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Pwm驅(qū)動電路的制作方法

文檔序號:7380720閱讀:215來源:國知局
Pwm驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種PWM驅(qū)動電路,該PWM驅(qū)動電路包括驅(qū)動模塊、高側(cè)前級驅(qū)動模塊、低側(cè)前級驅(qū)動模塊和過流保護電路,該過流保護電路包括電流探測模塊、過流檢測模塊和邏輯控制模塊。本發(fā)明通過電流探測模塊對驅(qū)動模塊中的高側(cè)驅(qū)動電流和低側(cè)驅(qū)動電流進行實時探測,獲取高側(cè)探測電流和低側(cè)探測電流,過流檢測模塊在高側(cè)探測電流大于高側(cè)設(shè)定值時輸出的高側(cè)電平發(fā)生翻轉(zhuǎn)和/或低側(cè)探測電流大于低側(cè)設(shè)定值時輸出的低側(cè)電平發(fā)生翻轉(zhuǎn),并通過邏輯控制模塊在高側(cè)電平和/或低側(cè)電平發(fā)生翻轉(zhuǎn)時輸出過流保護信號來達到過流保護目的,提高了電流的采樣精度,實現(xiàn)對PWM驅(qū)動電路有效地過流保護,同時降低電路功耗和設(shè)計成本。
【專利說明】PWM驅(qū)動電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路設(shè)計【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種PWM (Pulse WidthModulation,脈沖寬度調(diào)制)驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]幾乎所有的電子系統(tǒng)都規(guī)定了額定電流,正常工作條件下的電流不允許超過額定電流,不然會燒壞負載或系統(tǒng)內(nèi)部器件。合格的集成電路或者電子產(chǎn)品必須做好過流保護措施,這是驗證產(chǎn)品可靠性的一項重要指標。
[0003]現(xiàn)有的過流保護電路,工作模式基本上都是通過采樣電阻來采樣流經(jīng)電路負載的電流,再將采樣的電流轉(zhuǎn)換為電壓后,與預(yù)設(shè)好的電壓值通過比較器進行比較,輸出相應(yīng)的控制信號實現(xiàn)過流保護功能。然而,這種過流保護方案存在如下缺點:一是必須通過采樣電阻來探測電流,而電阻易受工藝、溫度等因素影響,采樣精度不能保證;二是必須有一個或多個高分辨率的比較器作電壓對比,比較器所占面積較大,整體電路的響應(yīng)速度也受到比較器的限制;三是多采用實時探測電流的工作模式,必須使探測電流電路隨時處于工作狀態(tài),功耗較大。以上缺點是現(xiàn)今過流保護技術(shù)亟待解決的問題。
[0004]上述內(nèi)容僅用于輔助理解本發(fā)明的技術(shù)方案,并不代表承認上述內(nèi)容是現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的是提供一種PWM驅(qū)動電路,旨在提高電流采樣精度,實現(xiàn)對PWM驅(qū)動電路有效地過流保護,降低電路功耗和設(shè)計成本。
[0006]為了達到上述目的,本發(fā)明提供一種PWM驅(qū)動電路,該PWM驅(qū)動電路包括驅(qū)動模塊、高側(cè)前級驅(qū)動模塊和低側(cè)前級驅(qū)動模塊,以及分別與所述驅(qū)動模塊、高側(cè)前級驅(qū)動模塊和低側(cè)前級驅(qū)動模塊連接的過流保護電路,所述過流保護電路包括:
[0007]電流探測模塊,用于根據(jù)所述高側(cè)前級驅(qū)動模塊和低側(cè)前級驅(qū)動模塊輸出的PWM信號,對所述驅(qū)動模塊中的高側(cè)驅(qū)動電流和低側(cè)驅(qū)動電流進行實時探測,并獲取高側(cè)探測電流和低側(cè)探測電流;
[0008]過流檢測模塊,用于接收所述電流探測模塊獲取到的高側(cè)探測電流和低側(cè)探測電流,且在所述高側(cè)探測電流大于高側(cè)設(shè)定值時輸出的高側(cè)電平發(fā)生翻轉(zhuǎn)和/或所述低側(cè)探測電流大于低側(cè)設(shè)定值時輸出的低側(cè)電平發(fā)生翻轉(zhuǎn);
[0009]邏輯控制模塊,用于對所述過流檢測模塊輸出的高側(cè)電平和低側(cè)電平進行邏輯綜合,且在所述高側(cè)電平和/或所述低側(cè)電平發(fā)生翻轉(zhuǎn)時輸出過流保護信號至所述高側(cè)前級驅(qū)動模塊和所述低側(cè)前級驅(qū)動模塊。
[0010]優(yōu)選地,所述電流探測模塊包括第一探測輸入端、第二探測輸入端、第一探測輸出端、第二探測輸出端,所述過流檢測模塊包括高側(cè)電流輸入端、低側(cè)電流輸入端、高側(cè)電平輸出端、低側(cè)電平輸出端、高側(cè)控制端和低側(cè)控制端,所述邏輯控制模塊包括高側(cè)電平輸入端、低側(cè)電平輸入端和邏輯輸出端;
[0011]所述第一探測輸入端、第二探測輸入端分別與所述驅(qū)動模塊的高側(cè)電流輸出端、低側(cè)電流輸出端對應(yīng)連接,所述第一探測輸出端、第二探測輸出端分別與所述高側(cè)電流輸入端、低側(cè)電流輸入端對應(yīng)連接;所述高側(cè)電平輸出端、低側(cè)電平輸出端分別與所述高側(cè)電平輸入端、低側(cè)電平輸入端對應(yīng)連接;所述邏輯輸出端經(jīng)由所述高側(cè)前級驅(qū)動模塊與所述驅(qū)動模塊的高側(cè)驅(qū)動端連接,且經(jīng)由所述低側(cè)前級驅(qū)動模塊與所述驅(qū)動模塊的低側(cè)驅(qū)動端連接;所述高側(cè)控制端分別與所述高側(cè)前級驅(qū)動模塊的控制信號輸出端和所述驅(qū)動模塊的高側(cè)驅(qū)動端連接,所述低側(cè)控制端分別與所述低側(cè)前級驅(qū)動模塊的控制信號輸出端和所述驅(qū)動模塊的低側(cè)驅(qū)動端連接。
[0012]優(yōu)選地,所述電流探測模塊包括第一 MOS管和第二 MOS管;
