[发明专利]开关管控制电路

说明书

本发明公开了一种开关管控制电路，应用于一供电电路中，所述供电电路包括一功率开关管，其特征在于，在所述功率开关管第一端电压与第二端电压的电压差小于第一阈值时，使得所述功率开关管间歇式地工作在可变电阻区，在此期间，若所述功率开关管第一端电压与第二端电压的电压差达到某一阈值，则使所述功率开关管工作在完全导通状态；若所述功率开关管第一端电压与第二端电压的电压差达不到某一阈值，则使所述功率开关管工作在关断状态。因此，在不增加额外pin脚的情况下，能够实现负载情况检测，由此可以得到准确的开关管控制信号，且具有较低的功率损耗。

技术领域

本发明涉及一种电力电子技术，更具体地说，涉及一种应用于电子设备中的开关管控制电路。

背景技术

在USB OTG(USB On-The-Go)、USB PD等运用场合，通常要求系统在确认负载(即外部Power Supply)有效连接之后才建立功率路径，即开启功率开关管(功率开关管M)，而在负载断开连接的时候关闭功率开关管。这样子可以确保系统的安全性。现有技术中，对于供电电路中功率开关管的控制，通常存在以下的方式：

1、使用一个ON/OFF脚进行开关控制。如图1所示，这种方法通过ON/OFF脚进行功率开关管M的导通和关断控制，而ON/OFF脚接收的是外部的系统控制信号。这种方法的缺点在于：1)增加了芯片的管脚数，不利于小型化的设计要求；2)需要增加额外的主控芯片或是电路进行ON/OFF管脚的控制，提高了成本。

2、检测经过功率开关管M的电流，用以判断负载的大小，并决定功率开关管M的工作状态。这种方法一般内部需要增加精度较高的电流检测电路，以准确判断负载的情况，这也给系统设计带来较大的不便。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种开关管控制电路，应用于供电电路中，以解决现有技术中，只能通过外部系统控制或者内部增加电流检测电路才能决定负载情况，从而判断功率开关管工作状态的问题。

本发明提供一种开关管控制电路，应用于一供电电路中，所述供电电路包括一功率开关管，其特征在于，所述开关管控制电路包括：

比较电路，用以比较所述功率开关管第一端电压与第二端电压的电压差和第一阈值，以及比较所述功率开关管第一端电压与第二端电压的电压差和第二阈值，输出比较信号；

逻辑电路，用以根据所述比较信号和一时钟信号，生成开关管控制信号，所述开关管控制信号用于控制所述功率开关管的开关状态；

其中，在所述功率开关管完全导通时，当所述功率开关管第一端电压与第二端电压的电压差小于所述第一阈值时，使得所述功率开关管间歇式地工作在可变电阻区，在所述功率开关管工作在可变电阻区期间，若所述功率开关管第一端电压与第二端电压的电压差达到预定值，则使得所述功率开关管工作在完全导通状态；若所述功率开关管第一端电压与第二端电压的电压差达不到预定值，则使得所述功率开关管工作在关断状态；

在所述功率开关管完全导通时，当所述功率开关管第一端电压与第二端电压的电压差大于所述第一阈值时，使得所述功率开关管一直工作在完全导通状态。

优选地，所述第二阈值大于所述第一阈值，所述预定值为第二阈值。

优选地，所述比较电路包括：

第一比较器，其反相输入端接至所述功率开关管的第一端，同相输入端通过一电压值为第一阈值的固定电压源接至所述功率开关管的第二端，输出第一比较信号；

第二比较器，其反相输入端接至所述功率开关管的第一端，同相输入端通过一电压值为第二阈值的固定电压源接至所述功率开关管的第二端，输出第二比较信号。

优选地，所述逻辑电路包括：

触发电路，用以接收所述第一比较信号、时钟信号和第二比较信号，输出逻辑信号；