软启动端口与输出过压和短路保护复用实现精准定时电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种软启动端口与输出过压和短路保护复用实现精准定时电路，包括集成块启动电路、带隙基准、逻辑单元、输出过压保护比较器、输出短路保护比较器、输出过压保护与短路保护模式选择器、电流比例运算器、软启动模块和电容C；应用本发明专利技术所述的精准定时电路，通过对系统输出电压进行动态检测，判断输出是否处于过压或短路状态，并对该状态进行精准定时，能够极大地提高开关电源系统的可靠性以及电源系统的快速启动能力。

【技术实现步骤摘要】
软启动端口与输出过压和短路保护复用实现精准定时电路
本技术涉及电力电子领域，特别是软启动端口与输出过压和短路保护复用实现精准定时电路。
技术介绍
高可靠性，高集成度，小型化是如今电源系统的发展趋势，DCDC电源作为电子系统不可或缺的一部分，为了适应当今电源系统发展的趋势和潮流，各种保护和端口复用是必不可少的设计。软启动为DCDC电源系统核心组成部分之一，可以有效解决输出过冲问题，从而保证输出电压的精准性，以及对后级电子系统供电的可靠性，通过外围挂接电容，可以实现对整个系统启动时间的有效控制，目前市场主流的DC电源产品封装小型化，封装脚位较少，要想实现各种保护，特别是输出过压保护，输出短路保护的精准定时，选择脚位复用是必不可少的操作。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是提供软启动端口与输出过压和短路保护复用实现精准定时电路，通过电流比例运算器，实现对外接电容充放电的精准控制，从而实现系统启动时间，输出过压保护和输出短路保护的精准定时。本技术采用以下方案实现：一种软启动端口与输出过压和短路保护复用实现精准定时电路，包括集成块启动电路、带隙基准、逻辑单元、输出过压保护比较器、输出短路保护比较器、输出过压保护与短路保护模式选择器、电流比例运算器、软启动模块和电容C；所述集成块启动电路的输入端输入开关电源输入电压，所述集成块启动电路的输出端与所述带隙基准连接；所述带隙基准还与所述逻辑单元的输入端连接，所述逻辑单元的输出端输出驱动电路控制信号；所述带隙基准的第一内部基准电流点与所述软启动模块连接；所述带隙基准的第二内部基准电流点与所述电流比例运算器连接；所述输出过压保护比较器的反向输入端与所述输出短路保护比较器的同相输入端连接，并均接入开关电源输出反馈电压；所述输出过压保护比较器的同向输入端与所述带隙基准第一内部比较器参考点连接；所述输出短路保护比较器的反向输入端与所述带隙基准第二内部比较器参考点连接；所述输出过压保护比较器的输出端与所述输出过压保护与短路保护模式选择器的第四端连接，所述输出短路保护比较器的输出端与所述输出过压保护与短路保护模式选择器的第五端连接；所述输出过压保护和短路保护模式选择器的第一端和第二端均与所述带隙基准连接，所述输出过压保护和短路保护模式选择器的第六端与所述逻辑单元连接；所述软启动模块和所述电流比例运算器连接，两者连接节点与所述输出过压保护与短路保护模式选择器的第三端连接；所述输出过压保护与短路保护模式选择器的第七端与所述电流比例运算器连接；所述电容C的一端与所述软启动模块连接，所述电容C的另一端接地。进一步地，所述输出过压保护与短路保护模式选择器包括第一比较器、第二比较器、第一或非门、第二或非门、第三或非门、第四或非门、第五或非门、第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器、第一与非门和第一NMOS管N3；所述第一比较器的反相输入端与所述第二比较器的反相输入端连接并作为输出过压保护与短路保护模式选择器的第三端，所述第三端连接到所述软启动模块和所述电流比例运算器的连接节点；所述第一比较器的同相输入端作为输出过压保护与短路保护模式选择器的第一端，所述第二比较器的同相输入端作为输出过压保护与短路保护模式选择器的第二端，所述第一比较器的同相输入端与所述第二比较器的同相输入端均与所述带隙基准连接；所述第一比较器的输出端