一種電壓模pwm型同步升壓dc-dc轉換器的限流電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型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轉換 器的限流電路。
【背景技術】
[0002] PWM型控制方式在DC-DC轉換器中使用普遍，具有以下優(yōu)點：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升壓轉換器只有一個 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)設計、調(diào)試比較 容易，對輸出負載變化有較好的響應調(diào)節(jié)。但是由于單一的反饋電壓設計，沒有電流反饋， 對大電流負載限制有限。
[0003] 傳統(tǒng)電壓模PWM型同步升壓DC-DC轉換器如圖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、及負載RL組成，芯片內(nèi)部包括基準電壓Vref 產(chǎn)生電路、誤差放大器EAMP、PWM COMP電路、控制邏輯電路Control Logic、同步驅動電路 Driver、功率開關管VT及同步整流管SP。電壓型PWM模式同步升壓轉換器工作原理主要 是：輸出電壓VO經(jīng)過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 端為基準電壓電路提供的基準電壓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)生的鋸齒波電壓進行比較，PWM比較器的輸作為控制信號控制 功率開關管及同步整流管的導通，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輸出負載電壓的變化。如果當負載電流或 輸入電壓發(fā)生變化時，必須等到負載電壓發(fā)生了相應變化后，電壓型PWM反饋控制才能起 作用。同時，因為DC-DC變換器的電流流經(jīng)電感將使濾波電容上的電壓信號對電流信號產(chǎn) 生90度的相位延遲，這種延遲通常為一個或多個開關周期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決傳統(tǒng)電壓型PWM同步升壓DC-DC轉換器的限流問題，本實用新型提供一種 電壓模PWM型同步升壓DC-DC轉換器的限流電路，能夠實現(xiàn)逐周期檢測功率管電流，實現(xiàn)過 流保護功率管的作用。
[0006] 為實現(xiàn)以上目的，本實用新型采用的技術方案是：一種電壓模PWM型同步升壓 DC-DC轉換器的限流電路，電壓模PWM型同步升壓DC-DC轉換器包括芯片內(nèi)部電路和外圍 器件，外圍器件包括電感L、輸出電容Q m、反饋分壓電阻Rl和R2、前饋電容Cfb以及負載 RL，芯片內(nèi)部電路包括基準電壓Vref產(chǎn)生電路、誤差放大器EAMP、PWM比較器、控制邏輯電 路Control Logic、同步驅動電路Sync Driver、功率開關管VT、同步整流管SP以及振蕩器 OSC ;轉換器輸出電壓VO經(jīng)過反饋分壓電阻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，PWM比較器的輸出經(jīng)過控制邏輯電路Control Logic和同步驅動電路Sync Driver后，控制功率開關管VT及同步整流管SP的導通，以改變占空比，從而控制轉換器的 輸出電壓VO ;
[0007] 其特征在于：設置可調(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NMOS管VTS、電流采樣電阻RH、恒流源IR、控制開關K和設置于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NMOS管VTS的柵 極和漏極分別連接功率開關管VT的柵極和漏極，電流采樣NMOS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IUMITC0MP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的輸入端連接轉換器的輸出電壓V0,限流比較器ILIMITC0MP的輸 出和PWM比較器的輸出同時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)過同步驅動電路Sync Driver 控制功率開關管VT的柵極NG，限流比較器IUMITC0MP的輸出還通過控制開關K接地，控制 開關K的控制端連接功率開關管VT的柵極NG，NG為低電位時控制開關K閉合，NG為高電 位時控制開關K斷開；
[0008] 所述限流邏輯單元R包括PMOS管PI、P2、P3，NMOS管附、吧川3，反向器11、13，與 非門邏輯12 ;限流比較器IUMITC0MP的輸出LI連接PMOS管P2的柵極和NMOS管N2的柵 極，PWM比較器的輸出PWMOUT連接PMOS管P3的柵極和NMOS管Nl的柵極，PMOS管P3的源 極和PMOS管Pl的源極連接作為芯片供電電源的轉換器的輸出電壓V0, PMOS管Pl的漏極 連接PMOS管P2的源極，PMOS管P2的漏極與PMOS管P3的漏極、NMOS管Nl的漏極、反向器 Il的輸入端以及與非門邏輯12的一個輸入端連接在一起，NMOS管Nl的源極連接NMOS管 N2的漏極和NMOS管N3的漏極，NMOS管N2的源極和NMOS管N3的源極接地，NMOS管N3的 柵極與反向器Il的輸出端和PMOS管Pl的柵極連接在一起，與非門邏輯12的另一個輸入 端連接PWM比較器的輸出PWM0UT，與非門邏輯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] 本實用新型具有如下優(yōu)點及有益效果：能夠實現(xiàn)逐周期檢測功率管VT的電流及 快速限制功率管VT電流過大的作用，可以通過調(diào)節(jié)外置限流電阻RS的大小實現(xiàn)限流值的 設定。
【附圖說明】
[0010] 圖1是現(xiàn)有技術同步升壓轉換器；
[0011] 圖2是本實用新型帶有外置電阻可調(diào)限流的同步升壓轉換器；
[0012] 圖3是圖2中的限流邏輯單元R ;
[0013] 圖4是圖3實現(xiàn)邏輯功能方波圖。
【具體實施方式】
[0014] 如圖1，現(xiàn)有技術電壓模PWM型同步升壓DC-DC轉換器包括芯片內(nèi)部電路和外圍 器件，外圍器件包括電感L、輸出電容Q m、反饋分壓電阻Rl和R2、前饋電容Cfb以及負載 RL，芯片內(nèi)部電路包括基準電壓Vref產(chǎn)生電路、誤差放大器EAMP、PWM比較器、控制邏輯電 路Control Logic、同步驅動電路Sync Driver、功率開關管VT、同步整流管SP以及振蕩器 OSC ;轉換器輸出電壓VO經(jīng)過反饋分壓電阻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，PWM比較器的輸出