輸出短路保護電路的制作方法
【專利摘要】輸出短路保護電路，包括過壓比較單元、預(yù)處理單元、持續(xù)比較單元和驅(qū)動輸出單元，所述預(yù)處理單元，與過壓比較單元連接，用于將控制器的CS端電壓通過RC濾波和前沿消隱處理后，濾除CS端電壓上的干擾信號，以及濾除開關(guān)管導(dǎo)通瞬間的電流尖峰；過壓比較單元，與持續(xù)比較單元連接，用于檢測控制器的CS端電壓，當CS端電壓超過CS過壓閾值Vref_OSP時，生成低電平信號輸出；持續(xù)比較單元，與驅(qū)動輸出單元連接，用于接收過壓比較器輸出的低電平信號，對低電平信號在設(shè)定時長內(nèi)進行連續(xù)比較，當?shù)碗娖叫盘柕某掷m(xù)時長達到設(shè)定時長時，將低電平信號輸出給驅(qū)動輸出單元；驅(qū)動輸出單元，用于接收持續(xù)比較單元輸出的低電平信號，并將其轉(zhuǎn)化為驅(qū)動控制信號輸出。
【專利說明】
輸出短路保護電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及開關(guān)電源，特別涉及一種開關(guān)電源的輸出短路保護電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)在的開關(guān)電源控制芯片大多集成了一些保護功能，像輸出過壓保護、過功率保 護、開環(huán)保護、輸出短路保護等一些常見的開關(guān)電源保護功能。圖1是常用的副邊反饋控制 的反激式開關(guān)電源，若當副邊出現(xiàn)輸出短路情況時，會引起輸出電流大大增加，使開關(guān)電源 自身功耗過大而燒掉，所以為了解決輸出短路的問題，通?？刂破鲀?nèi)部要做輸出短路保護 功能?，F(xiàn)有的一款控制器，如仙童公司的一款PffM控制器FAN6755W/FAN6755UW，利用FB引腳 ("引腳"也稱為"端"）來做輸出短路保護功能，當變換器副邊出現(xiàn)輸出短路情況時，控制器 檢測FB端口電壓VFB的值，只要VFB大于4.6V，內(nèi)部計數(shù)器就開始計時62.5ms，計時過后控制 器停止GATE輸出，關(guān)斷功率管;還有如昂寶公司的一款PffM控制器0B2269C，也是利用FB引腳 來做輸出短路保護功能，只要VFB大于4.4V，內(nèi)部計數(shù)器就開始計時80ms，計時結(jié)束后，控制 器停止GATE輸出，關(guān)斷功率管;這兩類控制器雖然做了輸出短路保護功能，但是在做大功率 電源時，存在功率管和副邊二極管易損壞的風(fēng)險，因為在做大功率電源時，在這么長的計時 時間內(nèi)，控制器一直有GATE輸出，導(dǎo)致原邊峰值電流很大，開關(guān)管的應(yīng)力增加，且變壓器工 作在深度連續(xù)模式，原邊電感存儲能量增加，易出現(xiàn)磁飽和，通過原副邊匝比折算到副邊， 導(dǎo)致副邊整流二極管上的峰值電流很大，超過其應(yīng)力值就很容易被燒壞。
[0003] 為了解決利用FB引腳做大功率電源的輸出短路保護功能存在的功率管及副邊整 流二極管易損壞的風(fēng)險的問題，現(xiàn)有技術(shù)利用CS引腳來做輸出短路保護功能，如TI公司的 一款控制器UCC28740,利用輸出短路時，CS引腳電壓與內(nèi)部基準電壓1.5V比較，產(chǎn)生關(guān)斷信 號，關(guān)斷功率管；ST公司的L6563,利用CS引腳電壓與內(nèi)部基準電壓1.7V比較，產(chǎn)生關(guān)斷信 號，關(guān)斷功率管；Inf ineon公司的ICE3A2065ELJ，利用CS引腳電壓與內(nèi)部基準電壓1.66V比 較，產(chǎn)生關(guān)斷信號，關(guān)斷功率管，這些控制器利用CS引腳做輸出短路保護功能基于的原理 是：當輸出短路時，變換器工作在連續(xù)模式，原邊峰值電流很大，超過了最大峰值電流限制， 當CS引腳電壓超過控制器內(nèi)部設(shè)定的過流閾值Vr ef_0CP時，控制器并沒有馬上停止GATE輸 出，而是經(jīng)過最小導(dǎo)通時間后，才關(guān)斷功率管。