过流检测电路、过流保护电路及开关电源的制作方法

[0001]
本发明涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种过流检测电路、过流保护电路及开关电源。


背景技术：

[0002]
现有技术中，开关电源芯片在实际使用时输出端不可避免的会出现短路、过流等技术问题，这些问题会造成芯片功率管或者负载损坏，为了避免出现这些问题，保证电路正常工作及增加系统的稳定性，一般情况下都需要在开关电源芯片中内置过流检测电路进而实现过流保护功能。
[0003]
目前，很多技术也已经公开或者提到：开关电源芯片在正常工作时，为了把电流限制在一定的安全范围内，避免芯片输出电流过大对电路及负载造成损坏，需要在开关电源芯片内部集成或者设置过流检测保护电路，进而起到当芯片输出过流时及时将输出电流限制在安全范围内的功能。
[0004]
在现有技术中，在针对功率三极管作为开关管的开关电源管理类芯片中，由于三极管的导通电阻和开关电流不是线性关系，所以不能通过检测三极管的导通电阻上的电压来判断过流。一般情况下，功率三极管作为开关管的开关电源管理芯片常用的过流检测方式是直接在功率管上串联检测电阻，或者在系统输出端串联检测电阻，得到采样电阻上电压来实现限制最大输出电流，进而实现过流保护功能，此方法虽然可以解决问题，但是电路复杂，检测电阻功耗大，影响芯片转换效率。


技术实现要素：

[0005]
本发明针对现有技术中的缺点，提供了一种过流检测电路、过流保护电路及开关电源。
[0006]
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种过流检测电路，应用于开关电源芯片中的过流保护电路中，所述过流保护电路包括用于产生采样电压的电流采样模块，所述电流采样模块设有功率管和输出端，输出端电压记作vn，所述过流检测电路包括电流偏置模块、电流生成模块和电流阱模块，所述电流生成模块分别连接电流偏置模块和电流阱模块，过流检测电路输出端的输出电压记作v0，电流阱模块的第二端连接过流检测电路输出端；所述电流生成模块包括第一电流模块和与第一电流模块连接的第二电流模块，所述第一电流模块包括第一三极管单元和第二三极管单元，第一三极管单元分别连接第二三极管单元、电流采样模块的输出端、电流偏置模块和电流阱模块的第一端，第二三极管单元连接电流采样模块的输出端和电流偏置模块；第二电流模块包括第三三极管单元和第四三极管单元，第二电流模块的输入端设有电压点并连接第三三极管单元和第四三极管单元，所述电压点记作vp，第四三极管单元分别连接第三三极管单元、电流阱模块的第二端和电流偏置模块，第三三极管单元分别连接第二三极管单元和电流偏置模块，基于电压vn，所述第一
三极管单元集电极流出的电流为第一电流，基于电压vp，所述第四三极管单元集电极流出的电流为第二电流，电流阱模块汲取第一电流和第二电流，所述电流偏置模块为所述第二三极管单元和第三三极管单元产生偏置电流，所述偏置电流为定值，并且所述偏置电流为第二三极管单元和第三三极管单元中集电极电流及电流偏置模块中三极管发射极的电流之和；当流过功率管的电流小于功率管预设过流保护点的电流时，电压vn大于电压vp，由于偏置电流为定值并且偏置电流为第二三极管单元和第三三极管单元中集电极电流及电流偏置模块中三极管发射极的电流之和，则第一电流大于第二电流，进而电流阱模块汲取的第一电流大于汲取的第二电流，则过流检测电路输出端的输出电压v0被置低，即输出电压输出为低电平状态；随着流过功率管的电流变大，电压vn逐渐降低，基于偏置电流为定值，则第三三极管单元集电极的电流逐渐增大；当流过功率管的电流大于预设过流保护点的电流时，电压vn小于电压vp，由于偏置电流为定值并且偏置电流为第二三极管单元和第三三极管单元中集电极电流及电流偏置模块中三极管发射极的电流之和，则第一电流小于第二电流，进而电流阱模块汲取的第一电流小于汲取的第二电流，则过流检测电路输出端的输出电压v0被抬高，输出电压由低电平状态转为高电平状态。
[0007]
作为一种可实施方式，所述过流检测电路中包括电阻r3，所述电流偏置模块包括三极管q7和电阻r4，三极管q7的基极连接参考信号端vref，三极管q7的发射集连接电阻r4的第一端，电阻r4的第二端接地，三极管q7的集电极连接电阻r3的一端，电阻r3的另一端连接第二电流模块。
