输出所述关断信号latch开始计时，在本实施例中，所述关断信号latch为高电平时有效，则所述计时模块14接收到所述触发模块13输出的高电平开始计时，计时时间可根据实际应用设定，在本实施例中，设定计时时间为tl，待计时结束后发出高电平信号，所述触发模块13的锁存状态被消除，所述功率开关管MO正常工作。
[0050]如图3所示，所述开关控制逻辑模块15连接于所述触发模块13输出端，用于确定所述功率开关管MO的开通关断时序，进而控制所述功率开关管MO的开关。
[0051]具体地，所述开关控制逻辑模块15接收所述关断信号latch，由于所述功率开关管MO的栅端接收到低电平信号后，所述功率开关管MO会关断，因此，所述开关控制逻辑模块15将接收到所述关断信号latch (高电平)转换为低电平信号。若所述关断信号latch为高电平，则所述开关控制逻辑模块15仍输出低电平，不对所述关断信号latch做反向处理。
[0052]如图3所示，所述驱动模块16连接于所述开关控制逻辑模块15，驱动所述功率开关管MO。
[0053]具体地，所述驱动模块16的输入端连接所述开关控制逻辑模块15的输出端，所述驱动模块16的输出端连接所述功率开关管MO的栅端，所述开关控制逻辑模块15输出的信号经过所述驱动模块16后为驱动信号drv，所述驱动信号drv的电平与所述开关控制逻辑模块15输出的信号一致，驱动能力提高。
[0054]如图3所示，所述延时模块17连接于所述比较模块12的输出端，当所述采样电压小于所述参考电压Vref的时间超过设定延时时间时，触发欠压保护信号，控制电路进入欠压锁定状态。
[0055]具体地，所述延时模块17中设定了延时时间，在本实施例中，所述设定延时时间为t2，若所述比较结果aocp为高电平的时间超过所述设定延时时间t2，则触发欠压保护信号uvlo，进入欠压锁定状态；若所述比较结果aocp为高电平的时间未超过所述设定延时时间t2，则触发电感短路保护，将所述功率开关管MO关断。
[0056]在本实施例中，所述电容Cl及所述采样电阻Rcs为片外器件，所述采样电阻Rcs与所述功率开关管MO的源端以及所述第一电阻Rl相连的一端作为芯片内部的参考地，即所述电感短路保护电路的参考地GND。
[0057]本实用新型的电感短路保护电路的工作原理如下:
[0058]当电感LO短路时，电感回路中电流瞬间增大，所述电感LO到参考地(GND或VSS)的通路中的采样电流瞬间增大，采样点(所述采样电阻Rcs的输入端)与电源电压VDD的压差变小，当所述采样点与所述电源电压VDD的压差小于一参考电压Vref时则关断信号latch起效，所述关断信号latch将所述电感LO到参考地的通路断开，进而实现电感短路的保护，所述关断信号latch持续设定计时时间tl后无效，所述电感回路正常工作。
[0059]所述采样点与所述电源电压VDD的压差小于所述参考电压Vref的时间超过设定延时时间t2则触发欠压保护信号uvlo，控制电路进入欠压锁定状态。
[0060]具体地，如图3所示，当所述电感LO出现短路故障后，所述功率开关管MO —旦打开，流过所述功率开关管MO、所述采样电阻Rcs的电流将瞬间突变至极大值，所述采样电阻Rcs上的压降将瞬间增加。如图4所示，由于所述电感短路保护电路的参考地GND与所述采样电阻Rcs相连，所述电感短路保护电路的参考地GND的电位被抬高，此时所述电源电压VDD相对于所述电感短路保护电路的参考地GND的电位降低。
[0061]如图3?图4所示，在本实施例中，所述采样电阻RO、Rl采样VDD电位，以此对所述采样点与所述电源电压VDD的压差进行采样，并与所述参考电压Vref比较。t0时刻，所述电源电压VDD分压后的电平低于所述参考电压Vref，所述比较模块12输出的比较结果aocp翻转为高电平，经所述触发模块13输出高电平的关断信号latch并锁定。高电平的关断信号latch经所述开关控制逻辑模块15输出低电平信号，并通过所述驱动模块16产生驱动信号drv，所述驱动信号drv的低电平控制所述功率开关管MO关断。所述功率开关管MO关断后，无电流流过所述采样电阻Rcs，所述电感短路保护电路的参考地GND的电位降低。
[0062]之后所述电源电压VDD相对于所述电感短路保护电路的参考地GND的电位恢复，所述比较结果aocp由高电平翻转为低电平。由于所述触发模块13的锁定，所述关断信号latch仍旧保持高电平，因此所述功率开关管MO持续关断。如图4所示，当所述关断信号latch为高电平时，所述计时模块14开始计时，计时时间持续tl后输出信号reset为高电平脉冲信号，解锁RS触发器，所述关断信号latch失效(低电平)，所述功率开关管MO的开关功能恢复，即恒流控制。
[0063]如图4所示，若所述比较结果aocp翻为高电平后，持续时间超过所述延时模块17中的设定延时时间t2，则所述欠压保护信号uvlo翻转为高电平，即进入欠压锁定状态，系统将复位重新上电。若所述比较结果aocp在所述设定延时时间t2内恢复为低电平，则所述欠压保护信号uvlo维持低电平，即处于非欠压锁定状态，系统正常工作，只触发短路保护机制，关断所述功率开关管MO。