[0013]所述第一 MOS管的柵極分別與所述高側(cè)前級驅(qū)動模塊的控制信號輸出端和所述驅(qū)動模塊的高側(cè)驅(qū)動端連接,所述第一 MOS管的源極與所述驅(qū)動模塊的高側(cè)電流輸出端連接,所述第一 MOS管的漏極與所述過流檢測模塊的高側(cè)電流輸入端連接;
[0014]所述第二 MOS管的柵極分別與所述低側(cè)前級驅(qū)動模塊的控制信號輸出端和所述驅(qū)動模塊的低側(cè)驅(qū)動端連接,所述第二 MOS管的漏極與所述驅(qū)動模塊的低側(cè)電流輸出端,所述第二 MOS管的源極與所述過流檢測模塊的低側(cè)電流輸入端連接。
[0015]優(yōu)選地,所述第一 MOS管和第二 MOS管均為NMOS管。
[0016]優(yōu)選地,所述過流檢測模塊包括:
[0017]高側(cè)過流檢測單元,用于將接收到的所述高側(cè)探測電流與高側(cè)設(shè)定值比較,在所述高側(cè)探測電流大于高側(cè)設(shè)定值時控制輸出至所述邏輯模塊的高側(cè)電平發(fā)生翻轉(zhuǎn);
[0018]低側(cè)過流檢測單元,用于將接收到的所述低側(cè)探測電流與低側(cè)設(shè)定值比較,在所述低側(cè)探測電流大于低側(cè)設(shè)定值時控制輸出至所述邏輯模塊的低側(cè)電平發(fā)生翻轉(zhuǎn)。
[0019]優(yōu)選地,所述高側(cè)過流檢測單元包括第一電阻、第二電阻、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管和第十MOS管;
[0020]所述第三MOS管的柵極與所述第四MOS管的柵極連接,且分別與所述第三MOS管的漏極和所述第五MOS管的源極連接,所述第三MOS管的源極與所述驅(qū)動模塊的高側(cè)電流輸出端連接,且經(jīng)由所述第一電阻與一供電端連接;所述第五MOS管的柵極與所述第六MOS管的柵極連接,且分別與所述第五MOS管的漏極和所述第七MOS管的漏極連接;所述第七MOS管的柵極與所述第八MOS管的柵極連接,且連接第一偏置電壓輸入端,所述第七MOS管的源極與所述第九MOS管的漏極連接,所述第九MOS管的柵極與所述第十MOS管的柵極連接,且連接第二偏置電壓輸入端,所述第九MOS管的源極接地;
[0021]所述第四MOS管的源極經(jīng)由所述第二電阻與所述供電端連接,所述第四MOS管的漏極與所述第六MOS管的源極連接,所述第六MOS管的漏極與所述第八MOS管的漏極連接,且與所述邏輯控制模塊的高側(cè)電平輸入端連接,所述第八MOS管的源極與所述第十MOS管的漏極連接,所述第十MOS管的源極接地。
[0022]優(yōu)選地,所述低側(cè)過流檢測單元包括第三電阻、第四電阻、第十一 MOS管、第十二MOS管、第十三MOS管、第十四MOS管、第十五MOS管、第十六MOS管、第十七MOS管和第十八MOS 管;
[0023]所述第十一 MOS管的柵極與所述第十二 MOS管的柵極連接,且連接第三偏置電壓輸入端,所述第十一 MOS管的源極與所述供電端連接,所述第十一 MOS管的漏極與所述第十三MOS管的源極連接;所述第十三MOS管的柵極與所述第十四MOS管的柵極連接,且連接第四偏置電壓輸入端;所述第十五MOS管的柵極與所述第十六MOS管的柵極連接,且分別與所述第十三MOS管的漏極和所述第十五MOS管的漏極連接;所述第十七MOS管的柵極與所述第十八MOS管的柵極連接,且分別與所述第十五MOS管的源極和所述第十七MOS管的漏極連接,所述第十七MOS管的源極與驅(qū)動模塊的低側(cè)電流輸出端連接,且經(jīng)由所述第三電阻接地;[0024]所述第十二 MOS管的源極與所述供電端連接,所述第十二 MOS管的漏極與所述第十四MOS管的源極連接,所述第十四MOS管的漏極與所述第十六MOS管的漏極連接,且與所述邏輯控制模塊的低側(cè)電平輸入端連接,所述第十六MOS管的源極與所述第十八MOS管的漏極連接,所述第十八MOS管的源極經(jīng)由所述第四電阻接地。
[0025]優(yōu)選地,所述第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第十一 MOS管、第十二 MOS管、第十三MOS管和第十四MOS管均為PMOS管;
[0026]所述第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第十五MOS管、第十六MOS管、第十七MOS管和第十八MOS管均為NMOS管。
[0027]優(yōu)選地,所述邏輯控制模塊包括第一反相器、第二反相器和第三反相器和一或非門;
[0028]所述第一反相器的輸入端分別與所述第六MOS管的漏極和所述第八MOS管的漏極連接,所述第一反相器的輸出端與所述第二反相器的輸入端連接,所述第二反相器的輸出端與所述或非門的第一輸入端連接;
[0029]所述第三反相器的輸入端分別與所述第十四MOS管的漏極和所述第十六MOS管的漏極連接,所述第三反相器的輸出端與所述或非門的第二輸入端連接;
[0030]所述或非門的輸出端經(jīng)由所述高側(cè)前級驅(qū)動模塊與所述驅(qū)動模塊的高側(cè)驅(qū)動端連接,且經(jīng)由所述低側(cè)前級驅(qū)動模塊與所述驅(qū)動模塊的低側(cè)驅(qū)動端連接。
[0031 ] 本發(fā)明提供的PWM驅(qū)動電路,通過電流探測模塊根據(jù)高側(cè)前級驅(qū)動模塊和低側(cè)前級驅(qū)動模塊輸出的PWM信號,對驅(qū)動模塊中的高側(cè)驅(qū)動電流和低側(cè)驅(qū)動電流進行實時探測,獲取高側(cè)探測電流和低側(cè)探測電流,并將獲取到的高側(cè)探測電流和低側(cè)探測電流輸出至過流檢測模塊,過流檢測模塊在高側(cè)探測電流大于高側(cè)設(shè)定值時輸出的高側(cè)電平發(fā)生翻轉(zhuǎn)和/或低側(cè)探測電流大于低側(cè)設(shè)定值時輸出的低側(cè)電平發(fā)生翻轉(zhuǎn),邏輯控制模塊在高側(cè)電平和/或低側(cè)電平發(fā)生翻轉(zhuǎn)時輸出過流保護信號至高側(cè)前級驅(qū)動模塊和低側(cè)前級驅(qū)動模塊,切斷高側(cè)前級驅(qū)動模塊和低側(cè)前級驅(qū)動模塊的工作,進而切斷驅(qū)動模塊的工作,達到過流保護目的,提高了電流的采樣精度,實現(xiàn)對PWM驅(qū)動電路有效地過流保護,同時降低電路功耗和設(shè)計成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明PWM驅(qū)動電路較佳實施例的原理框圖;
