[实用新型]一种用于电源芯片的输出电压状态指示电路

说明书

技术领域

本实用新型属于电源芯片领域，具体为一种用于电源芯片的输出电压状态指示电路。

背景技术

在近几年中，集成电路(Integrated Circuits)行业发展势头迅猛，而其中的数字信号芯片(Digital Signal Process)和数模混合信号芯片(MixedSignal IC)更是推动发展的中坚力量。在这样的背景下，作为为其他芯片提供电源的开关电源芯片也得到了更加广泛的应用。开关电源芯片是采用其他外部供电电源(如锂电池，市电用交流-直流变压器)作为输入电源，经过芯片内部电路和外围储能器件的转化，得到稳定的输出电压。如果输出电压高于输入电压，我们称之为升压芯片；如果输出电压低于输入电压，我们称之为降压芯片。

在为其他芯片供电过程中，会有很多因素导致开关电源芯片的输出电压发生大的波动，例如输出短路，输入电源供电不足，芯片内部电路工作异常等。这些都会使输出电压背离设计者的预先的设置值，造成下级芯片的工作状态的不稳定，甚至于损坏芯片。因此，我们需要为开关电源芯片设计输出电压指示电路，便于下级芯片及时采取保护措施。在开关电源芯片中，还具有其他的保护电路(如输入欠压保护，输出过流保护，过热保护等)，这些保护电路的存在使得开关电源芯片具有一定的解决异常状况的能力，因此，输出电压指示电路应该为这些保护电路解决异常状况的过程预留一定的缓冲时间，若在设定时间内芯片输出电压恢复正常，那么输出电压指示电路仍然输出“正常”信号，如果在设定时间内芯片输出电压仍未恢复正常，那么输出电压指示电路就输出“异常”信号，允许下级芯片采取保护措施。一般这个输出迟滞时间不超过1毫秒。

在以往的输出电压检测电路的设计中，检测电路往往只具有一个阈值，即只对V_OUT的一个上限或者下限做出检测。在专利文献《输出电压检测电路》(申请号：00N3000)中，其设计的输出电压检测电路只能检测输出电压高于正常值的情况，而对输出电压低于正常值无法检测。在实际应用中，输出电压比正常值低的情况并不少见，在输出短路时输出电压就比正常值要低。

通常一个比较器只能具有一个阈值，若要实现对两个不同电压的检测，就必须使用两个比较器。在专利文献《电压检测电路》(申请号：99N6974)中，其设计的电压检测电路可以实现对同一电压高低阈值的检测，即具有窗口检测的功能，但是它仍然是使用了两个比较器。由于使用了两个比较器，芯片的面积不可避免的会增大，器件也增多，偏置电流也增大，芯片的功耗也会升高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于电源芯片的输出电压状态指示电路，该电路可以节省芯片版图面积，降低芯片功耗，并且结构简单，易于实现。

本实用新型提供的一种用于电源芯片的输出电压状态指示电路，该电路包括双阈值比较器、计数器、振荡器和延时锁存单元；其中，双阈值比较器用于限定开关电源芯片输出电压V_OUT范围，当输出电压V_OUT处于高低阈值之间时输出高电平信号，否则，输出低电平信号；计数器的输出端子O₂、O₃分别与延时锁存单元的二个端口IN1、IN2相接，二个输出端子始终为相反的一对信号；振荡器的两个输入端子EN1、EN2分别与双阈值比较器的输出端子O1和延时锁存单元的另一个输出端口O₆相连，用于为计数器产生周期方波信号；延时锁存单元的三个输入端口分别与计数器的二个输出端口O₂、O₃和阈值比较器的输出端口O₁相连，其一个输出端接振荡器的使能端口EN2，另一个输出端为输出电压指示信号PG；双阈值比较器将输入的两个输出电压信号通过差分对管转换成电流信号，并为输出电压设定了一个窗口范围；当输出电压跌出窗口范围后，指示电路中的振荡器开始工作，计数器随振荡器产生的时钟信号开始计数，若在一次循环的时间内输出电压回复正常范围，延时锁存单元的输出电压指示信号显示为正常，否则，输出电压指示信号显示为异常。