[实用新型]一种电压模PWM型同步升压DC-DC转换器的限流电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电压模升压电路，尤其是一种电压模PWM型同步升压DC-DC转换器的限流电路。

背景技术

PWM型控制方式在DC-DC转换器中使用普遍，具有以下优点：电压调整率高，线性度好，输出纹波小，适用于电流或电压控制模式。电压模PWM型DC-DC升压转换器只有一个电压反馈闭环，采用PWM调制法，具有较好的抗噪声裕量，单一反馈电压环设计、调试比较容易，对输出负载变化有较好的响应调节。但是由于单一的反馈电压设计，没有电流反馈，对大电流负载限制有限。

传统电压模PWM型同步升压DC-DC转换器如图1所示，外围元器件由电感L、输出电容C_OUT、反馈电阻R1，R2、前馈电容C_FB、及负载RL组成，芯片内部包括基准电压Vref产生电路、误差放大器EAMP、PWM COMP电路、控制逻辑电路Control Logic、同步驱动电路Driver、功率开关管VT及同步整流管SP。电压型PWM模式同步升压转换器工作原理主要是：输出电压VO经过分压电阻采样后输入到误差放大器EAMP的输入端，EAMP的另一输入端为基准电压电路提供的基准电压Vref，两者之差被放大后作为PWM比较器的一输入端，并与控制器内部的振荡器产生的锯齿波电压进行比较，PWM比较器的输作为控制信号控制功率开关管及同步整流管的导通，以改变占空比，从而控制输出电压VO。

从上述分析可知，此种反馈控制只响应输出负载电压的变化。如果当负载电流或输入电压发生变化时，必须等到负载电压发生了相应变化后，电压型PWM反馈控制才能起作用。同时，因为DC-DC变换器的电流流经电感将使滤波电容上的电压信号对电流信号产生90度的相位延迟，这种延迟通常为一个或多个开关周期。

发明内容

为解决传统电压型PWM同步升压DC-DC转换器的限流问题，本实用新型提供一种电压模PWM型同步升压DC-DC转换器的限流电路，能够实现逐周期检测功率管电流，实现过流保护功率管的作用。

为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种电压模PWM型同步升压DC-DC转换器的限流电路，电压模PWM型同步升压DC-DC转换器包括芯片内部电路和外围器件，外围器件包括电感L、输出电容C_OUT、反馈分压电阻R1和R2、前馈电容C_FB以及负载RL，芯片内部电路包括基准电压Vref产生电路、误差放大器EAMP、PWM比较器、控制逻辑电路Control Logic、同步驱动电路Sync Driver、功率开关管VT、同步整流管SP以及振荡器OSC；转换器输出电压VO经过反馈分压电阻R1、R2采样后连接误差放大器EAMP的反相输入端，误差放大器EAMP的同相输入端连接带隙电路提供的基准电压Vref1，误差放大器EAMP的输出Ve连接PWM比较器的反相输入端，PWM比较器的同相输入端连接振荡器OSC输出的三角波信号，PWM比较器的输出经过控制逻辑电路Control Logic和同步驱动电路Sync Driver后，控制功率开关管VT及同步整流管SP的导通，以改变占空比，从而控制转换器的输出电压VO；

其特征在于：设置可调限流电路，该可调限流电路包括限流电阻RS、限流比较器ILIMITCOMP、电流采样NMOS管VTS、电流采样电阻RH、恒流源IR、控制开关K和设置于PWM比较器与控制逻辑电路Control Logic之间的限流逻辑单元R；电流采样NMOS管VTS的栅极和漏极分别连接功率开关管VT的栅极和漏极，电流采样NMOS管VTS的源极连接限流比较器ILIMITCOMP的反向端和电流采样电阻RH的一端，电流采样电阻RH的另一端接地，限流比较器ILIMITCOMP的同相端连接恒流源IR的输出端和限流电阻RS的一端，限流电阻RS的另一端接地，恒流源IR的输入端连接转换器的输出电压VO，限流比较器ILIMITCOMP的输出和PWM比较器的输出同时连接至限流逻辑单元R，限流逻辑单元R的输出连接至控制逻辑电路Control Logic，控制逻辑电路Control Logic的输出经过同步驱动电路Sync Driver控制功率开关管VT的栅极NG，限流比较器ILIMITCOMP的输出还通过控制开关K接地，控制开关K的控制端连接功率开关管VT的栅极NG，NG为低电位时控制开关K闭合，NG为高电位时控制开关K断开；