电流型开关电源控制电路的制作方法
【专利摘要】电流型开关电源控制电路，包括第一比较器，所述第一比较器的两个输入端分别连接第一基准电压及电流检测端，还包括延时电路及驱动逻辑电路，所述驱动逻辑电路由与门和驱动级组成，所述驱动逻辑电路的与门两个输入端分别连接第一比较器的输出端和第三缓冲器的输出端；还包括瞬时关断电路，所述瞬时关断电路由第二比较器，第二基准电压和第二NMOS管组成。本实用新型所述电流型开关电源控制电路，具有消隐功能，通过屏蔽在设定范围内的过流信号，自动保障开关电源继续工作；而当瞬时大电流来临时，可以快速关闭功率管，从而能使开关电源更高效和安全地运行。
【专利说明】电流型开关电源控制电路
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电子电路领域，具体地，涉及一种电流型开关电源控制电路。
【背景技术】
[0002] 随着电源技术的发展，电力系统、通信系统中越来越广泛地使用开关电源、UPS等 电源设备。这些设备无一例外地要检测主电路的电压、电流信号。电流检测电路通常是电 源设备必不可少的一个重要组成部分。
[0003] 电流型脉宽调制（PWM)控制器是在普通电压反馈PWM控制环内部增加了电流反 馈的控制环节，因而除了包含电压型PWM控制器的功能外，还能检测开关电流或电感电 流，实现电压电流的双环控制。
[0004] 电流控制环是通过检测电流控制开关电源中功率管的开关，为消除高频杂波的影 响，特别是由于在开关导通或关闭瞬间，寄生电感产生的高压振荡，通常需要在开关切换前 后设置消隐区间，即在消隐区间的时间段内，电流限制不起作用，在提高了控制稳定性，大 幅减小输出电压纹波的同时带来了在消隐区间内瞬时大电流烧毁功率管的风险。 实用新型内容
[0005] 为克服现有的电流控制电路在设置消隐区间的同时，带来瞬时大电流烧毁功率管 风险的技术缺陷，本实用新型公开了一种电流型开关电源控制电路。
[0006] 电流型开关电源控制电路，包括第一比较器，所述第一比较器的两个输入端分别 连接第一基准电压及电流检测端；
[0007] 还包括延时电路及驱动逻辑电路，所述驱动逻辑电路由与门和驱动级组成，所述 与门的输出端连接驱动级的第一缓冲器输入端，所述第一缓冲器的输出端连接成反相器形 式连接的PM0S和第一 NM0S管的栅极；所述延时电路包括串联的第二缓冲器和第三缓冲器， 所述第二缓冲器的输入端连接第一比较器的输出端，第二缓冲器的输出端连接延时电容， 所述驱动逻辑电路的与门两个输入端分别连接第一比较器的输出端和第三缓冲器的输出 端；
[0008] 还包括瞬时关断电路，所述瞬时关断电路由第二比较器，第二基准电压和第二 NM0S管组成，所述第二比较器的两个输入端分别连接第二基准电压和电流检测端，输出端 连接第二NM0S管的栅极，所述第二NM0S管的漏极和源极分别连接PM0S管漏极和地； [0009] 所述第二基准电压值大于第一基准电压，各个缓冲器为不改变输入电平逻辑状态 的信号放大器。
[0010] 具体的，所述各个缓冲器为偶数个反相器串联形成。
[0011] 优选的，所述第二缓冲器为运算放大器。
[0012] 优选的，所述基准电压由内部电源通过依次连接在内部电源和地线之间的第一分 压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻产生，所述第一基准电压由第二分压电阻和第三分 压电阻的连接点取出，所述第二基准电压由第一分压电阻和第二分压电阻的连接点取出， 所述内部电源同时为PMOS管的电源。
[0013] 本实用新型所述电流型开关电源控制电路，具有消隐功能，通过屏蔽在设定范围 内的过流信号，自动保障开关电源继续工作；而当瞬时大电流来临时，可以快速关闭功率 管，从而能使开关电源更高效和安全地运行。通过使用成本极低的普通分离器件，大幅降低 了制造成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是本实用新型一种【具体实施方式】示意图；
[0015] 附图中标记及相应的零部件名称：is-电流检测端，R1-第一分压电阻，R2-第二 分压电阻，R3-第三分压电阻，C0MP1-第一比较器，C0MP2 -第二比较器，B1-第一缓冲器， B2-第二缓冲器，B3-第三缓冲器，C-延时电容，VCC-内部电源，NAND-与逻辑电路，P - PM0S 管，N1-第一 NM0S管，N2-第二NM0S管，M-功率管，SW-输出端。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明，但本实用新型的 实施方式不限于此。
[0017] 本实用新型所述电流型开关电源控制电路，包括第一比较器，所述第一比较器的 两个输入端分别连接第一基准电压及电流检测端；还包括延时电路及驱动逻辑电路，所 述驱动逻辑电路由与门和驱动级组成，所述与门的输出端连接驱动级的第一缓冲器输入 端，所述第一缓冲器的输出端连接成反相器形式连接的PM0S和第一 NM0S管的栅极；所述延 时电路包括串联的第二缓冲器和第三缓冲器，所述第二缓冲器的输入端连接第一比较器的 输出端，第二缓冲器的输出端连接延时电容，所述驱动逻辑电路的与门两个输入端分别连 接第一比较器的输出端和第三缓冲器的输出端；
