.根据权利要求1所述的时间宽度检测电路，其特征在于：判断电路包括第一电阻、第二电阻及第一N-MOS管；第一电阻R1的一端为判断电路的输入端，第一电阻的另一端连接第一N-MOS管的栅极；第二电阻的一端连接第一N-MOS管的漏极，连接点为判断电路的第二输出端，第二电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李树佳，刘改，冯刚，
申请(专利权)人：广州金升阳科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44