一種電流限制電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電流限制電路，包括：比較單元，通過(guò)對(duì)基準(zhǔn)電流與采樣電流進(jìn)行比較，得到過(guò)流判斷信號(hào)，用以在所述采樣電流發(fā)生過(guò)流時(shí)控制外部電路的電流始終不超過(guò)基準(zhǔn)電流；所述基準(zhǔn)電流為瞬態(tài)參考電流或穩(wěn)態(tài)參考電流；觸發(fā)器單元，用于確定所述比較單元接入的基準(zhǔn)電流為瞬態(tài)參考電流或穩(wěn)態(tài)參考電流；第一計(jì)數(shù)器，當(dāng)所述采樣電流高于瞬態(tài)參考電流時(shí)，所述第一計(jì)數(shù)器工作，所述第一計(jì)數(shù)器記滿(mǎn)的時(shí)間為允許采樣電流超過(guò)瞬態(tài)參考電流過(guò)流時(shí)間；第二計(jì)數(shù)器，當(dāng)所述采樣電流高于穩(wěn)態(tài)參考電流時(shí)，所述第二計(jì)數(shù)器工作，所述第二計(jì)數(shù)器記滿(mǎn)的時(shí)間為允許采樣電流超過(guò)穩(wěn)態(tài)參考電流的過(guò)流時(shí)間。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種電流限制電路【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及電子電路【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電流限制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的電源管理芯片中的電流限制電路一般為固定的一個(gè)電流閾值。例如電壓調(diào)節(jié)器中，一般會(huì)控制其輸出電流的峰值為某一電流閾值，通過(guò)負(fù)反饋來(lái)實(shí)現(xiàn)其最大輸出電流為某一固定值。電流限制電路用于限制電源芯片在出現(xiàn)負(fù)載電流過(guò)大時(shí)不會(huì)損壞。而半導(dǎo)體電路在出現(xiàn)過(guò)流時(shí)的主要損壞方式為熱損壞，即當(dāng)芯片過(guò)熱時(shí)而損壞?，F(xiàn)有技術(shù)是通過(guò)設(shè)定一個(gè)恒定電流峰值來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)最大平均電流的控制。
[0003]但實(shí)際系統(tǒng)中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)瞬間的電流過(guò)大，但持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)，例如射頻電路進(jìn)行發(fā)射時(shí)，需要較高的瞬間電流。現(xiàn)有的電流限制電路會(huì)發(fā)生過(guò)流保護(hù)，導(dǎo)致輸出電壓下降，當(dāng)輸出電壓下降劇烈時(shí)，導(dǎo)致有些電路無(wú)法正常工作。而持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)的一定程度的過(guò)流情況并不會(huì)導(dǎo)致電壓管理芯片溫度升高太多，從而不會(huì)導(dǎo)致芯片損壞。另外瞬間提供大電流的設(shè)計(jì)有助于提高電源管理芯片在負(fù)載從輕載跳變到重載時(shí)的負(fù)載響應(yīng)特性。當(dāng)出現(xiàn)從輕載到重載的快速跳變時(shí)，能提供瞬間大電流的電源管理芯片可以以更大的輸出電流來(lái)對(duì)輸出節(jié)點(diǎn)充電，減小輸出電壓下降的幅度。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種電流限制電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電路正常工作下限流保護(hù)的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)電路瞬態(tài)響應(yīng)下的限流保護(hù)，可以支持瞬間需要更大電流輸出的系統(tǒng)應(yīng)用，避免系統(tǒng)由于瞬間大電流的限制而失常。
