，进一步的，给出电源转换电路的反相器21、减法器22、比较器23和开关电路24的优选电路结构。
[0029]反相器21具体包括:第一运算放大器210、电阻Rll、电阻R12和电阻Rl3，第一运算放大器210的反相输入端通过电阻R13连接电源转换电路的输出端Uo，电阻R12连接在第一运算放大器210的反相输入端和输出端之间，第一运算放大器210的正相输入端通过电阻Rll接地。
[0030]减法器22具体包括:第二运算放大器220、电阻R21、电阻R22、电阻R23和电阻R24，第二运算放大器220的反相输入端通过电阻R21连接反相器21的输出端，第二运算放大器220的正相输入端通过电阻R22与第一参考电压端VGHl连接，并通过电阻R23接地，电阻R24连接在第二运算放大器220的反相输入端和输出端之间。
[0031]比较器23具体包括:第三运算放大器230和电阻R31，第三运算放大器230的反相输入端与第二参考电压端VGH2连接，第三运算放大器230的正相输入端与减法器22的输出端连接，比较器23的高电压控制端连接第一参考电压端VGH1，低电压控制端接地，电阻R31连接在第三运算放大器230的输出端和比较器23的高电压控制端之间。比较器23中的电阻R31具体用于稳定电路中的电压。
[0032]开关电路24具体包括:第二开关管Q2，第二开关管Q2优选为NMOS管，第二开关管Q2的源极接地，第二开关管Q2的漏极连接IC的复位端RSTB，用于改变复位电压，第二开关管Q2的栅极连接比较器23的输出端。
[0033]上述PFM升压型电源转换电路保护电路中的八个电阻，其阻值在实现各电阻所在部分功能的前提下是可调的。
[0034]本实施例所提供的保护电路，其工作原理为:
[0035]PFM升压型电源转换电路保护电路的输入端与PFM升压型电源转换电路的输出端连接，电源转换电路正常工作时，例如其输出电压为-6 V，相应的，保护电路的输入端电压为-6V，经反相器21进行电压反相后，反相器21输出电压为6V。反相器21的输出端作为减法器22的反相输入端，其电压值为6V，第一参考电压端VGHl为减法器22的正相输入端，优选的，本发明中第一参考电压值为20V，减法器22的输出电压值为14V。减法器22的输出端连接比较器23的比较电压端，比较器23的另一输入端为基准电压端，基准电压端连接IC的第二参考电压端VGH2，优选的，其电压值为18V。比较电压端为比较器23的正相输入端，基准电压端为比较器23的反相输入端，根据比较器23正相输入端的电压值小于反相输入端的电压值时输出低电平电压，优选的，比较器23的低电平电压为0V，即比较器23的输出电压值为0V。比较器23的输出端连接开关电路24中第二开关管Q2的栅极，第二开关管Q2的栅极电压即为0V，第二开关管Q2优选为NMOS管，此时，第二开关管Q2关闭，复位电压端RSTB的电压值为一个定值，优选为3.3V，由IC提供。
[0036]当PFM升压型电源转换电路的输出端对地短路时，其输出电压为0V，电源转换电路的保护电路的输入电压为0V，以上述电路正常工作时的分析方法，可确定比较器23的输出电压为比较器23的输出高电平电压值，优选为第一参考电压值20V。此时，开关电路24的第二开关管Q2开启，复位电压端接地，其值为0V，IC感应复位电压端这一电压变化并停止工作，第二开关管Q2栅极连接IC的PffM端，此PffM端为电源转换电路提供脉冲，以控制开关管Q2的开启和关闭。当IC停止工作后，PffM端不再提供控制脉冲，开关管Q2—直处于关闭的状态，使电源转换电路停止工作。
[0037]本实施例提供的PFM升压型电源转换电路保护电路，给已有的PFM升压型电源转换电路设计了保护电路，解决了电源转换电路输出端对地短路时，电路中的元件因电路中电流过大而烧坏的问题，实现了电路的自我保护，避免元件的损坏。
[0038]注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
