具有恒流输出保护功能的dc-dc转换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种具有恒流输出保护功能的DC-DC转换器。
【背景技术】
[0002]通常情况下，DC-DC转换器的工作模式为恒压输出，即在额定负载范围内，通过负反馈调节使输出电压保持恒定。图1示出了现有技术中一种DC-DC转换器的电路结构框图，包括误差放大器1、箝位电路2、PWM(Pulse-ffidth Modulat1n，脉宽调制)比较器3、驱动电路4、PM0S输出管M2、NM0S输出管M1、电感L，负载电容CL负载电阻RL和反馈电阻RF1、RF2。其中误差放大器I的负相输入端连接电压反馈信号VFB，其正相输入端连接参考基准电压VREF ;其输出端输出误差放大信号VC，并通过箝位电路2连接至PWM比较器3的负相输入端；该PWM比较器3的正相输入端连接斜坡信号Vramp ;其输出端输出方波信号Vpwm，并通过驱动电路4分别控制PMOS输出管M2和NMOS输出管Ml的导通与关断；该NMOS输出管Ml的漏极通过电感L连接到DC-DC转换器的电源，其源极接地；PM0S输出管M2的漏极与NMOS输出管Ml的漏极相连，其源极的电压信号作为DC-DC转换器的输出电压Vout ;负载电容CL与负载电阻RL并联后跨接于DC-DC转换器的输出端与地之间；反馈电阻RF1、RF2串联后跨接于DC-DC转换器的输出端与地之间，其公共端输出电压反馈信号VFB。
[0003]该DC-DC转换器不具备恒流输出功能，当负载超出转换器额定负载范围时，转换器输出电压会被负载拉低，此时环路中的负反馈电压不再等于基准参考电压VREF，转换器工作在非稳定状态。为避免转换器处于非稳定工作状态，通常会在转换器内部设置过流保护模块，用于对负载电流进行监测，当负载电流超出转换器额定范围时关断转换器，但这限制了转换器的带载能力，影响其应用范围。
【发明内容】
[0004]本发明的其中一个目的在于提供一种具有恒流输出功能的DC-DC转换器，以解决现有恒压输出模式导致DC-DC转换器输出负载电流超过额定值时转换器不稳定以及带载能力弱的技术问题。
[0005]本发明实施例提供了一种具有恒流输出保护功能的DC-DC转换器，包括恒流输出电路，用于采集所述DC-DC转换器的输出电流并产生可调基准电压信号，以使所述DC-DC转换器在负载电流过大时切换至恒流输出模式。
[0006]可选地，所述恒流输出电路包括:电流采样子电路、跨导放大器子电路和可调基准电压产生子电路；其中，
[0007]所述电流米样子电路的第一输入信号端连接所述DC-DC转换器的SW端，第二输入信号端连接所述DC-DC转换器的输出电压，输出信号端与所述跨导放大器子电路的负相输入端连接，用于根据所述负载电流与所述输出电压产生与所述负载电流成正比的第一电压信号，并传输至所述跨导放大器子电路；
[0008]所述跨导放大器子电路的正相输入端连接第一基准电压，输出信号端连接所述可调基准电压产生子电路的第一输入信号端；用于根据所述电压信号与所述第一基准电压产生控制信号；
[0009]所述可调基准电压产生子电路的正相输入端连接第二基准电压，负相输入端连接其输出端，输入信号端连接所述跨导放大器子电路的信号输出端，用于根据所述控制信号与第二基准电压信号产生可调基准电压信号。
[0010]可选地，所述电流采样子电路，包括:第十一 PMOS晶体管?第十七PMOS晶体管、第i^一 NMOS晶体管?第十三NMOS晶体管、PMOS输出功率管、第^^一电阻?第十五电阻和第i^一电容；其中，
[0011]第^^一 PMOS晶体管源极连接所述DC-DC转换器的输出电压，栅极连接第十二PMOS晶体管栅极，漏极连接第十一电阻的一端；第十一电阻的另一端连接第十四PMOS晶体管源极；
[0012]第十四PMOS晶体管栅极连接第十三PMOS晶体管栅极，漏极连接第十二 NMOS晶体管的漏极；
[0013]第十二 NMOS晶体管栅极与第十一 NMOS晶体管栅极连接，源极连接公共端电压；
[0014]第十一 NMOS晶体管栅极与其漏极同时连接第一电流源，源极连接公共端电压；
[0015]第十二 PMOS晶体管源极连接电流采样信号，漏极连接第十二电阻的一端；第十二电阻的另一端连接第十三PMOS晶体管源极；
[0016]第十三PMOS晶体管漏极连接第十三NMOS晶体管漏极，栅极连接漏极；
[0017]第十三NMOS晶体管栅极与第十二 NMOS晶体管栅极连接，源极连接公共端电压；
[0018]第十五PMOS晶体管源极与第十二 PMOS晶体管漏极连接，栅极与第十四PMOS晶体管漏极连接，漏极与第十三电阻的一端连接；
[0019]第十三电阻的另一端通过第十四电阻连接公共端电压；