[0033]圖2為本發(fā)明PWM驅(qū)動電路較佳實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例,參照附圖做進一步說明?!揪唧w實施方式】
[0035]以下結(jié)合說明書附圖及具體實施例進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。應(yīng)當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
[0036]參照圖1,圖1為本發(fā)明PWM驅(qū)動電路較佳實施例的原理框圖。
[0037]本發(fā)明較佳實施例提供一種PWM驅(qū)動電路,該PWM驅(qū)動電路包括過流保護電路10、驅(qū)動模塊20、高側(cè)前級驅(qū)動模塊30和低側(cè)前級驅(qū)動模塊40,該過流保護電路10分別與驅(qū)動模塊20、高側(cè)前級驅(qū)動模塊30和低側(cè)前級驅(qū)動模塊40連接,實時探測驅(qū)動模塊20中的高側(cè)驅(qū)動電流和低側(cè)驅(qū)動電流,以對驅(qū)動模塊20進行過流保護,該過流保護電路10包括電流探測模塊11、過流檢測模塊12和邏輯控制模塊13。
[0038]電流探測模塊11用于根據(jù)高側(cè)前級驅(qū)動模塊30和低側(cè)前級驅(qū)動模塊40輸出的PWM信號(包括第一 PWM信號Vpwm1、第二 PWM信號VPWM2),對驅(qū)動模塊20中的高側(cè)驅(qū)動電流和低側(cè)驅(qū)動電流進行實時探測,并獲取高側(cè)探測電流Ih和低側(cè)探測電流込。
[0039]過流檢測模塊12用于接收電流探測模塊11獲取到的高側(cè)探測電流Ih和低側(cè)探測電流Iy且在高側(cè)探測電流Ih大于高側(cè)設(shè)定值時輸出的高側(cè)電平Zh發(fā)生翻轉(zhuǎn)和/或低側(cè)探測電流k大于低側(cè)設(shè)定值時輸出的低側(cè)電平\發(fā)生翻轉(zhuǎn)。
[0040]邏輯控制模塊13用于對過流檢測模塊12輸出的高側(cè)電平Zh和低側(cè)電平&進行邏輯綜合,且在高側(cè)電平Z1^P /或低側(cè)電平A發(fā)生翻轉(zhuǎn)時輸出過流保護信號至高側(cè)前級驅(qū)動模塊30和低側(cè)前級驅(qū)動模塊40。
[0041]具體地,電流探測模塊11包括第一探測輸入端、第二探測輸入端、第一探測輸出端、第二探測輸出端,過流檢測模塊12包括高側(cè)電流輸入端、低側(cè)電流輸入端、高側(cè)電平輸出端、低側(cè)電平輸出端、高側(cè)控制端和低側(cè)控制端,邏輯控制模塊13包括高側(cè)電平輸入端、低側(cè)電平輸入端和邏輯輸出端。
[0042] 電流探測模塊11的第一探測輸入端、第二探測輸入端分別與驅(qū)動模塊20的高側(cè)電流輸出端、低側(cè)電流輸出端對應(yīng)連接,電流探測模塊11的第一探測輸入端用于輸入獲取到的高側(cè)探測電流IH,電流探測模塊11的第二探測輸入端用于輸入獲取到的低側(cè)探測電流Iu電流探測模塊11的第一探測輸出端、第二探測輸出端分別與過流檢測模塊12的高側(cè)電流輸入端、低側(cè)電流輸入端對應(yīng)連接,電流探測模塊11的第一探測輸出端用于將高側(cè)探測電流Ih輸出至過流檢測模塊12的高側(cè)電流輸入端,電流探測模塊11的第二探測輸出端用于將低側(cè)探測電流k輸出至過流檢測模塊12的低側(cè)電流輸入端;過流檢測模塊12的高側(cè)電平輸出端、低側(cè)電平輸出端分別與邏輯控制模塊13的高側(cè)電平輸入端、低側(cè)電平輸入端對應(yīng)連接,過流檢測模塊12的高側(cè)電平輸出端用于輸出高側(cè)電平Zh至邏輯控制模塊13的高側(cè)電平輸入端,過流檢測模塊12的低側(cè)電平輸出端用于輸出低側(cè)電平A至邏輯控制模塊13的低側(cè)電平輸入端;邏輯控制模塊13的邏輯輸出端經(jīng)由高側(cè)前級驅(qū)動模塊30與驅(qū)動模塊20的高側(cè)驅(qū)動端連接,且經(jīng)由低側(cè)前級驅(qū)動模塊40與驅(qū)動模塊20的低側(cè)驅(qū)動端連接,邏輯控制模塊13的邏輯輸出端用于輸出邏輯電平OUT至高側(cè)前級驅(qū)動模塊30和低側(cè)前級驅(qū)動模塊40,當驅(qū)動模塊20中高側(cè)驅(qū)動電流和低側(cè)驅(qū)動電流過流時,邏輯電平OUT作為過流保護信號輸出至高側(cè)前級驅(qū)動模塊30和低側(cè)前級驅(qū)動模塊40 ;過流檢測模塊12的高側(cè)控制端分別與高側(cè)前級驅(qū)動模塊30的控制信號輸出端和驅(qū)動模塊20的高側(cè)驅(qū)動端連接,高側(cè)前級驅(qū)動模塊30的控制信號輸出端分別輸出第一PWM信號Vpwmi至過流檢測模塊12的高側(cè)控制端和驅(qū)動模塊20的高側(cè)驅(qū)動端連接;過流檢測模塊12的低側(cè)控制端分別與低側(cè)前級驅(qū)動模塊40的控制信號輸出端和驅(qū)動模塊20的低側(cè)驅(qū)動端連接,低側(cè)前級驅(qū)動模塊40的控制信號輸出端分別輸出第二 PWM信號Vpwm2至過流檢測模塊12的低側(cè)控制端驅(qū)動模塊20的低側(cè)驅(qū)動端。
