一种电压模pwm型同步升压dc-dc转换器的限流电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电压模升压电路，尤其是一种电压模PWM型同步升压DC-DC转换器的 限流电路。
【背景技术】
[0002] PWM型控制方式在DC-DC转换器中使用普遍，具有以下优点：电压调整率高，线性 度好，输出纹波小，适用于电流或电压控制模式。电压模PWM型DC-DC升压转换器只有一个 电压反馈闭环，采用PWM调制法，具有较好的抗噪声裕量，单一反馈电压环设计、调试比较 容易，对输出负载变化有较好的响应调节。但是由于单一的反馈电压设计，没有电流反馈， 对大电流负载限制有限。
[0003] 传统电压模PWM型同步升压DC-DC转换器如图1所示，外围元器件由电感L、输 出电容C QUT、反馈电阻Rl，R2、前馈电容CFB、及负载RL组成，芯片内部包括基准电压Vref 产生电路、误差放大器EAMP、PWM COMP电路、控制逻辑电路Control Logic、同步驱动电路 Driver、功率开关管VT及同步整流管SP。电压型PWM模式同步升压转换器工作原理主要 是：输出电压V0经过分压电阻米样后输入到误差放大器EAMP的输入端，EAMP的另一输入 端为基准电压电路提供的基准电压Vref，两者之差被放大后作为PWM比较器的一输入端， 并与控制器内部的振荡器产生的锯齿波电压进行比较，PWM比较器的输作为控制信号控制 功率开关管及同步整流管的导通，以改变占空比，从而控制输出电压V0。
[0004] 从上述分析可知，此种反馈控制只响应输出负载电压的变化。如果当负载电流或 输入电压发生变化时，必须等到负载电压发生了相应变化后，电压型PWM反馈控制才能起 作用。同时，因为DC-DC变换器的电流流经电感将使滤波电容上的电压信号对电流信号产 生90度的相位延迟，这种延迟通常为一个或多个开关周期。
【发明内容】
[0005] 为解决传统电压型PWM同步升压DC-DC转换器的限流问题，本发明提供一种电压 模PWM型同步升压DC-DC转换器的限流电路，能够实现逐周期检测功率管电流，实现过流保 护功率管的作用。
[0006] 为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种电压模PWM型同步升压DC-DC转 换器的限流电路，电压模PWM型同步升压DC-DC转换器包括芯片内部电路和外围器件，外 围器件包括电感L、输出电容C QUT、反馈分压电阻R1和R2、前馈电容CFB以及负载RL，芯片内 部电路包括基准电压Vref产生电路、误差放大器EAMP、PWM比较器、控制逻辑电路Control Logic、同步驱动电路Sync Driver、功率开关管VT、同步整流管SP以及振荡器0SC ;转换器 输出电压V0经过反馈分压电阻Rl、R2采样后连接误差放大器EAMP的反相输入端，误差放 大器EAMP的同相输入端连接带隙电路提供的基准电压Vrefl，误差放大器EAMP的输出Ve 连接PWM比较器的反相输入端，PWM比较器的同相输入端连接振荡器0SC输出的三角波信 号，PWM比较器的输出经过控制逻辑电路Control Logic和同步驱动电路Sync Driver后， 控制功率开关管VT及同步整流管SP的导通，以改变占空比，从而控制转换器的输出电压 V0 ；
[0007] 其特征在于：设置可调限流电路，该可调限流电路包括限流电阻RS、限流比较器 IUMITC0MP、电流采样NM0S管VTS、电流采样电阻RH、恒流源IR、控制开关K和设置于PWM 比较器与控制逻辑电路Control Logic之间的限流逻辑单元R ;电流采样NM0S管VTS的栅 极和漏极分别连接功率开关管VT的栅极和漏极，电流采样NM0S管VTS的源极连接限流比 较器IUMITC0MP的反向端和电流采样电阻RH的一端，电流采样电阻RH的另一端接地，限 流比较器ILIMITC0MP的同相端连接恒流源IR的输出端和限流电阻RS的一端，限流电阻RS 的另一端接地，恒流源IR的输入端连接转换器的输出电压V0,限流比较器IUMITC0MP的输 出和PWM比较器的输出同时连接至限流逻辑单元R，限流逻辑单元R的输出连接至控制逻辑 电路Control Logic,控制逻辑电路Control Logic的输出经过同步驱动电路Sync Driver 控制功率开关管VT的栅极NG，限流比较器IUMITC0MP的输出还通过控制开关K接地，控制 开关K的控制端连接功率开关管VT的栅极NG，NG为低电位时控制开关K闭合，NG为高电 位时控制开关K断开；
[0008] 所述限流逻辑单元R包括PM0S管P1、P2、P3，NM0S管附、吧川3，反向器11、13，与 非门逻辑12 ;限流比较器IUMITC0MP的输出LI连接PM0S管P2的栅极和NM0S管N2的栅 极，PWM比较器的输出PWM0UT连接PM0S管P3的栅极和NM0S管N1的栅极，PM0S管P3的源 极和PM0S管P1的源极连接作为芯片供电电源的转换器的输出电压V0, PM0S管P1的漏极 连接PM0S管P2的源极，PM0S管P2的漏极与PM0S管P3的漏极、NM0S管N1的漏极、反向器 II的输入端以及与非门逻辑12的一个输入端连接在一起，NM0S管N1的源极连接NM0S管 N2的漏极和NM0S管N3的漏极，NM0S管N2的源极和NM0S管N3的源极接地，NM0S管N3的 栅极与反向器II的输出端和PM0S管P1的栅极连接在一起，与非门逻辑12的另一个输入 端连接PWM比较器的输出PWM0UT，与非门逻辑12的输出连接反向器13的输入端，反向器 13的输出即为限流逻辑单元R的输出LN，连接至控制逻辑电路Control Logic的输入端。
[0009] 本发明具有如下优点及有益效果：能够实现逐周期检测功率管VT的电流及快速 限制功率管VT电流过大的作用，可以通过调节外置限流电阻RS的大小实现限流值的设定。
【附图说明】
[0010] 图1是现有技术同步升压转换器；
[0011] 图2是本发明带有外置电阻可调限流的同步升压转换器；
[0012] 图3是图2中的限流逻辑单元R ;
[0013] 图4是图3实现逻辑功能方波图。
【具体实施方式】
[0014] 如图1，现有技术电压模PWM型同步升压DC-DC转换器包括芯片内部电路和外围 器件，外围器件包括电感L、输出电容C OTT、反馈分压电阻R1和R2、前馈电容CFB以及负载 RL，芯片内部电路包括基准电压Vref产生电路、误差放大器EAMP、PWM比较器、控制逻辑电 路Control Logic、同步驱动电路Sync Driver、功率开关管VT、同步整流管SP以及振荡器 0SC ;转换器输出电压V0经过反馈分压电阻R1、R2采样后连接误差放大器EAMP的反相输入 端，误差放大器EAMP的同相输入端连接带隙电路提供的基准电压Vref 1，误差放大器EAMP 的输出Ve连接PWM比较器的反相输入端，PWM比较器的同相输入端连接振荡器OSC输出 的三角波信号，PWM比较器的输出经过控制逻辑电路Control Logic和同步驱动电路Sync Driver后，控制功