[0005]本實(shí)用新型提供了一種電流限制電路，包括:
[0006]比較單元，通過(guò)對(duì)基準(zhǔn)電流與采樣電流進(jìn)行比較，得到過(guò)流判斷信號(hào)，用以在所述采樣電流發(fā)生過(guò)流時(shí)控制外部電路的電流始終不超過(guò)基準(zhǔn)電流；所述基準(zhǔn)電流為瞬態(tài)參考電流或穩(wěn)態(tài)參考電流；
[0007]第一計(jì)數(shù)器，所述第一計(jì)數(shù)器的復(fù)位端與所述比較單元的輸出端相連接，由所述過(guò)流判斷信號(hào)為所述第一計(jì)數(shù)器提供第一復(fù)位信號(hào)；當(dāng)所述采樣電流高于瞬態(tài)參考電流時(shí)，所述第一計(jì)數(shù)器工作，所述第一計(jì)數(shù)器記滿(mǎn)的時(shí)間為允許采樣電流超過(guò)瞬態(tài)參考電流的過(guò)流時(shí)間；
[0008]觸發(fā)器單元，所述觸發(fā)器單元的時(shí)鐘輸入端與第一計(jì)數(shù)器的輸出端相連接，所述觸發(fā)器單元的數(shù)據(jù)端與電源電壓相連接，所述觸發(fā)器單元的正向輸出端和反向輸出端的輸出信號(hào)分別用于對(duì)所述基準(zhǔn)電流的輸入進(jìn)行控制選擇，確定所述比較單元接入的基準(zhǔn)電流為瞬態(tài)參考電流或穩(wěn)態(tài)參考電流；
[0009]第二計(jì)數(shù)器，所述第二計(jì)數(shù)器的復(fù)位端與所述觸發(fā)器單元的反向輸出端相連接，所述觸發(fā)器單元的反相輸出端為所述第二計(jì)數(shù)器提供第二復(fù)位信號(hào)；所述第二計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入端與所述第一計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入端相連接；同時(shí)，所述第二計(jì)數(shù)器的輸出端為所述觸發(fā)器單元提供第三復(fù)位信號(hào)；當(dāng)所述采樣電流高于穩(wěn)態(tài)參考電流時(shí)，所述第二計(jì)數(shù)器工作，所述第二計(jì)數(shù)器記滿(mǎn)的時(shí)間為允許采樣電流超過(guò)穩(wěn)態(tài)參考電流的過(guò)流時(shí)間。
[0010]優(yōu)選地，所述觸發(fā)器單元的正向輸出端用于控制接入所述穩(wěn)態(tài)參考電流；所述觸發(fā)器單元的反向輸出端用于控制接入所述瞬態(tài)參考電流。
[0011]優(yōu)選地，所述觸發(fā)器單元包括一個(gè)或門(mén)和一個(gè)D觸發(fā)器，所述第二計(jì)數(shù)器的輸出信號(hào)與電流限制電路的上電復(fù)位信號(hào)通過(guò)接入或門(mén)生成D觸發(fā)器的復(fù)位信號(hào)；
[0012]當(dāng)所述電源電壓低于閾值電壓時(shí)，所述D觸發(fā)器處于復(fù)位狀態(tài)；當(dāng)所述電源電壓高于閾值電壓且所述第二計(jì)數(shù)器處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)，所述D觸發(fā)器處于工作狀態(tài)。
[0013]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述觸發(fā)器單元還包括一個(gè)反相器，與所述D觸發(fā)器的正向輸出端相連接，使得所述反相器的輸出端構(gòu)成所述觸發(fā)器單元的反向輸出端。
