一種用于buck變換器的過流檢測(cè)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電子電路技術(shù)領(lǐng)域，具體的說涉及一種用于BUCK變換器的過流檢測(cè) 電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，隨著電力電子及電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，BUCK變換器在計(jì)算機(jī)、通信、工業(yè) 自動(dòng)化、電子或電工儀器等領(lǐng)域應(yīng)用更加廣泛。在BUCK變換器中，大功率MOSFET管在技術(shù) 和應(yīng)用上也有了更新的突破，壓降越來(lái)越低，開關(guān)速度越來(lái)越快，憑借其出色的高頻開關(guān)特 性而被廣泛應(yīng)用，但MOSFET開關(guān)管具有較弱的承受短時(shí)過載的能力，在電源短接、內(nèi)部短 路等異常情況下，產(chǎn)生的功耗會(huì)急劇增大，從而影響MOSFET開關(guān)管的正常工作，并可能對(duì) 其產(chǎn)生永久性的損壞。因此為了保護(hù)MOSFET開關(guān)管，在BUCK變換器內(nèi)部通常需要過流保 護(hù)電路。過流保護(hù)電路首先對(duì)電流采樣，然后根據(jù)采樣電流的大小，由控制電路進(jìn)行相應(yīng)動(dòng) 作。最常用的電流采樣方法是將采樣電阻與電感或者功率器件串聯(lián)，但這種方法電感電流 或者功率器件的電流要流過采樣電阻，因此功耗損失較大。在要求低壓高電流的應(yīng)用場(chǎng)合， 它的缺點(diǎn)顯得越發(fā)嚴(yán)重。另一種常用的方法是使用積分電路來(lái)采樣電流，雖然這種方法損 耗小，卻增加了電路設(shè)計(jì)的難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的，就是針對(duì)上述BUCK變換器中的傳統(tǒng)過流保護(hù)電路存在的問 題，提出一種用于BUCK變換器的過流檢測(cè)電路。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0005] -種用于BUCK變換器的過流檢測(cè)電路，包括第一電阻RU第二電阻R2、第三電 阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第 一 PMOS 管 MPl、第二 PMOS 管 MP2、第三 PMOS 管 MP3、第四 PMOS 管 MP4、第五 PMOS 管 MP5、第 六PMOS管MP6、第七PMOS管MP7、第八PMOS管MP8、第九PMOS管MP9、第十PMOS管MP10、 第^-一 PMOS 管 MPl 1、第十二 PMOS 管 MP12、第一 NMOS 管 MNl、第二 NMOS 管 MN2、第三 NMOS 管MN3、第四NMOS管MM、第五NMOS管MN5、第六NMOS管MN6、第七NMOS管MN7、第八NMOS 管 MN8、第九 NMOS 管 MN9、第十 NMOS 管 MNlO、第^-一 NMOS 管 MNll、第^-一二 NMOS 管 MNl2、 第十三NMOS管MN13、第十四NMOS管MN14、第十五NMOS管MN15、第一 NLDMOS管NLDM0S1、 第二 NLDMOS 管 NLDM0S2、第三 NLDMOS 管 NLDM0S3、第四 NLDMOS 管 NLDM0S4、第五 NLDMOS 管 NLDM0S5、第一電容CU第二電容C2、三極管、運(yùn)算放大器、比較器、反相器和電流源；
[0006] 運(yùn)算放大器的正向輸入端接外部基準(zhǔn)電壓，其負(fù)向輸入端通過第七電阻R7后接 地，其輸出端接第一 NMOS管麗1的柵極；第一 NMOS管麗1的漏極接電源，其源極通過第九 電阻R9后接第十五NMOS管麗15的漏極；第十五NMOS管麗15的柵極接第一外部控制信 號(hào)，其漏極通過第八電阻R8后與其源極互連，其源極通過第七電阻R7后接地；
[0007] 第十二PMOS管MP12的源極接電流源的輸出端，其柵極接外部使能信號(hào)，去漏極接 第二NMOS管MN2的漏極；第二NMOS管N2的柵極接第十二PMOS管MP12的漏極，其源極接 第三NMOS管MN3的漏極；第三NMOS管MN3的柵極接第十二PMOS管MP12的漏極，其源極接 第四NMOS管MM的漏極；第四NMOS管MM的柵極接第三NMOS管MN3的源極，其源極接地；
[0008] 三極管的集電極接電源，其基極接第一 NMOS管麗1的源極，其發(fā)射極接第六NMOS 管MN6的漏極；第六NMOS管MN6的柵極接第二NMOS管MN2的源極，其源極接第五NMOS管 MN5的漏極；第五NMOS管MN5的柵極接第三NMOS管MN3的源極，其源極接地；
