一种单线圈驱动电路的限流保护结构制造技术

本发明专利技术公开了一种单线圈驱动电路的限流保护结构包括放大器、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、采样电阻和负载电阻，所述放大器的输出端连接所述第一MOS管的栅极，所述第一MOS管的漏极和所述第三MOS管的漏极同时连接直流电源。本发明专利技术有效抑制大电流，有效地实现了限流保护，不但不会由于采样电阻的增加而增加饱和压降，也不会由于采样电流的误差导致保护电路误动作，而且可以通过采样电阻保证准确采样电流，有效调节进入限流保护的阈值。

A current limiting protection structure of single coil drive circuit

【技术实现步骤摘要】
一种单线圈驱动电路的限流保护结构
本专利技术涉及一种限流保护结构，尤其涉及一种单线圈驱动电路的限流保护结构。
技术介绍
单线圈驱动电路一般采用H桥形式作为输出结构，由于H桥本身具有上下管同时导通的风险，且在大电流驱动能力的要求下，对H桥驱动结构的限流则显得不可或缺。针对H桥输出结构的限流一般有两种方式，一种是通过串联采样电阻实现电流与电压的转换，并进一步控制H桥的导通状态；另一种是对H桥器件进行电流采样，根据一定比例采样的电流对H桥的导通状态进一步控制。如图1所示，在H桥驱动结构中，M1管和M2管为上管，M1管和M2管可为PMOS管，也可为NMOS管，M3管和M4管为下管，M3管和M4管通常为NMOS管。RL为负载，在单线圈风扇驱动应用中，一般为线圈。其工作原理为M1管和M4管同时导通，电流由左到右经过负载RL，M1管和M4管关闭后，M2管和M3管导通，电流由右到左经过负载RL。在流过负载RL电流方向发生改变时，M1管和M3管、或M2管和M4管有瞬间同时导通的可能性发生，即大电流的出现。另外由于在工人实际焊接过程中的不慎操作，导致H桥的输出端与电源或地短路，上电后仍会出现大电流现象。还有在电源快速上电的瞬间同样会出现较大的电流。过大的电流流过芯片内部会对芯片带来不可恢复的损害，甚至直接烧毁。这时就需要对H桥驱动结构施加限流结构进行保护。如图2所示，一般在VDD到GND的电流通路中增加电阻Rs，通过对电阻Rs上的压降与设计好的阈值电压VREF进行比较，并进一步通过比较器COMP产生一个控制信号Vout，使其控制H桥中4个驱动管M5管、M6管、M7管和M8管的导通状态，或者将其直接关闭，或者限制其导通能力，从而达到抑制大电流的目的。这种方案实现较为简单，电阻Rs甚至可以用金属连线代替，但是其中最大的问题在于，无论电阻Rs有多大，都会影响饱和压降，从而降低H桥的最大驱动能力。还有一种常见的限流方案如图3所示，即对4个驱动管M9管、M10管、M11管和M12管之一进行电流采样，本例以对M12管进行采样为例。其中M13管为与M12管同类型器件，甚至可以是驱动管M12管的一部分，用M13管对M12管按照一定比例进行电流采样，并用采样电流进行比较处理，从而进一步控制4个驱动管的导通状态，或者将其直接关闭，或者限制其导通能力，从而达到抑制大电流的目的，尽管这种限流方案不会影响饱和压降，但是无法做到准确电流采样，功率管电流分布不均匀，会有较大的误差，导致不能起到应有的保护作用。针对以上技术的不足，现亟需找到一种新的技术方案解决以上难题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中的缺陷，现提供一种单线圈驱动电路的限流保护结构，可有效抑制大电流，并实现限流保护，不但不会影响饱和压降，而且也不会由于电流采样的误差导致误动作。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：本专利技术一种单线圈驱动电路的限流保护结构，其特点在于，所述单线圈驱动电路的限流保护结构包括放大器、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、采样电阻和负载电阻，所述放大器的输出端连接所述第一MOS管的栅极，所述第一MOS管的漏极和所述第三MOS管的漏极同时连接直流电源，所述第一MOS管的源极连接所述采样电阻的一端，所述采样电阻的另一端、所述第四MOS管的源极、所述第五MOS管的源极和所述第六MOS管的漏极同时接地，所述第二MOS管的源极同时连接所述第四MOS管的漏极和所述负载电阻的一端，所述负载电阻的另一端同时连接所述第三MOS管的源极和所述第五MOS管的漏极，所述第五MOS管的栅极连接所述第六MOS管的漏极。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术有效抑制大电流，有效地实现了限流保护，不但不会由于采样电阻的增加而增加饱和压降，也不会由于采样电流的误差导致保护电路误动作，而且通过采样电阻可以保证较为准确采样电流，还可以有效调节进入限流保护的阈值。