[0008]
作为一种可实施方式，第一三极管单元包括三极管q3，第二三极管单元包括三极管q4，三极管q3、q4的发射极分别连接采样电流模块的输出端，三极管q3的基极分别连接三极管q4的基极和三极管q7的集电极，三极管q3的集电极连接电流阱模块的第一端，三极管q4的集电极分别连接三极管q7的发射极和电阻r4的第一端；所述第三三极管单元包括三极管q5，所述第四三极管单元包括三极管q6，所述第二电流模块还包括电阻r2，三极管q5、q6的发射极以及电阻r3的另一端分别连接电阻r2的一端，电阻r2的另一端连接电源电压端vcc，三极管q5的基极分别连接三极管q6的基极和三极管q7的集电极，三极管q5的集电极分别连接电阻r4的第一端和三极管q7的发射极，三极管q6的集电极分别连接电流阱模块的第二端和过流检测电路的输出端。
[0009]
作为一种可实施方式，所述电流阱模块包括三极管q8和q9，三极管q8的集电极连接三极管q3的集电极，三极管q8的基极分别连接三极管q8的集电极和三极管q9的基极，三极管q8、q9的发射极分别接地，三极管q9的集电极连接三极管q6的集电极并连接过流检测电路的输出端。
[0010]
一种过流保护电路，应用于开关电源中，包括电流采样模块、脉冲信号产生模块、过流保护信号输出模块及上述的过流检测电路，所述脉冲信号产生模块设有第一输出端和第二输出端，将第一输出端记作第三电压点v3，所述过流保护信号输出模块设有第一输入端和第二输入端，所述第三电压点v3连接第二输入端，所述第二输出端连接第一输入端；所述电流采样模块用于产生采样电压并输入至过流检测电路中，电流采样模块的输出端输出的电压记作电压vn，所述过流检测电路基于电压vn输出电压v0，所述脉冲信号产生模块接收过流检测电路的输出电压v0并进行滤波处理，所述过流保护信号输出模块的第二
输入端接收第三电压点v3的电压，基于第三电压点v3的大小判断是否产生过流保护信号。
[0011]
作为一种可实施方式，所述电流采样模块包括三极管q1、q2和电阻r1，三极管q1的集电极连接电源电压端vcc，三极管q1的基极分别连接驱动信号输入端driver和三极管q2的基极，三极管q2的集电极分别连接电阻r1的一端和三极管q3的发射极，电阻r1的另一端连接电源电压端vcc，三极管q1、q2的发射极分别连接信号输出端sw。
[0012]
作为一种可实施方式，所述三极管q1与所述三极管q2流过电流的比值为n：1。
[0013]
作为一种可实施方式，所述脉冲信号产生模块包括三极管q10、q11、q12、q13、q14、q15、q16、q17、q18、q19、q20、q21、q22和q23、电容c1及电阻r5、r6，三极管q10、q12、q14、q16、q18、q19、q22的基极依次连接，三极管q22的基极连接过流保护信号输出模块的第一输入端，三极管q10、q12、q14、q16、q18、q19、q22的发射极分别连接电源电压端vcc，三极管q10的集电极连接三极管q11的集电极，三极管q11的基极连接参考信号端vref，三极管q11的发射极连接电阻r5的一端，电阻r5的另一端接地，三极管q12的集电极连接三极管q13的集电极并作为第一电压点v1，三极管q13的基极连接过流检测电路输出端，三极管q14的集电极连接三极管q15的集电极并作为第二电压点v2，三极管q15的基极连接三极管q13的集电极，三极管q16的集电极连接三极管q17的发射极，三极管q17的基极连接三极管q15的基极，三极管q17的发射极连接电容c1的一端，电容c1的另一端分别连接三极管q18的集电极和电阻r6的一端，电阻r6的另一端连接三极管q20的基极，三极管q20的集电极连接三极管q19的集电极，三极管q20的集电极连接三极管q21的基极，三极管q21的集电极分别连接三极管q23的基极和三极管q15的集电极，三极管q23的集电极分别连接三极管q22的集电极并作为第三电压点v3，第三电压点v3的电压v3作为过流保护信号输出模块的第二输入端，三极管q13、q15、q20、q21、q23的发射极分别接地，三极管q17的集电极接地。
[0014]