[0014]優(yōu)選地，電路上電復(fù)位后，所述比較器的接入的基準(zhǔn)電流信號(hào)為瞬態(tài)參考電流信號(hào)；當(dāng)采樣電流高于瞬態(tài)電流時(shí)，所述比較單元生成過(guò)流控制信號(hào)，控制外部電路的輸出被限制為瞬態(tài)電流；并且，所述第一計(jì)數(shù)器開(kāi)始工作，當(dāng)所述第一計(jì)數(shù)器記滿(mǎn)后，所述觸發(fā)器單元的時(shí)鐘輸入端接收所述第一計(jì)時(shí)器輸出的時(shí)鐘信號(hào)上升沿，所述觸發(fā)器單元的正向輸出端輸出數(shù)字信號(hào)高電平，反饋控制所述比較器的接入的基準(zhǔn)電流信號(hào)為穩(wěn)態(tài)參考電流信號(hào)；所述觸發(fā)器單元的反向輸出端輸出數(shù)字信號(hào)低電平，反饋控制所述第二計(jì)數(shù)器進(jìn)入工作狀態(tài)。
[0015]進(jìn)一步優(yōu)選地，當(dāng)所述比較器的接入的基準(zhǔn)電流信號(hào)為穩(wěn)態(tài)參考電流信號(hào)之后，當(dāng)采樣電流高于穩(wěn)態(tài)電流時(shí)，所述比較單元生成過(guò)流控制信號(hào)，控制外部電路的輸出電流被限制為穩(wěn)態(tài)電流；當(dāng)所述第二計(jì)數(shù)器記滿(mǎn)后，所述觸發(fā)器單元的復(fù)位端接收所述第二計(jì)時(shí)器輸出的時(shí)鐘信號(hào)上升沿而復(fù)位，所述觸發(fā)器單元的正向輸出端輸出數(shù)字信號(hào)低電平，所述觸發(fā)器單元的反向輸出端輸出數(shù)字信號(hào)高電平，反饋控制所述比較器的接入的基準(zhǔn)電流信號(hào)為瞬態(tài)參考電流信號(hào)，并反饋控制所述第二計(jì)數(shù)器進(jìn)行復(fù)位。
[0016]在本實(shí)用新型提供的一種電流限制電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電路正常工作下限流保護(hù)的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)電路瞬態(tài)響應(yīng)下的限流保護(hù)，可以支持瞬間需要更大電流輸出的系統(tǒng)應(yīng)用，避免系統(tǒng)由于瞬間大電流的限制而失常。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電流限制電路的電路圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電流限制電路中第一計(jì)數(shù)器的具體實(shí)現(xiàn)方式；
[0019]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電流限制電路出現(xiàn)過(guò)流狀態(tài)的電流控制示意圖。
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種電流限制電路，適用于各種電源管理芯片的限流保護(hù)電路，如低壓差電壓調(diào)節(jié)器或直流-直流轉(zhuǎn)換器等，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電路正常工作狀態(tài)下穩(wěn)態(tài)電流的限流保護(hù)，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)對(duì)電路瞬態(tài)響應(yīng)下的更高閾值的限流保護(hù)，可以支持瞬間需要更大電流輸出的系統(tǒng)應(yīng)用，避免系統(tǒng)由于瞬間大電流的限制而失常。[0022]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種電流限制電路的電路圖。如圖1所示，電流限制電路包括:比較單元1、第一計(jì)數(shù)器Timerl、觸發(fā)器單元2和第二計(jì)數(shù)器Timer2。