利用在最小導(dǎo)通時間內(nèi)，CS引腳電壓會繼續(xù) 上升，將CS引腳電壓的值VCS與控制器內(nèi)部設(shè)定的CS引腳過壓閾值Vref _0SP比較(不同的控 制器設(shè)定的閾值不一樣，一般在1.6V左右），產(chǎn)生功率管關(guān)斷信號，關(guān)斷功率管，完成保護。 但是這種做法抗干擾能力差，例如當在CS引腳附近來了一個干擾信號(揚聲器、對講機等噪 聲源發(fā)出的信號)時，使CS引腳電壓也超過了控制器內(nèi)部設(shè)定的CS引腳過壓閾值Vref_0SP， 那么控制器會產(chǎn)生誤關(guān)斷信號，關(guān)斷功率管，可靠性差。
[0004] 就現(xiàn)有的PffM控制器的輸出短路保護電路，對其不足總結(jié)如下：
[0005] 1、利用FB引腳做輸出短路保護功能的控制器，其在設(shè)計大功率電源時，存在原邊 功率管承受應(yīng)力大及副邊整流二極管應(yīng)力大，易燒壞的風(fēng)險；
[0006] 2、利用CS引腳做輸出短路保護功能的控制器，CS引腳易受外界干擾噪聲源發(fā)出信 號的影響，造成控制器誤判斷，其抗干擾能力差，可靠性差。 【實用新型內(nèi)容】
[0007] 有鑒于此，本實用新型要解決的第一個技術(shù)問題是:提供一種輸出短路保護方法， 即使在CS引腳有干擾信號來的情況下，內(nèi)部經(jīng)過比較器后設(shè)定時長的計數(shù)器的持續(xù)比較， 連續(xù)幾個周期檢測到CS引腳信號都大于控制器內(nèi)部設(shè)定的CS過壓閾值，控制器才做判斷， 進而關(guān)斷功率管，這樣在功率管所能承受最大電流的時間內(nèi)濾除干擾信號，使控制器不會 因誤關(guān)斷造成重啟，抗干擾能力強，可靠性高。
[0008] 與此相應(yīng)，本實用新型要解決的第二個技術(shù)問題是：提供一種利用上述方法的輸 出短路保護電路。
[0009] 本實用新型解決上述第一個技術(shù)問題的技術(shù)方案是：
[0010] 一種輸出短路保護方法：將控制器的電流檢測CS端口電壓通過短時間的RC濾波 (IOns左右），濾除CS端口電壓上很短很小的尖峰干擾信號，同時RC濾波還利用控制器內(nèi)部 的低壓驅(qū)動反饋信號Feedba Ck_I^P控制器內(nèi)部的低壓驅(qū)動信號DriveJl同為高電平的時間 內(nèi)將CS引腳電壓拉低，有效地濾除開關(guān)管導(dǎo)通瞬間由其自身電容及體二極管在反向恢復(fù)時 間所產(chǎn)生的電流尖峰，提高信噪比。當通過過流比較器檢測到經(jīng)過預(yù)處理后的CS端口電壓 超過控制器內(nèi)部設(shè)定的CS過壓閾值Vref_0SP時，生成低電平有效的CS_FauI t_L信號;每周 期都檢測CS_Fault_L信號，若通過連續(xù)幾個周期的計時，都檢測到CS_Fault_L信號為低電 平，那么將此低電平信號傳輸?shù)竭壿嬆K中，使驅(qū)動管的低壓驅(qū)動信號DriveJl為低電平， 再將低電平的DriveJl信號傳輸?shù)津?qū)動模塊中，輸出功率管的柵極驅(qū)動信號GATE為低電平， 關(guān)斷功率管，完成保護功能。