[0043]在本實施例中,高側(cè)前級驅(qū)動模塊30和低側(cè)前級驅(qū)動模塊40所輸出的PWM信號相位相反,控制驅(qū)動模塊20和電流探測模塊11的工作狀態(tài),而且使得電流探測模塊11的工作狀態(tài)跟隨驅(qū)動模塊20的工作狀態(tài),電流探測模塊11根據(jù)高側(cè)前級驅(qū)動模塊30和低側(cè)前級驅(qū)動模塊40輸出的PWM信號,對驅(qū)動模塊20中的高側(cè)驅(qū)動電流和低側(cè)驅(qū)動電流進行實時探測,獲取高側(cè)探測電流Ih和低側(cè)探測電流l.,并將獲取到的高側(cè)驅(qū)動電流和低側(cè)驅(qū)動電流輸出至過流檢測模塊12。過流檢測模塊12將電流探測模塊11輸出的高側(cè)探測電流Ih與高側(cè)設(shè)定值(即高側(cè)過流保護點的電流閥值)進行比較,當高側(cè)探測電流Ih小于高側(cè)設(shè)定值時,過流檢測模塊12的高側(cè)電平輸出端輸出的高側(cè)電平Zh為低電平,當高側(cè)探測電流Ih大于高側(cè)設(shè)定值時,過流檢測模塊12的高側(cè)電平輸出端輸出的高側(cè)電平Zh發(fā)生翻轉(zhuǎn),變?yōu)楦唠娖?;同時將電流探測模塊11輸出的低側(cè)探測電流L與低側(cè)設(shè)定值(即低側(cè)過流保護點的電流閥值)進行比較,當?shù)蛡?cè)探測電流k小于低側(cè)設(shè)定值時,過流檢測模塊12的低側(cè)電平輸出端輸出的低側(cè)電平\為高電平,當?shù)蛡?cè)探測電流k大于低側(cè)設(shè)定值時,過流檢測模塊12的低側(cè)電平輸出端輸出的低側(cè)電平\發(fā)生翻轉(zhuǎn),變?yōu)榈碗娖?。邏輯控制模塊13對過流檢測模塊12輸出的高側(cè)電平Zh和低側(cè)電平\進行邏輯綜合,當高側(cè)電平Zh和低側(cè)電平A都沒有發(fā)生翻轉(zhuǎn)時,驅(qū)動模塊20沒有過流,邏輯控制模塊13輸出高電平信號;當高側(cè)電平Zh和/或低側(cè)電平\發(fā)生翻轉(zhuǎn)時,驅(qū)動模塊20出現(xiàn)過流現(xiàn)象,邏輯控制模塊13輸出低電平信號,該低電平信號為過流保護信號。
[0044]本發(fā)明的PWM驅(qū)動電路,通過過流保護電路10中的電流探測模塊11根據(jù)高側(cè)前級驅(qū)動模塊30和低側(cè)前級驅(qū)動模塊40輸出的PWM信號,對驅(qū)動模塊20中的高側(cè)驅(qū)動電流和低側(cè)驅(qū)動電流進行實時探測,獲取高側(cè)探測電流Ih和低側(cè)探測電流Iy并將獲取到的高側(cè)探測電流Ih和低側(cè)探測電流k輸出至過流檢測模塊12,過流檢測模塊12在高側(cè)探測電流Ih大于高側(cè)設(shè)定值時輸出的高側(cè)電平Zh發(fā)生翻轉(zhuǎn)和/或低側(cè)探測電流k大于低側(cè)設(shè)定值時輸出的低側(cè)電平\發(fā)生翻轉(zhuǎn),邏輯控制模塊13在高側(cè)電平Zh和/或低側(cè)電平\發(fā)生翻轉(zhuǎn)時輸出過流保護信號至高側(cè)前級驅(qū)動模塊30和低側(cè)前級驅(qū)動模塊40,切斷高側(cè)前級驅(qū)動模塊30和低側(cè)前級驅(qū)動模塊40的工作,進而切斷驅(qū)動模塊20的工作,達到過流保護目的,提高了電流的采樣精度,實現(xiàn)對PWM驅(qū)動電路有效地過流保護,同時降低電路功耗和設(shè)計成本。
[0045]再參照圖2,圖2為本發(fā)明PWM驅(qū)動電路較佳實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]如圖2所示,電流探測模塊11包括第一 MOS管Ml和第二 MOS管M2。在本實施例中第一 MOS管Ml和第二 MOS管M2均為NMOS管。
[0047]第一 MOS管Ml的柵極分別與高側(cè)前級驅(qū)動模塊30的控制信號輸出端和驅(qū)動模塊20的高側(cè)驅(qū)動端連接,第一 MOS管Ml的源極與驅(qū)動模塊20的高側(cè)電流輸出端連接,第一MOS管Ml的漏極與過流檢測模塊12的高側(cè)電流輸入端連接;
[0048]第二 MOS管M2的柵極分別與低側(cè)前級驅(qū)動模塊40的控制信號輸出端和驅(qū)動模塊20的低側(cè)驅(qū)動端連接,第二 MOS管M2的漏極與驅(qū)動模塊20的低側(cè)電流輸出端,第二 MOS管M2的源極與過流檢測模塊12的低側(cè)電流輸入端連接。
[0049]如圖2所示,過流檢測模塊12包括高側(cè)過流檢測單元121和低側(cè)過流檢測單元122 ;高側(cè)過流檢測單元121用于將接收到的高側(cè)探測電流Ih與高側(cè)設(shè)定值比較,在高側(cè)探測電流Ih大于高側(cè)設(shè)定值時控制輸出至邏輯模塊的高側(cè)電平Zh發(fā)生翻轉(zhuǎn);低側(cè)過流檢測單元122用于將接收到的低側(cè)探測電流k與低側(cè)設(shè)定值比較,在低側(cè)探測電流k大于低側(cè)設(shè)定值時控制輸出至邏輯模塊的低側(cè)電平\發(fā)生翻轉(zhuǎn)。[0050]具體地,高側(cè)過流檢測單元121包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5、第六MOS管M6、第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M9和第十MOS管MlO ;在本實施例中,第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5和第六MOS管M6均為PMOS管,第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M9、第十MOS管MlO均為NMOS管。
[0051]第三MOS管M3的柵極與第四MOS管M4的柵極連接,且分別與第三MOS管M3的漏極和第五MOS管M5的源極連接,第三MOS管M3的源極與驅(qū)動模塊20的高側(cè)電流輸出端連接,且經(jīng)由第一電阻Rl與供電端Vin連接,供電端輸入供電電壓VDD ;第五MOS管M5的柵極與第六MOS管M6的柵極連接,且分別與第五MOS管M5的漏極和第七MOS管M7的漏極連接;第七MOS管M7的柵極與第八MOS管M8的柵極連接,且連接第一偏置電壓輸入端,第一偏置電壓輸入端用于提供第一偏置電壓VbI,第七MOS管M7的源極與第九MOS管M9的漏極連接,第九MOS管M9的柵極與第十MOS管MlO的柵極連接,且連接第二偏置電壓輸入端,第二偏置電壓輸入端用于提供第二偏置電壓Vb2,第九MOS管M9的源極接地。
[0052]第四MOS管M4的源極經(jīng)由第二電阻R2與供電端Vin連接,第四MOS管M4的漏極與第六MOS管M6的源極連接,第六MOS管M6的漏極與第八MOS管M8的漏極連接,且與邏輯控制模塊13的高側(cè)電平輸入端連接,第八MOS管M8的源極與第十MOS管MlO的漏極連接,第十MOS管MlO的源極接地。