[0064]本实用新型的电感短路保护电路通过检测所述电感短路保护电路的电源电压VDD与参考地GND之间的压差，根据VDD相对于GND的欠压持续时间判断控制器进入欠压锁定状态或电感短路保护状态。若设定延时时间内出现短暂VDD欠压毛刺则触发电感短路保护；若VDD欠压持续时间超过设定延时时间，则控制器进入欠压锁定状态。从而保证电感短路保护机制触发于欠压锁定状态之前，及时可靠地关断功率开关管MO，确保电感所在电路的正常工作，避免电感短路故障对器件的损坏。
[0065]综上所述，本实用新型提供一种电感短路保护电路，所述电感短路保护电路至少包括:用于实现电感短路保护的功率开关管；用于对所述功率开关管的输出电流进行采样的采样电阻；用于对所述采样电阻上的电压变化进行采样的电压采样模块；用于将采样电压与所述参考电压比较，并输出比较结果的比较模块；用于在所述采样电压小于所述参考电压时发出所述功率开关管的关断信号并锁存，在计时模块设定的计时时间后将所述关断信号解锁的触发模块；用于确定所述功率开关管的开通关断时序，进而控制所述功率开关管的开关的开关控制逻辑模块。本实用新型的电感短路保护电路通过检测所述电感短路保护电路的电源电压VDD与参考地GND之间的压差，根据VDD相对于GND的欠压持续时间判断控制器进入欠压锁定状态或电感短路保护状态。若设定延时时间内出现短暂VDD欠压毛刺则触发电感短路保护；若VDD欠压持续时间超过设定延时时间，则控制器进入欠压锁定状态。从而保证电感短路保护机制触发于欠压锁定状态之前，及时可靠地关断功率开关管MO，确保电感所在电路的正常工作，避免电感短路故障对器件的损坏。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0066]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种电感短路保护电路，其特征在于，所述电感短路保护电路至少包括: 功率开关管，连接于电感回路中，用于通过所述功率开关管的关断实现电感短路的保护； 采样电阻，连接于所述功率开关管的输出端，用于对所述功率开关管的输出电流进行米样; 电压采样模块，连接于所述采样电阻和电源电压之间，用于对所述采样电阻上的电压变化进行采样； 比较模块，连接所述电压采样模块及一参考电压，用于将采样电压与所述参考电压比较，并输出比较结果； 触发模块，连接所述比较模块及一计时模块，用于在所述采样电压小于所述参考电压时发出所述功率开关管的关断信号并将所述关断信号锁存，在所述计时模块设定的计时时间后将所述关断信号解锁； 开关控制逻辑模块，连接于所述触发模块输出端，用于确定所述功率开关管的开通关断时序，进而控制所述功率开关管的开关。2.根据权利要求1所述的电感短路保护电路，其特征在于:还包括连接于所述比较模块的输出端的延时模块，当所述采样电压小于所述参考电压的时间超过设定延时时间时，触发欠压保护信号，控制电路进入欠压锁定状态。3.根据权利要求1所述的电感短路保护电路，其特征在于:所述电感回路包括:连接于输入电压的LED模块，连接于所述LED模块输出端的电感，所述电感的另一端连接续流二极管的阳极，所述续流二极管的阴极连接所述输入电压；所述功率开关管的漏端连接于所述电感与所述续流二极管之间。4.根据权利要求1所述的电感短路保护电路，其特征在于:所述比较模块的反向输入端连接所述采样电压、正向输入端连接所述参考电压。5.根据权利要求1所述的电感短路保护电路，其特征在于:所述触发模块为RS触发器，所述RS触发器的S端连接于所述比较模块的输出端，所述RS触发器的R端连接于所述计时模块的输出端。6.根据权利要求1或5所述的电感短路保护电路，其特征在于:所述计时模块的输入端连接于所述触发模块的输出端，从所述关断信号起效开始计时。7.根据权利要求1所述的电感短路保护电路，其特征在于:所述采样电阻与所述功率开关管相连的一端作为所述电感短路保护电路的参考地，所述采样电阻的另一端连接系统的参考地，其中，所述电感短路保护电路参考地的电位高于所述系统参考地的电位。
【专利摘要】本实用新型提供一种电感短路保护电路，包括：用于实现电感短路保护的功率开关管；用于对功率开关管的输出电流进行采样的采样电阻；用于对采样电阻上的电压变化进行采样的电压采样模块；用于将采样电压与参考电压比较的比较模块；用于在采样电压小于参考电压时发出功率开关管的关断信号的触发模块；用于确定功率开关管的开通关断时序的开关控制逻辑模块。本实用新型通过检测电源电压VDD与参考地GND之间的压差，根据VDD相对于GND的欠压持续时间判断控制器进入欠压锁定状态或电感短路保护状态，从而保证电感短路保护机制触发于欠压锁定状态之前，及时可靠地关断功率开关管M0，确保电感所在电路的正常工作，避免电感短路故障对器件的损坏。
【IPC分类】H03K17/28, H03K17/08
【公开号】CN204681329
【申请号】CN201520460187
【发明人】闾建晶, 徐勇, 吴传奎, 沈吉, 胡津华
【申请人】华润矽威科技（上海）有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月30日