作为一种可实施方式，所述过流保护信号输出模块包括三极管q24和三极管q25，三极管q24的基极连接三极管q22的基极，三极管q24的发射极连接电源电压端vcc，三极管q24的集电极连接三极管q25的集电极并作为信号输出端输出信号ocp，三极管q25的发射极接地，三极管q25的基极连接三极管q23的集电极。
[0015]
一种开关电源，包括上述的过流保护电路。本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本发明的过流检测电路应用于开关电源芯片内部的过流保护电路中，能够基于过流保护电路的电流采样模块产生的采样电压去判断流过功率管的电流是否过流。
[0016]
本发明的过流保护电路是基于晶体管的集成电路制造工艺实现的，应用于电源芯片内部，是一种具有宽检测电流、能鉴别当功率管打开时输出电流毛刺避免电路误动作、可精确检测流过功率管电流过流的过流保护电路，具有电路结构简单，生产成本低，噪声低的优点。
[0017]
本发明含有过流保护电路的开关电源芯片能用较少的器件实现过流检测、鉴别开关毛刺电流的功能。在开关电源芯片的工艺中每个器件都是相互隔离的，所以该电路具有良好的抗闩锁性能和较高的抗干扰能力。
附图说明
[0018]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]
图1是本发明过流检测电路的整体模块示意图；图2是本发明过流检测电路的功能原理示意图；图3是本发明过流检测电路的电路原理示意图；图4是本发明过流保护电路的电路原理示意图；图5是本专利信号输出端ocp输出的电流、vn电压、vp电压随i1的变化曲线；图6是使用本专利的电源芯片在仿真过程中流过功率管q1电流、“p”脉冲信号、信号输出端ocp输出的信号波形。
具体实施方式
[0020]
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
[0021]
实施例1：一种过流检测电路，如图1和2所示，应用于开关电源芯片中的过流保护电路中，所述过流保护电路包括用于产生采样电压的电流采样模块100，所述电流采样模块100设有功率管和输出端，输出端电压记作vn，所述过流检测电路200包括电流偏置模块210、电流生成模块220和电流阱模块230，所述电流生成模块220分别连接电流偏置模块210和电流阱模块230，过流检测电路200输出端的输出电压记作v0，电流阱模块230的第二端连接过流检测电路200输出端；所述电流生成模块220包括第一电流模块221和与第一电流模块221连接的第二电流模块222，所述第一电流模块221包括第一三极管单元2211和第二三极管单元2212，第一三极管单元2211分别连接第二三极管单元2212、电流采样模块100的输出端、电流偏置模块210和电流阱模块的第一端，第二三极管单元2212连接电流采样模块100的输出端和电流偏置模块210；第二电流模块222包括第三三极管单元2221和第四三极管单元2222，第二电流模块222的输入端设有电压点并连接第三三极管单元2221和第四三极管单元2222，所述电压点记作vp，第四三极管单元2222分别连接第三三极管单元2221、电流阱模块230的第二端和电流偏置模块210，第三三极管单元2221分别连接第二三极管单元2212和电流偏置模块210，基于电压vn，所述第一三极管单元2211集电极流出的电流为第一电流，基于电压vp，所述第四三极管单元2222集电极流出的电流为第二电流，电流阱模块230汲取第一电流和第二电流，所述电流偏置模块210为所述第二三极管单元2212和第三三极管单元2221产生偏置电流，所述偏置电流为定值，并且所述偏置电流为第二三极管单元2212和第三三极管单元2221中集电极电流及电流偏置模块210中三极管发射极的电流之和，电流偏置模块中三极管发射极的电流基本不变；当流过功率管的电流小于功率管预设过流保护点的电流时，电压vn大于电压vp，由于偏置电流为定值并且偏置电流为第二三极管单元和第三三极管单元中集电极电流及电流偏置模块中三极管发射极的电流之和，电流偏置模块中三极管发射极的电流基本不变，则第一电流大于第二电流，进而电流阱模块汲取的第一电流大于汲取的第二电流，则过流检
