基于电压转换控制器的过电流控制电路及控制方法技术

本发明专利技术揭示了一种基于电压转换控制器的过电流控制电路及控制方法，所述过电流控制电路包括：OCP设定电阻，电性连接于第二引脚与基准电位之间；下桥驱动器，与下桥功率管及第二引脚相连，用于驱动下桥功率管；开路侦测及箝位单元，与第二引脚相连，用于侦测OCP设定电阻及对第二引脚上的电压进行箝位；OCP电压值设定单元，根据OCP设定电阻的侦测结果产生不同的OCP电压值；ADC单元，与OCP电压值设定单元相连，用于获取OCP电压值并根据OCP电压值进行过电流判断。本发明专利技术将OCP设定电阻和下桥驱动器共用于同一个引脚上，节省了IC脚位；ADC量化比较器和OCP比较器为同一个比较器，比较器的误差电压V

【技术实现步骤摘要】
基于电压转换控制器的过电流控制电路及控制方法


[0001]本专利技术属于电压转换器过电流控制
，具体涉及一种基于电压转换控制器的过电流控制电路及控制方法。

技术介绍

[0002]OCP(Over Current Protection，过电流保护)是指当被测电流增大超过允许值时执行相应保护动作(如使断路器跳闸)的一种保护措施。
[0003]参图1所示为一现有技术中过电流控制电路的原理图，该电路包括控制器芯片(MP2910)，其过电流保护是利用侦测SW节点在下桥功率管开启时的电压值来判断是否发生过电流，当该电压值为负电压时即判定发生过电流。该方案中控制器芯片需要提供一个专属引脚(OPS)来实现过电流保护。
[0004]参图2所示为另一现有技术中过电流控制电路的原理图，该电路包括控制器芯片(虚线框内)，过电流侦测是通过一个内置电流38μA对外部设定电阻R_
OCSET
，建立在SW节点的乘积与电压V
OCP
通过比较器进行过电流判断。参图3所示，i
SW
为SW节点上的电流，SW节点相连的电感(L
OUT
)上的电压，当SW+38μA*R_
OCSET
小于参考电压VOCP(0.4V)时，判定发生过电流(OCP Occur)。
[0005]上述现有技术中控制器芯片需通过一个专属引脚(OPS)来实现过电流保护，且由于比较器存在误差电压V
OS
，无法实现精准的过电流保护。
[0006]因此，针对上述技术问题，有必要提供一种基于电压转换控制器的过电流控制电路及控制方法。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于电压转换控制器的过电流控制电路及控制方法，以节省IC引脚，提高过电流保护的精准度。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术一实施例提供的技术方案如下：
[0009]一种基于电压转换控制器的过电流控制电路，所述电压转换控制器包括控制器芯片及电压转换电路，所述电压转换电路包括电性连接于输入电压VIN与基准电位之间的上桥功率管及下桥功率管，所述上桥功率管的栅极与控制器芯片的第一引脚相连，下桥功率管的栅极与控制器芯片的第二引脚相连，上桥功率管与下桥功率管之间的节点与第三引脚相连，所述过电流控制电路包括：
[0010]OCP设定电阻，电性连接于第二引脚与基准电位之间；
[0011]下桥驱动器，与下桥功率管及第二引脚相连，用于驱动下桥功率管；
[0012]开路侦测及箝位单元，与第二引脚相连，用于侦测OCP设定电阻及对第二引脚上的电压进行箝位；
[0013]OCP电压值设定单元，根据OCP设定电阻的侦测结果产生不同的OCP电压值；
[0014]ADC单元，与OCP电压值设定单元相连，用于获取OCP电压值并根据OCP电压值进行
过电流判断。
[0015]一实施例中，所述OCP电压值设定单元包括第一开关和第二开关，所述第一开关电性连接于第二引脚和ADC单元之间，第二开关电性连接于预设电压和ADC单元之间。
[0016]一实施例中，所述开路侦测及箝位单元侦测到OCP设定电阻时，第一开关导通，第二开关关断，OCP电压值为VOC＝I
DC
*R
OCSET
，I
DC
为第二引脚上的预设电流值，R
OCSET
为OCP设定电阻的阻值；
[0017]所述开路侦测及箝位单元未侦测到OCP设定电阻时，第二开关导通，第一开关关断，OCP电压值为VOC＝VOC_Present，VOC_Present为预设电压的电压值。
[0018]一实施例中，所述下桥驱动器若干级级联设置的MOS管，所述下桥驱动器的输入端接收控制信号，输出端与第二引脚电性连接。
[0019]一实施例中，所述开路侦测及箝位单元包括运算放大器、电流镜单元及反相器，其中：
[0020]所述运算放大器的第一输入端与第二引脚相连，第二输入端的输入电压为箝位电压V
Clamp
；
[0021]所述电流镜单元包括第一MOS管和第二MOS管，第一MOS管的栅极和第二MOS管的栅极分别与运算放大器的输出端相连，第一MOS管的源极和第二MOS管的源极与基准电位电位相连，第一MOS管的漏极与第二引脚相连；
[0022]所述反相器的输入端与第二MOS管的漏极相连，输出端用于输出OCP设定电阻的侦测结果。
[0023]一实施例中，所述箝位电压V
Clamp
小于下桥功率管的栅源电压阈值V
GS
