一种DC/DC转换器过流保护电路制造技术

本发明专利技术公开了一种DC/DC转换器过流保护电路，包括驱动电路以及PWM控制器，所述PWM控制器输出端连接至驱动电路的输入端，所述驱动电路的输出端连接至DC/DC转换器中的开关管MP的基极，所述保护电路还包括电流检测电路和过流关断电路，所述电流检测电路用于时刻检测开关管MP中的电流大小，其输出端连接过流关断电路，所述过流关断电路用于产生关断驱动电路的VILIM信号，所述过流关断电路的输出端输出VILIM信号至驱动电路的输入端，用于控制驱动电路关断。本发明专利技术的优点在于：实现在DCDC转换器中的开关管过流时及时进行保护，而且采集的表征过流的电压信号不受温度、电源电压的影响，从而使得关断DCDC的开关管时更加准确可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种DC/DC转换器过流保护电路
本专利技术涉及电力电子器件保护领域，特别涉及一种DC/DC过流保护电路。
技术介绍
近年来，随着电力电子及电子技术的迅猛发展，DC-DC变换器在新能源等各领域应用更加广泛。在DCDC变换器中，大功率MOSFET管在技术和应用上也有了更新的突破，压降越来越低，开关速度越来越快，凭借其出色的高频开关特性而被广泛应用，但MOSFET开关管具有较弱的承受短时过载的能力，在电源短接、内部短路等异常情况下，产生的功耗会急剧增大，从而影响MOSFET开关管正常工作，并可能对其产生永久性的损坏。因此为了保护MOSFET开关管，在DC-DC变换器内部通常需要过流保护电路。目前，一些适用于DC-DC变换器的过流保护电路，在电路结构成本、限流精度、功耗和抗干扰能力诸方面还不能很好的兼顾。如何设计出可靠而合理的过流保护电路，对于充分发挥MOSFET开关管的优点避其弱点起着至关重要的作用，也是有效利用MOSFET开关管的前提和关键。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种DC/DC转换器过流保护电路，用于实现在DCDC转换器中的开关管过流时及时进行保护，而且采集的表征过流的电压信号不受温度、电源电压的影响。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种DC/DC转换器过流保护电路，包括驱动电路以及PWM控制器，所述PWM控制器输出端连接至驱动电路的输入端，所述驱动电路的输出端连接至DC/DC转换器中的开关管MP的基极，所述保护电路还包括电流检测电路和过流关断电路，所述电流检测电路用于时刻检测开关管MP中的电流大小，其输出端连接过流关断电路，所述过流关断电路用于产生关断驱动电路的VILIM信号，所述过流关断电路的输出端输出VILIM信号至驱动电路的输入端，用于控制驱动电路关断。所述电流检测电路的输入端分别连接开关管Mp的基极和发射极，其输出端输出用于表示开关管MP中电流大小的高低电位VL1。所述电流检测电路包括开关管M1、M2、M3、M4、M5、M5、M7、M8、M9以及电阻R1，所述开关管MP的基极分别连接开关管M1的基极、M2的基极、M3的基极、M4的基极；所述开关管M1的发射极连接开关管MP的发射极，所述开关管M1的集电极连接开关管M2的发射极；电源VDD分别连接开关管M2、M3、M4的集电极；所述M2的发射极连接M5的集电极，M3的发射极连接M6的集电极，M4的发射极连接M7的集电极；所述开关管M5的发射极分别连接至M5的基极、M6的基极、M7的基极、M8的集电极；M6的发射极分别连接至M9的集电极以及M9的基极，M9的基极连接至M8的基极，M8的发射极、M9的发射极均接地；M7的发射极经电阻R1接地；在电阻R1和M7的发射极之间引出接线作为电平信号VL1的输出端子L1。所述过流关断电路根据电流检测电路输出端子L1的输出的电压信号VL1来输出控制信号至驱动电路以控制驱动电路的关断。所述电流检测电路还包括同步脉冲电路，所述同步脉冲电路的输出端输出同步脉冲信号VSYN至过流关断电路，所述过流关断电路在同步脉冲信号处于低电平时，开始检测电压VL1的电位高低。所述过流关断电路包括用于控制驱动电路关断的驱动信号电路，所述驱动信号电路包括:电阻R2、开关管M10、M11、M12、M13以及电容C1、C2，电流检测电路的L1输出端子经电阻R2连接M11的基极，M11的基极经电容C1接地，M11的集电极与M10的发射极连接，M11的发射极经电容C2连接至电源VDD，M11的集电极与M13的集电极连接，M10的基极连接M12的基极，M10的集电极连接电源VDD，M11的发射极分别连接M13的发射极、M12的集电极，M12的发射极接地；同步脉冲信号经过反相器输入到M12的基极，M13的基极经反相器输出VILIM信号至驱动电路中。所述过流关断电路还包括用于控制PWM芯片的芯片关断电路，所述芯片关断电路对检测的过流时间进行计时和判断，当电流持续超过限流值达到设定的时间阈值时，芯片关断电路输出关断信号CONOFF至芯片中，以关断芯片的PWM信号的输出。本专利技术的优点在于：实现在DCDC转换器中的开关管过流时及时进行保护，而且采集的表征过流的电压信号不受温度、电源电压的影响，从而使得关断DCDC的开关管时更加准确可靠；可以实现快速准确的检测电流数值，并转换成对应的电压电平信号，从而方便根据电平信号来控制驱动电路的工作。附图说明下面对本专利技术说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：图1为本专利技术结构原理示意图；图2为本专利技术电流检测示意图；图3为本专利技术过流关断示意图；图4为本专利技术的过流保护电路的信号示意图。具体实施方式下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。本文设计出一种适于DC-DC变换器的采用CMOS工艺实现的过流保护电路，电路结构简单，限流及时准确，抗干扰能力强，对电源电压和温度变化而引起的限流值漂移具有较强的抑制能力，具有较高的实用价值。过流保护电路分为两个部分，第1部分为电流检测电路，时刻检测开关管Mp中的电流，并用L1上的电位高低来表示开关管Mp中的电流大小；第2部分为过流关断电路，输入检测信号L1和同步脉冲VSYN，输出过流信号VILIM和关断信号CONOFF，过流信号VILIM与PWM比较器的输出信号VCMPOUT一起输入到驱动模块，控制每个周期内开关管Mp的关断与否，关断信号CONOFF控制整个芯片的工作与否。如图1所示，一种DC/DC转换器过流保护电路，包括驱动电路以及PWM控制器，PWM控制器输出端连接至驱动电路的输入端，驱动电路的输出端连接至DC/DC转换器中的开关管MP的基极，PWM芯片输出信号经过驱动电路开驱动控制DCDC的开关管MP的基极电压从而控制其导通与否；保护电路还包括电流检测电路和过流关断电路，电流检测电路用于时刻检测开关管MP中的电流大小，其输出端连接过流关断电路，过流关断电路用于产生关断驱动电路的VILIM信号，所述过流关断电路的输出端输出VILIM信号至驱动电路的输入端，用于控制驱动电路关断。驱动电路主要是在当接收到VILIM信号时，停止输出驱动信号至MP的基极，从而关断MP，可以采用驱动芯片来直接实现或者采用与门电路等来实现PWM信号与VILIM信号的同时输入与门电路后进一步送入到驱动电路来控制驱动电路的使能工作。如图1所示，包括二输入与非门、缓冲驱动电路，二输入与非门的两个输入端分别输入VILIM信号以及PWM芯片输出的VCMPOUT信号，与非门的输出端经过缓冲驱动电路输出驱动信号至DCDC转换器的开关管MP的基极。电流检测电路的输入端分别连接开关管Mp的基极和发射极，其输出端输出用于表示开关管MP中电流大小的高低电位VL1。如图2所示，电流检测电路包括开关管M1、M2、M3、M4、M5、M5、M7、M8、M9以及电阻R1，所述开关管MP的基极分别连接开关管M1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种DC/DC转换器过流保护电路，包括驱动电路以及PWM控制器，所述PWM控制器输出端连接至驱动电路的输入端，所述驱动电路的输出端连接至DC/DC转换器中的开关管MP的基极，其特征在于：所述保护电路还包括电流检测电路和过流关断电路，所述电流检测电路用于时刻检测开关管MP中的电流大小，其输出端连接过流关断电路，所述过流关断电路用于产生关断驱动电路的VILIM信号，所述过流关断电路的输出端输出VILIM信号至驱动电路的输入端，用于控制驱动电路关断。/n