[0011] 作為上述方法的具體的實施方式，所述的輸出短路保護方法包括如下步驟:產(chǎn)生 低電平有效的CS端口過壓信號CS_Fault_L:將控制器的CS端口電壓通過RC濾波，并且利用 控制器內(nèi)部的低壓驅(qū)動反饋信號Feedba Ck_lJP控制器內(nèi)部的低壓驅(qū)動信號DriveJl同為高 電平的時間內(nèi)將CS引腳電壓拉低，將經(jīng)過上述預(yù)處理后的CS端口電壓與控制器內(nèi)部設(shè)定的 CS過壓閾值Vref_0SP(-般設(shè)定為1.6V左右)通過過壓比較器CMP_0SP進行比較，當檢測到 CS端口電壓超過Vref_0SP時，比較器CMP_0SP翻轉(zhuǎn)，產(chǎn)生低電平的CS端口過壓信號CS_ Fault_L；
[0012] 持續(xù)比較生成低電平有效的CS端口持續(xù)過壓保護信號CS_0SP_L:將由過壓比較器 CMP_0SP產(chǎn)生的低電平的CS端口過壓信號CS_Fault_L經(jīng)過非門生成高電平，再傳輸?shù)紻觸發(fā) 器的數(shù)據(jù)端，每個周期利用DriveJl的下降沿來接收此數(shù)據(jù)，通過D觸發(fā)器的處理后生成高 電平，與控制器內(nèi)部低壓初始化信號ENPjv經(jīng)過與非門和非門的處理后，傳輸?shù)接嫈?shù)器 COUNT，作為計數(shù)器COUNT的清零信號，利用DriveJl的上升沿作為計數(shù)器COUNT的觸發(fā)信號， 經(jīng)過若干個周期的計數(shù)，若CS端口過壓信號CS_Fault_L仍為低電平，則計數(shù)器COUNT生成高 電平信號，將計數(shù)器COUNT生成的高電平信號經(jīng)過非門后生成低電平的CS端口持續(xù)過壓保 護信號CS_0SP_L;
[0013] 邏輯和驅(qū)動輸出生成低電平有效的功率管柵極驅(qū)動信號GATE:將低電平的CS端口 持續(xù)過壓保護信號CS_0SP_L和初始化信號ENP_1 V，分別傳輸?shù)絉S觸發(fā)器的復(fù)位R端和置位S 端，生成低電平的錯誤信號Fault_L，將此信號與過流保護信號CS_0CP_L經(jīng)過與非門和非門 的處理后，生成低電平的低壓驅(qū)動信號DriVe_H，再將此信號通過驅(qū)動Driver，輸出功率管 柵極驅(qū)動信號GATE為低電平，關(guān)斷功率管。
[0014] 本實用新型解決上述第二個技術(shù)問題的技術(shù)方案是：一種輸出短路保護電路，包 括;控制器的CS端、控制器的GATE端、過壓比較單元、持續(xù)比較單元和驅(qū)動輸出單元
[0015] 所述的過壓比較單元，用于檢測控制器的電流檢測CS端電壓，并將預(yù)處理后的CS 端電壓與控制器內(nèi)部設(shè)定的CS端過壓閾值Vr ef_0SP進行比較，當CS端電壓超過CS過壓閾值 Vref _0SP時，生成低電平信號輸出；
[0016] 所述的持續(xù)比較單元，用于接收過壓比較器輸出的低電平信號，對低電平信號在 設(shè)定時長內(nèi)進行連續(xù)比較，當?shù)碗娖叫盘柕某掷m(xù)時長達到設(shè)定時長時，將低電平信號輸出 給驅(qū)動輸出單元；
[0017]所述的驅(qū)動輸出單元，用于接收持續(xù)比較單元輸出的低電平信號，并將其轉(zhuǎn)化為 驅(qū)動控制信號輸出，用以控制功率管的關(guān)斷。