[0009] 第一 PMOS管MPl的源極接電源，其柵極和漏極互連，其漏極接第八NMOS管MN8的 漏極；第八NMOS管MN8的柵極接第二NMOS管MN2的源極，其源極接第七NMOS管MN7的漏 極；第七NMOS管MN7的柵極接第三NMOS管MN3的源極，其源極接地；
[0010] 第二PMOS管MP2的源極接電源，其柵極接第一 PMOS管MPl的柵極，其漏極接第三 PMOS管MP3的源極和第四PMOS管MP4的源極；第三PMOS管MP3的柵極接三極管的發(fā)射極， 其漏極接第十一 NMOS管MNll的漏極；第四PMOS管MP4的柵極接第二NLDMOS管NLDM0S2 的源極，其漏極接第十NMOS管麗10的漏極；
[0011] 第五PMOS管MP5的源極接電源，其柵極和漏極互連，其漏接第六PMOS管MP6的源 極；第六PMOS管MP6的柵極和漏極互連，其漏接接第九NMOS管MN9的漏極；第九NMOS管 MN9的柵極接第三NMOS管MN3的源極，其源極接地；
[0012] 第七PMOS管MP7的源極接電源，其柵極接第九PMOS管MP9的柵極，其漏接接第 八PMOS管MP8的源極；第八PMOS管MP8的柵極接第六PMOS管MP6的漏極，其漏接接第七 PMOS管MP7的柵極和第十二NMOS管麗12的漏極；第十二NMOS管麗12的柵極接第二NMOS 管麗2的源極，其源極接第十NMOS管麗10的漏極；第十NMOS管麗10的柵極接第三NMOS 管麗3的源極，其源極接地；
[0013] 第九PMOS管吧9的源極接電源，其漏極接第十PMOS管MPlO的源極；第十PMOS管 MPlO的柵極接第六PMOS管MP6的漏極，其漏極接第十三NMOS管MN13的漏極；第十三NMOS 管MN13的柵極接第二NMOS管MN2的源極，其源極接第^^一 NMOS管MNll的漏極；第^^一 NMOS管MNll的柵極接第三NMOS管MN3的源極，其源極接地；
[0014] 第^^一 PMOS管MPll的源極接電源，其柵極接第十PMOSG管MPlO的漏極，其漏極 依次通過第一電容Cl和第四電阻R4后接第^^一 NMOS管麗11的漏極；
[0015] 第二電阻R2的一端接BUCK變換器的開關(guān)信號(hào)，其另一端通過第一電阻Rl后接 第一 NLDMOS 管 NLDM0S1 的漏極和第二 NLDMOS 管 NLDM0S2 的漏極；第一 NLDMOS 管 NLDM0S1 的柵極接第二外部控制信號(hào)，其源極接第四NLDMOS管NLDM0S4的源極；第四NLDMOS管 NLDM0S4的柵極接反相器的輸出端，其漏極接第十四NMOS管MN14的源極；第一 NLDMOS管 NLDM0S1源極與第四NLDMOS管NLDM0S4源極的連接點(diǎn)與第^^一 PMOS管MPll的漏極連接； 第二NLDMOS管NLDM0S2的柵極接第二外部控制信號(hào)，其源極接第五NLDMOS管NLDM0S5的 源極；第五NLDMOS管NLDM0S5的柵極接反相器的輸出端，其漏極通過第三電阻R3后接地； 第二NLDMOS管NLDM0S2源極與第五NLDMOS管NLDM0S5的連接點(diǎn)與第四PMOS管MP4的柵 極連接；
[0016] 第三NLDMOS管NLDM0S3的漏極接第一電阻Rl與第二電阻R2的連接點(diǎn)，其柵極接 第二外部控制信號(hào)，其源極接第十四NMOS管MN14的漏極；第十四NMOS管MN14的柵極接反 相器的輸出端；反相器的輸入端接第二外部控制信號(hào)；
[0017] 比較器的正向輸入端接地，其反向輸入端接第三NLDMOS管NLDM0S3的源極，其輸 出端為過流檢測(cè)電路的輸出端。
[0018] 本發(fā)明的有益效果為，設(shè)計(jì)了一種逐周期檢測(cè)的過流保護(hù)電路，當(dāng)連續(xù)7周期仍 然發(fā)生過流時(shí)，會(huì)降低過流限的閾值，從而對(duì)輸出實(shí)現(xiàn)一個(gè)快速調(diào)整過程；同時(shí)本發(fā)明的電 路還對(duì)下功率管正溫系數(shù)的導(dǎo)通電阻做了補(bǔ)償，使采樣更為精確。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明的原理示意圖；
[0020] 圖2為過流檢測(cè)原理的流程圖；
[0021] 圖3為過流檢測(cè)原理的時(shí)序分析圖；
[0022] 圖4為電感電流波形示意圖；
[0023] 圖5為本發(fā)明的過流檢測(cè)電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖，詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案：
[0025] 在輸出短路或過載時(shí)對(duì)系統(tǒng)或負(fù)載進(jìn)行的保護(hù)，即為過流保護(hù)。過流保護(hù)電路首 先對(duì)電流采樣，然后根據(jù)采樣電流的大小，由控制電路進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作。最常用的電流采樣方 法是將采樣電阻與電感或者功率器件串聯(lián)，但這種方法電感電流或者功率器件的電流