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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种过流/短路保护恢复电路,属于集成电路。
技术介绍
1、随着科技不断发展,集成电路正在朝着高度集成、高性能、低成本、低功耗的方向前进。电源芯片的发展尤其受到各大集成电路公司的关注。当前的开关电源技术经过十几年的发展,对充电效率和充电速度等都提出了更高的要求,效率就离不开负载电流的讨论;而芯片和负载本身都并不是理想的器件,在不同的情况下,例如温度等等环境因素,能量的传输过程都容易造成电流过大、或者短路的情况。
2、然而,传统的过流/短路保护电路只是单一的检测负载电流的大小然后进行直接关闭系统,以达到保护整个芯片和负载的目的,当处理完异常情况之后对于芯片来说仍然需要一个外部的复位引脚对芯片进行手动复位;即增大了芯片的面积、也增加了芯片的封装难度,对于高精度电子设备来说,是不具备任何优势的;同时,这种保护电路再发生异常之后,判断系统是否恢复正常也需要相关的检测设备,这无疑给芯片的使用带来了复杂度。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足,本专利技术提供一种过流/短路保护恢复电路,能够解决dc-dc变换器等器件或电路在工作过程中面对负载过载或者短路情况下的电路保护问题,并且具有自检测和恢复功能,解决了额外引脚以及复位的复杂性,通过逻辑控制单元控制电路的功率,具有低静态功耗、高转换率的特点。
2、本专利技术采取的技术方案如下。
3、一方面,本专利技术提供一种过流/短路保护恢复电路,包括电压比较单元、低频窄脉冲发射单元、电流检测单元、逻辑
4、电压比较单元的输入端用于接收参考电压信号以及被保护线路的输出端反馈电压检测信号,根据两者的比较结果判断被保护线路是否发生过流/短路,若是则输出使能信号至低频窄脉冲发射单元、电流检测单元和逻辑控制单元;
5、低频窄脉冲发射单元响应于到接收使能信号,则输出低频窄脉冲信号至选择输出单元;
6、电流检测单元的输入端用于接收使能信号和被保护线路的电流检测信号,以及在使能状态下根据电流检测信号输出异常响应脉冲或正常响应脉冲信号至逻辑控制单元;
7、选择输出单元的输入端用于接收被保护线路可控开关的原控制脉冲信号或者低频窄脉冲信号,以及逻辑控制单元输出的开关选择控制信号;
8、逻辑控制单元响应于接收到使能信号以及异常响应脉冲,则向选择输出单元输出用于控制低频脉冲信号输出的开关选择控制信号;在使能状态下,逻辑控制单元响应于接收到正常响应脉冲,则向选择输出单元输出用于控制原控制脉冲信号输出的开关选择控制信号。
9、上述技术方案可用于检测输出负载是否过载或者短路,并且能够自主检测负载是否恢复,进而自适应地恢复整个电路的正常工作,能够适用于dc-dc变换器等器件的保护,也能够用于常规负载电路的保护。
10、可选的,被保护线路包括设置于其输入端与输出端之间的可控开关和电感,被保护线路上连接有dcr检测电路单元;dcr检测电路单元包括并接在电感上的电流检测电阻r0和电容c0;电流检测单元的输入端分别连接至电容c0两端;输出端反馈电压检测信号以及原控制脉冲信号,通过基于被保护线路输出端电压进行pid控制运算得到。
11、可选的,使能信号为高电位有效。
12、可选的,电压比较单元包括反相器、电阻器和若干mos管;mos管m10的漏极和mos管m9的漏极接地;mos管m10源极与mos管m5栅极连接,mos管m9的源极经电阻r1与mos管m6栅极连接;mos管m6源极与mos管m5源极分别与mos管m3漏极相连;mos管m7的栅极和漏极分别短接mos管m5的漏极;mos管m8栅极与mos管m7栅极相连,mos管m8漏极与mos管m6漏极相连;mos管m7源极与mos管m8源极接地;mos管m2的漏极与mos管m4的漏极作为电流镜接在mos管m5的栅极和mos管m6的栅极;mos管m1的栅极与漏极短接在电流源ibias上;mos管m6漏极、mos管m8漏极与反相器inv3的输入端相连;反相器inv3输出端与反相器inv4输入端相连;mos管m10和mos管m9的栅极分别输入参考电压信号和被保护线路的输出端反馈电压检测信号;反相器inv4接信号输出端;
13、电压比较单元通过比较参考电压信号和被保护线路的输出端反馈电压检测信号,以检测电路电压是否异常,如果电路异常则向电流检测单元和低频窄脉冲发射单元发出使能信号。
14、可选的,电流检测单元包括使能级、电平移位、放大级和输出级四个部分;