[0018] 優(yōu)選地，所述的過壓比較單元包括CS過壓比較器CMP_0SP，電阻R、電容C、N溝道MOS 管麗、非門INV及與非門NAND。所述的CS過壓比較器CMP_0SP的正相輸入端與內(nèi)部比較基準 Vref_0SP相連，所述控制器的CS端與電阻R的一端相連，電阻R的另一端與電容C的正極板、N 溝道MOS管麗的漏極以及所述的CS過壓比較器CMP_0SP的負相輸入端相連，所述的電容C的 負極板接地VSS，所述的N溝道MOS管MN的襯底與源極相連，并接地VSS，所述的N溝道MOS管MN 的柵極與所述的非門INV的輸出端相連，所述的非門INV的輸入端與所述的與非門NAND的輸 出端相連，所述的與非門NAND的第一輸入端與控制器內(nèi)部的低壓驅(qū)動反饋信號Feedba Ck_L 相連，所述的與非門NAND的第二輸入端與控制器內(nèi)部的低壓驅(qū)動信號DriveJl相連。所述的 CS過壓比較器CMP_0SP的輸出端口為CS端口過壓信號CS_Fault_L。
[0019] 優(yōu)選地，所述的持續(xù)比較單元為計時單元，包括第一非門、D觸發(fā)器、第一與非門、 第二非門、第三非門、計數(shù)器和第四非門。所述的第一非門的輸入端與所述的過壓比較單元 的輸出端CS端口過壓信號CS_Fault_l4t號相連，所述的第一非門的輸出端與所述的D觸發(fā) 器的數(shù)據(jù)輸入端D相連，所述的D觸發(fā)器的觸發(fā)輸入端與控制器內(nèi)部的DriveJl信號相連，所 述的D觸發(fā)器的清零端與控制器內(nèi)部低壓初始化信號ENP_lv相連，所述的D觸發(fā)器的輸出端 Q與所述的第一與非門的第一輸入端相連，所述的第一與非門的第二輸入端與低壓初始化 信號ENP_lv相連，所述的第一與非門的輸出端與所述的第二非門的輸入端相連，所述的第 二非門的輸出端與所述的計數(shù)器的清零端口 CLR相連，所述的計數(shù)器的觸發(fā)輸入端與第三 非門的輸出端相連，所述的第三非門的輸入端與控制器內(nèi)部的低壓驅(qū)動信號DriveJl相連， 所述的計數(shù)器的輸出端與所述的第四非門的輸入端相連，所述的第四非門的輸出端作為持 續(xù)比較單元的輸出端口。
[0020] 優(yōu)選地，所述的驅(qū)動輸出單元包括RS觸發(fā)器、第二與非門、第五非門和驅(qū)動Driver 單元，所述的RS觸發(fā)器的觸發(fā)端口 S與低壓初始化信號ENP_lv相連，所述的RS觸發(fā)器的觸發(fā) 端口 R與所述的持續(xù)比較單元的輸出端口相連，所述的RS觸發(fā)器的輸出端口 Q與所述的第二 與非門的第二輸入端相連，所述的第二與非門的第一輸入端與控制器內(nèi)部的每周期過流保 護信號CS_0CP_l4t號相連，所述的第二與非門的輸出端與所述的第五非門的輸入端相連， 所述的第五非門的輸出端與驅(qū)動Driver單元的輸入端相連，所述的驅(qū)動Driver單元的輸出 端與所述控制器的功率管柵極驅(qū)動信號GATE端相連。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果：
[0022] 本實用新型巧妙地利用了持續(xù)比較單元，接收過壓比較器輸出的低電平信號，對 低電平信號在設(shè)定時長內(nèi)進行連續(xù)比較，當?shù)碗娖叫盘柕某掷m(xù)時長達到設(shè)定時長時將低電 平信號輸出給驅(qū)動輸出單元，進而關(guān)斷功率管。本實用新型既可以濾除噪聲干擾，避免其使 控制器誤關(guān)斷，抗干擾能力強，可靠性高，又可以保證在計時時間內(nèi)，功率管和副邊二極管 所承受的電流應(yīng)力不足夠使之損壞，可以應(yīng)用在大功率開關(guān)電源中。
【附圖說明】
[0023] 圖1為現(xiàn)有常用的副邊反饋控制的反激式開關(guān)電源；
[0024] 圖2為本實用新型第一實施例的電路圖；
[0025] 圖3為本實用新型第二實施例的電路圖。
【具體實施方式】
[0026] 為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施 例，對本實用新型進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實 用新型，并不用于限定本實用新型。