【主权项】
1.一种脉冲频率调制PFM升压型电源转换电路的保护电路，其特征在于，包括: 反相器，所述反相器的输入端与电源转换电路的输出端连接，用于将输出电压进行反相，并输出反相电压； 减法器，所述减法器的反相输入端与所述反相器的输出端连接，所述减法器的正相输入端与第一参考电压端连接，用于输出所述反相电压与第一参考电压的差值电压； 比较器，所述比较器的反相输入端与第二参考电压端连接，所述比较器的正相输入端与所述减法器的输出端连接，用于根据所述差值电压和第二参考电压的比较结果，输出控制电压，其中，在所述输出电压大于所述第二参考电压时，所述控制电压为高电平电压，在所述输出电压小于所述第二参考电压时，所述控制电压为低电平电压； 开关电路，所述开关电路的第一输入端与所述比较器的输出端连接，所述开关电路的第二输入端与所述电源转换电路的受用主集成电路的复位端连接，用于根据所述控制电压切换地导通和断开，以控制所述电源转换电路的开启和关闭。2.如权利要求1所述的脉冲频率调制PFM升压型电源转换电路的保护电路，其特征在于: 所述第二参考电压的取值大于正常差值电压，且小于所述第一参考电压； 所述正常差值电压为所述输出电压为负值时所述减法器输出的差值电压。3.如权利要求2所述的脉冲频率调制PFM升压型电源转换电路的保护电路，其特征在于，所述反相器包括: 第一运算放大器、第一电阻、第二电阻和第三电阻； 所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第三电阻连接所述电源转换电路的输出端，所述第二电阻连接在所述第一运算放大器的反相输入端和输出端之间，所述第一运算放大器的正相输入端通过所述第一电阻接地。4.如权利要求2所述的脉冲频率调制PFM升压型电源转换电路的保护电路，其特征在于，所述减法器包括: 第二运算放大器、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻； 所述第二运算放大器的反相输入端通过所述第四电阻连接所述反相器的输出端，所述第二运算放大器的正相输入端通过所述第五电阻与所述第一参考电压端连接，并通过所述第六电阻接地，所述第七电阻连接在所述第二运算放大器的反相输入端和输出端之间。5.如权利要求2所述的脉冲频率调制PFM升压型电源转换电路的保护电路，其特征在于，所述比较器包括: 第三运算放大器和第八电阻； 所述第三运算放大器的反相输入端与所述第二参考电压端连接，所述第三运算放大器的正相输入端与所述减法器的输出端连接，所述比较器的高压控制端接所述第一参考电压端，所述比较器的低压控制端接地，所述第八电阻连接在所述第三运算放大器的输出端和所述比较器的所述高压控制端之间。6.如权利要求2所述的脉冲频率调制PFM升压型电源转换电路的保护电路，其特征在于，所述开关电路包括: 开关管，所述开关管为N型金属氧化物半导体NMOS管； 所述开关管的源极接地，所述开关管的漏极连接所述受用主集成电路的复位端，用于改变复位电压，所述开关管的栅极连接所述比较器的输出端。
【专利摘要】本发明公开了一种PFM升压型电源转换电路的保护电路，该保护电路包括：反相器，用于将输出电压进行反相，并输出反相电压；减法器，用于输出反相电压与第一参考电压的差值电压；比较器，用于根据差值电压和第二参考电压的比较结果，输出控制电压；开关电路，用于根据控制电压切换地导通和断开，以控制电源转换电路的开启和关闭。该电路可在电源转换电路的输出端对地短路时，有效保护电源转换电路中的元器件。
【IPC分类】H02H7/10
【公开号】CN105098720
【申请号】CN201510404373
【发明人】杨德林, 张晓娥, 常琳
【申请人】昆山龙腾光电有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月10日