[实用新型]一种电流限制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种电流限制电路。

背景技术

传统的电源管理芯片中的电流限制电路一般为固定的一个电流阈值。例如电压调节器中，一般会控制其输出电流的峰值为某一电流阈值，通过负反馈来实现其最大输出电流为某一固定值。电流限制电路用于限制电源芯片在出现负载电流过大时不会损坏。而半导体电路在出现过流时的主要损坏方式为热损坏，即当芯片过热时而损坏。现有技术是通过设定一个恒定电流峰值来实现对最大平均电流的控制。

但实际系统中，有时会出现瞬间的电流过大，但持续时间不长，例如射频电路进行发射时，需要较高的瞬间电流。现有的电流限制电路会发生过流保护，导致输出电压下降，当输出电压下降剧烈时，导致有些电路无法正常工作。而持续时间不长的一定程度的过流情况并不会导致电压管理芯片温度升高太多，从而不会导致芯片损坏。另外瞬间提供大电流的设计有助于提高电源管理芯片在负载从轻载跳变到重载时的负载响应特性。当出现从轻载到重载的快速跳变时，能提供瞬间大电流的电源管理芯片可以以更大的输出电流来对输出节点充电，减小输出电压下降的幅度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电流限制电路，能够实现对电路正常工作下限流保护的同时，还能实现对电路瞬态响应下的限流保护，可以支持瞬间需要更大电流输出的系统应用，避免系统由于瞬间大电流的限制而失常。

本实用新型提供了一种电流限制电路，包括：

比较单元，通过对基准电流与采样电流进行比较，得到过流判断信号，用以在所述采样电流发生过流时控制外部电路的电流始终不超过基准电流；所述基准电流为瞬态参考电流或稳态参考电流；

第一计数器，所述第一计数器的复位端与所述比较单元的输出端相连接，由所述过流判断信号为所述第一计数器提供第一复位信号；当所述采样电流高于瞬态参考电流时，所述第一计数器工作，所述第一计数器记满的时间为允许采样电流超过瞬态参考电流的过流时间；

触发器单元，所述触发器单元的时钟输入端与第一计数器的输出端相连接，所述触发器单元的数据端与电源电压相连接，所述触发器单元的正向输出端和反向输出端的输出信号分别用于对所述基准电流的输入进行控制选择，确定所述比较单元接入的基准电流为瞬态参考电流或稳态参考电流；

第二计数器，所述第二计数器的复位端与所述触发器单元的反向输出端相连接，所述触发器单元的反相输出端为所述第二计数器提供第二复位信号；所述第二计数器的时钟输入端与所述第一计数器的时钟输入端相连接；同时，所述第二计数器的输出端为所述触发器单元提供第三复位信号；当所述采样电流高于稳态参考电流时，所述第二计数器工作，所述第二计数器记满的时间为允许采样电流超过稳态参考电流的过流时间。

优选地，所述触发器单元的正向输出端用于控制接入所述稳态参考电流；所述触发器单元的反向输出端用于控制接入所述瞬态参考电流。

优选地，所述触发器单元包括一个或门和一个D触发器，所述第二计数器的输出信号与电流限制电路的上电复位信号通过接入或门生成D触发器的复位信号；

当所述电源电压低于阈值电压时，所述D触发器处于复位状态；当所述电源电压高于阈值电压且所述第二计数器处于复位状态时，所述D触发器处于工作状态。

进一步优选地，所述触发器单元还包括一个反相器，与所述D触发器的正向输出端相连接，使得所述反相器的输出端构成所述触发器单元的反向输出端。

优选地，电路上电复位后，所述比较器的接入的基准电流信号为瞬态参考电流信号；当采样电流高于瞬态电流时，所述比较单元生成过流控制信号，控制外部电路的输出被限制为瞬态电流；并且，所述第一计数器开始工作，当所述第一计数器记满后，所述触发器单元的时钟输入端接收所述第一计时器输出的时钟信号上升沿，所述触发器单元的正向输出端输出数字信号高电平，反馈控制所述比较器的接入的基准电流信号为稳态参考电流信号；所述触发器单元的反向输出端输出数字信号低电平，反馈控制所述第二计数器进入工作状态。

进一步优选地，当所述比较器的接入的基准电流信号为稳态参考电流信号之后，当采样电流高于稳态电流时，所述比较单元生成过流控制信号，控制外部电路的输出电流被限制为稳态电流；当所述第二计数器记满后，所述触发器单元的复位端接收所述第二计时器输出的时钟信号上升沿而复位，所述触发器单元的正向输出端输出数字信号低电平，所述触发器单元的反向输出端输出数字信号高电平，反馈控制所述比较器的接入的基准电流信号为瞬态参考电流信号，并反馈控制所述第二计数器进行复位。