一种低成本保护电路制造技术

本发明专利技术公开了一种低成本保护电路，包括：欠压保护模块，用于在输入电压VIN+和切断控制信号A的控制下控制补偿信号COMP的幅值，并拉低欠压保护信号P节点电压以实现输入欠压保护；过流及短路打嗝保护模块，用于在所述补偿信号COMP过高时输出切断控制信号A至所述欠压保护模块；脉宽调制器模块，用于在所述欠压保护模块输出的欠压保护信号P和所述过流及短路打嗝保护模块输出的补偿信号COMP的控制下，开启或关闭脉宽调制控制芯片的PWM输出GS。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本保护电路
本专利技术涉及一种低成本保护电路，特别是涉及一种用于直流直流变换器的低成本保护电路。
技术介绍
目前，由于大多数直流直流变换器的反激控制PWM芯片由于封装引脚少，不带欠压保护和长期过流打嗝保护(例如UCC28C40，ISL6840/42/43等)，一般需要用专门芯片或运放实现欠压保护和长期过流打嗝保护，成本高，效率低，电路复杂，速度慢，而且对元器件性能要求高，布板要求高。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术之目的在于提供一种低成本保护电路，通过普遍应用的电阻、电容、二极管、三极管以及基准即可实现直流直流变换器的输入电压保护和过流打嗝保护，且易于调节开启或关断回差。为达上述及其它目的，本专利技术提出一种低成本保护电路，包括：欠压保护模块，用于在输入电压VIN+和切断控制信号A的控制下控制补偿信号COMP的幅值，并通过拉低欠压保护信号P节点电压以实现输入欠压保护；过流及短路打嗝保护模块，用于在所述补偿信号COMP过高时输出切断控制信号A至所述欠压保护模块；脉宽调制器模块，用于在所述欠压保护模块输出的欠压保护信号P和所述过流及短路打嗝保护模块输出的补偿信号COMP的控制下，开启或关闭脉宽调制控制芯片的PWM输出GS。优选地，所述欠压保护模块包括第一分压网络、第一基准比较器(U6)、第一上拉电阻(R39)、第一偏置电阻(R45)、第二偏置电阻(R52)、第六NPN三极管(Q6)以及第二去毛刺电容(C52)，输入电压VIN+经第一分压网络输出至第一基准比较器(U6)的输入端，第一基准比较器(U6)的输出端通过第一上拉电阻(R39)连接至电源VCC，并通过第一偏置电阻(R45)连接至第六NPN三极管(Q6)的基极和第二偏置电阻(R52)的一端以及第二去毛刺电容(C52)的一端，所述第六NPN三极管Q6的发射极、第二偏置电阻R52的另一端以及第二去毛刺电容(C52)的另一端接地SGND，集电极控制所述欠压保护信号P。优选地，所述第一分压网络包括第一分压电阻(R42)、第二分压电阻、第一去毛刺电容(C53)、第二回差电阻(R41)，所述输入电压VIN+经第一分压电阻(R42)连接至第二分压电阻的一端、第一去毛刺电容(C53)的一端、第二回差电阻(R41)的一端以及第一基准比较器(U6)的输入端，第二分压电阻的另一端、第一去毛刺电容C53的另一端接地SGND。优选地，所述过流及短路打嗝保护模块包括第二分压网络、第二基准比较器(U7)、第三负载电阻(R40)、充放电电阻(R31)、充放电电容(C50)、第五NPN三极管(Q5)、第一限流电阻(R33)、第二限流电阻(R46)、第三限流电阻(R47)、第四负载电阻(R50)、第四去毛刺电容(C54)、第三PNP三极管(Q3)、放电二极管(D11)和隔离二极管(D14)，补偿电压COMP节点通过所述第二分压电阻连接至第二基准比较器U7的输入端，第二基准比较器(U7)的输出端即HIPCUP节点通过第三负载电阻(R40)连接至电源VCC，同时还连接至第五NPN三极管(Q5)的集电极和充放电电容(C50)的一端，所述充放电电容(C50)的另一端连接至充放电电阻(R31)的一端、放电二极管(D11)的阳极和第一限流电阻(R33)的一端，第一限流电阻(R33)的另一端连接至第三PNP三极管(Q3)的基极，第三PNP三极管(Q3)的集电极连接至第四负载电阻(R50)的一端和第二限流电阻(R46)的一端、第四去毛刺电容(C54)的一端以及第三限流电阻(R47)的一端，第二限流电阻(R46)的另一端连接至第五NPN三极管(Q5)的基极，第三限流电阻(R47)的另一端连接至隔离二极管(D14)的阳极，所述隔离二极管(D14)的阴极与第六NPN三极管(Q6)的基极和第二偏置电阻(R52)的一端以及第二去毛刺电容(C52)的一端组成切断控制信号A节点。