[发明专利]BOOST配合PUSH-PULL级联电路的过流保护电路

说明书

本发明公开了一种BOOST配合PUSH‑PULL级联电路的过流保护电路，包括前级BOOST电路、后级PUSH‑PULL电路、保护锁定电路和保护复位电路，BOOST电路工作在PWM状态，PUSH‑PULL电路工作在全脉宽互补状态下。本发明直接在PUSH‑PULL的一对推挽级开关管上取样输出电流，经过高速比较器确认过流状态后直接拉低推挽驱动电路，实现快速保护，同时为了避免单驱动周期的保护连续动作，增加了保护锁定电路。本发明原理简单，器件数量少，动作速度快，可以确保整机长期短路的可靠性，解决了BOOST电路在大功率等级使用时的过载及短路保护难点。

技术领域

本发明涉及保护电路领域，特别涉及到一种BOOST配合PUSH-PULL级联电路的过流保护电路。

背景技术

在BOOST配合PUSH-PULL级联电路或单级BOOST电路中，比较难以处理或解决的是短路保护功能。所以单级BOOST电路一般都使用在小功率集成IC场合，或再级联一个有保护功能的单级电路，比如PWM或LLC电路。这种方式最常见的应用是带PFC功能的AC/DC电源。但在DC/DC的使用场合，上述级联电路的后级为满足软开关的需要而工作在全占空比状态。在原理上无法通过占空比调节来实现稳态限流(限功率)状态。而前级BOOST电路只能在一定负载变化范围内对输出电流进行控制。在重载或短路条件下则完全没有调节能力(此时占空比已关闭或最小)。目前级联电路使用较为广泛的是BUCK配合PUSH PULL电路，这是因为在BUCK级实现过流保护方便又可靠。

BOOST配合PUSHPULL电路组合较之BUCK配合PUSH-PULL的技术方案在低电压输入时整机效率方面有明显优势，但如果不能解决好短路保护的问题则其使用是有风险的。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种BOOST配合PUSH-PULL级联电路的过流保护电路，以解决上述问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种BOOST配合PUSH-PULL级联电路的过流保护电路，包括前级BOOST电路和后级PUSH-PULL电路，所述BOOST电路工作在PWM状态，所述PUSH-PULL电路工作在全脉宽互补状态下。

进一步的，所述PUSH-PULL电路包括推挽级开关管，BOOST电路的电流取样取自推挽级开关管；小电流等级时取样方式为直接取自电阻，大电流场合时取样方式为用一个或两个CT来完成。

进一步的，还包括高速比较器，取样电流通过高速比较器与基准电流比较放大，并通过二极管对推挽级开关管的关断进行控制。

进一步的，所述BOOST电路包括电感L1、电容C1、开关管K1和整流管D1，电容C1的一端和电感L1的一端均与输入电压Uin的正极相连，开关管K1为N沟道场效应管，电感L1的另一端分别与整流管D1的正极以及开关管K1的D极相连，开关管K1的S极以及电容C1的另一端均与输入电压Uin的负极相连；PUSH-PULL电路包括推挽级开关管K2、推挽级开关管K3和主变压器T，推挽级开关管K2和推挽级开关管K3均为N沟道场效应管，主变压器T的A端与推挽级开关管K2的D极相连，主变压器T的B端与整流管D1的负极相连，推挽级开关管K2的S极通过电阻R20与输入电压Uin的负极相连，主变压器T的C端与推挽级开关管K3的D极相连；还包括高速比较器A1以及保护锁定电路，保护锁定电路包括三极管T1、电阻R11、电阻R9、电阻R12和二极管D10，三极管T1为PNP型三极管，三极管T1的e极通过电阻R11连接电源VC，三极管T1的c极通过电阻R12接地，三极管T1的b极通过电阻R9与高速比较器A1的输出端相连，二极管D10的正极与三极管T1的c极相连，二极管D10的负极与高速比较器A1的反相输入端相连，高速比较器A1的反相输入端通过电阻R7与推挽级开关管K3的S极相连，推挽级开关管K3的S极还与推挽级开关管K2的S极相连。