一种输出动态下拉电路及过压保护开关制造技术

本发明专利技术提供一种输出动态下拉电路及过压保护开关，当输入电压检测电路输出至输出下拉驱动电路的输入电压检测信号表征过压保护开关的输入端电压超过过压保护阈值时，由输出下拉驱动电路控制第一开关管导通，进而将过压保护开关的输出端电压泄放至地，迅速拉低过压保护开关的输出端电压，确保了输出残压的有效降低。

An output dynamic pull-down circuit and over-voltage protection switch

【技术实现步骤摘要】
一种输出动态下拉电路及过压保护开关
本专利技术涉及电力电子
，特别涉及一种输出动态下拉电路及过压保护开关。
技术介绍
浪涌电压是超出正常工作电压的瞬间过电压，其产生的时间非常短，通常在微秒级。浪涌发生时，电压电流的大小可能是正常值的很多倍，当其超过器件的承受能力时，会直接将器件烧毁，且多个小的浪涌积累效应也会导致半导体器件性能的衰退，使其寿命缩短。现有技术中通常通过设置一个OVP(overvoltageprotection，过压保护开关)来实现对于器件的过压保护；比如，图1所示为一种应用于充电接口与充电芯片之间的OVP，其前级一般还设置有一个TVS(transientvoltagesuppressor，瞬态抑制二极管)，用以实现输入端的浪涌吸收功能；当输入端电压超过过压保护阈值，再经过一段响应时间(即过压关断时间)之后，该OPV即可关断，以实现对于充电芯片的保护。OVP的一项重要指标是过压保护后的输出残压，输出残压越低，对OVP后级器件的输入端应力越小。现有技术一般通过减小过压关断时间，来确保关断前的电压不会超过过压保护阈值很多，进而降低输出残压；然而由于电路响应时间的限制，过压关断时间减小到一定值后很难继续减小，导致输出残压仍然较高。
技术实现思路
本专利技术提供一种输出动态下拉电路及过压保护开关，以解决现有技术中输出残压较高的问题。为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：一种输出动态下拉电路，设置于过压保护开关的输出端，所述输出动态下拉电路包括：输入电压检测电路、输出下拉驱动电路及第一开关管；其中：所述输入电压检测电路用于检测所述过压保护开关的输入端电压，生成输入电压检测信号并输出至所述输出下拉驱动电路；所述输出下拉驱动电路用于：当满足预设条件时，控制所述第一开关管导通；所述预设条件包括所述输入电压检测信号表征所述过压保护开关的输入端电压超过过压保护阈值；所述第一开关管用于导通后将所述过压保护开关的输出端电压泄放至地。优选的，还包括：输出电压检测电路，用于检测所述过压保护开关的输出端电压，生成输出电压检测信号并输出至所述输出下拉驱动电路；所述预设条件还包括：所述输出电压检测信号超过预设泄放阈值；所述预设泄放阈值小于预设值，使所述第一开关管在所述过压保护开关内功率开关管关断之前导通、在所述过压保护开关内功率开关管关断之后关断。优选的，所述输出下拉驱动电路包括：对所述输入电压检测信号进行逐级放大、以控制所述第一开关管导通的偶数个非门。优选的，所述非门的个数为4个、6个或者8个。优选的，所述输出下拉驱动电路包括：第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管以及对控制信号进行逐级放大、以控制所述第一开关管导通的奇数个非门；其中：所述第二开关管的源极和所述第三开关管的源极均与电源相连；所述第二开关管的栅极和所述第五开关管的栅极接收所述输入电压检测信号；所述第三开关管的栅极和所述第四开关管的栅极接收所述输出电压检测信号；所述第二开关管的漏极、所述第三开关管的漏极和所述第四开关管的漏极相连，连接点输出所述控制信号；所述第四开关管的源极与所述第五开关管的漏极相连；所述第五开关管的源极接地。优选的，所述输出下拉驱动电路包括：比较器、与非门以及对控制信号进行逐级放大、以控制所述第一开关管导通的奇数个非门；其中：所述比较器的同相输入端接收所述输出电压检测信号；所述比较器的反相输入端接收预设参考值；所述比较器的输出端与所述与非门的一个输入端相连；所述与非门的另一个输入端接收所述输入电压检测信号；所述与非门的输出端输出所述控制信号。优选的，所述非门的个数为3个、5个或者7个。优选的，所述输出电压检测电路包括：第一电阻和第二电阻；其中：所述第一电阻的一端与过压保护开关的输出端相连；所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连，连接点输出所述输出电压检测信号；所述第二电阻的另一端接地。一种过压保护开关，包括上述任一所述的输出动态下拉电路。优选的，还包括：分压电阻模块、输入电压分压选择模块、带隙基准模块、过压比较器、欠压和过温保护模块、逻辑控制模块、功率开关管及其门极驱动电路；其中：所述功率开关管的输入端和所述分压电阻模块的输入端均与所述过压保护开关的输入端相连；所述分压电阻模块的输出端通过所述输入电压分压选择模块与所述过压比较器的同相输入端相连；所述带隙基准模块分别与所述过压比较器的反相输入端及所述欠压和过温保护模块的输入端相连；所述欠压和过温保护模块的输出端及所述过压比较器的输出端分别与所述逻辑控制模块的两个输入端相连；所述逻辑控制模块的输出端通过所述门极驱动电路与所述功率开关管的控制端相连；所述功率开关管的输出端与所述输出动态电路均与所述过压保护开关的输出端相连。本专利技术提供的输出动态下拉电路，当输入电压检测电路输出至输出下拉驱动电路的输入电压检测信号表征过压保护开关的输入端电压超过过压保护阈值时，由输出下拉驱动电路控制第一开关管导通，进而将过压保护开关的输出端电压泄放至地，迅速拉低过压保护开关的输出端电压，确保了输出残压的有效降低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术内的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述内的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术提供的过压保护开关的应用示意图；图2是本专利技术实施例提供的过压保护开关的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的输出动态下拉电路的结构示意图；图4是现有技术提供的过压保护开关的输出响应示意图；图5是本专利技术实施例提供的过压保护开关的输出响应示意图；图6是本专利技术另一实施例提供的输出动态下拉电路的结构示意图；图7是本专利技术另一实施例提供的过压保护开关的输出响应示意图；图8是本专利技术另一实施例提供的输出动态下拉电路的部分电路示意图；图9是本专利技术另一实施例提供的输出动态下拉电路的部分电路另一示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本专利技术提供一种输出动态下拉电路，以解决现有技术中输出残压较高的问题。参见图2，该输出动态下拉电路设置于过压保护开关的输出端OUT，该过压保护开关还包括：分压电阻模块、输入电压分压选择模块、带隙基准模块、过压比较器、欠压和过温保护模块、逻辑控制模块、功率开关管及其门极驱动电路；具体的，该输出动态下拉电路如图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输出动态下拉电路，其特征在于，设置于过压保护开关的输出端，所述输出动态下拉电路包括：输入电压检测电路、输出电压检测电路、输出下拉驱动电路及第一开关管；其中：/n所述输入电压检测电路用于检测所述过压保护开关的输入端电压，生成输入电压检测信号并输出至所述输出下拉驱动电路；/n所述输出下拉驱动电路用于：当满足预设条件时，控制所述第一开关管导通；/n所述第一开关管用于导通后将所述过压保护开关的输出端电压泄放至地；/n所述输出电压检测电路用于检测所述过压保护开关的输出端电压，生成输出电压检测信号并输出至所述输出下拉驱动电路；/n所述预设条件包括：输入电压检测信号表征过压保护开关的输入端电压超过过压保护阈值，且，输出电压检测信号超过预设泄放阈值；/n所述预设泄放阈值小于预设值，使所述第一开关管在所述过压保护开关内功率开关管关断之前导通、在所述过压保护开关内功率开关管关断之后关断。/n