[0023]比較單元1輸入的比較信號(hào)分別為基準(zhǔn)電流信號(hào)和采樣電流信號(hào)。通過(guò)對(duì)基準(zhǔn)電流信號(hào)與采樣電流信號(hào)進(jìn)行比較，在比較單元1的輸出端輸出的信號(hào)C為過(guò)流判斷信號(hào)，用以在發(fā)生過(guò)流時(shí)根據(jù)過(guò)流判斷信號(hào)控制外部電路的接通或關(guān)斷，從而使外部電路的電流信號(hào)限定在基準(zhǔn)電流信號(hào)范圍之內(nèi)。具體的，當(dāng)采樣電流信號(hào)高于基準(zhǔn)電流信號(hào)時(shí)，比較單元1輸出數(shù)字信號(hào)高電平；當(dāng)采樣電流信號(hào)不高于基準(zhǔn)電流信號(hào)時(shí)，比較單元1輸出數(shù)字信號(hào)低電平。其中，基準(zhǔn)電流號(hào)為瞬態(tài)參考電流彳目號(hào)IH或穩(wěn)態(tài)參考電流號(hào)II，兩者的選擇將在下文中進(jìn)行討論。通過(guò)電流限制電路的輸出反饋控制選擇比較單元1輸入的基準(zhǔn)電流信號(hào)具體為瞬態(tài)參考電流信號(hào)IH或是穩(wěn)態(tài)參考電流信號(hào)k。比較單元1具體可以由一個(gè)電流比較器com來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0024]第一計(jì)數(shù)器Timerl的復(fù)位端與比較單元1的輸出端的過(guò)流判斷信號(hào)C相連接，由過(guò)流判斷信號(hào)控制第一計(jì)數(shù)器Timerl復(fù)位或工作。在本實(shí)施例中，第一計(jì)數(shù)器Timerl為低電平復(fù)位。
[0025]在一個(gè)具體的例子中，第一計(jì)數(shù)器Timerl可以為圖2所示的電路，采用多級(jí)觸發(fā)器串聯(lián)的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能。由多個(gè)下降沿時(shí)鐘信號(hào)觸發(fā)的D觸發(fā)器構(gòu)成，每個(gè)D觸發(fā)器連接成2分頻方式。qb為輸出信號(hào)q的反相輸出，R為復(fù)位端，為高電平復(fù)位。為了產(chǎn)生Timerl的低電平復(fù)位，為復(fù)位輸入端增加了反相器INV3。D觸發(fā)器的級(jí)數(shù)可以根據(jù)所需計(jì)時(shí)時(shí)間和輸入時(shí)鐘的頻率決定，D觸發(fā)器級(jí)數(shù)越多，產(chǎn)生的計(jì)時(shí)時(shí)間越長(zhǎng)；采用的時(shí)鐘輸入信號(hào)CLK的頻率越低，產(chǎn)生的計(jì)時(shí)時(shí)間越長(zhǎng)。
[0026]觸發(fā)器單元2的時(shí)鐘輸入端與第一計(jì)數(shù)器Timerl的輸出端的輸出信號(hào)B相連接。觸發(fā)器單元2的數(shù)據(jù)端與電源電壓VDD相連接，觸發(fā)器單元2的正向輸出信號(hào)AN和反向輸出信號(hào)A分別對(duì)比較單元1的基準(zhǔn)電流信號(hào)輸入進(jìn)行控制選擇，當(dāng)正向輸出信號(hào)AN為高電平、反向輸出信號(hào)A為低電平時(shí)，比較單兀1的輸入端與穩(wěn)態(tài)參考電流信號(hào)L的接入開(kāi)關(guān)S2閉合，將穩(wěn)態(tài)參考電流信號(hào)IJ乍為基準(zhǔn)電流信號(hào)接入比較單元1，且比較單元1的輸入端與瞬態(tài)參考電流信號(hào)IH的接入開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)，將穩(wěn)態(tài)參考電流信號(hào)k作為基準(zhǔn)電流信號(hào)接入比較單元1 ;當(dāng)正向輸出信號(hào)AN為低電平、反向輸出信號(hào)A為高電平時(shí)，比較單元1的輸入端與瞬態(tài)參考電流信號(hào)IH的接入開(kāi)關(guān)S1閉合，且比較單元1的輸入端與穩(wěn)態(tài)參考電流信號(hào)k的接入開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，將穩(wěn)態(tài)參考電流信號(hào)IH作為基準(zhǔn)電流信號(hào)接入比較單元1。
