[发明专利]一种应用于DC-DC的电源故障指示电路

说明书

本发明公开了一种应用于DC‑DC的电源故障指示电路，包括基准电路、DC‑DC反馈网络、故障比较器电路，其中：DC‑DC反馈网络，接收DC‑DC的输出电压，并通过电阻分压得到传感电压Vsense，将反馈电压Vsense发送至故障比较电压；基准电路，生成基准电压，并将基准电压分压得到四个比较电压信号发送给故障比较电路；故障比较电路，将反馈电压Vsense值分别与第一比较电压信号、第二比较电压信号、第三比较电压信号、第四比较电压信号进行比较，反馈电压Vsense在上升过程中低于第二比较电压或高于第四比较电压，或者是在下降过程中低于第一比较电压或高于第三比较电压，输出“有效”故障标志信号。本发明能有效地监测DC‑DC压降型开关电源的输出电压变化。

技术领域

本发明涉及一种DC-DC开关转换器的电源故障指示电路，特别是应用于开关电源中对输出电压精度要求较高和工作温度范围较宽的环境。

背景技术

DC-DC开关转换器的输出常作为整个系统供电的电源，DC-DC输出电压的稳定性直接影响整个系统的工作状态，所以需要设计电源故障电路，对输出电压故障进行实时监测。

在系统应用中，为能实时检测系统电源的情况，需在系统搭建中加入电源监控芯片，对于整体系统而言，不仅增加了整体功耗，并增加了面积，不符合集成电路的小型化和低功耗的发展需求。现有的DC-DC转换器电路有一部分不含有故障指示电路，这样在应用过程中一旦输出VOUT不稳定或出现掉电的情况，系统无法及时辨别或处理。其次，集成于DC-DC的故障指示电路的比较电压精度低，且滞回值均由内部比较器实现，这样就带来了滞回值随温度变化较大的问题，且在DC-DC正常工作过程中由于内部功率管的频繁开关所造成的噪声会导致比较电压的抗干扰能力差。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种应用于DC-DC的电源故障指示电路，有效地监测DC-DC压降型开关电源的输出电压变化。

本发明的技术解决方案是：一种应用于DC-DC的电源故障指示电路，该电路包括基准电路、DC-DC反馈网络、故障比较器电路，其中：

DC-DC反馈网络，接收DC-DC的输出电压，并通过电阻分压得到反馈电压Vsense，将反馈电压Vsense发送至故障比较电压；

基准电路，在DC-DC的电源电压的作用下，生成基准电压，并将基准电压经过电阻分压得到四个比较电压信号发送给故障比较电路，所述四个比较电压信号按照从小到大的顺序依次记为第一比较电压信号、第二比较电压信号、第三比较电压信号、第四比较电压信号；

故障比较电路，将反馈电压Vsense值分别与第一比较电压信号、第二比较电压信号、第三比较电压信号、第四比较电压信号进行比较，反馈电压Vsense在上升过程中电压低于第二比较电压或高于第四比较电压，输出“有效”故障标志信号，表明电源存在故障，否则，输出“无效”故障标志信号，表明电源不存在故障；反馈电压Vsense在下降过程中电压低于第一比较电压或高于第三比较电压，输出“有效”故障标志信号，表明DC-DC电源存在故障；否则，输出“无效”故障标志信号，表明DC-DC电源不存在故障。

所述基准电路包括PMOS管MP1、运算放大器OPA、NPN三极管Q1和Q2，电阻R11、R12、R13和R14，分压电阻串，PMOS管MP1的源极接电源VDD，栅极接偏置电压Vbias，漏极接分压电阻串，PMOS管MP1的漏极电压作为基准电源V_BG，电组R11和R12共同连接至基准电源V_BG，另一端分别接运算放大器OPA的同向端和反向端，三极管Q1和Q2的发射极分别连接OPA的同向端和反向端，基极连接分压电阻串，Q2的集电极连接电阻R13，R13连接Q1的集电极和R14的一端，R14的另一端连接至地，第一比较电压、第二比较电压、第三比较电压、第四比较电压由V_REF电压经过分压电阻串分压所得。

所述分压电阻串为相互串联的电阻。