一種電壓模pwm型同步升壓dc-dc轉(zhuǎn)換器的限流電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電壓模升壓電路，尤其是一種電壓模PWM型同步升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的 限流電路。
【背景技術(shù)】
[0002] PWM型控制方式在DC-DC轉(zhuǎn)換器中使用普遍，具有以下優(yōu)點(diǎn)：電壓調(diào)整率高，線性 度好，輸出紋波小，適用于電流或電壓控制模式。電壓模PWM型DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器只有一個(gè) 電壓反饋閉環(huán)，采用PWM調(diào)制法，具有較好的抗噪聲裕量，單一反饋電壓環(huán)設(shè)計(jì)、調(diào)試比較 容易，對(duì)輸出負(fù)載變化有較好的響應(yīng)調(diào)節(jié)。但是由于單一的反饋電壓設(shè)計(jì)，沒(méi)有電流反饋， 對(duì)大電流負(fù)載限制有限。
[0003] 傳統(tǒng)電壓模PWM型同步升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器如圖1所示，外圍元器件由電感L、輸 出電容C QUT、反饋電阻Rl，R2、前饋電容CFB、及負(fù)載RL組成，芯片內(nèi)部包括基準(zhǔn)電壓Vref 產(chǎn)生電路、誤差放大器EAMP、PWM COMP電路、控制邏輯電路Control Logic、同步驅(qū)動(dòng)電路 Driver、功率開(kāi)關(guān)管VT及同步整流管SP。電壓型PWM模式同步升壓轉(zhuǎn)換器工作原理主要 是：輸出電壓V0經(jīng)過(guò)分壓電阻米樣后輸入到誤差放大器EAMP的輸入端，EAMP的另一輸入 端為基準(zhǔn)電壓電路提供的基準(zhǔn)電壓Vref，兩者之差被放大后作為PWM比較器的一輸入端， 并與控制器內(nèi)部的振蕩器產(chǎn)生的鋸齒波電壓進(jìn)行比較，PWM比較器的輸作為控制信號(hào)控制 功率開(kāi)關(guān)管及同步整流管的導(dǎo)通，以改變占空比，從而控制輸出電壓V0。
[0004] 從上述分析可知，此種反饋控制只響應(yīng)輸出負(fù)載電壓的變化。如果當(dāng)負(fù)載電流或 輸入電壓發(fā)生變化時(shí)，必須等到負(fù)載電壓發(fā)生了相應(yīng)變化后，電壓型PWM反饋控制才能起 作用。同時(shí)，因?yàn)镈C-DC變換器的電流流經(jīng)電感將使濾波電容上的電壓信號(hào)對(duì)電流信號(hào)產(chǎn) 生90度的相位延遲，這種延遲通常為一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)周期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決傳統(tǒng)電壓型PWM同步升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的限流問(wèn)題，本發(fā)明提供一種電壓 模PWM型同步升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器的限流電路，能夠?qū)崿F(xiàn)逐周期檢測(cè)功率管電流，實(shí)現(xiàn)過(guò)流保 護(hù)功率管的作用。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種電壓模PWM型同步升壓DC-DC轉(zhuǎn) 換器的限流電路，電壓模PWM型同步升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器包括芯片內(nèi)部電路和外圍器件，外 圍器件包括電感L、輸出電容C QUT、反饋分壓電阻R1和R2、前饋電容CFB以及負(fù)載RL，芯片內(nèi) 部電路包括基準(zhǔn)電壓Vref產(chǎn)生電路、誤差放大器EAMP、PWM比較器、控制邏輯電路Control Logic、同步驅(qū)動(dòng)電路Sync Driver、功率開(kāi)關(guān)管VT、同步整流管SP以及振蕩器0SC ;轉(zhuǎn)換器 輸出電壓V0經(jīng)過(guò)反饋分壓電阻Rl、R2采樣后連接誤差放大器EAMP的反相輸入端，誤差放 大器EAMP的同相輸入端連接帶隙電路提供的基準(zhǔn)電壓Vrefl，誤差放大器EAMP的輸出Ve 連接PWM比較器的反相輸入端，PWM比較器的同相輸入端連接振蕩器0SC輸出的三角波信 號(hào)，PWM比較器的輸出經(jīng)過(guò)控制邏輯電路Control Logic和同步驅(qū)動(dòng)電路Sync Driver后， 控制功率開(kāi)關(guān)管VT及同步整流管SP的導(dǎo)通，以改變占空比，從而控制轉(zhuǎn)換器的輸出電壓 V0 ；
