一种快速响应阻抗切换的保护电路制造技术

本发明专利技术公开一种快速响应阻抗切换的保护电路，包括保护电路一、保护电路二、功率开关、切换电路；所述功率开关的一端连接前级功率源，另一端连接负载；所述切换电路的输入分别连接保护电路一、保护电路二，切换电路的输出连接于功率开关的控制输入端；所述保护电路一、保护电路二分别用于检测功率开关的电流，并经切换电路控制功率开关的电流；当保护电路二动作时，切换电路用于强制将功率开关的控制权切换到保护电路二上。本发明专利技术能对非瞬时负载变化和瞬时负载变化下的功率开关进行保护，既能在异常状态快速反应进行保护，同时又仍旧维持一定的负载驱动能力，从而兼具智能化和高可靠性的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种快速响应阻抗切换的保护电路
本专利技术涉及功率开关
，尤其涉及一种快速响应阻抗切换的保护电路。
技术介绍
随着很多消费类设备的微型化，更多的功能模组被封装限制在一个更小体积的空间内，因此对内置的功率开关的可靠性要求越来越高。既要能满足负载和功率要求，又要使功率开关在异常情况下不能过载损坏，这对功率开关的集成化和其保护功能的智能化提出越来越高的要求。要求功率开关在正常状态下能维持较小的导通阻抗，具有足够的负载驱动能力，又具有非常低的开关功率损耗。但在负载比较重时，由于较低的导通阻抗，功率开关的电流过大，可能会导致功率开关累积过热而损坏。对于瞬时较大的剧烈负载变化的异常状态，则有可能会造成功率开关立刻过载损坏，或者使功率开关的前级功率源立刻过载而导致整个系统失控。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种快速响应阻抗切换的保护电路，能对非瞬时负载变化和瞬时负载变化下的功率开关进行保护，既能在异常状态快速反应进行保护，同时又仍旧维持一定的负载驱动能力，从而兼具智能化和高可靠性的优点。为实现上述目的，采用以下技术方案：一种快速响应阻抗切换的保护电路，包括保护电路一、保护电路二、功率开关、切换电路；所述功率开关的一端连接前级功率源，另一端连接负载；所述切换电路的输入分别连接保护电路一、保护电路二，切换电路的输出连接于功率开关的控制输入端；所述保护电路一、保护电路二分别用于检测功率开关的电流，并经切换电路控制功率开关的电流；当保护电路二动作时，切换电路用于强制将功率开关的控制权切换到保护电路二上。较佳地，当保护电路二动作时，功率开关经保护电路二和切换电路驱动以瞬时增加到某一设定的导通电阻值，从而使功率开关的电流降低，但功率开关又不会完全关闭。较佳地，所述保护电路二对应的功率开关检测电流门限高于保护电路一对应的功率开关检测电流门限。较佳地，所述保护电路一的精度高于保护电路二，但保护电路二的速度大于保护电路一。较佳地，所述保护电路一包括电流检测电路一、电流比较电路一、基准参考电流一、保护执行电路一；所述电流检测电路一的输入连接于功率开关，输出连接于电流比较电路一的其中一个输入；所述电流比较电路一的另一个输入连接于基准参考电流一；所述电流比较电路一、保护执行电路一的输出分别连接于切换电路的输入。较佳地，所述保护执行电路一用于控制功率开关增大导通电阻，以将功率开关的电流下拉至保护电路一的电流保护点以内。较佳地，所述保护电路二包括电流检测电路二、电流比较电路二、基准参考电流二、保护执行电路二；所述电流检测电路二的输入连接于功率开关，输出连接于电流比较电路二的其中一个输入；所述电流比较电路二的另一个输入连接于基准参考电流二；所述电流比较电路二、保护执行电路二的输出分别连接于切换电路的输入。采用上述方案，本专利技术的有益效果是：对于非瞬时的负载变化可以通过对功率开关的电流进行限制，不要超过保护电路一的电流保护点进行保护；而对于瞬时较大负载变化的异常状态，通过保护电路二能实现快速反应强制将功率开关瞬时切换到一个较大导通电阻的状态，降低功率开关的损耗，保护功率开关不被损坏，同时又不会将功率开关完全关闭而仍旧保持导通状态，具有智能化、高可靠性的优点。附图说明图1为本专利技术的原理性框图；图2为本专利技术的一具体实施例电路图；其中，附图标识说明：1—功率开关，2—切换电路，3—电流检测电路一，4—电流比较电路一，5—基准参考电流一，6—保护执行电路一，7—电流检测电路二，8—电流比较电路二，9—基准参考电流二，10—保护执行电路二。具体实施方式以下结合附图和具体实施例，对本专利技术进行详细说明。参照图1所示，本专利技术提供一种快速响应阻抗切换的保护电路，包括保护电路一、保护电路二、功率开关1、切换电路2；所述功率开关1的一端连接前级功率源，另一端连接负载；所述切换电路2的输入分别连接保护电路一、保护电路二，切换电路2的输出连接于功率开关1的控制输入端；所述保护电路一、保护电路二分别用于检测功率开关1的电流，并经切换电路2控制功率开关1的电流；当保护电路二动作时，切换电路2用于强制将功率开关1的控制权切换到保护电路二上。