附图说明图1为现有技术的单线圈驱动电路的结构图。图2为现有技术对图1的单线圈驱动电路的限流保护的第一种电路结构图。图3为现有技术对图1的单线圈驱动电路的限流保护的第二种电路结构图。图4为本专利技术的较优实施例的电子电路结构示意图。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。请参见图4，本专利技术一种单线圈驱动电路的限流保护结构，单线圈驱动电路的限流保护结构包括放大器AMP、第一MOS管M18、第二MOS管M14、第三MOS管M15、第四MOS管M16、第五MOS管M17、第六MOS管M19、采样电阻Rs和负载电阻RL，放大器AMP的输出端VOUT连接第一MOS管M18的栅极，第一MOS管M18的漏极和第三MOS管M15的漏极同时连接直流电源VDD，第一MOS管M18的源极连接采样电阻Rs的一端，采样电阻RL的另一端、第四MOS管M16的源极、第五MOS管M17的源极和第六MOS管M16的漏极同时接地，第二MOS管M14的源极同时连接第四MOS管M16的漏极和负载电阻RL的一端，负载电阻RL的另一端同时连接第三MOS管M15的源极和第五MOS管M17的漏极，第五MOS管M17的栅极连接第六MOS管M19的漏极。第二MOS管M14和第五MOS管M17导通，电流由第二MOS管M14经过负载电阻RL再流经第五MOS管M17，以此为例。第二MOS管M14和第五MOS管M17导通时具有一定内阻，导致放大器AMP的OUTA端和OUTB端的高低电平会相比直流电源VDD和接地端GND会有一定损耗，然后将输出OUTA端反馈给放大器AMP的一个输入端，放大器AMP的另一个输入端相位是与OUTA端相同，幅度为直流电源VDD到接地GND的方波信号，即VREF方波信号。通过放大器AMP将其差模放大处理后，进一步控制第一MOS管M18的导通能力，从而经过采样电阻Rs后，由电流转化成电压信号VFB，再通过电压信号VFB控制第五MOS管M17的栅极，从而达到对第五MOS管M17的导通能力的控制，进而对整个H桥电流进行限制。由于负载电流越大，输出的饱和压降就越大，经过差模放大器AMP放大后的VOUT的幅值也就越大，进一步的第一MOS管M18的导通能力也就越强，作用在采样电阻Rs上的电流也越大，从而电压信号VFB幅值也会越高，对第五MOS管M17的限制也就越大。反馈电压信号VFB同样可以对第二MOS管M14进行控制，效果一样。本方案相比图2，图3中的方法，既不会由于采样电阻的增加而增加饱和压降，又不会由于采样电流的误差导致保护电路误动作。通过对采样电阻Rs、第一MOS管M18和第六MOS管M19的宽长比调节，均可以调节进入限流保护的阈值。以上结合附图实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本专利技术做出种种变化例。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。因而，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单线圈驱动电路的限流保护结构，其特征在于，所述单线圈驱动电路的限流保护结构包括放大器、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、采样电阻和负载电阻，所述放大器的输出端连接所述第一MOS管的栅极，所述第一MOS管的漏极和所述第三MOS管的漏极同时连接直流电源，所述第一MOS管的源极连接所述采样电阻的一端，所述采样电阻的另一端、所述第四MOS管的源极、所述第五MOS管的源极和所述第六MOS管的漏极同时接地，所述第二MOS管的源极同时连接所述第四MOS管的漏极和所述负载电阻的一端，所述负载电阻的另一端同时连接所述第三MOS管的源极和所述第五MOS管的漏极，所述第五MOS管的栅极连接所述第六MOS管的漏极。/n

【技术特征摘要】
1.一种单线圈驱动电路的限流保护结构，其特征在于，所述单线圈驱动电路的限流保护结构包括放大器、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、采样电阻和负载电阻，所述放大器的输出端连接所述第一MOS管的栅极，所述第一MOS管的漏极和所述第三MOS管的漏极同时连接直流电源，所述第一MOS管的源...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭洋，
申请(专利权)人：鑫雁电子科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31