测电路输出端的输出电压v0被置低，即输出电压输出为低电平状态；当流过功率管的电流等于预设过流保护点的电流时，电压vn等于电压vp；当流过功率管的电流大于预设过流保护点的电流时，电压vn小于电压vp，由于偏置电流为定值并且偏置电流为第二三极管单元和第三三极管单元中集电极电流及电流偏置模块中三极管发射极的电流之和，电流偏置模块中三极管发射极的电流基本不变，则第一电流小于第二电流，进而电流阱模块汲取的第一电流小于汲取的第二电流，则过流检测电路输出端的输出电压v0被抬高，输出电压由低电平状态转为高电平状态。
[0022]
在本实施例中，开关电源中包括信号输入端vref和信号输入端driver，信号输出端sw和信号输出端ocp，电源电压端vcc和接地端gnd；信号输出端sw为开关电源芯片内部功率管的输出端，信号输入端vref的信号为开关电源芯片内部电路产生的基准电压，信号输入端driver的信号为npn型功率开关管的驱动信号；另外，以上提到的开关电源芯片的内部电路功能模块还包括：电流采样模块、脉冲信号产生模块和过流保护信号输出模块。为了能更好的实现过流检测电路的功能，整个开关电源芯片的电流采样模块中包括功率管q1和q2，q2为与q1同样做法按1:n比例匹配的采样管，r1为采样电阻，电流采样模块用于对输出的电流进行采样，当功率管q1电流大于预设输出最大电流时，输出电压v0由低电平翻转为高电平；当功率管q1电流小于预设输出最大电流时也就是前面提到的过流保护点的电流，输出电压v0被置低。
[0023]
在一个实施例中，更具体地，参见附图3所示，所述过流保护电路包括电阻r3，所述电流偏置模块210具体的电路为：包括三极管q7、电阻r4，三极管q7的基极连接参考信号端vref，三极管q7的发射集连接电阻r4的第一端，电阻r4的第二端接地，三极管q7的集电极连接电阻r3的一端，电阻r3的另一端连接第二电流模块；所述第一三极管单元2211包括三极管q3，第二三极管单元2212包括三极管q4，三极管q3、q4的发射极分别连接采样电流模块的输出端，三极管q3的基极分别连接三极管q4的基极和三极管q7的集电极，三极管q3的集电极连接电流阱模块的第一端，三极管q4的集电极分别连接三极管q7的发射极和电阻r4的第一端；所述第三三极管单元2221包括三极管q5，所述第四三极管单元2222包括三极管q6，所述第二电流模块222还包括电阻r2，三极管q5、q6的发射极以及电阻r3的另一端分别连接电阻r2的一端，电阻r2的另一端连接电源电压端vcc，三极管q5的基极分别连接三极管q6的基极和三极管q7的集电极，三极管q5的集电极分别连接电阻r4的第一端和三极管q7的发射极，三极管q6的集电极分别连接电流阱模块的第二端和过流检测电路的输出端；所述电流阱模块230包括三极管q8和q9，三极管q8的集电极连接三极管q3的集电极，三极管q8的基极分别连接三极管q8的集电极和三极管q9的基极，三极管q8、q9的发射极分别接地，三极管q9的集电极连接三极管q6的集电极并连接过流检测电路的输出端。
[0024]
本发明中过流检测电路的工作原理如下：开关电源芯片中的三极管q2和q1按照1：n比例匹配时，则有i0：i1=n：1，其中，i0为流过三极管q1的集电极电流，i1为流过r1的电流；而电压vn=vcc-i1*r1，在此，电压vn为开关电源芯片中电流采样模块输出的电压，电压vp=vcc-i4*r2；电流i2=veb/r3，veb为三极管q5的发射极基极结压降，流过电阻r4的电流i3=(vref-vbeq7)/r4，其中，vbeq7为三极管q7的基极发射极结压降，电流i3为三极管q4、q5提供偏置电流，电流i3的大小为三极管q4、q5的集电极电流icq4、icq5和三极管q7的发射极电