[0027] 實施例一
[0028]如圖2所示，為本實用新型實施例一的電路原理圖，一種輸出短路保護電路，包括： 過壓比較單元101、持續(xù)比較單元102、驅(qū)動輸出單元103。其中，持續(xù)比較單元102為計時單 J L 〇
[0029] 過壓比較單元101包括:CS過壓比較器CMP_0SP101，電阻RlOl、電容ClOUN溝道MOS 管麗101、非門INVlOl及與非門NAND10UCS過壓比較器CMP_0SP101的正相輸入端與控制器 內(nèi)部比較基準Vref_0SP相連，控制器的電流檢測引腳即CS端與電阻RlOl的一端相連，電阻 RlOl的另一端與電容ClOl的正極板、N溝道MOS管MNl 01的漏極以及CS過壓比較器CMP_ 0SP101的負相輸入端相連，電容ClOl的負極板接地VSS，N溝道MOS管MNlOl的襯底與源極相 連，并接地VSS，N溝道MOS管MNlOl的柵極與非門INVlOl的輸出端相連，非門INVlOl的輸入端 與非門NAND101的輸出端相連，與非門NAND101的第一輸入端與控制器內(nèi)部的低壓驅(qū)動反饋 信號Feedba Ck_L相連，與非門NAND101的第二輸入端與控制器內(nèi)部的低壓驅(qū)動信號DriveJl 相連。CS過壓比較器CMP_0SP101的輸出端作為過壓比較單元101的輸出CS端口過壓信號CS_ Fault_L〇
[0030] 持續(xù)比較單元102包括：非門INV102、D觸發(fā)器DFFlOl、非門INV103、與非門 NAND102、非門INV104、計數(shù)器⑶UNTlOl和非門INV105。非門INV102的輸入端與過壓比較單 元101的輸出端CS端□過壓信號CS_Fault_L，非門INV102的輸出端與D觸發(fā)器DFFlOl的數(shù)據(jù) 輸入端D相連，D觸發(fā)器DFFlOl的觸發(fā)輸入端與控制器內(nèi)部的低壓驅(qū)動信號Drive_H相連，D 觸發(fā)器DFFlOl的清零端與控制器內(nèi)部低壓初始化信號ENP_lv相連，D觸發(fā)器DFFlOl的輸出 端Q與與非門NAND102的第一輸入端相連，與非門NAND102的第二輸入端與低壓初始化信號 ENP_lv相連，與非門NAND102的輸出端與非門INV103的輸入端相連，非門INV103的輸出端與 計數(shù)器COUNT 101的清零端口 CLR相連，計數(shù)器⑶UNT101的觸發(fā)輸入端與非門INVl 04的輸出 端相連，非門INV104的輸入端與控制器內(nèi)部的低壓驅(qū)動信號DriveJl相連，計數(shù)器C0UNT101 的輸出端與非門INV105的輸入端相連，非門INV105的輸出端作為持續(xù)比較單元102的輸出 CS端口持續(xù)過壓保護信號CS_OSP_L。
[0031] 驅(qū)動輸出單元103包括:RS觸發(fā)器RS101、與非門NAND103、非門INV106和驅(qū)動單元 DriverlOl AS觸發(fā)器RSlOl的置位輸入端S與低壓初始化信號ENP_lv相連，RS觸發(fā)器RSlOl 的復(fù)位輸入端R與持續(xù)比較單元102的輸出CS端口持續(xù)過壓保護信號CS_0SP_L相連，RS觸發(fā) 器RSlOl的輸出端Q與與非門NAND103的第一輸入端相連，與非門NAND103的第二輸入端與內(nèi) 部過流保護信號CS_0CP_L相連，與非門NAND103的輸出端與非門INV106的輸入端相連，非門 INV106的輸出端與驅(qū)動單元DriverlOl的輸入端相連，驅(qū)動單元DriverlOl的輸出端作為驅(qū) 動輸出單元103的輸出功率管柵極驅(qū)動信號GATE。