优选地，所述第二分压网络包括第三分压电阻(R35)、第四分压电阻(R51)、第三去毛刺电容(C55)，所述第三分压电阻(R35)的一端连接至第四分压电阻(R51)的一端、第三去毛刺电容(C55)的一端以及第二基准比较器(U7)的输入端，所述第三分压电阻R35的另一端连接至补偿电压COMP节点，所述第四分压电阻(R51)、第三去毛刺电容(C55)另一端接地SGND。优选地，所述脉宽调制器模块包括脉宽调制控制芯片(U3)、第二PNP三极管(Q2)、第五负载电阻(R18)、第五去毛刺电容(C41)、发射极电阻(R17)、参考电压滤波电容(C42)、电源滤波电容(C18)、定时电阻(R10)、定时电容、电流检测电阻(R26)、电流检测加速电容(C44)，所述第二PNP三极管(Q2)的发射极与发射极电阻(R17)的一端以及脉宽调制控制芯片(U3)的补偿端COMP相连组成补偿电压COMP节点，参考电压滤波电容(C42)的一端与第五负载电阻(R18)的另一端、发射极电阻(R17)的另一端以及脉宽调制控制芯片(U3)的参考电压端VREF端相连组成参考电压VREF节点，电源滤波电容(C18)的一端和脉宽调制控制芯片(U3)的电源端VDD连接至电源VCC，定时电容一端与定时电阻(R10)的一端、电流检测电阻(R26)的一端、电流检测加速电容(C44)的一端连接至脉宽调制控制芯片(U3)的定时阻容端RTCT，定时电阻(R10)的另一端连接至参考电压VREF，电流检测电阻(R26)的另一端与电流检测加速电容(C44)的另一端连接至脉宽调制控制芯片(U3)的电流检测端CS，脉宽调制控制芯片(U3)的反馈端FB与地端GND以及电源滤波电容(C18)的另一端、参考电压滤波电容(C42)的另一端、第五去毛刺电容(C41)的另一端以及第二PNP三极管(Q2)的集电极、定时电容的另一端连接至地SGND，脉宽调制控制芯片(U3)的输出端OUT即PWM输出GS连接至开关管。优选地，当所述输入电压VIN+低于输入欠压点，所述第一基准比较器(U6)的基准脚低于内部设置比较参考电压，第一基准比较器(U6)不工作，电源VCC电压通过电阻分压使第六NPN三极管(Q6)导通，从而拉低所述欠压保护信号P节点电压，进而拉低所述脉宽调制控制芯片(U3)的COMP脚电压，所述脉宽调制控制芯片(U3)停止发驱动，实现欠压保护目的。优选地，当电源达到输出过流设定点时，所述脉宽调制控制芯片(U3)的CS脚电压大于设置门限，所述脉宽调制控制芯片(U3)内部通过提高COMP脚电压起到限功率功能，当COMP脚电压被抬高到过流保护设定点时，所述第二基准比较器(U7)导通，所述充放电电容(C50)上电压被放掉，所述第三PNP三极管Q3导通，通过所述第五NPN三极管(Q5)导通，迅速放掉所述充放电电容(C50)上存储的电压，进而高电平灌到所述欠压保护模块，使所述第六NPN三极管导通，从而拉低P点电压，进而拉低所述脉宽调制控制芯片(U3)COMP脚电压，所述脉宽调制控制芯片(U3)停止发驱动，实现过流及短路保护目的。与现有技术相比，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低成本保护电路，包括：/n欠压保护模块，用于在输入电压VIN+和切断控制信号A的控制下控制补偿信号COMP的幅值，并通过拉低欠压保护信号P节点电压以实现输入欠压保护；/n过流及短路打嗝保护模块，用于在所述补偿信号COMP过高时输出切断控制信号A至所述欠压保护模块；/n脉宽调制器模块，用于在所述欠压保护模块输出的欠压保护信号P和所述过流及短路打嗝保护模块输出的补偿信号COMP的控制下，开启或关闭脉宽调制控制芯片的PWM输出GS。/n