[0053]具體地,低側(cè)過流檢測單元122包括第三電阻R3、第四電阻R4、第十一MOS管Mil、第十二 MOS管M12、第十三MOS管M13、第十四MOS管M14、第十五MOS管M15、第十六MOS管M16、第十七MOS管M17和第十八MOS管M18 ;在本實施例中,第十一 MOS管Ml1、第十二 MOS管M12、第十三MOS管M13和第十四MOS管M14均為PMOS管,第十五MOS管M15、第十六MOS管M16、第十七MOS管M17和第十八MOS管M18均為NMOS管。
[0054]第^^一 MOS管Mll的柵極與第十二 MOS管M12的柵極連接,且連接第三偏置電壓輸入端,第三偏置電壓輸入端用于提供第三偏置電壓Vb3,第^ MOS管Mll的源極與供電端Vin連接,第十一 MOS管Ml I的漏極與第十三MOS管M13的源極連接;第十三MOS管M13的柵極與第十四MOS管M14的柵極連接,且連接第四偏置電壓輸入端,第四偏置電壓輸入端用于提供第四偏置電壓Vb4 ;第十五MOS管M15的柵極與第十六MOS管M16的柵極連接,且分別與第十三MOS管M13的漏極和第十五MOS管M15的漏極連接;第十七MOS管M17的柵極與第十八MOS管M18的柵極連接,且分別與第十五MOS管M15的源極和第十七MOS管M17的漏極連接,第十七MOS管M17的源極與驅(qū)動模塊20的低側(cè)電流輸出端連接,且經(jīng)由第三電阻R3接地。
[0055]第十二 MOS管M12的源極與供電端Vin連接,第十二 MOS管M12的漏極與第十四MOS管M14的源極連接,第十四MOS管M14的漏極與第十六MOS管M16的漏極連接,且與邏輯控制模塊13的低側(cè)電平輸入端連接,第十六MOS管M16的源極與第十八MOS管M18的漏極連接,第十八MOS管M18的源極經(jīng)由第四電阻R4接地。
[0056]如圖2所示邏輯控制模塊13包括第一反相器INV1、第二反相器INV2和第三反相器INV3和一或非門N0R。[0057]第一反相器INVl的輸入端分別與第六MOS管M6的漏極和第八MOS管M8的漏極連接,第一反相器INVl的輸出端與第二反相器INV2的輸入端連接,第二反相器INV2的輸出端與或非門NOR的第一輸入端連接;第三反相器INV3的輸入端分別與第十四MOS管M14的漏極和第十六MOS管M16的漏極連接,第三反相器INV3的輸出端與或非門NOR的第二輸入端連接;或非門NOR的輸出端經(jīng)由高側(cè)前級驅(qū)動模塊30與驅(qū)動模塊20的高側(cè)驅(qū)動端連接,且經(jīng)由低側(cè)前級驅(qū)動模塊40與驅(qū)動模塊20的低側(cè)驅(qū)動端連接。
[0058]本發(fā)明PWM驅(qū)動電路的工作原理具體描述如下:
[0059]在電路正常工作情況下,高側(cè)前級驅(qū)動模塊30輸出第一 PWM信號VPWM1,低側(cè)前級驅(qū)動模塊40輸出第二 PWM信號VPWM2,第一 PWM信號Vpwmi和第二 PWM信號Vpwm2相位相反,第一 PWM信號Vpwmi分別輸出至第一 MOS管Ml的柵極和驅(qū)動模塊20中的高側(cè)驅(qū)動功率管匪1的柵極,從而在第一 PWM信號Vpwmi為高電平時,第一 MOS管Ml和高側(cè)驅(qū)動功率管匪I同時導(dǎo)通,第一 MOS管Ml采樣流過高側(cè)驅(qū)動功率管匪I的高側(cè)驅(qū)動電流,獲取高側(cè)探測電流IH,在第一 PWM信號Vpwmi為低電平時,第一 MOS管Ml和高側(cè)驅(qū)動功率管匪I同時截止;第二 PWM信號Vpwm2分別輸出至第二 MOS管M2的柵極和驅(qū)動模塊20中的低側(cè)驅(qū)動功率管NM2的柵極,從而在第二 PWM信號Vpwm2為低電平時,第二 MOS管M2和低側(cè)驅(qū)動功率管匪2同時截止,在第二 PWM信號Vpwm2為高電平時,第二 MOS管M2和低側(cè)驅(qū)動功率管匪2同時導(dǎo)通,第二 MOS管M2采樣流過低側(cè)驅(qū)動功率管NM2的低側(cè)驅(qū)動電流,獲取低側(cè)探測電流L。由于第一 MOS管Ml在高側(cè)驅(qū)動功率管匪I工作時才工作,第二 MOS管M2在低側(cè)驅(qū)動功率管匪2工作時才工作,避免電流探測模塊11 一直處于工作狀態(tài),節(jié)省了電流探測模塊11的功耗。
[0060]本發(fā)明實施例設(shè)置第一 MOS管Ml的寬長比(WM1/LM1)遠遠小于高側(cè)驅(qū)動功率管匪I的寬長比(WNM1/LNM1),第二 MOS管M2的寬長比(Wm2Am2)遠遠小于低側(cè)驅(qū)動功率管匪2的寬長比(WNM2/LM2)。當高側(cè)驅(qū)動部分正常工作時,第一MOS管Ml和高側(cè)驅(qū)動功率管匪I同時導(dǎo)通,由于第一 MOS管Ml的寬長比遠遠小于高側(cè)驅(qū)動功率管匪I的寬長比,將有很小比例的高側(cè)驅(qū)動電流作為高側(cè)探測電流Ih流經(jīng)第一 MOS管Ml,例如,當(WM1/LNM1) / (ffM1/LM1) =n (例如n=20000),即高側(cè)驅(qū)動功率管匪I的寬長比為第一 MOS管Ml的寬長比的20000倍時,則有INM1=nIM1=nIH (其中,Inmi為流過高側(cè)驅(qū)動功率管匪I的電流,即高側(cè)驅(qū)動電流,Imi為流過第一 MOS管Ml的電流,即高側(cè)探測電流IH),由于高側(cè)探測電流Ih遠遠小于高側(cè)驅(qū)動電流,因此,第一 MOS管Ml的功耗遠遠小于高側(cè)驅(qū)動功率管NMl的功耗。當?shù)蛡?cè)驅(qū)動部分正常工作時,第二 MOS管M2和低側(cè)驅(qū)動功率管匪2同時導(dǎo)通,由于第二 MOS管M2的寬長比遠遠小于低側(cè)驅(qū)動功率管NM2的寬長比,將有很小比例的低側(cè)驅(qū)動電流作為低側(cè)探測電流L流經(jīng)第二 MOS 管 M2,例如,當(WM2/LNM2)/(ffM2/LM2)=n (例如 n=20000)時,則 1腿2=1^2=1^ (其中,Inm2為流過低側(cè)驅(qū)動功率管匪2的電流,即低側(cè)驅(qū)動電流,Im2為流過第二 MOS管M2的電流,即低側(cè)探測電流IJ,由于低側(cè)探測電流L遠遠小于低側(cè)驅(qū)動電流,因此,第二 MOS管M2的功耗遠遠小于低側(cè)驅(qū)動功率管NM2的功耗。
