[发明专利]一种具有过流保护功能的PWM型降压变换器

说明书

技术领域

本发明涉及PWM型降压变换，更具体地说，涉及一种具有过流保护功能的PWM型降压变换器。

背景技术

随着世界范围内对节能环保的不断追求，开关电源电路作为微电子技术的一个重要的发展方向越来越得到重视。尤其是在汽车电子、工业控制、LED照明等领域，降压型开关电源电路以其高转换效率被广泛采用，并起着重要的作用。降压型开关电源电路可以把直流高电压转换为直流恒定低电源或恒定电流为负载供电。除了性能要满足供电产品的要求外，开关电源自身的保护措施也非常重要。过流保护就是重要的保护措施之一。当芯片输出接过重负载或发生输出短路等情况时，会使降压电路功率开关管长时间开启，在这过程中拓扑中的电感和功率开关管上的电流会以一定斜率线性增加。大电流长时间流过功率管和电感会产生大量热量且不能散发，最终导致电感或功率开关的烧毁，造成损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的PWM型降压变换器中大电流长时间流过功率管和电感会产生大量热量且不能散发，最终导致电感或功率开关的烧毁，造成损失等缺陷，提供一种具有过流保护功能的PWM型降压变换器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种具有过流保护功能的PWM型降压变换器，包括控制电路、连接在输入电源和电感之间的第一开关管，以及电流限制电路，其用于采样所述第一开关管上的电流信号并输出过流信号，控制电路判断所述过流信号是否大于预设电流最大值，以控制所述第一开关管的导通或关断；

所述电流限制电路包括：

电流采样电路，用于采样所述第一开关管上的电流信号，并输出相应的电压信号；

RC电路，用于接收所述电流采样电路输出的所述相应的电压信号，并输出相应的采样电压；

第一参考电压源，用于设置流过所述第一开关管的最大电流，并输出第一基准电压；

第一比较器，用于比较所述采样电压和第一基准电压，以输出过流信号到控制电路。

在本发明所述的具有过流保护功能的PWM型降压变换器中，所述电流限制电路还包括：

第二参考电压源，用于输出第二基准电压；

第二比较器，用于比较第二基准电压和系统反馈电压，以判断所述第一比较器是否出现迟滞。

在本发明所述的具有过流保护功能的PWM型降压变换器中，所述电流采样电路包括顺次串联在所述输入电源和电感之间的第一电阻和第二开关管，其中，所述第一电阻和第二开关管的连接节点输出所述相应的电压信号，第一电阻的阻值≥600KΩ并≤1MΩ，第二开关管的宽长比≤40/1.4。

在本发明所述的具有过流保护功能的PWM型降压变换器中，RC电路包括串联连接的电容和第二电阻，其中，第二电阻的一端作为所述RC电路的输入端，电容的下极板输出所述采样电压。

在本发明所述的具有过流保护功能的PWM型降压变换器中，在所述电容的两端并联有第三开关管，用于复位所述电容的电压。

在本发明所述的具有过流保护功能的PWM型降压变换器中，第一参考电压源包括顺次串联在输入电源和地之间的第四开关管和基准源，其中，所述第四开关管和基准源的连接节点输出第一基准电压，第四开关管的控制端接地。

在本发明所述的具有过流保护功能的PWM型降压变换器中，在所述第一比较器的输出端连接有一反相器，用于反相所述第一比较器的输出信号，以输出过流信号到所述控制电路。

在本发明所述的具有过流保护功能的PWM型降压变换器中，所述第一比较器是单边受控迟滞比较器，所述电流限制电路还包括：

电平位移电路，用于电平位移所述第二比较器的输出信号；

与非门，用于接收所述电平位移电路的输出信号和过流信号，以控制所述第一比较器的迟滞功能。

在本发明所述的具有过流保护功能的PWM型降压变换器中，所述第一开关管、第二开关管和第三开关管的控制端均耦合到所述控制电路。

在本发明所述的具有过流保护功能的PWM型降压变换器中，所述第一开关管、第二开关管和第三开关管均为PMOS功率开关管。

实施本发明的具有过流保护功能的PWM型降压变换器，具有以下有益效果：通过在PWM型降压变换器中增加电流限制电路，使得当电流上升到预设电流最大值时关断功率管，保护芯片，保证开关电源的正常工作。进一步地，通过RC电路中电容输出采样电压，避免了直接采样时，电源电压抖动对流限制电路带来的影响；过流后功率管关断时间固定，避免了功率管在短时间内反复开启，降低了功耗；根据降压变换器输出电压的大小自动选择两档关断时间，保证输出电压的稳定性。

附图说明