分别与所述第一或非门的一输入端和所述第三反相器的输入端连接；所述第二比较器的输出端分别与所述第一或非门的另一输入端和所述第五反相器的输入端连接；所述第三反相器的输出端与所述第三或非门的一输入端连接；所述第五反相器的输出端与所述第三或非门的另一输入端连接；所述第一或非门的输出端与所述第二或非门的一输入端连接；所述第三或非门的输出端与所述第四或非门的一输入端连接；所述第二或非门的另一输入端分别与所述第四或非门的输出端和所述第四反相器的输入端连接；所述第四或非门的另一输入端分别与所述第二或非门的输出端和所述第一反相器的输入端连接；所述第一反相器的输出端分别与所述第二反相器的输入端和所述第一NMOS管N3漏极连接；所述第二反相器的输出端作为输出过压保护与短路保护模式选择器的第六端并与所述逻辑单元连接；所述第四反相器的输出端与所述第五或非门的一输入端连接；所述第一与非门的输出端分别与所述第一NMOS管N3的栅极和所述第五或非门的另一输入端连接；所述第五或非门的输出端作为输出过压保护与短路保护模式选择器的第七端并与所述电流比例运算器连接；所述输出过压保护比较器的输出端与所述第一与非门的一输入端即输出过压保护与短路保护模式选择器的第四端连接，所述输出短路保护比较器的输出端与所述第一与非门的另一输入端即输出过压保护与短路保护模式选择器的第五端连接；所述第一NMOS管N3的源极接地。进一步地，所述电流比例运算器包括第一PMOS管P1、第二PMOS管P2、第三PMOS管P3、第一BJT管Q1、第二BJT管Q2、第二NMOS管N2、第三NMOS管N1；所述第一PMOS管P1的源极、第二PMOS管P2的源极、第三PMOS管P3的源极均接开关电源输入电压；所述第一PMOS管P1的栅极与所述第二PMOS管P2的栅极及所述第一PMOS管P1的漏极连接，并作为第二内部基准电流点输入端与所述带隙基准第二内部基准电流点连接；所述第二PMOS管P2的漏极分别与所述第二BJT管Q2的集电极和基极以及第五或非门的输出端连接；所述第三PMOS管P3的漏极分别与所述第一BJT管Q1的集电极和基极连接；所述第一BJT管Q1的发射极分别与所述三NMOS管N1的漏极、所述三NMOS管N1的栅极、所述第二NMOS管N2的栅极连接；所述第二BJT管Q2的发射极分别与所述第二NMOS管N2的漏极、所述软启动模块、所述第一比较器的反向输入端、所述第二比较器的反向输入端连接；所述第二NMOS管N2的源极、所述第三NMOS管N1的源极均接地。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：(1)本专利技术软启动，输出过压保护，输出短路保护三功能复用一个端口，能够增加端口的使用效率，并增加三种功能的精准定时，进一步提高开关电源的可靠性，已经满足小型化的需求。并进一步减少开关电源的外围应用器件，降低使用成本。(2)本专利技术能够根据整个电源系统要求，通过内部逻辑设置精确的电流比例，实现对外接软启动电容充放电的精准控制。从而实现软启动端口与输出过压和短路保护复用实现精准定时。附图说明图1为本技术实施例的软启动端口与输出过压和短路保护复用实现精准定时电路原理图，其中102为集成块启动电路、103为带隙基准、110为逻辑单元、111为输出过压保护比较器、112为输出短路保护比较器、113为输出过压保护与短路保护模式选择器、115为电流比例运算器、122为软启动模块；所述输出过压保护和短路保护模式选择器电路的第一端为106，第二端为107，第三端为116，第四端为117，第五端为118，第六端为119，第七端为120；所述带隙基准103的第一内部基准电流点为109，第二内部基准电流点为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软启动端口与输出过压和短路保护复用实现精准定时电路，其特征在于：包括集成块启动电路、带隙基准、逻辑单元、输出过压保护比较器、输出短路保护比较器、输出过压保护与短路保护模式选择器、电流比例运算器、软启动模块和电容C；所述集成块启动电路的输入端输入开关电源输入电