【技术特征摘要】
1.一种DC/DC转换器过流保护电路，包括驱动电路以及PWM控制器，所述PWM控制器输出端连接至驱动电路的输入端，所述驱动电路的输出端连接至DC/DC转换器中的开关管MP的基极，其特征在于：所述保护电路还包括电流检测电路和过流关断电路，所述电流检测电路用于时刻检测开关管MP中的电流大小，其输出端连接过流关断电路，所述过流关断电路用于产生关断驱动电路的VILIM信号，所述过流关断电路的输出端输出VILIM信号至驱动电路的输入端，用于控制驱动电路关断。


2.如权利要求1所述的一种DC/DC转换器过流保护电路，其特征在于：所述电流检测电路的输入端分别连接开关管Mp的基极和发射极，其输出端输出用于表示开关管MP中电流大小的高低电位VL1。


3.如权利要求2所述的一种DC/DC转换器过流保护电路，其特征在于：所述电流检测电路包括开关管M1、M2、M3、M4、M5、M5、M7、M8、M9以及电阻R1，所述开关管MP的基极分别连接开关管M1的基极、M2的基极、M3的基极、M4的基极；所述开关管M1的发射极连接开关管MP的发射极，所述开关管M1的集电极连接开关管M2的发射极；电源VDD分别连接开关管M2、M3、M4的集电极；所述M2的发射极连接M5的集电极，M3的发射极连接M6的集电极，M4的发射极连接M7的集电极；所述开关管M5的发射极分别连接至M5的基极、M6的基极、M7的基极、M8的集电极；M6的发射极分别连接至M9的集电极以及M9的基极，M9的基极连接至M8的基极，M8的发射极、M9的发射极均接地；M7的发射极经电阻R1接地；在电阻R1和M7的发射极之间引出接线作为电平信号VL1的输出端子L...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘大韦，邱林，吴瑞，
申请(专利权)人：安徽鸿创新能源动力有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34