一种用于直流同步升压的电路，包括升压控制芯片、输入电源、输入电容、储能电感、输出电容、负载和外编程电阻；升压控制芯片包括过流保护模块、限流保护模块；端口LX端连接到储能电感的一端，储能电感的另一端连接到升压控制芯片的VCC端、输入电容正极以及输入电源的正极；升压控制芯片的输出端VOUT连接到输出电容的正极，输出端VOUT与接地端GND之间串联负载；升压控制芯片的限流设定端VSET与接地端GND之间串联外编程电阻；输入电源的负极、输入电容的负极、输出电容的负极均连接到接地端GND；其中，限流保护模块控制过流保护模块在负载过流后，将负载的电流限制在一预定的阈值，预定的阈值与外编程电阻的阻值相关。阈值与外编程电阻的阻值相关。阈值与外编程电阻的阻值相关。
【技术实现步骤摘要】
一种用于直流同步升压的电路
[0001]本技术属于电路
，涉及一种用于直流同步升压的电路。
技术介绍
[0002]近年来，直流同步升压作为电源管理类产品得到广泛的发展和应用，实现了高效率的直流到直流电源转换，应用于各种环境及场合。
[0003]请参阅图1，图1所示为现有技术的直流同步升压保护电路示意图。如图1所示，控制芯片101的LX端连接到电感14，电感14的另一端连接到所述芯片101的VCC、输入电容13正极以及输入电源12的正极；所述芯片101的输出端VOUT连接到输出电容15的正极，输出端VOUT与地之间串联负载16；输入电源12的负极、输入电容13的负极、输出电容15的负极均连接到地。
[0004]现有技术中，通过运算放大器111对输出端VOUT，输出信号的电压采样信号与基准电压VREF进行误差放大，输出信号COMP，当FB低于VREF 时，COMP信号上升，当FB高于基准电压VREF时，COMP信号下降， COMP信号被模块112钳位于COMPMAX，使其不能无限升高。
[0005]误差比较器113对LX的电压及COMP电压进行比较，当LX电压高于 COMP电压时，PWM输出高电平信号，当LX电压低于COMP信号时输出低电平信号；当NCH为低电平时，误差比较器113的输出为低电平。
[0006]PWM通过每周期控制，实现：当COMP低于COMPMAX时，同步升压电路处于恒压输出的工作状态，输出端VOUT＝VREF*(1+R71/R72)；当 COMP钳位于COMPMAX时，处于限流模式，输出电压降会下降，输出峰值限流点为IPK＝COMP/R204。
[0007]请参阅图2，图2为现有技术的直流同步升压保护电路在短路保护时部分信号的波形示意图。如图2所示，逻辑选择模块114的逻辑控制中，振荡器61的输出OSC信号为设置信号，误差比较器113的输出信号PWM为复位信号，OSC的下降沿开启功率N管204即NCH为高电平信号，PWM的上升沿开启功率N管204即NCH为低电平信号；PCH为NCH的逻辑反信号，且当流经续流P管205的电流低于零则续流P管被关断即PCH为高电平，此时PCH与NCH的逻辑无关。
[0008]然而，由于现有技术中通过对误差运放输出信号COMP的钳位与电流在功率NMOS上产生的导通压降进行比较，来实现输出过流的保护，所以过流保护点受功率NMOS管的导通阻抗及温度特性影响，故一致性较差，且限流保护点固定缺少了灵活性，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
[0009]为解决的上述技术问题，本技术提出一种全新的用于直流同步升压的电路，其能够有能够提高限流保护点及短路电流触发点的一致性，且可以灵活外置设定不同值。
[0010]为实现上述目的，本技术的技术方案如下：
[0011]一种用于直流同步升压的电路，包括：升压控制芯片、输入电源、输入电容、储能电感、输出电容、负载和外编程电阻；所述升压控制芯片包括过流保护模块、限流保护模块、
VCC、端口LX、输出端VOUT、限流设定端 VSET及接地端GND；所述端口LX端连接到储能电感的一端，所述储能电感的另一端连接到所述升压控制芯片的VCC端、输入电容正极以及输入电源的正极；所述升压控制芯片的输出端VOUT连接到输出电容的正极，输出端VOUT与接地端GND之间串联负载；所述升压控制芯片的限流设定端 VSET与接地端GND之间串联所述外编程电阻；所述输入电源的负极、输入电容的负极、输出电容的负极均连接到接地端GND；其中，所述限流保护模块控制所述过流保护模块在所述负载过流后，将所述负载的电流限制在一预定的阈值，所述外编程电阻为可调电阻，所述外编程电阻的阻值与所述预定的阈值相关。
[0012]进一步地，所述过流保护模块为短路比较器，所述限流保护模块为限流比较器；所述升压控制芯片还包括基准电压模块、电流源模块、有源电阻模块、功率N管、续流P管、恒压控制模块、计数模块、逻辑及驱动模块、反馈电阻网络；其中，所述基准电压模块用于提供芯片内部的基准电压信号，其输入信号为VCC，输出信号为VREF；所述电流源模块用于根据不同的外编程电阻，提供不同的电流源模块，其工作电源为VCC，输出信号为HVCL；所述的有源电阻模块经电流源模块的电流通过并产生压降，用于限流及短路保护的输入电压比较值，其输入信号为HVCL，输出信号为VCL；所述的功率N管为电感到地的主电流回路，电流流经此通路时，由于功率N管存在导通阻抗，故在功率N管的漏极产生压降，功率N管的栅极连接到N管驱动模块的输出信号NCH，其源极连接到所述接地端GND，其漏极连接到所