【技术特征摘要】
1.一种低成本保护电路，包括：
欠压保护模块，用于在输入电压VIN+和切断控制信号A的控制下控制补偿信号COMP的幅值，并通过拉低欠压保护信号P节点电压以实现输入欠压保护；
过流及短路打嗝保护模块，用于在所述补偿信号COMP过高时输出切断控制信号A至所述欠压保护模块；
脉宽调制器模块，用于在所述欠压保护模块输出的欠压保护信号P和所述过流及短路打嗝保护模块输出的补偿信号COMP的控制下，开启或关闭脉宽调制控制芯片的PWM输出GS。


2.如权利要求1所述的一种低成本保护电路，其特征在于：所述欠压保护模块包括第一分压网络、第一基准比较器(U6)、第一上拉电阻(R39)、第一偏置电阻(R45)、第二偏置电阻(R52)、第六NPN三极管(Q6)以及第二去毛刺电容(C52)，输入电压VIN+经第一分压网络输出至第一基准比较器(U6)的输入端，第一基准比较器(U6)的输出端通过第一上拉电阻(R39)连接至电源VCC，并通过第一偏置电阻(R45)连接至第六NPN三极管(Q6)的基极和第二偏置电阻(R52)的一端以及第二去毛刺电容(C52)的一端，所述第六NPN三极管Q6的发射极、第二偏置电阻R52的另一端以及第二去毛刺电容(C52)的另一端接地SGND，集电极控制所述欠压保护信号P。


3.如权利要求2所述的一种低成本保护电路，其特征在于：所述第一分压网络包括第一分压电阻(R42)、第二分压电阻、第一去毛刺电容(C53)、第二回差电阻(R41)，所述输入电压VIN+经第一分压电阻(R42)连接至第二分压电阻的一端、第一去毛刺电容(C53)的一端、第二回差电阻(R41)的一端以及第一基准比较器(U6)的输入端，第二分压电阻的另一端、第一去毛刺电容C53的另一端接地SGND。


4.如权利要求3所述的一种低成本保护电路，其特征在于：所述过流及短路打嗝保护模块包括第二分压网络、第二基准比较器(U7)、第三负载电阻(R40)、充放电电阻(R31)、充放电电容(C50)、第五NPN三极管(Q5)、第一限流电阻(R33)、第二限流电阻(R46)、第三限流电阻(R47)、第四负载电阻(R50)、第四去毛刺电容(C54)、第三PNP三极管(Q3)、放电二极管(D11)和隔离二极管(D14)，补偿电压COMP节点通过所述第二分压电阻连接至第二基准比较器U7的输入端，第二基准比较器(U7)的输出端即HIPCUP节点通过第三负载电阻(R40)连接至电源VCC，同时还连接至第五NPN三极管(Q5)的集电极和充放电电容(C50)的一端，所述充放电电容(C50)的另一端连接至充放电电阻(R31)的一端、放电二极管(D11)的阳极和第一限流电阻(R33)的一端，第一限流电阻(R33)的另一端连接至第三PNP三极管(Q3)的基极，第三PNP三极管(Q3)的集电极连接至第四负载电阻(R50)的一端和第二限流电阻(R46)的一端、第四去毛刺电容(C54)的一端以及第三限流电阻(R47)的一端，第二限流电阻(R46)的另一端连接至第五NPN三极管(Q5)的基极，第三限流电阻(R47)的另一端连接至隔离二极管(D14)的阳极，所述隔离二极管(D14)的阴极与第六NPN三极管(Q6)的基极和第二偏置电阻(R52)的一端以及第二去毛刺电容(C52)的一端组成切断控制信号A节点。
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【专利技术属性】
技术研发人员：杜锋刚，厉干年，李华铭，
申请(专利权)人：上海军陶电源设备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31