[实用新型]用于DC/DC变换器的低功耗短路保护电路

说明书

本实用新型公开了用于DC/DC变换器的低功耗短路保护电路，包括接入短路取样信号的取样比较电路、输入端连接取样比较电路，输出端与NPN开关三极管V2的b极连接的单稳态触发电路；所述NPN开关三极管V2还包括接地的e极与连接到DC/DC变换器辅助供电的c极。本实用新型通过取样比较电路和单稳态触发电路组合设计，利用单稳态触发电路的延时功能,巧妙的实现了短路状态下，保护电路工作的一个周期内，DC/DC变换器停止工作期维持时间较长，而工作期也就相对较短，使得平均短路功耗可以降低到超低水平，保证了DC/DC变换器电路的可靠运行。

技术领域

本实用新型涉及DC/DC变换器领域，具体涉及用于DC/DC变换器的低功耗短路保护电路。

背景技术

DC/DC变换器广泛应用于航天、航空、船舶、兵器、电子、医疗、工业等军民用电子系统中，相应的短路保护电路也存在广泛的需求，并已成为DC/DC变换器电路中的标准配备。随着整机系统的高速发展和技术进步，对DC/DC变换器的要求也越来越高，目前常规的短路保护电路技术所实现的短路保护功耗大都在2W以上，如果出现长时间短路的情况就会由于热积累而导致电路中芯片（主要是功率开关管）温升过高的现象，当温升超出芯片结温DC/DC变换器就会损坏丧失功能。超低功耗短路保护技术的实现具有提高整机系统可靠性和寿命的重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供用于DC/DC变换器的低功耗短路保护电路，该电路不仅能够降低短路功耗，而且保证了电路的可靠运行。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：用于DC/DC变换器的低功耗短路保护电路，包括接入短路取样信号的取样比较电路、输入端连接取样比较电路，输出端与NPN开关三极管V2的b极连接的单稳态触发电路；所述NPN开关三极管V2还包括接地的e极与连接到DC/DC变换器辅助供电的c极。

进一步的，所述取样比较电路包括运算放大器N1、取样分压电阻R1、取样分压电阻R2与基准分压电阻R3、基准分压电阻R4；所述取样分压电阻R1、取样分压电阻R2并联接入运算放大器N1的正端；所述基准分压电阻R3、基准分压电阻R4并联接入运算放大器N1的负端；所述取样分压电阻R1并联端的另一端接入短路信号取样分压。

进一步的，所述单稳态触发电路包括555时基电路N2、NPN开关三极管V1、外围电阻R5、R6、R7和电容C3、C4；所述V1、R5、R6组成倒相器电路；所述N2、R7、C3、C4组成负相单稳触发电路。

用于DC/DC变换器的低功耗短路保护电路的保护方法，包括以下步骤：1）、电路正常工作时，短路信号取样分压之后获得的电压值Vop1，Vop2<<Vop3，运算放大器N1的输出电压Vop4等于截止电压；555时基电路N2构成的单稳态电路的输入端电压Vop5是Vop4反相以后得到的高电平电压，VOP6的输出端为低电平，控制PWM控制电路正常工作；

2）、出现短路时，短路信号的取样值Vop1增大，Vop2>Vop3，运算放大器N1的输出电压Vop4变高，反相之后使N2的输入电压Vop5变为低电平，N2的输出电压变高，并长时间维持此高电压；高电平接入NPN三极管的B极，脉宽调制器电路停止工作，DC/DC变换器被关断；

3）、当输入信号Vop1减小到比较阈值之下时，单稳态触发电路的延时作用，延时一段时间后，电源才会重新进入正常工作状态；当短路状态依然存在，DC/DC变换器再次进入停止工作期。

由上述技术方案可知，本实用新型所述的用于DC/DC变换器的超低功耗短路保护电路，通过取样比较电路和单稳态触发电路的组合设计，利用单稳态触发电路的延时功能,巧妙的实现了短路状态下，保护电路工作的一个周期内，DC/DC变换器停止工作期维持时间较长，而工作期也就相对较短，使得平均短路功耗可以降低到超低水平，保证了DC/DC变换器电路的可靠运行，即使出现了长时间输出短路的情况下电路仍然不会损坏。