[0061]根據(jù)PWM模式的工作原理,驅(qū)動模塊20中高側(cè)驅(qū)動部分和低側(cè)驅(qū)動部分輸出的PWM信號(VPWM1、VPWM2)為反相信號,高側(cè)驅(qū)動功率管Wl和低側(cè)驅(qū)動功率管匪2交替導(dǎo)通,且第一 MOS管Ml跟隨高側(cè)驅(qū)動功率管匪I的工作狀態(tài),第二 MOS管M2跟隨低側(cè)驅(qū)動功率管匪2的工作狀態(tài),節(jié)省電流探測模塊11的功耗,本發(fā)明的電流探測模塊11只由第一 MOS管Ml和第二MOS管M2構(gòu)成,與傳統(tǒng)的利用采樣電阻將采樣到的電流轉(zhuǎn)化為電壓的工作模式不同,電路結(jié)構(gòu)簡單,電流的探測精度得到提高,降低電路設(shè)計成本。
[0062]在本實施例中,設(shè)定R2=kR2,R4=mR3,其中為R1第一電阻Rl的阻值,R2為第二電阻R2的阻值,R3第三電阻R3的阻值,R4第四電阻R4的阻值,k、m為大于I的正整數(shù);第一偏置電壓輸入端輸入第一偏置電壓Vbl,第二偏置電壓輸入端輸入第二偏置電壓Vb2,為電路的第一支路、第二支路分別提供第一支路電流Il和第二支路電流12,且Il=I2=Ib,Ib為一固定電壓值;第三偏置電壓輸入端輸入第三偏置電壓Vb3,第四偏置電壓輸入端輸入第四偏置電壓Vb4,為電路的第三支路、第四支路分別提供第三支路電流13和第二支路電流14,且I3=I4=Ib,Ib為一固定電壓值。從而當?shù)谝黄秒妷篤bl、第二偏置電壓Vb2、第三偏置電壓Vb3和第四偏置電壓Vb4輸入時,第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M9和第十MOS管MlO均導(dǎo)通,而第^^一 MOS管Mil、第十二 MOS管M12、第十三MOS管M13和第十四MOS管M14均截止。
[0063]圖2中,在未進行過流保護,即驅(qū)動模塊20中高側(cè)電流和低側(cè)電流都沒有過流時,Vl節(jié)點處電壓Vl=VDD-1 I*R1;V2節(jié)點處電壓V2=VDD_I2*R2,故V1>V2。此時,第三MOS管M3和第五MOS管M5導(dǎo)通,第一支路處于導(dǎo)通狀態(tài),而第四MOS管M4和第六MOS管M6未導(dǎo)通,供電電壓VDD不能通過第四MOS管M4和第六MOS管M6直接傳遞至過流檢測模塊12高側(cè)電平輸出端,由于第八MOS管M8和第十MOS管MlO導(dǎo)通,此時過流檢測模塊12的高側(cè)電平輸出端輸出的高側(cè)電平Zh為低電平。
[0064]由于第一 MOS管Ml獲取的高側(cè)探測電流Ih流入Vl節(jié)點處,使得第一支路電流Il不斷增加,因此Vl節(jié)點處電壓也不斷增加,當高側(cè)探測電流Ih達到高側(cè)設(shè)定值,即驅(qū)動模塊20中的高側(cè)電流出現(xiàn)過流時,V1=V2,此時第四MOS管M4和第六MOS管M6導(dǎo)通,將第六MOS管M6的漏極電壓,即過流檢測模塊12的高側(cè)電平輸出端處電壓拉高,過流檢測模塊12的高側(cè)電平輸出端輸出的高側(cè)電平Zh翻轉(zhuǎn)為高電平。
[0065]Vl 節(jié)點處由下式得到=VI=VDD-(I1-1h)^1,即 Vl=VDD-(Ib-111)^1, V2 節(jié)點處由下式得至Ij:V2=VDD-11*R2,即 V2=VDD-1b*R2,當 V1=V2 時,Ia=Ib^(R2ZR1)-1b,由于 Ib 的值不變,因此通過設(shè)定第一電阻Rl的阻值R1和第二電阻R2的阻值R2的比例可以設(shè)定IH,即可以設(shè)定高側(cè)的保護點電流閾值。又由于INM1=nIM1=nIH,從而可以根據(jù)需要通過計算直接設(shè)定需要高側(cè)的保護點電流閾值的大小,例如假設(shè)Ib是5uA電流,欲保護6A的電流,Ih是30uA,則由上式可以計算出民/%=7,也就是說設(shè)置R2=TR1就達到設(shè)計目的了。
[0066]同理,在未進行過流保護時,V3節(jié)點處電壓V3=VDD_I3*R3,V4節(jié)點處電壓V4=VDD-4*R4,故V3>V4。此時,第十一 MOS管Mll和第十三MOS管M13未導(dǎo)通,而第十二 MOS管M12和第十四MOS管M14導(dǎo)通,第四支路處于導(dǎo)通狀態(tài),供電電壓VDD能夠通過第十二MOS管M12和第十四MOS管M14直接傳遞至過流檢測模塊12的低側(cè)電平輸出端,此時過流檢測模塊12的低側(cè)電平輸出端輸出的低側(cè)電平\為高電平。
[0067]由于第二 MOS管M2獲取的低側(cè)探測電流込流入V3節(jié)點處,使得第三支路電流13不斷增加,因此V3節(jié)點處電壓也不斷增加,當?shù)蛡?cè)探測電流L達到低側(cè)設(shè)定值,即驅(qū)動模塊20中的低側(cè)電流出現(xiàn)過流時,V3=V4,此時第十二 MOS管M12和第十四MOS管M14截止,由于第十六MOS管M16和第十八MOS管M18導(dǎo)通,此時第十四MOS管M14的漏極電壓,即過流檢測模塊12的低側(cè)電平輸出端處電壓被拉低,過流檢測模塊12的低側(cè)電平輸出端輸出的低側(cè)電平翻轉(zhuǎn)為低電平。
[0068]V3節(jié)點處由下式得到:V3=IK3*R3=(I3+lL)*R3=(Ib+lL)*R3 (其中,Ie3為流過第三電阻R3的電流),V4節(jié)點處由下式得到:V4=I4*R4=Ib*R4,當V3=V4時,IL=Ib (R4/R3)-1b,由于Ib的值不變,因此通過設(shè)定第三電阻R3的阻值R3和第四電阻R4的阻值R4的比例可以設(shè)定Iy即可以設(shè)定低側(cè)的保護點電流閾值。又由于I.=!!、=!!、,從而也可以根據(jù)需要通過計算直接設(shè)定需要低側(cè)的保護點電流閾值的大小。
