[实用新型]用于过流保护的电路

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年1月11日提交的Gang CHEN和Gabor REIZIK发明的名称为“OVER-CURRENT PROTECTION CIRCUIT AND METHOD FOR VOLTAGE REGULATORS”(用于调压器的过流保护电路和方法)的美国临时申请No.62/277109的优先权，该临时申请以引用方式并入本文，并且据此要求其对共同主题的优先权。

技术领域

本公开的方面涉及调压器，并且具体地讲，涉及用于调压器的过流保护电路和方法。

背景技术

调压器(voltage regulator)通常用于向负载提供具有稳定输出电压的电力。一种特殊类型的调压器是使用一个或多个开关来控制调压器的输出电压的开关调压器，所述一个或多个开关以与调压器的测量输出电压成比例的占空比来接通和断开。所述开关通常包括由开关电路(诸如：脉冲宽度调制(PWM)电路或恒定导通时间(COT)电路)控制的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)装置，在所述脉冲宽度调制电路中脉冲宽度被控制以维持恒定输出电压，在所述恒定导通时间电路中脉冲宽度保持恒定而脉冲之间的间隔(即断开时间)被控制以维持恒定输出电压。

实用新型内容

根据一个方面，调压器包括控制电路、开关电路、第一过流保护电路和第二过流保护电路。控制电路生成PWM信号，该信号具有与调压器的输出电压成比例的占空比。当在PWM信号的断开状态期间存在过流状况时，第一过流保护电路阻断PWM信号，直到开关电路中的低侧开关电流感测电平降低到低于设置电流限制电平，而当在PWM信号的接通状态期间发生过流状况，包括与低侧开关电流感测电平相加的斜坡信号的斜坡调节电压电平超过设置电流限制电平和设置阈值的总和电平时，第二过流保护电路关闭PWM信号。

根据本实用新型的一个实施例，涉及一种用于过流保护的电路，其特征在于包括：控制电路，所述控制电路用于生成PWM信号，所述PWM信号具有与调压器的输出电压成比例的占空比；开关电路，所述开关电路使用所述PWM信号选择性地将所述调压器的输入耦接到所述调压器的输出；第一过流保护电路，包括：第一比较器，所述第一比较器具有输出、第一输入和第二输入，所述第一输入耦接到所述开关电路的低端电流感测点，所述第二输入耦接到第一参考电压；以及第一逻辑门，所述第一逻辑门具有输出、第一输入和第二输入，所述输出耦接到所述开关电路，所述第一输入耦接到所述控制电路，所述第二输入耦接到所述第一比较器的所述输出；以及第二过流保护电路，包括：第一加法电路，所述第一加法电路具有输出、第一输入和第二输入，所述第一输入耦接到所述开关电路的所述低端电流感测点，所述第二输入耦接到斜坡发生器；第二加法电路，所述第二加法电路具有输出、第一输入和第二输入，所述第一输入耦接到所述第一参考电压，所述第二输入耦接到阈值发生器；第二比较器，所述第二比较器具有输出、第一输入和第二输入，所述第一输入耦接到所述第一加法电路的所述输出，所述第二输入耦接到所述第二加法电路的所述输出；以及第二逻辑门，所述第二逻辑门具有输出、第一输入和第二输入，所述输出耦接到所述开关电路，所述第一输入耦接到所述控制电路，所述第二输入耦接到所述第二比较器的所述输出。

根据上电路的一个单独实施例，其特征在于所述开关电路包括推挽式开关电路，所述推挽式开关电路包括高端金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET开关和低端MOSFET开关。

根据上电路的一个单独实施例，其特征在于还包括采样保持电路，所述采样保持电路用于在所述PWM信号的接通状态期间存储低端开关电流感测电平。

根据上电路的一个单独实施例，其特征在于还包括使用所述调压器的连续电流感测点感测所述开关电路的所述低端开关电流感测电平的电路。

根据上电路的一个单独实施例，其特征在于所述斜坡发生器生成具有转换速率的斜坡信号，所述转换速率与所述调压器的所述输入电压和所述PWM信号的开关频率成比例。

根据上电路的一个单独实施例，其特征在于所述斜坡信号的所述转换速率被设置为使得在过流保护期间的所述开关频率基本上类似于在正常操作期间的所述开关频率。

根据上电路的一个单独实施例，其特征在于所述阈值发生器耦接到所述调压器的所述输出和第二参考电压中的至少一个。

根据上电路的一个单独实施例，其特征在于还包括门控电路，所述门控电路用于在所述PWM信号的断开状态期间禁用所述第二过流保护电路的操作。