一種DC/DC轉換器過流保護電路制造技術

本發明專利技術公開了一種DC/DC轉換器過流保護電路，包括驅動電路以及PWM控制器，所述PWM控制器輸出端連接至驅動電路的輸入端，所述驅動電路的輸出端連接至DC/DC轉換器中的開關管MP的基極，所述保護電路還包括電流檢測電路和過流關斷電路，所述電流檢測電路用于時刻檢測開關管MP中的電流大小，其輸出端連接過流關斷電路，所述過流關斷電路用于產生關斷驅動電路的VILIM信號，所述過流關斷電路的輸出端輸出VILIM信號至驅動電路的輸入端，用于控制驅動電路關斷。本發明專利技術的優點在于：實現在DCDC轉換器中的開關管過流時及時進行保護，而且采集的表征過流的電壓信號不受溫度、電源電壓的影響，從而使得關斷DCDC的開關管時更加準確可靠。

【技術實現步驟摘要】
一種DC/DC轉換器過流保護電路
本專利技術涉及電力電子器件保護領域，特別涉及一種DC/DC過流保護電路。
技術介紹
近年來，隨著電力電子及電子技術的迅猛發展，DC-DC變換器在新能源等各領域應用更加廣泛。在DCDC變換器中，大功率MOSFET管在技術和應用上也有了更新的突破，壓降越來越低，開關速度越來越快，憑借其出色的高頻開關特性而被廣泛應用，但MOSFET開關管具有較弱的承受短時過載的能力，在電源短接、內部短路等異常情況下，產生的功耗會急劇增大，從而影響MOSFET開關管正常工作，并可能對其產生永久性的損壞。因此為了保護MOSFET開關管，在DC-DC變換器內部通常需要過流保護電路。目前，一些適用于DC-DC變換器的過流保護電路，在電路結構成本、限流精度、功耗和抗干擾能力諸方面還不能很好的兼顧。如何設計出可靠而合理的過流保護電路，對于充分發揮MOSFET開關管的優點避其弱點起著至關重要的作用，也是有效利用MOSFET開關管的前提和關鍵。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的不足，提供一種DC/DC轉換器過流保護電路，用于實現在DCDC轉換器中的開關管過流時及時進行保護，而且采集的表征過流的電壓信號不受溫度、電源電壓的影響。為了實現上述目的，本專利技術采用的技術方案為：一種DC/DC轉換器過流保護電路，包括驅動電路以及PWM控制器，所述PWM控制器輸出端連接至驅動電路的輸入端，所述驅動電路的輸出端連接至DC/DC轉換器中的開關管MP的基極，所述保護電路還包括電流檢測電路和過流關斷電路，所述電流檢測電路用于時刻檢測開關管MP中的電流大小，其輸出端連接過流關斷電路，所述過流關斷電路用于產生關斷驅動電路的VILIM信號，所述過流關斷電路的輸出端輸出VILIM信號至驅動電路的輸入端，用于控制驅動電路關斷。所述電流檢測電路的輸入端分別連接開關管Mp的基極和發射極，其輸出端輸出用于表示開關管MP中電流大小的高低電位VL1。所述電流檢測電路包括開關管M1、M2、M3、M4、M5、M5、M7、M8、M9以及電阻R1，所述開關管MP的基極分別連接開關管M1的基極、M2的基極、M3的基極、M4的基極；所述開關管M1的發射極連接開關管MP的發射極，所述開關管M1的集電極連接開關管M2的發射極；電源VDD分別連接開關管M2、M3、M4的集電極；所述M2的發射極連接M5的集電極，M3的發射極連接M6的集電極，M4的發射極連接M7的集電極；所述開關管M5的發射極分別連接至M5的基極、M6的基極、M7的基極、M8的集電極；M6的發射極分別連接至M9的集電極以及M9的基極，M9的基極連接至M8的基極，M8的發射極、M9的發射極均接地；M7的發射極經電阻R1接地；在電阻R1和M7的發射極之間引出接線作為電平信號VL1的輸出端子L1。所述過流關斷電路根據電流檢測電路輸出端子L1的輸出的電壓信號VL1來輸出控制信號至驅動電路以控制驅動電路的關斷。所述電流檢測電路還包括同步脈沖電路，所述同步脈沖電路的輸出端輸出同步脈沖信號VSYN至過流關斷電路，所述過流關斷電路在同步脈沖信號處于低電平時，開始檢測電壓VL1的電位高低。所述過流關斷電路包括用于控制驅動電路關斷的驅動信號電路，所述驅動信號電路包括:電阻R2、開關管M10、M11、M12、M13以及電容C1、C2，電流檢測電路的L1輸出端子經電阻R2連接M11的基極，M11的基極經電容C1接地，M11的集電極與M10的發射極連接，M11的發射極經電容C2連接至電源VDD，M11的集電極與M13的集電極連接，M10的基極連接M12的基極，M10的集電極連接電源VDD，M11的發射極分別連接M13的發射極、M12的集電極，M12的發射極接地；同步脈沖信號經過反相器輸入到M12的基極，M13的基極經反相器輸出VILIM信號至驅動電路中。所述過流關斷電路還包括用于控制PWM芯片的芯片關斷電路，所述芯片關斷電路對檢測的過流時間進行計時和判斷，當電流持續超過限流值達到設定的時間閾值時，芯片關斷電路輸出關斷信號CONOFF至芯片中，以關斷芯片的PWM信號的輸出。本專利技術的優點在于：實現在DCDC轉換器中的開關管過流時及時進行保護，而且采集的表征過流的電壓信號不受溫度、電源電壓的影響，從而使得關斷DCDC的開關管時更加準確可靠；可以實現快速準確的檢測電流數值，并轉換成對應的電壓電平信號，從而方便根據電平信號來控制驅動電路的工作。附圖說明下面對本專利技術說明書各幅附圖表達的內容及圖中的標記作簡要說明：圖1為本專利技術結構原理示意圖；圖2為本專利技術電流檢測示意圖；圖3為本專利技術過流關斷示意圖；圖4為本專利技術的過流保護電路的信號示意圖。具體實施方式下面對照附圖，通過對最優實施例的描述，對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細的說明。本文設計出一種適于DC-DC變換器的采用CMOS工藝實現的過流保護電路，電路結構簡單，限流及時準確，抗干擾能力強，對電源電壓和溫度變化而引起的限流值漂移具有較強的抑制能力，具有較高的實用價值。過流保護電路分為兩個部分，第1部分為電流檢測電路，時刻檢測開關管Mp中的電流，并用L1上的電位高低來表示開關管Mp中的電流大??；第2部分為過流關斷電路，輸入檢測信號L1和同步脈沖VSYN，輸出過流信號VILIM和關斷信號CONOFF，過流信號VILIM與PWM比較器的輸出信號VCMPOUT一起輸入到驅動模塊，控制每個周期內開關管Mp的關斷與否，關斷信號CONOFF控制整個芯片的工作與否。如圖1所示，一種DC/DC轉換器過流保護電路，包括驅動電路以及PWM控制器，PWM控制器輸出端連接至驅動電路的輸入端，驅動電路的輸出端連接至DC/DC轉換器中的開關管MP的基極，PWM芯片輸出信號經過驅動電路開驅動控制DCDC的開關管MP的基極電壓從而控制其導通與否；保護電路還包括電流檢測電路和過流關斷電路，電流檢測電路用于時刻檢測開關管MP中的電流大小，其輸出端連接過流關斷電路，過流關斷電路用于產生關斷驅動電路的VILIM信號，所述過流關斷電路的輸出端輸出VILIM信號至驅動電路的輸入端，用于控制驅動電路關斷。驅動電路主要是在當接收到VILIM信號時，停止輸出驅動信號至MP的基極，從而關斷MP，可以采用驅動芯片來直接實現或者采用與門電路等來實現PWM信號與VILIM信號的同時輸入與門電路后進一步送入到驅動電路來控制驅動電路的使能工作。如圖1所示，包括二輸入與非門、緩沖驅動電路，二輸入與非門的兩個輸入端分別輸入VILIM信號以及PWM芯片輸出的VCMPOUT信號，與非門的輸出端經過緩沖驅動電路輸出驅動信號至DCDC轉換器的開關管MP的基極。電流檢測電路的輸入端分別連接開關管Mp的基極和發射極，其輸出端輸出用于表示開關管MP中電流大小的高低電位VL1。如圖2所示，電流檢測電路包括開關管M1、M2、M3、M4、M5、M5、M7、M8、M9以及電阻R1，所述開關管MP的基極分別連接開關管M1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種DC/DC轉換器過流保護電路，包括驅動電路以及PWM控制器，所述PWM控制器輸出端連接至驅動電路的輸入端，所述驅動電路的輸出端連接至DC/DC轉換器中的開關管MP的基極，其特征在于：所述保護電路還包括電流檢測電路和過流關斷電路，所述電流檢測電路用于時刻檢測開關管MP中的電流大小，其輸出端連接過流關斷電路，所述過流關斷電路用于產生關斷驅動電路的VILIM信號，所述過流關斷電路的輸出端輸出VILIM信號至驅動電路的輸入端，用于控制驅動電路關斷。/n

