低功耗短路保護的降壓轉(zhuǎn)換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及開關(guān)電源領(lǐng)域，尤其是降壓型開關(guān)充電器。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前隨著移動手持設(shè)備越來越多，開關(guān)電源的應(yīng)用也越來越廣泛。開關(guān)電源一般 都需要短路保護功能，W防止短路時電流過大燒毀開關(guān)管。同時短路時，要求具有較低的功 耗，降低對前一級電源的消耗。
[0003] 目前，開關(guān)電源中的短路保護電路大都采用脈寬調(diào)制控制模式，通過限制上管的 峰值來達到短路保護的功能。由于運種控制模式只是限制電感電流的峰值，在短路狀態(tài)下 一直處于頻繁的保護與恢復狀態(tài)之間切換，主回路的工作電流仍然很大，導致?lián)p耗大，同時 可靠性比較低。
[0004] 還有部分開關(guān)電源短路保護采用打嗎模式，來降低短路時的功耗。實現(xiàn)方法:通過 檢測輸出電壓，當其低于某設(shè)定值時，發(fā)出短路保護信號，關(guān)閉開關(guān)管進入休眠模式。經(jīng)過 一段很長時間的延時后重新軟啟動，啟動過程若輸出電壓升高則判斷退出短路保護。否則 經(jīng)過一定時間的檢測啟動后，重新進入休眠模式。該實現(xiàn)方式，若要達到較低的短路功耗， 必須要求休眠時間和檢測時間具有較大的比例，因此需要忍片內(nèi)部有很長的延時電路，會 增加忍片的面積和成本，同時忍片會在短路的情況下不斷的軟起，導致可靠性降低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型提供一種低功耗短路保護的降壓轉(zhuǎn)換 器，W降低短路保護時開關(guān)電源的功耗，并且不會因需要較長時間的延時而增大體積和成 本。同時該電路可W實現(xiàn)自動檢測短路保護退出，提高降壓轉(zhuǎn)換器忍片的可靠性。本實用新 型采用的技術(shù)方案是：
[0006] 一種低功耗短路保護的降壓轉(zhuǎn)換器，包括上管Ml、下管M2，M1和M2均為開關(guān)管；
[0007] 上管Ml的輸入端接輸入電壓VIN，輸出端接下管M2的輸入端和電感Ll的一端，W及 谷底電流檢測模塊的輸入端；電感Ll的另一端接電阻Rl的一端并產(chǎn)生輸出電壓VOUT;電阻 Rl的另一端接電阻R2的一端并產(chǎn)生電壓VFB;下管M2和電阻R2的另一端接地；電壓VFB輸入 短路判斷比較器的反相輸入端、輸出電壓與基準比較器的反相輸入端、^及￥!^電壓放大器 的輸入端；
[000引短路判斷比較器的同相輸入端接參考電壓VREF2;輸出電壓與基準比較器的同相 輸入端接參考電壓VREFl;短路判斷比較器和輸出電壓與基準比較器的輸出端均連接一電 壓比較處理器的輸入端；電壓比較處理器的輸出端輸出電壓VCOMP并輸入PFM比較器的反相 輸入端;谷底電流檢測模塊的輸出端接PFM比較器的同相輸入端；
[0009] Vra電壓放大器的輸出端輸出信號VS冊RT并連接判斷觸發(fā)軟啟動模塊的反相輸入 端;判斷觸發(fā)軟啟動模塊為一個比較器;判斷觸發(fā)軟啟動模塊輸出信號EN并連接軟啟動模 塊的輸入端;軟啟動模塊的輸出端輸出斜坡電壓VSS;斜坡電壓VSS輸入判斷觸發(fā)軟啟動模 塊的同相輸入端和電壓比較處理器的輸入端；
[0010] PFM比較器的輸出端接固定導通時間模塊的輸入端和RS觸發(fā)器的S端；固定導通時 間模塊的輸出端接RS觸發(fā)器的R端;RS觸發(fā)器的Q端接邏輯控制模塊的輸入端;邏輯控制模 塊的兩個輸出端分別接上管Ml和下管M2的控制端。
[0011] 進一步地，VFB電壓放大器的輸入為電壓VFB，輸出電壓為5*V邸+0.7V。
[0012] 進一步地，參考電壓VREFl為0.6v;參考電壓VREF2為0.3v。
[0013] 本實用新型的優(yōu)點在于：
[0014] 1)短路期間的輸入功耗極低。保護期間不需要較長時間的延時電路來達到降低功 耗的目的。方案簡單，同時成本低廉。
[0015] 2)檢測短路保護期間，電感的上沖電流很小，提高了忍片短路器件的可靠性
[0016] 3)短路恢復后，保證忍片軟啟動，控制電感電流緩慢增加，防止其浪涌電流過大， 提高忍片的可靠性。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本實用新型專利的原理框圖。
[001引圖2為TON控制模式的原理時序圖。
[0019] 圖3為短路保護期間的原理時序圖。
[0020] 圖4為短路保護自動檢測的時序圖W及保護恢復的時序圖。
【具體實施方式】
[0021 ]下面結(jié)合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0022] 本實用新型提供一種低功耗短路保護的降壓轉(zhuǎn)換器，包括上管Ml、下管M2，M1和M2 均為開關(guān)管；
[0023] 上管Ml的輸入端接輸入電壓VIN，輸出端接下管M2的輸入端和電感Ll的一端，W及 谷底電流檢測模塊102的輸入端；電感Ll的另一端接電阻Rl的一端并產(chǎn)生輸出電壓VOUT;電 阻Rl的另一端接電阻R2的一端并產(chǎn)生電壓VFB;下管M2和電阻R2的另一端接地；電壓VFB輸 入短路判斷比較器108的反相輸入端、輸出電壓與基準比較器103的反相輸入端、W及￥!^電 壓放大器110的輸入端；
[0024] 短路判斷比較器108的同相輸入端接參考電壓VREF2;VREF2為0.3V;輸出電壓與基 準比較器103的同相輸入端接參考電壓VREFl ;VREF1為0.6V;短路判斷比較器108和輸出電 壓與基準比較器103的輸出端均連接一電壓比較處理器111的輸入端；電壓比較處理器111 的輸出端輸出電壓VCOMP并輸入PFM比較器107的反相輸入端;PFM是指脈沖頻率調(diào)制;谷底 電流檢測模塊102的輸出端接PFM比較器107的同相輸入端；
[0025] VFB電壓放大器110的輸出端輸出信號VS冊RT并連接判斷觸發(fā)軟啟動模塊109的反 相輸入端;判斷觸發(fā)軟啟動模塊109輸出信號EN并連接軟啟動模塊104的輸入端;軟啟動模 塊104的輸出端輸出斜坡電壓VSS;斜坡電壓VSS輸入判斷觸發(fā)軟啟動模塊109的同相輸入端 和電壓比較處理器111的輸入端；
[0026] PFM比較器107的輸出端接固定導通時間模塊106 (圖1中的TON模塊)的輸入端和RS 觸發(fā)器105的S端；固定導通時間模塊106的輸出端接RS觸發(fā)器105的R端;RS觸發(fā)器105的Q端 接邏輯控制模塊101的輸入端;邏輯控制模塊101的兩個輸出端分別接上管Ml和下管M2的控 制端。
[0027]本實用新型在原有開關(guān)電源的基礎(chǔ)上，提出了短路判斷比較器108,其輸入為基準 VREF2和反饋電壓VFB，輸出端控制VCOMP電壓，發(fā)生短路時將VCOMP電壓固定