15、使能级包括反相器、mos管、外部电流源;反相器inv7输入端接收使能信号;反相器inv7输出端分别与反相器inv8输入端、mos管m20栅极相连;反相器inv8输出端接mos管m19栅极;mos管m19漏极与mos管m20源极相接;mos管m11漏极与栅极接mos管m20源极;mos管m20漏极接电流源ibias2;
16、电平移位包括三极管、mos管和电阻器;三极管q2的发射极与mos管m12的漏极相接;三极管q1的发射极经电阻r2与mos管m14的漏极相接;三极管q2与三极管q1的集电极接地;三极管q2和三极管q1接收被保护线路的电流检测信号;
17、放大级包括若干mos管;放大级中的mos管m15、mos管m16的栅极分别与电平移位中三极管q2的发射极、电阻r2相连;mos管m15和mos管m16的源极接mos管m13的漏极;mos管m15漏极与mos管m17漏极相接,mos管m16漏极与mos管m18漏极相接;mos管m18漏极与栅极短接mos管m17栅极,且mos管m17和mos管m18的源极接地;
18、输出级包括反相器和电容器;反相器inv5的输入端分别与mos管m17漏极、电容c1一端相接;反相器inv6的输入端与反相器inv5的输出端相接;反相器inv6输出响应脉冲信号;
19、电流检测单元用于检测dc-dc变换器外围电路的电感电流的峰值情况,用于判断电路系统是否恢复正常。
20、可选的,低频窄脉冲发射单元包括电流源、传输门、电容器、反相器、电阻器和mos管;
21、传输门tg3与传输门tg4的输入端分别接电流源ibias3和电流源ibias4;传输门tg3、传输门tg4的输出端相接点分别与电容c4一端和缓冲器buf2的输入端相接;电容c4的另一端通过电容c3接地;电容c4与电容c3的相接点分别与电阻r3、电阻r4相接,电阻r4的另一端接地;电阻r3的另一端与缓冲器buf2的输出端、反相器inv9的输入端相接,且接于传输门tg3的负控制位和传输门tg4的正控制位;mos管m21漏极分别与反相器inv9输出端、脉冲信号输出端相连,其栅极与使能信号输入端相接,其源极与电源电压相接;反相器inv9的输出端还分别与传输门tg3的正控制位和传输门tg4的负控制位相接;
22、低频窄脉冲发射单元在接收到使能信号后,向选择输出单元的输入端发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种过流/短路保护恢复电路,其特征在于,包括:电压比较单元、低频窄脉冲发射单元、电流检测单元、逻辑控制单元和选择输出单元;
2.根据权利要求1所述的过流/短路保护恢复电路,其特征在于,所述被保护线路包括设置于其输入端与输出端之间的可控开关和电感,被保护线路上连接有DCR检测电路单元;
3.根据权利要求1所述的过流/短路保护恢复电路,其特征在于,所述使能信号为高电位有效。
4. 根据权利要求1或3所述的过流/短路保护恢复电路,其特征在于, 所述电压比较单元包括反相器、电阻器和若干MOS管;
5.根据权利要求1或3所述的过流/短路保护恢复电路,其特征在于,所述电流检测单元包括使能级、电平移位、放大级和输出级四个部分;
6.根据权利要求1或3所述的过流/短路保护恢复电路,其特征在于,所述低频窄脉冲发射单元包括电流源、传输门、电容器、反相器、电阻器和MOS管;
7.根据权利要求1或3所述的过流/短路保护恢复电路,其特征在于,所述逻辑控制单元包括触发器、与非门和反相器;
8.根据权利要求1所述的过流/短
9.一种DC-DC变换器,其特征在于,包括主电路、PID控制单元和权利要求1-8任一项所述的过流/短路保护恢复电路,所述主电路上连接有DCR检测单元;
10.根据权利要求9所述的DC-DC变换器,其特征在于,所述主电路为降压型开关电源、升压型开关电源、升降压式开关电源、反激式开关电源、正激式开关电源和非对称半桥式开关电源中任意一种的主电路;
...【技术特征摘要】
1.一种过流/短路保护恢复电路,其特征在于,包括:电压比较单元、低频窄脉冲发射单元、电流检测单元、逻辑控制单元和选择输出单元;
2.根据权利要求1所述的过流/短路保护恢复电路,其特征在于,所述被保护线路包括设置于其输入端与输出端之间的可控开关和电感,被保护线路上连接有dcr检测电路单元;
3.根据权利要求1所述的过流/短路保护恢复电路,其特征在于,所述使能信号为高电位有效。
4. 根据权利要求1或3所述的过流/短路保护恢复电路,其特征在于, 所述电压比较单元包括反相器、电阻器和若干mos管;
5.根据权利要求1或3所述的过流/短路保护恢复电路,其特征在于,所述电流检测单元包括使能级、电平移位、放大级和输出级四个部分;
6.根据权利要求1或3所...
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