【技術特征摘要】
1.一種DC/DC轉換器過流保護電路，包括驅動電路以及PWM控制器，所述PWM控制器輸出端連接至驅動電路的輸入端，所述驅動電路的輸出端連接至DC/DC轉換器中的開關管MP的基極，其特征在于：所述保護電路還包括電流檢測電路和過流關斷電路，所述電流檢測電路用于時刻檢測開關管MP中的電流大小，其輸出端連接過流關斷電路，所述過流關斷電路用于產生關斷驅動電路的VILIM信號，所述過流關斷電路的輸出端輸出VILIM信號至驅動電路的輸入端，用于控制驅動電路關斷。


2.如權利要求1所述的一種DC/DC轉換器過流保護電路，其特征在于：所述電流檢測電路的輸入端分別連接開關管Mp的基極和發射極，其輸出端輸出用于表示開關管MP中電流大小的高低電位VL1。


3.如權利要求2所述的一種DC/DC轉換器過流保護電路，其特征在于：所述電流檢測電路包括開關管M1、M2、M3、M4、M5、M5、M7、M8、M9以及電阻R1，所述開關管MP的基極分別連接開關管M1的基極、M2的基極、M3的基極、M4的基極；所述開關管M1的發射極連接開關管MP的發射極，所述開關管M1的集電極連接開關管M2的發射極；電源VDD分別連接開關管M2、M3、M4的集電極；所述M2的發射極連接M5的集電極，M3的發射極連接M6的集電極，M4的發射極連接M7的集電極；所述開關管M5的發射極分別連接至M5的基極、M6的基極、M7的基極、M8的集電極；M6的發射極分別連接至M9的集電極以及M9的基極，M9的基極連接至M8的基極，M8的發射極、M9的發射極均接地；M7的發射極經電阻R1接地；在電阻R1和M7的發射極之間引出接線作為電平信號VL1的輸出端子L...

【專利技術屬性】
技術研發人員：潘大韋，邱林，吳瑞，
申請(專利權)人：安徽鴻創新能源動力有限公司，
類型：發明
國別省市：安徽;34