过温保护方法、电路以及带该电路的线性驱动电路的制作方法_4

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描述。
[0098]实施例3:
[0099]本实施例以在图5所示的线性驱动电路中应用功率管过温保护电路300为例,对功率管的过温保护电路的实施进行进一步的说明。
[0100]参见图5所示,本实施例的线性驱动电路主要包括主功率级电路,该主功率级电路包括功率管M5以及设置在主功率电路内的过温保护电路300。
[0101]参见图5所示,功率管M5的第一极性端通过负载藕接到线性驱动电路的直流电压输入端Vout,第二极性端通过检测电阻Rs藕接到接地端,这样流过功率管M5第一极性端与第二极性端的电流为线性驱动电路的输出电流。
[0102]作为本实施例的示意,功率管M5的第一极性端可以为功率管M5的漏极或者源极的任一,图5以漏极作为示意;第二极性端可以为为功率管M5的漏极或者源极的另一,图5以源极作为示意。过温保护电路300的结构以及工作原理参见图2-4以及实施例1、2中的相应描述,其在本实施例中用于实现对主功率管的过温保护。过温保护电路300与功率管M5的控制端连接,根据功率管M5的第一极性端与第二极性端之间的导通电压Vds获取一个温度阈值信号Sth,并获取表征功率管M5温度的探测信号StMP,当探测信号Stomp大于或等于温度阈值信号Sth时,控制功率管M5关断,其中功率管M5的导通电压V ds越大,温度阈值信号Sth越小。
[0103]当表征功率管M5的探测温度Ts■的探测信号S 一大于或等于当前阈值温度的温度阈值信号Sth时,过温保护电路300输出一有效的过温保护信号TSD,控制功率管M5关断,以实现对功率管M5的及时、可靠保护。作为本实施例的示意,本实施例的线性驱动电路还包括恒流控制电路501、检测电阻Rs。
[0104]功率管M5串联在负载的负极与检测电阻Rs的第一端之间,具体是功率管M5的第一极性端(漏极“D”或者源极“S”之一,图5中以漏极“D”为例)与负载的负极连接,功率管M5的第二极性端(漏极“D”或者源极“S”另一,图5中以源极“S”为例)与检测电阻Rs连接,负载的正极与电压输入端连接,检测电阻Rs的第二端接地,当功率管M5导通时,电源的输出电压Vout输入负载,在检测电阻Rs的第一端得到能表征当前输出电流的采样电压Vcs50
[0105]恒流控制电路501的输入端与检测电阻Rs的第一端连接,用于向功率管M5的控制端(图5中以栅极端“G”为例)输出驱动电压Vg,以驱动功率管M5导通,并且将采样电压Vcs钳位为预定的基准电压VMf,以使输入至负载的电流为预设的恒定值1 = Vref/Rso
[0106]在本实施例中,具体使本实施例过温保护电路300中的保护信号生成电路303的输出端与恒流控制电路501连接,当探测信号Straip大于温度阈值信号S tl#,保护信号生成电路303向恒流控制电路501输出有效的过温保护信号TSD,以使恒流控制电路501根据该有效的过温保护信号TSD,关断功率管M5。
[0107]作为本实施例的示意,本实施例可以但不限于采用一运算放大器GMl实现本实施例的恒流控制电路501。
[0108]参见图5所示,使运算放大器GMl的反相输入端与检测电阻Rs的第一端连接,同相输入端“ + ”接入基准电压VMf。在稳态时,采样电压Vcs等于基准电压VMf。在运算放大器GMl的输出端与接地端之间连接一补偿电容C5,该补偿电容C5两端的电压即为输入至功率管M5的驱动电压,当驱动电压大于功率管M5的导通阈值电压时,功率管M5导通,线性驱动电路正常工作。
[0109]作为本实施例的示意,在运算放大器GMl的输出端连接一与补偿电容C5并联的开关电路S5,开关电路S5的控制端与过温保护电路300的保护信号生成电路303的输出端连接,当探测信号Straip大于温度阈值信号S tl#,保护信号生成电路303向该开关电路S5输出有效的过温保护信号TSD,在该有效的过温保护信号TSD的控制下,开关电路S5导通,补偿电容C5的电荷通过开关电路S5释放,使其电压下降,当补偿电容C5的电压降低至小于功率管M5的导通阈值电压时,功率管M5关断。