[0007] 其特征在于：設(shè)置可調(diào)限流電路，該可調(diào)限流電路包括限流電阻RS、限流比較器 IUMITC0MP、電流采樣NM0S管VTS、電流采樣電阻RH、恒流源IR、控制開(kāi)關(guān)K和設(shè)置于PWM 比較器與控制邏輯電路Control Logic之間的限流邏輯單元R ;電流采樣NM0S管VTS的柵 極和漏極分別連接功率開(kāi)關(guān)管VT的柵極和漏極，電流采樣NM0S管VTS的源極連接限流比 較器IUMITC0MP的反向端和電流采樣電阻RH的一端，電流采樣電阻RH的另一端接地，限 流比較器ILIMITC0MP的同相端連接恒流源IR的輸出端和限流電阻RS的一端，限流電阻RS 的另一端接地，恒流源IR的輸入端連接轉(zhuǎn)換器的輸出電壓V0,限流比較器IUMITC0MP的輸 出和PWM比較器的輸出同時(shí)連接至限流邏輯單元R，限流邏輯單元R的輸出連接至控制邏輯 電路Control Logic,控制邏輯電路Control Logic的輸出經(jīng)過(guò)同步驅(qū)動(dòng)電路Sync Driver 控制功率開(kāi)關(guān)管VT的柵極NG，限流比較器IUMITC0MP的輸出還通過(guò)控制開(kāi)關(guān)K接地，控制 開(kāi)關(guān)K的控制端連接功率開(kāi)關(guān)管VT的柵極NG，NG為低電位時(shí)控制開(kāi)關(guān)K閉合，NG為高電 位時(shí)控制開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)；
[0008] 所述限流邏輯單元R包括PM0S管P1、P2、P3，NM0S管附、吧川3，反向器11、13，與 非門(mén)邏輯12 ;限流比較器IUMITC0MP的輸出LI連接PM0S管P2的柵極和NM0S管N2的柵 極，PWM比較器的輸出PWM0UT連接PM0S管P3的柵極和NM0S管N1的柵極，PM0S管P3的源 極和PM0S管P1的源極連接作為芯片供電電源的轉(zhuǎn)換器的輸出電壓V0, PM0S管P1的漏極 連接PM0S管P2的源極，PM0S管P2的漏極與PM0S管P3的漏極、NM0S管N1的漏極、反向器 II的輸入端以及與非門(mén)邏輯12的一個(gè)輸入端連接在一起，NM0S管N1的源極連接NM0S管 N2的漏極和NM0S管N3的漏極，NM0S管N2的源極和NM0S管N3的源極接地，NM0S管N3的 柵極與反向器II的輸出端和PM0S管P1的柵極連接在一起，與非門(mén)邏輯12的另一個(gè)輸入 端連接PWM比較器的輸出PWM0UT，與非門(mén)邏輯12的輸出連接反向器13的輸入端，反向器 13的輸出即為限流邏輯單元R的輸出LN，連接至控制邏輯電路Control Logic的輸入端。
[0009] 本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：能夠?qū)崿F(xiàn)逐周期檢測(cè)功率管VT的電流及快速 限制功率管VT電流過(guò)大的作用，可以通過(guò)調(diào)節(jié)外置限流電阻RS的大小實(shí)現(xiàn)限流值的設(shè)定。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)同步升壓轉(zhuǎn)換器；
[0011] 圖2是本發(fā)明帶有外置電阻可調(diào)限流的同步升壓轉(zhuǎn)換器；
[0012] 圖3是圖2中的限流邏輯單元R ;
[0013] 圖4是圖3實(shí)現(xiàn)邏輯功能方波圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 如圖1，現(xiàn)有技術(shù)電壓模PWM型同步升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器包括芯片內(nèi)部電路和外圍 器件，外圍器件包括電感L、輸出電容C OTT、反饋分壓電阻R1和R2、前饋電容CFB以及負(fù)載 RL，芯片內(nèi)部電路包括基準(zhǔn)電壓Vref產(chǎn)生電路、誤差放大器EAMP、PWM比較器、控制邏輯電 路Control Logic、同步驅(qū)動(dòng)電路Sync Driver、功率開(kāi)關(guān)管VT、同步整流管SP以及振蕩器 0SC ;轉(zhuǎn)換器輸出電壓V0經(jīng)過(guò)反饋分壓電阻R1、R2采樣后連接誤差放大器EAMP的反相輸入 端，誤差放大器EAMP的同相輸入端連接帶隙電路提供的基準(zhǔn)電壓Vref 1，誤差放大器EAMP 的輸出Ve連接PWM比較器的反相輸入端，PWM比較器的同相輸入端連接振蕩器OSC輸出 的三角波信號(hào)，PWM比較器的輸出經(jīng)過(guò)控制邏輯電路Control Logic和同步驅(qū)動(dòng)電路Sync Driver后，控制功