[0027]第二計(jì)數(shù)器Timer2的復(fù)位端與觸發(fā)器單元2的反向輸出端相連接，觸發(fā)器單元2的反相輸出信號(hào)A為第二計(jì)數(shù)器Timer2提供復(fù)位信號(hào)；第二計(jì)數(shù)器Time2的時(shí)鐘輸入端與第一計(jì)數(shù)器Timerl的時(shí)鐘輸入端相連接，接收外部時(shí)鐘信號(hào)；同時(shí)，第二計(jì)數(shù)器Timer2的輸出信號(hào)D為觸發(fā)器單元2的復(fù)位信號(hào)RST。在本實(shí)施例中，第二計(jì)數(shù)器Timer2為高電平復(fù)位。
[0028]第二計(jì)數(shù)器Timer2的具體電路實(shí)現(xiàn)與第一計(jì)數(shù)器Timerl相似，不同之處僅在于第二計(jì)數(shù)器Timer2為高電平復(fù)位，在圖2中去掉反相器INV3即可實(shí)現(xiàn)。并且二者的串聯(lián)觸發(fā)器的級(jí)數(shù)可以不同。
[0029]優(yōu)選的，觸發(fā)器單元2包括一個(gè)或門(mén)0R2和一個(gè)D觸發(fā)器ffdr，第二計(jì)數(shù)器Timer2的輸出信號(hào)與電流限制電路的上電復(fù)位信號(hào)UV —并接入或門(mén)0R2生成D觸發(fā)器ffdr的復(fù)位信號(hào)RST ；電流限制電路的上電復(fù)位信號(hào)UV用于表示電路上電復(fù)位后的電源電壓狀態(tài)，當(dāng)電源電壓VDD低于電路正常工作所要求的閾值電壓時(shí)，UV為高電平，當(dāng)電源電壓滿(mǎn)足電路正常工作的閾值電壓的要求時(shí)，UV為低電平。因此，當(dāng)電源電壓低于閾值電壓時(shí)，UV為高電平，D觸發(fā)器處于復(fù)位狀態(tài)。
[0030]優(yōu)選的，觸發(fā)器單元2還包括一個(gè)反相器INV1，與D觸發(fā)器ffdr的正向輸出端AN相連接，使得反相器INV1的輸出端即為觸發(fā)器單元2的反向輸出端A。
[0031]下面對(duì)圖1所示電流限制保護(hù)電路的工作原理進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0032]初始狀態(tài)下，電源電壓低于工作電壓要求，上電復(fù)位信號(hào)UV為高電平，經(jīng)過(guò)或門(mén)0R2的輸出給D觸發(fā)器ffdr的復(fù)位信號(hào)RST也為高電平，因此將D觸發(fā)器ffdr的輸出信號(hào)AN復(fù)位到低電平；第二計(jì)數(shù)器Timer2被D觸發(fā)器ffdr的高電平反向輸出信號(hào)A復(fù)位，第二計(jì)數(shù)器Timer2輸出信號(hào)D為低電平。
[0033]當(dāng)電路上電后，上電復(fù)位信號(hào)UV變?yōu)榈碗娖剑珼觸發(fā)器ffdr的復(fù)位端為低電平，復(fù)位控制不起作用。D觸發(fā)器ffdr等待時(shí)鐘信號(hào)上升沿的觸發(fā)，因此輸出信號(hào)AN仍維持為低電平。由此初始時(shí)開(kāi)關(guān)S2關(guān)斷，開(kāi)關(guān)S1導(dǎo)通，比較器的負(fù)輸入端連接到瞬態(tài)參考電流信號(hào)IH，此時(shí)系統(tǒng)的過(guò)流閾值較高。Is為系統(tǒng)的采樣電流信號(hào)，當(dāng)Is小于IH時(shí)，即瞬態(tài)電流不過(guò)流的情況下，比較器com輸出的過(guò)流判斷信號(hào)C為低電平。此時(shí)外部電路的電流信號(hào)為Is。計(jì)數(shù)器Timel為低電平復(fù)位方式，此時(shí)Timerl —直處于復(fù)位狀態(tài)，輸出信號(hào)B —直為低電平，D觸發(fā)器ffdr的輸出信號(hào)AN繼續(xù)保持為低電平。