[0018] 还包括瞬时关断电路，所述瞬时关断电路由第二比较器，第二基准电压和第二 NM0S管组成，所述第二比较器的两个输入端分别连接第二基准电压和电流检测端，输出端 连接第二NM0S管的栅极，所述第二NM0S管的漏极和源极分别连接PM0S管漏极和地；
[0019] 所述第二基准电压值大于第一基准电压，各个缓冲器为不改变输入电平逻辑状态 的信号放大器。
[0020] 使用时，如图1所示，Μ管为开关电源拓扑结构中的功率管，SW端通常连接电感 或整流二极管。电流检测信号从IS端输入，电流检测信号应该是模拟电压形式的信号，可 以通过对电流取样后转化为模拟电压输入，与基准电压比较，当高于基准电压值时，比较器 C0MP输出信号反转，驱动逻辑电路的逻辑设定将使得功率管关闭，但由于延时电路的存在， 使得驱动逻辑电路中的与门与比较器输出端直接连接的输入端信号反转，但另一输入端并 未即时反转，而是通过第二缓冲器B2向延时电容C充电或放电，直到延时电容上的电压变 化到达第三缓冲器B3的逻辑电平门限电压值后反转，例如对一般的M0S器件，阈值电压为 0. 7伏左右，则当延时电容上的电压充电至高于0. 7伏或放电至低于0. 7伏时，第三缓冲器 的输出信号反转。与门信号反转后，通过反相器连接形式的PM0S管和第一 NM0S管增强驱 动能力，驱动功率管Μ的基极或栅极。
[0021] 延时期间即消隐期间，在消隐期间，当瞬时大电流来临时，则第二比较器C0MP2输 出电压反转，使得第二NMOS管开启，快速拉低VA点电压，使功率管关闭。由于该瞬时电流 通常为非正常电流，并且不应干扰电流控制环路的正常工作，特别是前述的杂波波形不应 导致瞬时关断电路动作，因此第二基准电压值应高于第一基准电压。
[0022] 由于各个缓冲器在输出端均不改变输入电平的逻辑状态，而仅仅是对输入信号进 行驱动能力的保持或放大，因此经过延时电容C的延时后，最终在与门处，两个输入端的逻 辑信号趋于一致，从而使与门输出电平反转，此处所述与门，是实现与逻辑运算的电路结 构，并非局限于仅用逻辑门中的与门实现。
[0023] 缓冲器分为数字和模拟两种方式，可以是偶数个反相器串联形成，但对第二缓冲 器B2,优选为运算放大器构成，可以精确设定对延时电容C充电或放电的电流，从而与设定 电容值配合，实现对延时时间的较精确控制。
[0024] 对于基准电压，在集成电路结构中，可以利用成熟的电路结构，例如带隙基准产 生，但在本实用新型中，出于全部采用分离器件的目的，可以采用电阻串联分压从内部电源 VCC取得，如图1所示第一基准电压、第二基准电压由内部电源VCC通过第一分压电阻R1、 第二分压电阻R2和第三分压电压R3产生，所述内部电源VCC同时为PM0S管的电源，通过 从不同的电阻连接点取电压，自然实现第二基准电压高于第一基准电压，同时第二基准电 压和第一基准电压同步变化，上述设计简化了系统供电，降低了成本，同时由于基准电压跟 随内部电源电压变化，当内部电源电压变大时，基准电压值升高，限流点随之升高，这符合 开关电源的限流规律，对于高输入电源电压，通常用于驱动更重的负载，限流点随之上升， 一定程度上实现了对限流点的自动补偿。第二基准电压与第一基准电压的等比例变化，也 符合两个不同限流点电压的通常变化规律。
[0025] 如上所述，可较好的实现本实用新型。
【权利要求】
1. 电流型开关电源控制电路，包括第一比较器，所述第一比较器的两个输入端分别连 接第一基准电压及电流检测端，其特征在于， 还包括延时电路及驱动逻辑电路，所述驱动逻辑电路由与门和驱动级组成，所述与门 的输出端连接驱动级的第一缓冲器输入端，所述第一缓冲器的输出端连接成反相器形式连 接的PMOS和第一 NMOS管的栅极；所述延时电路包括串联的第二缓冲器和第三缓冲器，所述 第二缓冲器的输入端连接第一比较器的输出端，第二缓冲器的输出端连接延时电容，所述 驱动逻辑电路的与门两个输入端分别连接第一比较器的输出端和第三缓冲器的输出端； 还包括瞬时关断电路，所述瞬时关断电路由第二比较器，第二基准电压和第二NMOS管 组成，所述第二比较器的两个输入端分别连接第二基准电压和电流检测端，输出端连接第 二NMOS管的栅极，所述第二NMOS管的漏极和源极分别连接PMOS管漏极和地； 所述第二基准电压值大于第一基准电压，各个缓冲器为不改变输入电平逻辑状态的信 号放大器。
2. 根据权利要求1所述的电流型开关电源控制电路，其特征在于，所述各个缓冲器为 偶数个反相器串联形成。
3. 根据权利要求1所述的电流型开关电源控制电路，其特征在于，所述第二缓冲器为 运算放大器。
4. 根据权利要求1所述的电流型开关电源控制电路，其特征在于，所述基准电压由内 部电源通过依次连接在内部电源和地线之间的第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电 阻产生，所述第一基准电压由第二分压电阻和第三分压电阻的连接点取出，所述第二基准 电压由第一分压电阻和第二分压电阻的连接点取出，所述内部电源同时为PMOS管的电源。
【文档编号】H02M1/32GK203872050SQ201420315122
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月14日 优先权日:2014年6月14日
【发明者】王小平 申请人:国网四川省电力公司双流县供电分公司