压，所述集成块启动电路的输出端与所述带隙基准连接；所述带隙基准还与所述逻辑单元的输入端连接，所述逻辑单元的输出端输出驱动电路控制信号；所述带隙基准的第一内部基准电流点与所述软启动模块连接；所述带隙基准的第二内部基准电流点与所述电流比例运算器连接；所述输出过压保护比较器的反向输入端与所述输出短路保护比较器的同相输入端连接，并均接入开关电源输出反馈电压；所述输出过压保护比较器的同向输入端与所述带隙基准第一内部比较器参考点连接；所述输出短路保护比较器的反向输入端与所述带隙基准第二内部比较器参考点连接；所述输出过压保护比较器的输出端与所述输出过压保护与短路保护模式选择器的第四端连接，所述输出短路保护比较器的输出端与所述输出过压保护与短路保护模式选择器的第五端连接；所述输出过压保护和短路保护模式选择器的第一端和第二端均与所述带隙基准连接，所述输出过压保护和短路保护模式选择器的第六端与所述逻辑单元连接；所述软启动模块和所述电流比例运算器连接，两者连接节点与所述输出过压保护与短路保护模式选择器的第三端连接；所述输出过压保护与短路保护模式选择器的第七端与所述电流比例运算器连接；所述电容C的一端与所述软启动模块连接，所述电容C的另一端接地。/n...

【技术特征摘要】
1.一种软启动端口与输出过压和短路保护复用实现精准定时电路，其特征在于：包括集成块启动电路、带隙基准、逻辑单元、输出过压保护比较器、输出短路保护比较器、输出过压保护与短路保护模式选择器、电流比例运算器、软启动模块和电容C；所述集成块启动电路的输入端输入开关电源输入电压，所述集成块启动电路的输出端与所述带隙基准连接；所述带隙基准还与所述逻辑单元的输入端连接，所述逻辑单元的输出端输出驱动电路控制信号；所述带隙基准的第一内部基准电流点与所述软启动模块连接；所述带隙基准的第二内部基准电流点与所述电流比例运算器连接；所述输出过压保护比较器的反向输入端与所述输出短路保护比较器的同相输入端连接，并均接入开关电源输出反馈电压；所述输出过压保护比较器的同向输入端与所述带隙基准第一内部比较器参考点连接；所述输出短路保护比较器的反向输入端与所述带隙基准第二内部比较器参考点连接；所述输出过压保护比较器的输出端与所述输出过压保护与短路保护模式选择器的第四端连接，所述输出短路保护比较器的输出端与所述输出过压保护与短路保护模式选择器的第五端连接；所述输出过压保护和短路保护模式选择器的第一端和第二端均与所述带隙基准连接，所述输出过压保护和短路保护模式选择器的第六端与所述逻辑单元连接；所述软启动模块和所述电流比例运算器连接，两者连接节点与所述输出过压保护与短路保护模式选择器的第三端连接；所述输出过压保护与短路保护模式选择器的第七端与所述电流比例运算器连接；所述电容C的一端与所述软启动模块连接，所述电容C的另一端接地。


2.根据权利要求1所述的一种软启动端口与输出过压和短路保护复用实现精准定时电路，其特征在于：所述输出过压保护与短路保护模式选择器包括第一比较器、第二比较器、第一或非门、第二或非门、第三或非门、第四或非门、第五或非门、第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器、第一与非门和第一NMOS管N3；所述第一比较器的反相输入端与所述第二比较器的反相输入端连接并作为输出过压保护与短路保护模式选择器的第三端，所述第三端连接到所述软启动模块和所述电流比例运算器的连接节点；所述第一比较器的同相输入端作为输出过压保护与短路保护模式选择器的第一端，所述第二比较器的同相输入端作为输出过压保护与短路保护模式选择器的第二端，所述第一比较器的同相输入端与所述第二比较器的同相输入端均与所述带隙基准连接；所述第一比较器的输出端分别与所述第一或非门的一输入端和所述第三反相器的输入端连接；所述第二比较器的输出端分别与...

【专利技术属性】
技术研发人员：高耿辉，张传军，李昌，
申请(专利权)人：厦门元顺微电子技术有限公司，大连连顺电子有限公司，友顺科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35