[0034]當(dāng)發(fā)生瞬態(tài)過(guò)流的情況下，Is超過(guò)IH，比較器com輸出的過(guò)流判斷信號(hào)C變?yōu)楦唠娖?，控制外部電路的電流信?hào)被限定為IH，同時(shí)對(duì)計(jì)數(shù)器的復(fù)位鎖定解除。計(jì)數(shù)器Timerl將開(kāi)始以時(shí)鐘輸入信號(hào)CLK計(jì)時(shí)。當(dāng)計(jì)滿(mǎn)后，Timel的輸出信號(hào)B變?yōu)楦唠娖?，此時(shí)向D觸發(fā)器ffdr提供一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)上升沿，D觸發(fā)器ffdr將其數(shù)據(jù)端d的電源電壓VDD的高電平信號(hào)輸出至正向輸出信號(hào)AN,即AN變?yōu)楦唠娖?反向輸出信號(hào)A則變?yōu)榈碗娖健４藭r(shí)開(kāi)關(guān)S2導(dǎo)通，且開(kāi)關(guān)S1關(guān)斷，穩(wěn)態(tài)參考電流信號(hào)L被連接至比較器com的負(fù)輸入端。當(dāng)Is超過(guò)l.，比較器com輸出的過(guò)流判斷信號(hào)C為高電平，控制外部電路的電流信號(hào)被限定為込；當(dāng)Is小于込時(shí)，比較器com輸出的過(guò)流判斷信號(hào)C為低電平，外部電路的電流信號(hào)為Is。
[0035]而計(jì)數(shù)器Timer2以信號(hào)A為復(fù)位信號(hào)，因此當(dāng)信號(hào)A為低電平時(shí)，Timer2開(kāi)始以時(shí)鐘信號(hào)CLK計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)滿(mǎn)時(shí)，輸出信號(hào)D變?yōu)楦唠娖?，?jīng)過(guò)或門(mén)0R2，D觸發(fā)器ffdr的復(fù)位信號(hào)RST輸出高電平，將D觸發(fā)器ffdr的輸出AN復(fù)位為低電平。然后繼續(xù)循環(huán)計(jì)數(shù)器Timerl的計(jì)時(shí)。
[0036]由此可知，所述第一計(jì)數(shù)器記滿(mǎn)的時(shí)間為允許瞬態(tài)電流過(guò)流的時(shí)間；所述第二計(jì)數(shù)器記滿(mǎn)的時(shí)間為允許穩(wěn)態(tài)電流過(guò)流的時(shí)間。如圖3所示，計(jì)數(shù)器Timerl計(jì)滿(mǎn)的時(shí)間對(duì)應(yīng)于圖3中的Ta時(shí)間；計(jì)數(shù)器Timer2計(jì)滿(mǎn)的時(shí)間對(duì)應(yīng)于圖3中的Tb時(shí)間。當(dāng)Timerl記滿(mǎn)后，采樣電流限流由IH變?yōu)閘.，當(dāng)Timer2記滿(mǎn)后，采樣電流限流又由込變?yōu)镮H，這是因?yàn)椋斐伤矐B(tài)大電流的導(dǎo)致因素很多，除了系統(tǒng)上電之外，還有例如手機(jī)系統(tǒng)中，無(wú)線(xiàn)發(fā)射電路工作時(shí)，導(dǎo)致系統(tǒng)所需瞬間電流增加，而無(wú)線(xiàn)發(fā)射電路不工作時(shí)，系統(tǒng)所需電流較小。目前的系統(tǒng)中有很多電路是間歇式工作的(一般工作時(shí)間較短，睡眠時(shí)間較長(zhǎng))，這樣是為了省功耗。因此需要針對(duì)這些工作過(guò)程中的瞬態(tài)電流變化也對(duì)電路進(jìn)行限流保護(hù)。Tb可以根據(jù)常規(guī)大多數(shù)電路間歇式工作時(shí)的最長(zhǎng)工作時(shí)間來(lái)確定。