[0110]作为本实施例的示意,线性驱动电路的功率级电路的前端还可以进一步包括整流桥电路502以及滤波电路503,该整流桥电路502可以但不限于由多个整流二极管组成,将交流输入转换为直流,直流电信号经过连接在整流桥电路502的输出与负载的正极之间的滤波电路503的滤波后,得到可输出至负载的输出电压Vout。
[0111]作为本实施例的示意,可以从滤波电路503的输出端通过由相互串联的电阻R1、电阻R2组成的电路,得到恒流控制电路501的供电电压,以向恒流控制电路501提供正常工作的工作电压。
[0112]由上可见,在本实施例的线性驱动电路中应用本实施例过温保护电路300能实现对功率管M5的过温保护,其对功率管M5的过温保护更加及时,保护更加可靠。
[0113]参见5所示,在本实施例的线性驱动电路中,当负载短路时,此时加载在功率管M5的两极性端之间的导通电压Vds最大,此时加载在功率管M6的两极性端之间的导通电压V ds等于输出电压Vout与采样电压Vcs5之间的差值:Vout-Vcs5,即在该电路中功率管M6的导通电压Vds的最大值为:Vout-Vcs5,故在本实施例中在O至Vout-Vcs5之间设定递增的用于确定功率管M5大小的η个基准电压。
[0114]进一步的工作原理以及有益效果分析详细见实施例1的描述。
[0115]实施例4:
[0116]本实施例以在图6所示的线性驱动电路中应用过温保护电路300对本实施例的过温保护电路的实施进行进一步的示意说明。
[0117]参见图6所示,本实施例的线性驱动电路主要包括:功率管M6以及设置在主功率电路内的过温保护电路300,该过温保护电路在本实施例中用于实现对功率管M6的过温保护。
[0118]参见图6所示,功率管M6的第一极性端与直流电压输入端Vin连接,第二极性端通过输出反馈电路602耦接到地,在功率管M6第二极性端的电压Vout为本实施例的线性驱动电路的输出电压。
[0119]作为本实施例的示意,功率管M6的第一极性端可以为功率管M6的漏极或者源极的任一,图6以漏极作为示意;第二极性端可以为为功率管M6的漏极或者源极的另一,图6以源极作为示意。
[0120]过温保护电路300与功率管M6的控制端连接,以根据功率管M6的第一极性端与第二极性端之间的导通电压获取一个温度阈值信号Sth,并获取表征功率管M6的温度探测信号StMP,当探测信号Straip大于或等于温度阈值信号S ^时,控制功率管M6关断,其中主功率管M6的导通电压Vds越大,温度阈值信号S th越小。
[0121]作为本实施例的示意,本实施例的线性驱动电路还包括:运算放大电路601、输出反馈电路602。其中运算放大电路601可以但不限于采用一运算放大器GM2实现,输出反馈电路602包括相互串联的第一电阻R1、第二电阻R2。
[0122]功率管M6的第一极性端(图6中以漏极“D”为例)与电压输入端连接,第二极性端(图6中以源极“S”为例)通过相互串联的第一电阻R1、第二电阻R2接地。当功率管M6导通时,输入电压Vin经过功率管M6,从功率管M6的第二极性端输入至负载,以第一电阻R1、第二电阻R2之间的连接节点作为输出反馈电路602的反馈输出端,在该节点处可以得到能表征当前输出电压的采样电压Vcs6。
[0123]运算放大器GM2的第二输入端(图6中以同相输入端“ + ”为例)与第一电阻R1、第二电阻R2之间的连接点连接,输入采样电压VcS6,在运算放大器GM2的第二输入端(图6中以反相输入端为例)输入一预设的基准电压VMf。运算放大器GM2的输出端通过一接地的补偿电容C6与功率管M6的控制端连接。在运算放大器GM2的作用下,当电路达到稳态时,米样电压Vcs6 = Vref,从而将输出电压Vout钳位在一稳定的电压,实现稳压输出,在运算放大器输出端的补偿电容C6两端得到功率管M6的驱动电压。
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