[0020]第十六PMOS晶体管栅极连接PMOS输出功率管M2的栅极，漏极连接所述DC-DC转换器的SW端，源极连接第十七PMOS晶体管漏极；
[0021]第十七PMOS晶体管栅极连接公共端电压GND，漏极输出电流采样信号，源极连接所述DC-DC转换器的输出电压信号；
[0022]PMOS输出功率管M2栅极连接驱动信号，漏极连接所述DC-DC转换器的SW端，源极连接所述DC-DC转换器的输出电压信号；第十五电阻一端连接至第十三电阻和第十四电阻的公共点，另一端通过第十一电容连接公共端电压，在第十五电阻与第十一电容的公共点形成第一电压信号。
[0023]可选地，所述跨导放大器子电路，包括:第二十一 PMOS晶体管?第二十七PMOS晶体管、第二^^一 NMOS晶体管?第二十八NMOS晶体管、第二^^一电阻、第二i^一电容和第二十二电容；其中，
[0024]第二十一 PMOS晶体管源极连接电源，栅极与漏极连接第二电流源；
[0025]第二十二 PMOS晶体管源极连接电源，栅极连接第二十一 PMOS晶体管栅极，漏极连接第二i^一 NMOS晶体管漏极；
[0026]第二^^一 NMOS晶体管栅极连接自身漏极，源极分别连接第二十三NMOS晶体管的栅极与漏极；
[0027]第二十三NMOS晶体管源极连接公共端电压；
[0028]第二十四PMOS晶体管源极连接电源，栅极与漏极与第二十二 NMOS晶体管的漏极同时连接；
[0029]第二十二 NMOS晶体管栅极与第二^^一 NMOS晶体管栅极连接，源极与第二十五NMOS晶体管漏极连接；
[0030]第二十五NMOS晶体管栅极与第二十四NMOS晶体管栅极连接，源极连接公共端电压；
[0031]第二十三PMOS晶体管源极连接电源，栅极连接第二电流源，漏极分别连接第二十六PMOS晶体管源极和第二十七PMOS晶体管源极；
[0032]第二十六PMOS晶体管栅极连接第一电压信号，漏极与第二十四NMOS晶体管漏极连接；
[0033]第二十四NMOS晶体管栅极分别连接自身漏极与第二十五NMOS晶体管栅极，源极连接公共端电压；
[0034]第二十七PMOS晶体管栅极连接第一基准电压，漏极与第二十六NMOS晶体管的漏极；
[0035]第二十六NMOS晶体管栅极分别连接自身漏极和第二十七NMOS晶体管栅极，源极连接公共端电压；
[0036]第二十五PMOS晶体管源极连接电源，栅极与第二十五PMOS晶体管栅极连接，漏极与第二十八NMOS晶体管漏极连接；
[0037]第二十八NMOS晶体管栅极与第二i^一 NMOS晶体管栅极连接，源极与第二十七NMOS晶体管漏极连接；
[0038]第二十七NMOS晶体管栅极与第二十六NMOS晶体管栅极和漏极连接，源极连接公共端电压；
[0039]第二^^一电阻的一端与第二十八NMOS晶体管漏极连接，另一端通过第二^^一电容连接公共端电压；
[0040]第二十二电容的一端与第二十八NMOS晶体管漏极连接，另一端接公共端电压GND。可选地，所述可调基准电压产生子电路，包括:第三^^一 PMOS晶体管?第三十九PMOS晶体管、第三^^一 NMOS晶体管?第三十四NMOS晶体管、第三^^一三极管?第三十二三极管和第三i^一电容；其中，
[0041]第三十一 PMOS晶体管源极连接电源，栅极连接自身漏极后连接第三电流源；
[0042]第三十二 PMOS晶体管源极连接电源，栅极与第三^^一 PMOS晶体管栅极连接，漏极分别连接至第三十五PMOS晶体管源极、第三十六PMOS晶体管源极；
[0043]第三十五PMOS晶体管栅极连接第二基准电压，漏极分别连接至第三i^一 NMOS晶体管漏极与栅极；第三十一 NMOS晶体管源极连接公共端电压；
[0044]第三十六PMOS晶体管栅极连接可调基准电压，漏极与第三十二 NMOS晶体管漏极连接；
[0045]第三十二 NMOS晶体管栅极与第三i^一 NMOS晶体管栅极连接，源极连接公共端电压；
[0046]第三^^一电容一端连接第三十二 NMOS晶体管漏极，另一端连接公共端电压；
[0047]第三十三PMOS晶体管源极连接电源，栅极与第三十二 PMOS晶体管栅极连接，漏极分别连接至第三i^一三极管集电极与基极；第三i^一三极管发射极与第三十七PMOS晶体管源极连接；
[0048]第三十七PMOS晶体管栅极与第三十二 NMOS晶体管漏极连接，源极连接公共端电压；
[0049]第三十八PMOS晶体管源极与第三i^一三极管基极连接，栅极连接控制信号，漏极连接公共端电压；
[0050]第三十二三极管集电极连接电源，基极与第三^^一三极管基极连接，发射极与第三十九PMOS晶体管源极连接；
[0051]第三十九PMOS晶体管栅极连接自身漏极，并形成可调基准电压，漏极与第三十四NMOS晶体管漏极连接；
[0052]第三十四NMOS晶体管栅极分别连接至第三十三NMOS晶体管栅极与漏极，源极连接公共端电压；