电源转换电路及其过流检测电路的制作方法

文档序号:7338921阅读:148来源:国知局
专利名称:电源转换电路及其过流检测电路的制作方法
技术领域
本发明涉及一种电源管理电路,特别是涉及一种电源转换电路及其中的过流检测电路。
背景技术
请参考

图1所示,其为现有技术中降压型DC-DC (直流-直流)转换器100中的过流检测电路的电路示意图。所述DC-DC转换器100包括输出电路110、过流基准电压产生电路120和过流检测电路130。所述输出电路110将输入电压VCC转换成输出电压VO并提供给负载电阻RL,其包括PM0S(P-type Metal Oxide Semiconductor)晶体管MPl (功率输出管)、NM0S(N-type Metal Oxide Semiconductor)晶体管 MN2、电感 Ll 和电容 Cl Jjfi^PMOS 晶体管MPl和NMOS晶体管丽2的导通和截止分别由开关控制信号PDRV和NDRV控制,开关控制信号PDRV和NDRV是周期性的方波控制信号,它们是由DC-DC转换器的控制电路(未示出)来产生的,这部分与本发明无关,本文略去。所述过流基准电压产生电路120包括串联在输入电压VCC和地之间的PMOS晶体管MP2和电流源II,其提供过流基准电压VIREF。 所述过流检测电路130包括反相器INV1、开关Sl和比较器compl,所述反相器INVl的输入接开关控制信号PDRV,该反相器的输出端连接所述开关Sl的控制端,所述开关Sl的一端接 PMOS晶体管MPl和NMOS晶体管丽2的中间节点LX,节点LX的电压VLX可以反映PMOS晶体管上流过的电流,另一端接所述比较器compl的正相输入端,所述比较器compl的反相输入端接所述过流基准电压VIREF,所述比较器compl的输出端输出是否过流的信号。当开关控制信号PDRV为低电平时,PMOS晶体管MPl导通,PDRV信号通过反相器 INVl后的信号PON为高电平,控制开关Sl导通,LX端被连到比较器Compl的正相输入端,开始进行过流检测。当LX端的电压VLX低于过流基准电压VIREF时,所述比较器Compl的输出端OUT为低电平,表示出现过流状态,DC-DC转换器的控制电路根据该信号关断所述PMOS 晶体管MPl,进行过流保护。由于MOS晶体管的导通电阻随工艺、电源电压和温度变化而变化很大,所以通过 PMOS晶体管MP2产生一个与PMOS晶体管MPl导通电阻同比例变化的过流基准电压,可以抵消随工艺、电源电压和温度变化的影响。PMOS晶体管MP2和MPl采用类型相同的器件,在版图设计时进行匹配设计,让两者相似度很高。这样PMOS晶体管MP2和MPl的导通电阻比例仅依赖于MP2和MPl的宽长比之比,与宽长比成反比。下面公式是MOS晶体管的导通电阻计算公式
权利要求
1.一种过流检测电路,其特征在于,其包括接收模式控制信号的模式控制端,具有第一输入端、第二输入端和一个输出端的运算放大器,电容以及与所述运算放大器的输出端连接的输出逻辑电路,所述运算放大器在模式控制信号的控制下在放大模式和比较模式之间切换,当所述运算放大器处于放大模式时,所述运算放大器的第一输入端连接过流基准电压,第二输入端连接所述电容,所述输出端连接所述第二输入端,此时所述模式控制信号控制所述输出逻辑电路输出非过流信号,当所述运算放大器处于比较模式时,所述运算放大器的第一输入端连接反映受控电流的电压,第二输入端连接所述电容,所述运算放大器比较其两个输入端的电压并通过所述输出端输出是否过流的信号,此时所述模式控制信号控制所述输出逻辑电路将所述运算放大器的输出作为自己的输出。
2.根据权利要求1所述的过流检测电路,其特征在于,当所述运算放大器处于放大模式时,所述运算放大器将其第二输入端的电容的电压调整的与其第一输入端的过流基准电压相等。
3.根据权利要求1所述的过流检测电路,其特征在于,其包括第一开关、第二开关和第三开关,第一开关连接于所述反映受控电流的电压和所述运算放大器的第一输入端之间, 第二开关连接于所述过流基准电压和所述运算放大器的第一输入端之间,第三开关连接于所述运算放大器的第二输入端和输出端之间,各个开关的导通和截止都受控于所述模式控制信号,在所述模式控制信号使得所述运算放大器处于放大模式时,所述模式控制信号控制第一开关截止,第二开关导通,以及第三开关导通,在所述模式控制信号使得所述运算放大器处于比较模式时,所述模式控制信号控制第一开关导通,第二开关截止,以及第三开关截止。
4.根据权利要求1所述的过流检测电路,其特征在于,所述输出逻辑电路包括或非门和反相器,所述或非门的第一输入端接收所述模式控制信号,所述或非门的第二输入端接所述运算放大器的输出端,所述或非门的输出端接所述反相器的输入端,所述反相器的输出端为所述输出逻辑电路的输出端。
5.一种电源转换电路,其特征在于,其包括如权利要求1-4任一所述的过流检测电路。
6.根据权利要求5所述的电源转换电路,其特征在于,其还包括功率输出管和过流基准电压产生电路,所述过流基准电压产生电路产生进行过流保护的过流基准电压;所述受控电流为所述功率输出管上流过的电流。
全文摘要
本发明提供一种过流检测电路及采用该过流检测电路的电源转换电路,所述过流检测电路包括接收模式控制信号的模式控制端,运算放大器,电容和输出逻辑电路,所述运算放大器在模式控制信号的控制下在放大模式和比较模式之间切换。当处于放大模式时,所述运算放大器的第一输入端连接过流基准电压,第二输入端连接所述电容,所述输出端连接所述第二输入端,此时所述输出逻辑电路输出非过流信号。当处于比较模式时,所述运算放大器的第一输入端连接反映受控电流的电压,第二输入端连接所述电容,所述输出端输出是否过流的信号,此时所述输出逻辑电路将所述运算放大器的输出作为自己的输出。这样可以减小所述运算放大器的输入偏差电压的影响。
文档编号H02M3/10GK102313836SQ201110320328
公开日2012年1月11日 申请日期2011年10月20日 优先权日2011年10月20日
发明者王钊 申请人:无锡中星微电子有限公司
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