[0037]由上述描述可見(jiàn)，圖1所示的電流限制電路實(shí)現(xiàn)了圖3描述的電流限制功能。輸出的過(guò)流判斷信號(hào)C具體可以用于控制關(guān)斷功率管。例如對(duì)于以PM0S為功率器件的直流-直流轉(zhuǎn)換器，可以通過(guò)過(guò)流判斷信號(hào)C控制其關(guān)斷，來(lái)起到電流限制功能，具體實(shí)現(xiàn)方式可以為用過(guò)流判斷信號(hào)C與來(lái)自反饋環(huán)路的脈寬調(diào)制信號(hào)經(jīng)過(guò)或邏輯后控制PM0S功率器件的柵極。
[0038]此外，本實(shí)用新型電路的比較輸入還可以為:采樣的電流信號(hào)Is僅為實(shí)際電流的1/N，其中N>0，同時(shí)參考電流信號(hào)IH和k也設(shè)置為實(shí)際電流限制值的1/N。這樣其實(shí)現(xiàn)的功能仍然與圖1電路所實(shí)現(xiàn)的功能相同。
[0039]本實(shí)用新型提供了一種電流限制電路，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電路正常工作下限流保護(hù)的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)電路瞬態(tài)響應(yīng)下的限流保護(hù)，可以支持瞬間需要更大電流輸出的系統(tǒng)應(yīng)用，避免系統(tǒng)由于瞬間大電流的限制而失常。本實(shí)用新型的電流限制電路還改善了電源管理芯片的負(fù)載響應(yīng)特性。允許瞬間提供大電流的設(shè)計(jì)有助于提高電源管理芯片在負(fù)載從輕載跳變到重載時(shí)的負(fù)載響應(yīng)特性。當(dāng)出現(xiàn)從輕載到重載的快速跳變時(shí)，能提供瞬間大電流的電源管理芯片可以以更大的輸出電流來(lái)對(duì)輸出節(jié)點(diǎn)充電，減小輸出電壓下降的幅度。
[0040]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電流限制電路，其特征在于，所述電路包括:比較單元，通過(guò)對(duì)基準(zhǔn)電流與采樣電流進(jìn)行比較，得到過(guò)流判斷信號(hào)，用以在所述采樣電流發(fā)生過(guò)流時(shí)控制外部電路的電流始終不超過(guò)基準(zhǔn)電流；所述基準(zhǔn)電流為瞬態(tài)參考電流或穩(wěn)態(tài)參考電流；第一計(jì)數(shù)器，所述第一計(jì)數(shù)器的復(fù)位端與所述比較單元的輸出端相連接，由所述過(guò)流判斷信號(hào)為所述第一計(jì)數(shù)器提供第一復(fù)位信號(hào)；當(dāng)所述采樣電流高于瞬態(tài)參考電流時(shí)，所述第一計(jì)數(shù)器工作，所述第一計(jì)數(shù)器記滿(mǎn)的時(shí)間為允許采樣電流超過(guò)瞬態(tài)參考電流的過(guò)流時(shí)間；觸發(fā)器單元，所述觸發(fā)器單元的時(shí)鐘輸入端與第一計(jì)數(shù)器的輸出端相連接，所述觸發(fā)器單元的數(shù)據(jù)端與電源電壓相連接，所述觸發(fā)器單元的正向輸出端和反向輸出端的輸出信號(hào)分別用于對(duì)所述基準(zhǔn)電流的輸入進(jìn)行控制選擇，確定所述比較單元接入的基準(zhǔn)電流為瞬態(tài)參考電流或穩(wěn)態(tài)參考電流；第二計(jì)數(shù)器，所述第二計(jì)數(shù)器的復(fù)位端與所述觸發(fā)器單元的反向輸出端相連接，所述觸發(fā)器單元的反相輸出端為所述第二計(jì)數(shù)器提供第二復(fù)位信號(hào)；所述第二計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入端與所述第一計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入端相連接；同時(shí)，所述第二計(jì)數(