输出短路的软恢复控制电路及其在DC-DC转换器中的应用制造技术

技术编号:4116819 阅读:164 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了输出短路的软恢复控制电路及其在DC-DC转换器中的应用,初始上电过程中,FB端口的输出电压未超过设定的基准电压V9之前,软恢复控制电路的软恢复控制模块对开关模块不起作用;直到FB端口的输出电压正常后,如果FB端口的输出电压小于基准电压V9,软恢复控制模块输出关断信号至软恢复控制电路的开关控制模块,开关控制模块关断开关模块;软恢复控制模块继续检测FB端口的输出电压和负载电流,将负载电流和阈值电流进行比较,当负载电流小于软恢复控制模块的阈值电流时,软恢复控制模块开启开关控制模块,FB端口的输出电压恢复正常。本发明专利技术可以降低输出短路时的芯片功耗并控制输出由短路恢复的时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源管理技术,尤其涉及电源短路保护技术。
技术介绍
目前,电源管理电路的应用非常广泛,绝大多数通过开关管为负载供电的电路,如开关 电源、低压差稳压器等,都需要具备输出短路保护功能,当输出过载或者短路时,开启输出 短路保护功能,避免电路本身以及负载因大电流受到损坏。如图l所示的输出短路保护电路的 短路保护模块(13)根据负载端的输出电压值判断是否短路,进而输出控制信号至开关控制 模块(12),完全或者间歇性关闭开关模块(11)。对于开关电源,当输出短路至地时,可以 降低振荡器的频率或者电感器的最大峰值限流值,通过频率或者峰值限流值折返的方式确保 电感器的电流有更多的时间衰减,减小了功耗并使负载及电路本身受到保护。图1所示的输出短路保护模块在非同步降压型DC-DC转换器的应用,如图2所示,其中所述开关模块(11)为PM0S开关管M1, M的源极作为DC-DC转换器的VIN端口, Ml的漏 极作为DC-DC转换器的SW端口 , Ml的栅极连接开关控制模块(12);所述开关控制模块(12)包含振荡发生器A2、误差放大器A3、比较器A4、逻辑电路A5和驱 动电路A6;所述短路本文档来自技高网...

【技术保护点】
输出短路的软恢复控制电路,其特征在于包括开关模块、开关控制模块和软恢复控制模块,其中:所述开关控制模块的第一输入端连接软恢复控制模块的输出端、开关控制模块的第二输入端输入负载端的输出电压,开关控制模块的输出端连接开关模块的输入端;所述软恢复控制模块的输入端输入负载端的输出电压,该模块将负载端的输出电压和基准电压V9进行比较:在电路初始上电过程中,负载端的输出电压在未超过设定的基准电压V9之前软恢复控制模块对开关模块不起作用,直到负载端的输出电压处于正常;此后如果负载端的输出电压小于基准电压V9,软恢复控制模块输出关断信号至开关控制模块,开关控制模块关断开关模块;软恢复控制模块继续检测负载端的输...