[0032]本實施例的基本工作原理:如圖2所示，一旦輸出發(fā)生短路，控制器的CS端電壓會 很快上升，當控制器的CS端電壓經(jīng)過RC濾波以及由控制器內(nèi)部的低壓驅(qū)動反饋信號 Feedback_UP控制器內(nèi)部的低壓驅(qū)動信號DriveJl信號同為高電平的時間構(gòu)成的濾除開關(guān) 管導(dǎo)通瞬間由電容及整流管反向恢復(fù)時間產(chǎn)生的電流尖峰電路預(yù)處理后，若超過控制器的 內(nèi)部基準電壓Vref_0SP時，經(jīng)過過壓比較單元101后，輸出CS端口過壓信號CS_Fault_L為低 電平，將低電平的〇5_? &111〖_14言號經(jīng)過非門生成高電平作為D觸發(fā)器DFFlOl的數(shù)據(jù)輸入端， 在每個DriveJl下降沿，通過D觸發(fā)器DFFlOl的處理生成高電平，此高電平信號與控制器內(nèi) 部低壓初始化信號ENP_lv經(jīng)過與非門NAND102和非門INV103的處理后生成高電平，傳輸?shù)?計數(shù)器⑶UNT101的清零端CLR，計數(shù)器COUNT 101開始計時，經(jīng)過若干個周期的計時(計時時 間的長短要保證功率管和副邊整流二極管所承受的電流應(yīng)力不超過其最大值)后，若經(jīng)過 計數(shù)器COUNT 101的計時后，輸出為高電平，則將此高電平信號經(jīng)過非門INV105后，輸出低 電平的CS端口持續(xù)過壓保護信號CS_0SP_L，再將信號CS_0SP_L經(jīng)過RS觸發(fā)器RSlOl生成低 電平的錯誤信號Fault_L，由于在最小導(dǎo)通時間內(nèi)，過流保護信號CS_Fault_L信號為高電 平，非有效低電平，則將Fault_L信號與此時高電平的05_? &111丨_14言號經(jīng)過與非門NAND103 和非門INV106的處理后，生成低電平的低壓驅(qū)動信號Dri Ve_H，再將此信號送到驅(qū)動 DriverlOl，經(jīng)過驅(qū)動的處理，最終生成低電平的功率管柵極驅(qū)動信號GATE，將功率管關(guān)斷。 [0033] 實施例二
[0034]如圖3所示，與實施例一相比，區(qū)別在于持續(xù)比較單元202為計數(shù)單元，具體的，持 續(xù)比較單元202里的計數(shù)器C0UNT201是由三個級聯(lián)的D觸發(fā)器構(gòu)成，過壓比較單元201、驅(qū)動 輸出單元203與實施例一相同，僅在單元數(shù)字編號改成201和203加以區(qū)分，這里不再贅述。 [0035] 計數(shù)器C0UNT201包括:D觸發(fā)器DFF202、D觸發(fā)器DFF203和D觸發(fā)器DFF204，D觸發(fā)器 DFF202、D觸發(fā)器DFF203、D觸發(fā)器DFF204的清零端CLR接在一起，D觸發(fā)器DFF202的數(shù)據(jù)接收 端D與其輸出端CU目連，D觸發(fā)器DFF202的觸發(fā)輸入端作為計數(shù)器的輸入端，用于與非門 INV204的輸出端相連，以接入低壓驅(qū)動信號Drive_H;D觸發(fā)器DFF202的輸出端Q與D觸發(fā)器 DFF203的觸發(fā)輸入端相連，D觸發(fā)器DFF203的數(shù)據(jù)接收端D與其輸出端相連，D觸發(fā)器 DFF203的輸出端Q與D觸發(fā)器DFF204的觸發(fā)輸入端相連，D觸發(fā)器DFF204的數(shù)據(jù)接收端D與其 輸出端§相連，D觸發(fā)器DFF204的輸出端Q作為計數(shù)器C0UNT201的輸出。