流ieq7之和；由于参考信号端vref为开关电源芯片内部的基准电压，为一定值保持不变，电阻r4为定值，则电流i3大小固定。将流过功率管的电流记作i0，预先为功率管过流保护点设置电流为iocp，三极管q3的集电极电流icq3为第一电流，三极管q6的集电极电流icq6为第二电流，随着流过功率管的电流一直变化，则过流检测电路的工作过程可以描述为：开关电源上电后，正常工作时电流i0<电流iocp即当流过功率管的电流i0小于预设的功率管过流保护点的电流iocp时，电流i1在电阻r1上产生的电压降相对较小，则电压vn>电压vp,电流i3为三极管q4、q5的集电极电流icq4、icq5和三极管q7的发射极电流ieq7之和，且电流icq4>电流icq5，由于icq3=icq4，icq5=icq6，则icq3>icq6，由于icq3= icq8= icq9,且icq3>icq6，则流过q9集电极的电流会大于流过q6集电极的电流，所以电压vo被置低，即输出电压v0为低电平状态；随着流过功率管q1的电流i0不断变大，电压vn逐渐减小，则三极管q3、q4的集电极电流icq3、icq4逐渐变小，由于电流i3大小固定，则三极管q5、q6的集电极电流icq5、icq6逐渐变大，当电流i0=电流iocp，即当流过功率管的电流i0等于预设的功率管过流保护点的电流iocp时，电压vn=电压vp，则电流icq4=电流icq5=电流icq3=电流icq6，电流i4=电流icq5+电流icq6+电流icq7；电流i3=电流ieq4+电流ieq5+电流ieq7，根据三极管的集电极电流约等于发射极电流可推导出电流i4=电流i3；电流i0=电流iocp时，电压vn=电压vp ，电压vp=vcc-i4*r2，vn电压vn=vcc-i1*r1可以推导出i4*r2= i1*r1；由于电流i3=(vref-vbeq7)/r4及i0：i1=n：1，则可以计算出预先为功率管过流保护点设置电流的值为：iocp=i1*n=i3*r2*n/r1=(vref-vbeq7)*r2*n/(r4*r1)，此iocp的值即为预先设置的功率管过流保护点的电流值；而当电流i0>电流iocp即当流过功率管的电流i0大于预设的功率管过流保护点的电流iocp时，则vn<vp可以得到icq4<icq5，以及icq3<icq6，也就是说流过三极管q9集电极的电流会小于流过三极管q6集电极的电流，所以电压v0会被抬高，即电压v0由低电平转为高电平；以上整个过程可以参见附图5，在附图5中表示的信号输出端ocp输出的信号以及电压vn、电压vp随i1的变化曲线。
[0025]
实施例2：一种过流保护电路，如图4所示，应用于开关电源中，包括电流采样模块100、脉冲信号产生模块300、过流保护信号输出模块400及上述的过流检测电路200，所述脉冲信号产生模块300设有第一输出端和第二输出端，将第一输出端记作第三电压点v3，所述过流保护信号输出模块设有第一输入端和第二输入端，所述第三电压点v3连接第二输入端，所述第二输出端连接第一输入端；所述电流采样模块100用于产生采样电压并输入至过流检测电路中，电流采样模块100的输出端输出的电压记作电压vn，所述过流检测电路基于电压vn输出电压v0，所述脉冲信号产生模块300接收过流检测电路的输出电压v0并进行滤波处理，所述过流保护信号输出模块的第二输入端接收第三电压点v3的电压，基于第三电压点v3的大小判断是否产生过流保护信号。
[0026]
在一个实施例中，所述电流采样模块100包括三极管q1、q2和电阻r1，三极管q1的集电极连接电源电压端vcc，三极管q1的基极分别连接驱动信号输入端driver和三极管q2的基极，三极管q2的集电极分别连接电阻r1的一端和三极管q3的发射极，电阻r1的另一端连接电源电压端vcc，三极管q1、q2的发射极分别连接信号输出端sw。具体地，所述三极管q1与所述三极管q2流过电流的比值为n：1。
[0027]
具体实施例中，所述脉冲信号产生模块300包括三极管q10、q11、q12、q13、q14、q15、q16、q17、q18、q19、q20、q21、q22和q23、电容c1及电阻r5、r6，三极管q10、q12、q14、q16、q18、q19、q22的基极依次连接，三极管q22的基极连接过流保护信号输出模块的第一输入端，三极管q10、q12、q14、q16、q18、q19、q22的发射极分别连接电源电压端vcc，三极管q10的集电极连接三极管q11的集电极，三极管q11的基极连接参考信号端vref，三极管q11的发射极连接电阻r5的一端，电阻r5的另一端接地，三极管q12的集电极连接三极管q13的集电极并作为第一电压点v1，三极管q13的基极连接过流检测电路输出端，三极管q14的集电极连接三极管q15的集电极并作为第二电压点v2，三极管q15的基极连接三极管q13的集电极，三极管q16的集电极连接三极管q17的发射极，三极管q17的基极连接三极管q15的基极，三极管q17的发射极连接电容c1的一端，电容c1的另一端分别连接三极管q18的集电极和电阻r6的一端，电阻r6的另一端连接三极管q20的基极，三极管q20的集电极连接三极管q19的集电极，三极管q20的集电极连接三极管q21的基极，三极管q21的集电极分别连接三极管q23的基极和三极管q15的集电极，三极管q23的集电极分别连接三极管q22的集电极并作为第三电压点v3，所述第三电压v3作为过流保护信号输出模块的第二输入端，三极管q13、q15、q20、q21、q23的发射极分别接地，三极管q17的集电极接地。