shù)器的輸出端為所述觸發(fā)器單元提供第三復(fù)位信號(hào)；當(dāng)所述采樣電流高于穩(wěn)態(tài)參考電流時(shí)，所述第二計(jì)數(shù)器工作，所述第二計(jì)數(shù)器記滿(mǎn)的時(shí)間為允許采樣電流超過(guò)穩(wěn)態(tài)參考電流的過(guò)流時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述觸發(fā)器單元的正向輸出端用于控制接入所述穩(wěn)態(tài)參考電流；所述觸發(fā)器單元的反向輸出端用于控制接入所述瞬態(tài)參考電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述觸發(fā)器單元包括一個(gè)或門(mén)和一個(gè)D觸發(fā)器，所述第二計(jì)數(shù)器的輸出信號(hào)與電流限制電路的上電復(fù)位信號(hào)通過(guò)接入或門(mén)生成D觸發(fā)器的復(fù)位信號(hào)；當(dāng)所述電源電壓低于閾值電壓時(shí)，`所述D觸發(fā)器處于復(fù)位狀態(tài)；當(dāng)所述電源電壓高于閾值電壓且所述第二計(jì)數(shù)器處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)，所述D觸發(fā)器處于工作狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，其特征在于，所述觸發(fā)器單元還包括一個(gè)反相器，與所述D觸發(fā)器的正向輸出端相連接，使得所述反相器的輸出端構(gòu)成所述觸發(fā)器單元的反向輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，電路上電復(fù)位后，所述比較器的接入的基準(zhǔn)電流信號(hào)為瞬態(tài)參考電流信號(hào)；當(dāng)采樣電流高于瞬態(tài)電流時(shí)，所述比較單元生成過(guò)流控制信號(hào)，控制外部電路的輸出被限制為瞬態(tài)電流；并且，所述第一計(jì)數(shù)器開(kāi)始工作，當(dāng)所述第一計(jì)數(shù)器記滿(mǎn)后，所述觸發(fā)器單元的時(shí)鐘輸入端接收所述第一計(jì)時(shí)器輸出的時(shí)鐘信號(hào)上升沿，所述觸發(fā)器單元的正向輸出端輸出數(shù)字信號(hào)高電平，反饋控制所述比較器的接入的基準(zhǔn)電流信號(hào)為穩(wěn)態(tài)參考電流信號(hào)；所述觸發(fā)器單元的反向輸出端輸出數(shù)字信號(hào)低電平，反饋控制所述第二計(jì)數(shù)器進(jìn)入工作狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電路，其特征在于，當(dāng)所述比較器的接入的基準(zhǔn)電流信號(hào)為穩(wěn)態(tài)參考電流信號(hào)之后，當(dāng)采樣電流高于穩(wěn)態(tài)電流時(shí)，所述比較單元生成過(guò)流控制信號(hào)，控制外部電路的輸出電流被限制為穩(wěn)態(tài)電流；當(dāng)所述第二計(jì)數(shù)器記滿(mǎn)后，所述觸發(fā)器單元的復(fù)位端接收所述第二計(jì)時(shí)器輸出的時(shí)鐘信號(hào)上升沿而復(fù)位，所述觸發(fā)器單元的正向輸出端輸出數(shù)字信號(hào)低電平，所述觸發(fā)器單元的反向輸出端輸出數(shù)字信號(hào)高電平，反饋控制所述比較器的接入的基準(zhǔn)電流信號(hào)為瞬態(tài)參考電流信號(hào)，并反饋控制所述第二計(jì)數(shù)器進(jìn)行復(fù)位。`
【文檔編號(hào)】H02M1/32GK203482089SQ201320594163
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】王釗 申請(qǐng)人:無(wú)錫中星微電子有限公司