【技术特征摘要】
1.一种输出动态下拉电路，其特征在于，设置于过压保护开关的输出端，所述输出动态下拉电路包括：输入电压检测电路、输出电压检测电路、输出下拉驱动电路及第一开关管；其中：
所述输入电压检测电路用于检测所述过压保护开关的输入端电压，生成输入电压检测信号并输出至所述输出下拉驱动电路；
所述输出下拉驱动电路用于：当满足预设条件时，控制所述第一开关管导通；
所述第一开关管用于导通后将所述过压保护开关的输出端电压泄放至地；
所述输出电压检测电路用于检测所述过压保护开关的输出端电压，生成输出电压检测信号并输出至所述输出下拉驱动电路；
所述预设条件包括：输入电压检测信号表征过压保护开关的输入端电压超过过压保护阈值，且，输出电压检测信号超过预设泄放阈值；
所述预设泄放阈值小于预设值，使所述第一开关管在所述过压保护开关内功率开关管关断之前导通、在所述过压保护开关内功率开关管关断之后关断。


2.根据权利要求1所述的输出动态下拉电路，其特征在于，所述输出下拉驱动电路包括：对所述输入电压检测信号进行逐级放大、以控制所述第一开关管导通的偶数个非门。


3.根据权利要求2所述的输出动态下拉电路，其特征在于，所述非门的个数为4个、6个或者8个。


4.根据权利要求1所述的输出动态下拉电路，其特征在于，所述输出下拉驱动电路包括：第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管以及对控制信号进行逐级放大、以控制所述第一开关管导通的奇数个非门；其中：
所述第二开关管的源极和所述第三开关管的源极均与电源相连；
所述第二开关管的栅极和所述第五开关管的栅极接收所述输入电压检测信号；
所述第三开关管的栅极和所述第四开关管的栅极接收所述输出电压检测信号；
所述第二开关管的漏极、所述第三开关管的漏极和所述第四开关管的漏极相连，连接点输出所述控制信号；
所述第四开关管的源极与所述第五开关管的漏极相连；
所述第五开关管的源极接地。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：程剑涛，胡建伟，罗旭程，
申请(专利权)人：上海艾为电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31