【技术特征摘要】
1.输出短路的软恢复控制电路,其特征在于包括开关模块、开关控制模块和软恢复控制模块,其中所述开关控制模块的第一输入端连接软恢复控制模块的输出端、开关控制模块的第二输入端输入负载端的输出电压,开关控制模块的输出端连接开关模块的输入端;所述软恢复控制模块的输入端输入负载端的输出电压,该模块将负载端的输出电压和基准电压V9进行比较在电路初始上电过程中,负载端的输出电压在未超过设定的基准电压V9之前软恢复控制模块对开关模块不起作用,直到负载端的输出电压处于正常;此后如果负载端的输出电压小于基准电压V9,软恢复控制模块输出关断信号至开关控制模块,开关控制模块关断开关模块;软恢复控制模块继续检测负载端的输出电压和负载电流,将负载端的负载电流和阈值电流进行比较,当负载电流小于软恢复控制模块的阈值电流时,软恢复控制模块开启开关控制模块,负载端的输出电压恢复正常。2. 如权利要求l所述输出短路的软恢复控制电路,其特征在于还包括短路保护模块,所述短 路保护模块的输入端输入负载端的输出电压,其输出端连接开关控制模块的第三输入端, 该模块将负载端的输出电压和基准电压V1进行比较,所述基准电压V1〉基准电压V卯寸, 如果负载端的输出电压降落到基准电压V1和V9之间,输出短路的软恢复控制电路按照下 述两种工作方式的任意一种进行工作(A) 短路保护模块输出控制信号通过开关控制模块关断开关模块,软恢复控制模块对 开关模块不起作用;(B) 短路保护模块输出控制信号通过开关控制模块降低开关模块的频率,软恢复控制 模块对开关模块不起作用,若负载端的输出电压继续降低到小于基准电压V9时, 软恢复控制模块输出关断信号至开关控制模块,开关控制模块关断开关模块;软 恢复控制模块继续检测负载端的输出电压和负载电流,将负载端的负载电流和阀 值电流进行比较,当负载电流小于软恢复控制模块的阈值电流时,软恢复控制模 块开启开关控制模块,在负载端的输出电压处于基准电压V1和V9之间,短路保护 模块输出的控制信号通过开关控制模块降低开关模块的频率,直到负载端的输出 电压超过基准电压V1,短路保护模块对开关模块的频率不起作用,输出短路的软 恢复控制电路恢复正常工作。3. DC — DC转换器,其特征在于包括输出短路的软恢复控制电路、VIN端口、 SW端口以及 FB端口 所述输出短路的软恢复控制电路,包括开关模块、开关控制模块和软恢复控制模块,其中所述开关控制模块的第一输入端连接软恢复控制模块的输出端,丌关控制模块的第 二输入端输入FB端口的输出电压,开关控制模块的输出端连接开关模块的输入端;所述软恢复控制模块的第一输入端输入FB端口的输出电压,该模块将FB端口的输 出电压和基准电压V9进行比较在电路初始上电过程中,FB端口的输出电压在未超过 设定的基准电压V9之甜软恢复控制模块对开关模块不起作用,直到FB端口的输出电压 处于正常;此后如果FB端口的输出电压小于基准电压V9,软恢复控制模块输出关断信 号至开关控制模块,开关控制模块关断丌关模块;软恢复控制模块继续检测FB端口的输 出电压和负载电流,将FB端口的负载电流和阈值电流进行比较,当负载电流小于软恢复 控制模块的阈值电流时,软恢复控制模块开启开关控制模块,FB端口的输出电压恢复正 常;所述VIN端口连接所述开关模块的输入端和软恢复控制模块的第二输入端,所述SW 端口连接所述开关模块的输出端和软恢复控制模块的第二输出端,所述开关模块控制 VIN端口至SW端口的电流,当开关模块导通时,电流从VIN端口流至SW端口,否则没 有电流从VIN端口流至SW端口 。4.如权利要求3所述DC — DC转换器,其特征在于所述开关控制模块包括振荡发生器、误差 放大器、比较器、逻辑及驱动模块所述振荡发生器的输入端作为开关控制模块的输入端,输出端产生固定频率的斜坡 电压信号;所述误差放大器将FB端口的输出电压和基准电压V2进行比较,使得FB端口的输出 电压稳定在基准电压V2,所述基准电压V9〈基准电压V2;所述比较器将误差放大器的输出电压和振荡发生器输出的斜坡电压进行比较,当误 差放大器的输出电压大于振荡发生器的斜坡电压时,比较器输出开启开关模块的信号至 逻辑及驱动模块,否则比较器输出关断开关模块的信号至逻辑及驱动模块;所述逻辑及驱动模块控制幵关模块的开启或导通(A) 如果软恢复控制模块输出关断开关模块的信号,则逻辑及驱动模块直接关闭开关 模块;(B) 如果软恢复控制模块输出开启开关模块的信号,则根据比较器输出至逻辑及驱动 模块的信号决定是否开启开关模块如果比较器输出的是开启开关模块的信号, 则开启开关模块,如果比较器输出的是关断开关模块的信号,则关断开关模块。5. 如权利要求3、 4所述DC—DC转换器,其特征在于所述开关模块为PMOS开关管Ml, Ml 的源极作为DC-DC转换器的VIN端口 , Ml的漏极作为DC-DC转换器的SW端口 , Ml的栅极连接驱动电路A6的输出端。6. 如权利要求3所述DC—DC转换器,其特征在于还包括短路保护模块,所述短路保护模块 的输入端输入FB端口的输出电压,其输出端连接开关控制模块的第三输入端,短路保护 ...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴剑辉詹桦
申请(专利权)人:杭州士兰微电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:86[中国|杭州]

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