述端口LX；所述续流P管为电感到输出端VOUT的主电流通路；所述限流保护模块用于对功率N管采样到的电压LX与所设定的既定值VCL进行比较，其输出信号为ILIM；所述过流保护模块用于对功率N管采样到的电压LX与所设定的既定值HVCL进行比较，其输出信号为OC；所述限流保护模块及过流保护模块的使能信号为NCH，这两个比较器仅在NCH为高电平时工作，当NCH为低电平时其输出信号均为低电平；所述恒压控制模块用于实现输出恒压的控制，其输入信号为VREF及FB，输出信号为PWM；所述计数模块用于短路触发以及输出复位计时，其输入信号为OC，其输出信号为OSP；所述逻辑及驱动模块用于恒压控制、限流及短路保护的逻辑选择，其输入信号为PWM、ILIM及OSP，其输出信号为NCH及PCH；所述反馈电阻网络用于对输出电压输出端VOUT的电压进行采样，并把信号送到所述恒压控制模块，其输入信号为输出端VOUT，输出信号为FB。
[0013]进一步地，所述电流源模块包括运算放大器、N驱动管、电流源模块产生管以及电流源模块镜像管；所述运算放大器的输入连接到基准电压模块的输出信号VREF及所述限流设定端VSET，所述运算放大器的输出连接到所述N驱动管的栅极；所述N驱动管的漏极连接到电流源模块产生管的漏极，其源极连接到所述限流设定端VSET；所述电流源模块产生管的栅极与漏极连接，其源极连接到所述VCC；所述电流源模块镜像管的栅极连接到电流源模块产生管的栅极，其漏极连接到信号HVCL，其源极连接到所述VCC。
[0014]进一步地，所述有源电阻模块由多个NMOS管串联于HVCL信号及接地端GND之间，所述多个NMOS管的栅极均连接到所述VCC。
[0015]进一步地，所述计数模块包括第一D触发器、第二D触发器、第三D 触发器及时钟产生器：所述第一D触发器的输入D端连接到其输出QN端，其CLK输入端连接到OC，其输出信号Q1连接到所述第二D触发器的CLK 输入端；所述第二D触发器的输入D端连接到其输出QN端，其输出信号 Q2连接到所述第三D触发器的CLK输入端；所述第三D触发器的输入D 端连接到
所述升压控制芯片的VCC端，其Q端输出信号为OSP；所述时钟产生器的输出信号RB连接到所述三个D触发器的RB输入端。
[0016]进一步地，所述逻辑及驱动模块包本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于直流同步升压的电路，其特征在于，包括：升压控制芯片、输入电源、输入电容、储能电感、输出电容、负载和外编程电阻；所述升压控制芯片包括过流保护模块、限流保护模块、VCC、端口LX、输出端VOUT、限流设定端VSET及接地端GND；所述端口LX端连接到储能电感的一端，所述储能电感的另一端连接到所述升压控制芯片的VCC端、输入电容正极以及输入电源的正极；所述升压控制芯片的输出端VOUT连接到输出电容的正极，输出端VOUT与接地端GND之间串联负载；所述升压控制芯片的限流设定端VSET与接地端GND之间串联所述外编程电阻；所述输入电源的负极、输入电容的负极、输出电容的负极均连接到接地端GND；其中，所述限流保护模块控制所述过流保护模块在所述负载过流后，将所述负载的电流限制在一预定的阈值，所述外编程电阻为可调电阻，所述外编程电阻的阻值与所述预定的阈值相关。2.根据权利要求1所述的用于直流同步升压的电路，其特征在于，所述过流保护模块为短路比较器，所述限流保护模块为限流比较器；所述升压控制芯片还包括基准电压模块、电流源模块、有源电阻模块、功率N管、续流P管、恒压控制模块、计数模块、逻辑及驱动模块、反馈电阻网络；其中，所述基准电压模块用于提供芯片内部的基准电压信号，其输入信号为VCC，输出信号为VREF；所述电流源模块用于根据不同的外编程电阻，提供不同的电流源模块，其工作电源为VCC，输出信号为HVCL；所述的有源电阻模块经电流源模块的电流通过并产生压降，用于限流及短路保护的输入电压比较值，其输入信号为HVCL，输出信号为VCL；所述的功率N管为电感到地的主电流回路，电流流经此通路时，由于功率N管存在导通阻抗，故在功率N管的漏极产生压降，功率N管的栅极连接到N管驱动模块的输出信号NCH，其源极连接到所述接地端GND，其漏极连接到所述端口LX；所述续流P管为电感到输出端VOUT的主电流通路；所述限流保护模块用于对功率N管采样到的电压LX与所设定的既定值VCL进行比较，其输出信号为ILIM；所述过流保护模块用于对功率N管采样到的电压LX与所设定的既定值HVCL进行比较，其输出信号为OC；所述限流保护模块及过流保护模块的使能信号为NCH，这两个比较器仅在NCH为高电平时工作，当NCH为低电平时其输出信号均为低电平；所述恒压控制模块用于实现输出恒压的控制，其输入信号为VREF及FB，输出信号为PWM；所述计数模块用于短路触发以及输出复位计时，其输入信号为OC，其输出信号为OSP；所述逻辑及驱动模块用于恒压控制、限流及短路保护的逻辑选择，其输入信号为PWM、ILIM及OSP，其输出信号为NCH及PCH；所述反馈电阻网络用...
【专利技术属性】
技术研发人员：班福奎，孙竞赛，
申请(专利权)人：上海裕芯电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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