[0069]基于上述可知,在驅(qū)動模塊20中高側(cè)電流和低側(cè)電流沒有過流的情況下,過流檢測模塊12的高側(cè)電平輸出端輸出的高側(cè)電平Zh為低電平,過流檢測模塊12的低側(cè)電平輸出端輸出的低側(cè)電平A為高電平。圖2中,處于低電平狀態(tài)的高側(cè)電平Zh經(jīng)過第一反相器INVl反相后變?yōu)楦唠娖?,再?jīng)過第二反相器INV2反相后變?yōu)榈碗娖剑幱诟唠娖綘顟B(tài)的低側(cè)電平\經(jīng)過第三反相器INV3反相后變?yōu)榈碗娖?,此時或非門NOR的第一輸入端和第二輸入端均為低電平(即邏輯0),從而或非門NOR的輸出端輸出的邏輯電平OUT為高電平信號,該高電平信號輸出至高側(cè)前級驅(qū)動模塊30和低側(cè)前級驅(qū)動模塊40。 [0070]在驅(qū)動模塊20中高側(cè)電流和低側(cè)電流出現(xiàn)過流的情況下,過流檢測模塊12的高側(cè)電平輸出端輸出的高側(cè)電平Zh翻轉(zhuǎn)為高電平,過流檢測模塊12的低側(cè)電平輸出端輸出的低側(cè)電平A翻轉(zhuǎn)為低電平。從而,當只有高側(cè)電流出現(xiàn)過流時,處于高電平狀態(tài)的高側(cè)電平Zh經(jīng)過第一反相器INVl反相后變?yōu)榈碗娖?,再?jīng)過第二反相器INV2反相后變?yōu)楦唠娖?,處于高電平狀態(tài)的低側(cè)電平\經(jīng)過第三反相器INV3反相后變?yōu)榈碗娖剑藭r或非門NOR的第一輸入端為高電平(即邏輯1),或非門NOR的第二輸入端為低電平(即邏輯0),從而或非門NOR的輸出端輸出的邏輯電平OUT為低電平信號,該低電平信號(即過流保護信號);當只有低側(cè)電流出現(xiàn)過流時,處于低電平狀態(tài)的高側(cè)電平Zh經(jīng)過第一反相器INVl反相后變?yōu)楦唠娖?,再?jīng)過第二反相器INV2反相后變?yōu)榈碗娖?,處于低電平狀態(tài)的低側(cè)電平A經(jīng)過第三反相器INV3反相后變?yōu)楦唠娖?,此時或非門NOR的第一輸入端為高電平(即邏輯0),或非門NOR的第二輸入端為低電平(即邏輯1),從而或非門NOR的輸出端輸出的邏輯電平OUT為低電平信號,該低電平信號(即過流保護信號);當高側(cè)電流和低側(cè)電流都出現(xiàn)過流時,處于高電平狀態(tài)的高側(cè)電平Zh經(jīng)過第一反相器INVl反相后變?yōu)榈碗娖?,再?jīng)過第二反相器INV2反相后變?yōu)楦唠娖?,處于低電平狀態(tài)的低側(cè)電平\經(jīng)過第三反相器INV3反相后變?yōu)楦唠娖?,此時或非門NOR的第一輸入端為高電平(即邏輯1),或非門NOR的第二輸入端為低電平(即邏輯1),從而或非門NOR的輸出端輸出的邏輯電平OUT為低電平信號,該低電平信號(即過流保護信號)。或非門NOR輸出過流保護信號至高側(cè)前級驅(qū)動模塊30和低側(cè)前級驅(qū)動模塊40,控制高側(cè)前級驅(qū)動模塊30和低側(cè)前級驅(qū)動模塊40停止輸出PWM信號,進而關(guān)閉驅(qū)動模塊20,實現(xiàn)過流保護功能。
[0071]本發(fā)明PWM驅(qū)動電路的驅(qū)動模塊20的輸出端可以連接工作負載,用于驅(qū)動工作負載,該工作負載可以是任何采用PWM工作模式的驅(qū)動系統(tǒng),例如D類音頻功放系統(tǒng)、DC-DC轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、LED恒流驅(qū)動系統(tǒng)、直流電機驅(qū)動系統(tǒng)等,即本發(fā)明PWM驅(qū)動電路適用于D類音頻功放系統(tǒng)、DC-DC轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、LED恒流驅(qū)動系統(tǒng)、直流電機驅(qū)動系統(tǒng)等采用PWM工作模式的驅(qū)動系統(tǒng)。
[0072]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】,均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種PWM驅(qū)動電路,包括驅(qū)動模塊、高側(cè)前級驅(qū)動模塊和低側(cè)前級驅(qū)動模塊,其特征在于,還包括分別與所述驅(qū)動模塊、高側(cè)前級驅(qū)動模塊和低側(cè)前級驅(qū)動模塊連接的過流保護電路,所述過流保護電路包括: 電流探測模塊,用于根據(jù)所述高側(cè)前級驅(qū)動模塊和低側(cè)前級驅(qū)動模塊輸出的PWM信號,對所述驅(qū)動模塊中的高側(cè)驅(qū)動電流和低側(cè)驅(qū)動電流進行實時探測,并獲取高側(cè)探測電流和低側(cè)探測電流; 過流檢測模塊,用于接收所述電流探測模塊獲取到的高側(cè)探測電流和低側(cè)探測電流,且在所述高側(cè)探測電流大于高側(cè)設(shè)定值時輸出的高側(cè)電平發(fā)生翻轉(zhuǎn)和/或所述低側(cè)探測電流大于低側(cè)設(shè)定值時輸出的低側(cè)電平發(fā)生翻轉(zhuǎn); 邏輯控制模塊,用于對所述過流檢測模塊輸出的高側(cè)電平和低側(cè)電平進行邏輯綜合,且在所述高側(cè)電平和/或所述低側(cè)電平發(fā)生翻轉(zhuǎn)時輸出過流保護信號至所述高側(cè)前級驅(qū)動模塊和所述低側(cè)前級驅(qū)動模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的PWM驅(qū)動電路,其特征在于,所述電流探測模塊包括第一探測輸入端、第二探測輸入端、第一探測輸出端、第二探測輸出端,所述過流檢測模塊包括高側(cè)電流輸入端、低側(cè)電流輸入端、高側(cè)電平輸出端、低側(cè)電平輸出端、高側(cè)控制端和低側(cè)控制端,所述邏輯控制模塊包括高側(cè)電平輸入端、低側(cè)電平輸入端和邏輯輸出端; 所述第一探測輸入端、第二探測輸入端分別與所述驅(qū)動模塊的高側(cè)電流輸出端、低側(cè)電流輸出端對應(yīng)連接,所述第一探測輸出端、第二探測輸出端分別與所述高側(cè)電流輸入端、低側(cè)電流輸入端對應(yīng)連接;所述高側(cè)電平輸出端、低側(cè)電平輸出端分別與所述高側(cè)電平輸入端、低側(cè)電平輸入端對應(yīng)連接;所述邏輯輸出端經(jīng)由所述高側(cè)前級驅(qū)動模塊與所述驅(qū)動模塊的高側(cè)驅(qū)動端連接,且經(jīng)由所述低側(cè)前級驅(qū)動模塊與所述驅(qū)動模塊的低側(cè)驅(qū)動端連接;所述高側(cè)控制端分別與所述高側(cè)前級驅(qū)動模塊的控制信號輸出端和所述驅(qū)動模塊的高側(cè)驅(qū)動端連接,所述低側(cè)控制端分別與所述低側(cè)前級驅(qū)動模塊的控制信號輸出端和所述驅(qū)動模塊的低側(cè)驅(qū)動端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的PWM驅(qū)`動電路,其特征在于,所述電流探測模塊包括第一MOS管和第二 