[0036]本實施例與第一實施例相比，工作原理基本一致，區(qū)別在于:計數(shù)器C0UNT201采用 了三級D觸發(fā)器級聯(lián)的形式，是計數(shù)器C0UNT101的一種具體實現(xiàn)方式，當計數(shù)器C0UNT201連 續(xù)八個周期都檢測到CS端口過壓信號CS_Fault_IJ%低電平，則將生成的低電平的CS端口持 續(xù)過壓保護信號05_05?_14言號送到驅(qū)動輸出單元203生成功率管柵極驅(qū)動信號GATE為低電 平，關(guān)斷功率管。
[0037]本實用新型的實施方式不限于此，按照本實用新型的上述內(nèi)容，利用本領(lǐng)域的普 通技術(shù)知識和慣用手段，在不脫離本實用新型上述基本技術(shù)思想前提下，本實用新型還可 以做出其它多種形式的修改、替換或變更，均落在本實用新型權(quán)利保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種輸出短路保護電路，包括過壓比較單元，其特征在于:還包括預(yù)處理單元、持續(xù) 比較單元和驅(qū)動輸出單元， 所述預(yù)處理單元，與過壓比較單元連接，用于將控制器的CS端電壓通過RC濾波和前沿 消隱處理后，濾除CS端電壓上的干擾信號，以及濾除開關(guān)管導(dǎo)通瞬間的電流尖峰； 過壓比較單元，與持續(xù)比較單元連接，用于檢測控制器的電流檢測CS端電壓，并將CS端 電壓與控制器內(nèi)部設(shè)定的CS端過壓閾值Vr ef _OSP進行比較，當CS端電壓超過CS過壓閾值 Vref_OSP時，生成低電平信號輸出； 持續(xù)比較單元，與驅(qū)動輸出單元連接，用于接收過壓比較器輸出的低電平信號，對低電 平信號在設(shè)定時長內(nèi)進行連續(xù)比較，當?shù)碗娖叫盘柕某掷m(xù)時長達到設(shè)定時長時，將低電平 信號輸出給驅(qū)動輸出單元； 驅(qū)動輸出單元，用于接收持續(xù)比較單元輸出的低電平信號，并將其轉(zhuǎn)化為驅(qū)動控制信 號輸出，用以控制功率管的關(guān)斷。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出短路保護電路，其特征在于:所述持續(xù)比較單元，為計時 單元，通過對過壓比較器輸出的低電平信號進行設(shè)定時長的連續(xù)計數(shù)，當?shù)碗娖叫盘柕某?續(xù)計數(shù)時長達到設(shè)定時長時，將低電平信號輸出給驅(qū)動輸出單元。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸出短路保護電路，其特征在于:所述計時單元，包括第一非 門、第二非門、D觸發(fā)器、與非門、第三非門、計數(shù)器和第四非門，第一非門的輸入端與過壓比 較單元的輸出端相連，第一非門的輸出端與D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入端D相連;D觸發(fā)器的觸發(fā)輸 入端與控制器內(nèi)部的低壓驅(qū)動信號Drive_H相連，D觸發(fā)器的清零端CLR與控制器內(nèi)部低壓 初始化信號ENP_lv相連，D觸發(fā)器的輸出端Q與所述的與非門的第一輸入端相連，與非門的 第二輸入端與低壓初始化信號ENP_lv相連，與非門的輸出端與第二非門的輸入端相連，第 二非門的輸出端與計數(shù)器的清零端口 CLR相連，計數(shù)器的觸發(fā)輸入端與第三非門的輸出端 相連，第三非門的輸入端與控制器內(nèi)部的低壓驅(qū)動信號Drive_H相連，計數(shù)器的輸出端與第 四非門的輸入端相連，第四非門的輸出端作為計時單元的輸出端。