。
[0024]一实施例中，所述ADC单元包括DAC单元、比较器及第三开关至第六开关，其中：
[0025]所述第三开关电性连接于0V和比较器的第一输入端之间；
[0026]所述第四开关电性连接于OCP电压值设定单元和比较器的第一输入端之间；
[0027]所述第五开关电性连接于DAC单元与比较器的第二输入端之间；
[0028]所述第六开关电性连接于DAC单元与比较器的第二输入端之间；
[0029]于第一时序下，第四开关和第五开关导通，第三开关和第六开关关断；
[0030]于第二时序下，第三开关和第六开关导通，第四开关和第五开关关断。
[0031]一实施例中，所述ADC单元于第一时序下，DAC单元将不同的数字信号转换为模拟信号并与OCP电压值设定单元输出的OCP电压值通过比较器进行比较，从而获取OCP电压值VOC_DAC对应的数字信号并存储于控制器芯片；
[0032]所述ADC单元于第二时序下，DAC单元获取控制器芯片中存储的数字信号并转化为电压VOC_DAC施加于第三引脚上，通过比较器对电压V
Phase
和0V进行比较从而判断是否发生过电流，其中，V
Phase
＝VOC_DAC+V
Phase
，V
Phase
为第三引脚上的电压，即控制器芯片中SW节点上的电压。
[0033]本专利技术另一实施例提供的技术方案如下：
[0034]一种基于电压转换控制器的过电流控制方法，应用于上述的过电流控制电路，所述过电流控制方法包括：
[0035]下桥驱动器进入高阻模式；
[0036]侦测第二引脚与基准电位之间是否连接有OCP设定电阻；
[0037]根据OCP设定电阻的侦测结果产生不同的OCP电压值；
[0038]获取OCP电压值并根据OCP电压值进行过电流判断。
[0039]一实施例中，根据OCP设定电阻的侦测结果产生不同的OCP电压值包括：
[0040]当侦测到OCP设定电阻时，OCP电压值为VOC＝I
DC
*R
OCSET
，I
DC
为第二引脚上的预设电流值，R
OCSET
为OCP设定电阻的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电压转换控制器的过电流控制电路，所述电压转换控制器包括控制器芯片及电压转换电路，所述电压转换电路包括电性连接于输入电压VIN与基准电位之间的上桥功率管及下桥功率管，所述上桥功率管的栅极与控制器芯片的第一引脚相连，下桥功率管的栅极与控制器芯片的第二引脚相连，上桥功率管与下桥功率管之间的节点与第三引脚相连，其特征在于，所述过电流控制电路包括：OCP设定电阻，电性连接于第二引脚与基准电位之间；下桥驱动器，与下桥功率管及第二引脚相连，用于驱动下桥功率管；开路侦测及箝位单元，与第二引脚相连，用于侦测OCP设定电阻及对第二引脚上的电压进行箝位；OCP电压值设定单元，根据OCP设定电阻的侦测结果产生不同的OCP电压值；ADC单元，与OCP电压值设定单元相连，用于获取OCP电压值并根据OCP电压值进行过电流判断。2.根据权利要求1所述的基于电压转换控制器的过电流控制电路，其特征在于，所述OCP电压值设定单元包括第一开关和第二开关，所述第一开关电性连接于第二引脚和ADC单元之间，第二开关电性连接于预设电压和ADC单元之间。3.根据权利要求2所述的基于电压转换控制器的过电流控制电路，其特征在于，所述开路侦测及箝位单元侦测到OCP设定电阻时，第一开关导通，第二开关关断，OCP电压值为VOC＝I
DC
*R
OCSET
，I
DC
为第二引脚上的预设电流值，R
OCSET
为OCP设定电阻的阻值；所述开路侦测及箝位单元未侦测到OCP设定电阻时，第二开关导通，第一开关关断，OCP电压值为VOC＝VOC_Present，VOC_Present为预设电压的电压值。4.根据权利要求1所述的基于电压转换控制器的过电流控制电路，其特征在于，所述下桥驱动器若干级级联设置的MOS管，所述下桥驱动器的输入端接收控制信号，输出端与第二引脚电性连接。5.根据权利要求2所述的基于电压转换控制器的过电流控制电路，其特征在于，所述开路侦测及箝位单元包括运算放大器、电流镜单元及反相器，其中：所述运算放大器的第一输入端与第二引脚相连，第二输入端的输入电压为箝位电压V
Clamp
；所述电流镜单元包括第一MOS管和第二MOS管，第一MOS管的栅极和第二MOS管的栅极分别与运算放大器的输出端相连，第一MOS管的源极和第二MOS管的源极与基准电位电位相连，第一MOS管的漏极与第二引脚相连；所述反相器的输入端与第二MOS管的漏极相连，输出端用于输出OCP设定电阻的侦测结果。6.根据权利要求5所述的基于电压转换控制器的过电流控制电路，其特征在于，所述箝位电压V
Clamp
小于下桥功率管的栅源电压阈值V
GS
。7.根据权利要求5所述的基于电压转换控制器的过电流控制电路，其特征在于，所述ADC单元包括DAC单元、比较器及第三开关至第六开关，其中：所述第三开关电性连接于0V和比较器...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹虎君，何仪修，吴明峰，
申请(专利权)人：江阴市新际科技有限公司，
类型：发明
国别省市：