MOS管; 所述第一 MOS管的柵極分別與所述高側(cè)前級驅(qū)動模塊的控制信號輸出端和所述驅(qū)動模塊的高側(cè)驅(qū)動端連接,所述第一 MOS管的源極與所述驅(qū)動模塊的高側(cè)電流輸出端連接,所述第一 MOS管的漏極與所述過流檢測模塊的高側(cè)電流輸入端連接; 所述第二 MOS管的柵極分別與所述低側(cè)前級驅(qū)動模塊的控制信號輸出端和所述驅(qū)動模塊的低側(cè)驅(qū)動端連接,所述第二 MOS管的漏極與所述驅(qū)動模塊的低側(cè)電流輸出端,所述第二 MOS管的源極與所述過流檢測模塊的低側(cè)電流輸入端連接。
4.如權(quán)利要求3所述的PWM驅(qū)動電路,其特征在于,所述第一MOS管和第二 MOS管均為NMOS 管。
5.如權(quán)利要求3或4所述的PWM驅(qū)動電路,其特征在于,所述過流檢測模塊包括: 高側(cè)過流檢測單元,用于將接收到的所述高側(cè)探測電流與高側(cè)設(shè)定值比較,在所述高側(cè)探測電流大于高側(cè)設(shè)定值時控制輸出至所述邏輯模塊的高側(cè)電平發(fā)生翻轉(zhuǎn); 低側(cè)過流檢測單元,用于將接收到的所述低側(cè)探測電流與低側(cè)設(shè)定值比較,在所述低側(cè)探測電流大于低側(cè)設(shè)定值時控制輸出至所述邏輯模塊的低側(cè)電平發(fā)生翻轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求5所述的PWM驅(qū)動電路,其特征在于,所述高側(cè)過流檢測單元包括第一電阻、第二電阻、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管和第十MOS管; 所述第三MOS管的柵極與所述第四MOS管的柵極連接,且分別與所述第三MOS管的漏極和所述第五MOS管的源極連接,所述第三MOS管的源極與所述驅(qū)動模塊的高側(cè)電流輸出端連接,且經(jīng)由所述第一電阻與一供電端連接;所述第五MOS管的柵極與所述第六MOS管的柵極連接,且分別與所述第五MOS管的漏極和所述第七MOS管的漏極連接;所述第七MOS管的柵極與所述第八MOS管的柵極連接,且連接第一偏置電壓輸入端,所述第七MOS管的源極與所述第九MOS管的漏極連接,所述第九MOS管的柵極與所述第十MOS管的柵極連接,且連接第二偏置電壓輸入端,所述第九MOS管的源極接地; 所述第四MOS管的源極經(jīng)由所述第二電阻與所述供電端連接,所述第四MOS管的漏極與所述第六MOS管的源極連接,所述第六MOS管的漏極與所述第八MOS管的漏極連接,且與所述邏輯控制模塊的高側(cè)電平輸入端連接,所述第八MOS管的源極與所述第十MOS管的漏極連接,所述第十MOS管的源極接地。
7.如權(quán)利要求6所述的PWM驅(qū)動電路,其特征在于,所述低側(cè)過流檢測單元包括第三電阻、第四電阻、第十一 MOS管、第十二 MOS管、第十三MOS管、第十四MOS管、第十五MOS管、第十六MOS管、第十七MOS管和第十八MOS管; 所述第十一 MOS管的柵極與所述第十二 MOS管的柵極連接,且連接第三偏置電壓輸入端,所述第十一 MOS管的源極與所述供電端連接,所述第十一 MOS管的漏極與所述第十三MOS管的源極連接;所述第十三MOS管的柵極與所述第十四MOS管的柵極連接,且連接第四偏置電壓輸入端;所述第十五MOS管的柵極與所述第十六MOS管的柵極連接,且分別與所述第十三MOS管的漏極和所述第十五MOS管的漏極連接;所述第十七MOS管的柵極與所述第十八MOS管的柵極連接,且分別與所述第十五MOS管的源極和所述第十七MOS管的漏極連接,所述第十七MOS管的源極與驅(qū)動模塊的低側(cè)電流輸出端連接,且經(jīng)由所述第三電阻接地; 所述第十二 MOS管的源極與所述供電端連接,所述第十二 MOS管的漏極與所述第十四MOS管的源極連接,所述第十四MOS管的漏極與所述第十六MOS管的漏極連接,且與所述邏輯控制模塊的低側(cè)電平輸入端連接,所述第十六MOS管的源極與所述第十八MOS管的漏極連接,所述第十八MOS管的源極經(jīng)由所述第四電阻接地。
8.如權(quán)利要求7所述的PWM驅(qū)動電路,其特征在于,所述第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第十一 MOS管、第十二 MOS管、第十三MOS管和第十四MOS管均為PMOS管; 所述第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第十五MOS管、第十六MOS管、第十七MOS管和第十八MOS管均為NMOS管。
9.如權(quán)利要求8所述的PWM驅(qū)動電路,其特征在于,所述邏輯控制模塊包括第一反相器、第二反相器和第三反相器和一或非門; 所述第一反相器的輸入端分別與所述第六MOS管的漏極和所述第八MOS管的漏極連接,所述第一反相器的輸 出端與所述第二反相器的輸入端連接,所述第二反相器的輸出端與所述或非門的第一輸入端連接;所述第三反相器的輸入端分別與所述第十四MOS管的漏極和所述第十六MOS管的漏極連接,所述第三反相器的輸出端與所述或非門的第二輸入端連接; 所述或非門的輸出端經(jīng)由所述高側(cè)前級驅(qū)動模塊與所述驅(qū)動模塊的高側(cè)驅(qū)動端連接,且經(jīng)由所述低側(cè)前級驅(qū)動模塊與所述驅(qū)動模塊的低`側(cè)驅(qū)動端連接。
【文檔編號】H02H3/087GK103887761SQ201410105689
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】孫天奇, 姚森寶, 吳冰潔, 邵彥生 申請人:深圳創(chuàng)維-Rgb電子有限公司
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