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸出短路保護電路，其特征在于:所述計時單元里的計數(shù)器， 是由三個級聯(lián)的D觸發(fā)器構(gòu)成，即由D觸發(fā)器DFF202、D觸發(fā)器DFF203和D觸發(fā)器DFF204構(gòu)成， D觸發(fā)器DFF202、D觸發(fā)器DFF203、D觸發(fā)器DFF204的清零端CLR接在一起，D觸發(fā)器DFF202的 數(shù)據(jù)接收端D與其輸出端§相連，D觸發(fā)器DFF202的觸發(fā)輸入端作為計數(shù)器的輸入端，用于與 非門INV204的輸出端相連，以接入低壓驅(qū)動信號Drive_H;D觸發(fā)器DFF201的輸出端Q與D觸 發(fā)器DFF203的觸發(fā)輸入端相連，D觸發(fā)器DFF203的數(shù)據(jù)接收端D與其輸出端自相連，D觸發(fā)器 DFF203的輸出端Q與D觸發(fā)器DFF204的觸發(fā)輸入端相連，D觸發(fā)器DFF204的數(shù)據(jù)接收端D與其 輸出端◎相連，D觸發(fā)器DFF204的輸出端Q作為計數(shù)器的輸出。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出短路保護電路，其特征在于:所述預(yù)處理單元，將控制器 的電流檢測CS端口電壓通過短時間的RC濾波，用于濾除CS端口電壓上很短很小的尖峰干擾 信號，同時RC濾波還利用控制器內(nèi)部的低壓驅(qū)動反饋信號Feedba Ck_L和控制器內(nèi)部的低壓 驅(qū)動信號Drive_H同為高電平的時間，將CS端電壓拉低，用以濾除開關(guān)管導(dǎo)通瞬間由其電容 及體二極管在反向恢復(fù)時間所產(chǎn)生的電流尖峰。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的輸出短路保護電路，其特征在于:所述過壓比較單元的預(yù)處理 單元，包括電阻R、電容C、N溝道MOS管麗、邏輯非門INV及與非門NAND，電阻R的一端與控制器 的CS端相連，電阻R的另一端與電容C的正極板、N溝道MOS管MN的漏極以及過壓比較器的負 相輸入端相連;電容C的負極板接地;N溝道M0S管MN的襯底與源極相連，并接地;N溝道M0S管 MN的柵極與邏輯非門INV的輸出端相連，邏輯非門INV的輸入端與與非門NAND的輸出端相 連，與非門NAND的第一輸入端與控制器內(nèi)部的低壓驅(qū)動反饋信號Feedba Ck_L相連，與非門 NAND的第二輸入端與控制器內(nèi)部的低壓驅(qū)動信號Drive_H相連。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸出短路保護電路，其特征在于:所述驅(qū)動輸出單元包括RS觸 發(fā)器、第二與非門、第五非門和驅(qū)動單元，RS觸發(fā)器的觸發(fā)端S與低壓初始化信號ENP_lv相 連，RS觸發(fā)器的觸發(fā)端R與持續(xù)比較單元的輸出端相連，RS觸發(fā)器的輸出端Q與第二與非門 的第二輸入端相連，第二與非門的第一輸入端與控制器內(nèi)部的每周期過流保護信號CS_ 〇CP_l4t號相連，第二與非門的輸出端與第五非門的輸入端相連，第五非門的輸出端與驅(qū)動 單元的輸入端相連，所述的驅(qū)動單元的輸出端引出作為驅(qū)動輸出單元的輸出，用于與控制 器的柵極驅(qū)動電壓GATE端相連。
【文檔編號】H02M1/44GK205490119SQ201620102420
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月30日
【發(fā)明人】趙志偉, 唐盛斌
【申請人】深圳南云微電子有限公司