本专利技术针对非瞬时负载变化和瞬时大负载变化，集成两路具有不同电流检测精度和反应速度的保护电路来实现，在正常状态下能维持较小的导通电阻，具有足够的负载驱动能力，又具有非常低的开关功率1损耗；对于非瞬时的负载变化可以通过对功率开关1的电流进行限制，不要超过保护电路一的电流保护点进行保护，这个过程反应速度会稍慢但电流控制精度较高；而对于瞬时较大负载变化的异常状态，该保护电路能实现快速反应将功率开关1瞬时切换到一个较大导通电阻的状态，降低功率开关1的损耗，保护其不被损坏，这个过程不需要较高的电流控制精度但反应迅速，同时又不会将功率开关1完全关闭而仍旧保持导通状态。所述保护电路一包括电流检测电路一3、电流比较电路一4、基准参考电流一5、保护执行电路一6；所述电流检测电路一3的输入连接于功率开关1，输出连接于电流比较电路一4的其中一个输入；所述电流比较电路一4的另一个输入连接于基准参考电流一5；所述电流比较电路一4、保护执行电路一6的输出分别连接于切换电路2的输入。所述保护电路二包括电流检测电路二7、电流比较电路二8、基准参考电流二9、保护执行电路二10；所述电流检测电路二7的输入连接于功率开关1，输出连接于电流比较电路二8的其中一个输入；所述电流比较电路二8的另一个输入连接于基准参考电流二9；所述电流比较电路二8、保护执行电路二10的输出分别连接于切换电路2的输入。保护电路一组合构成一个精度较高但速度稍低的保护电路；保护电路二组合构成一个精度稍低但快速反应的保护电路。电流检测电路一3的检测精度比较高，但检测速度相对偏低；电流检测电路二7的检测速度非常快，但检测精度相对偏低；电流比较电路一4具有较高的比较精度和控制精度但反应速度相对偏慢，电流比较电路二8具有极快的比较速度和控制速度。也就是说，在本专利技术中电流检测电路一3的检测精度高于电流检测电路二7，但电流检测电路二7的检测速度大于电流检测电路一3；电流比较电路一4的比较精度和控制精度高于电流比较电路二8，但电流比较电路二8的比较速度和控制速度大于电流比较电路一4。保护电路二的优先级高于保护电路一，当保护电路二动作时，切换电路2强制将功率开关1的控制权切换到保护电路二上，并且强制将功率开关1立刻切换到一个较大的导通电阻状态，同时又不会将功率开关1完全关闭而仍旧保持导通状态，这个状态由保护执行电路二来10实现。在保护电路二没有动作的一般状态时，切换电路2只响应保护电路一的动作，从而保护功率开关1不被损坏，同时又保留一定的负载驱动能力。综上，本专利技术既能使功率开关1在正常状态维持较低的导通电阻，又能在异常状态快速反应进行保护，同时又仍旧维持一定的负载驱动能力，实现低导通电阻、高控制电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速响应阻抗切换的保护电路，其特征在于，包括保护电路一、保护电路二、功率开关、切换电路；所述功率开关的一端连接前级功率源，另一端连接负载；所述切换电路的输入分别连接保护电路一、保护电路二，切换电路的输出连接于功率开关的控制输入端；所述保护电路一、保护电路二分别用于检测功率开关的电流，并经切换电路控制功率开关的电流；当保护电路二动作时，切换电路用于强制将功率开关的控制权切换到保护电路二上。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速响应阻抗切换的保护电路，其特征在于，包括保护电路一、保护电路二、功率开关、切换电路；所述功率开关的一端连接前级功率源，另一端连接负载；所述切换电路的输入分别连接保护电路一、保护电路二，切换电路的输出连接于功率开关的控制输入端；所述保护电路一、保护电路二分别用于检测功率开关的电流，并经切换电路控制功率开关的电流；当保护电路二动作时，切换电路用于强制将功率开关的控制权切换到保护电路二上。


2.根据权利要求1所述的快速响应阻抗切换的保护电路，其特征在于，当保护电路二动作时，功率开关经保护电路二和切换电路驱动以瞬时增加到某一设定的导通电阻值，从而使功率开关的电流降低，但功率开关又不会完全关闭。


3.根据权利要求1所述的快速响应阻抗切换的保护电路，其特征在于，所述保护电路二对应的功率开关检测电流门限高于保护电路一对应的功率开关检测电流门限。


4.根据权利要求1所述的快速响应阻抗切换的保护电路，其特征在于，所述保护电路一的精度高于保护电路二，但保护电路二的速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘传军，
申请(专利权)人：深圳市微源半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44