[0028]
更加具体地，所述过流保护信号输出模块400包括三极管q24和三极管q25，三极管q24的基极连接三极管q22的基极，三极管q24的发射极连接电源电压端vcc，三极管q24的集电极连接三极管q25的集电极并作为信号输出端输出信号ocp，三极管q25的发射极接地，三极管q25的基极连接三极管q23的集电极。
[0029]
实施例2的过流保护电路的大概的工作过程如下：本实施例中过流保护电路主要包括四个模块即电流采样模块100、脉冲信号产生模块300、过流保护信号输出模块400和过流检测电路200，整个开关电源芯片的电流采样模块100中包括功率管q1和q2，q2为与q1同样做法按1:n比例匹配的采样管，r1为采样电阻，电流采样模块100用于对输出的电流进行采样，当功率管q1电流大于预设输出最大电流iocp时，则输出电压v0会由低电平翻转为高电平，翻转为高电平后则脉冲信号产生模块300产生一个脉冲信号“p”并开始计时，若过流触发信号是由于毛刺等原因产生，即输出电压v0为高电平状态持续时间小于一个脉冲时间t则判定该本次过流触发无效，信号输出端ocp输出的信号保持低电平，转入第二次判断
……
如此循环；若过流触发信号持续时间长于一个脉冲时间t，则判定本次过流触发的触发动作有效，信号输出端ocp输出的信号转为高电平，会输出一个过流保护信号；根据这样的过程就可以构成一个有效判定开关电源芯片信号输出端输出是否真正过流、滤除干扰毛刺、做到精确检测、电路简单的过流保护电路。
[0030]
在此，详细的讲下每个模块的功能及所涉及到的相关参数关系：在电流采样模块100和过流检测电路200中，采样管q1为开关电源芯片内部的功率管，功率管q2是与功率管q1按1:n比例匹配的采样管，i0：i1=n：1；电压vn=vcc-i1*r1，电压vp=vcc-i4*r2；电流i2为q5的发射极基极结压降veb与r3的比值， 电流i2=veb/r3；i3=(vref-vbe)/r4，电压vbe为三极管q7的基极发射极结压降，电流i3为三极管q4、q5提供偏置电流，当流过功率管q1的电流i0大于预设的功率管过流保护点的电流iocp时，流过三极管q2的电流i1为iocp/n，并通过电阻r1转化成电压信号，电压vn=vcc-i1*r1。
[0031]
在脉冲信号产生模块300中，当过流检测电路200没有产生过流保护信号即就是没
有触发过流信号时输出电压v0为低电平，此时，第一电压点v1为高电平，则三极管q15导通，三极管q17关断，第二电压点v2为低电平，电容c1左侧极板的电压为vcc，右侧极板电压为vbe；当过流检测电路200产生过流保护信号即触发过流信号时，三极管q17导通，电容c1左侧极板的电压由vcc变为vbe，电容c1右侧极板电压变为2vbe-vcc<0，此时，三极管q20关断，电流i6对电容c1充电并开始计时，直到电容c1右极板电压变为vbe时，三极管q20导通。在此期间三极管q20的集电极的电压会形成一个脉冲信号“p”，该脉冲信号“p”持续的时间等于电容c1充电时间t，在此，电容c1充电时间t由电容c1的大小和充电电流i6决定，在充电时间t内，电容c1两端电压变化量为vbe-（2vbe-vcc），假设电容c1的电容值为c1，充电电流为i6，则有t*i6=(vbe-（2vbe-vcc）)*c1，则t=(vbe-（2vbe-vcc）)*c1/i6=(vcc-vbe)*c1/i6，其中，i6由电流源i5按比例镜像得出。当过流保护触发信号被判断为毛刺信号时，第二电压点v2为低电平，第三电压点v3为高电平；当过流触发信号有效时，第二电压点v2为高电平，第三电压点v3为低电平；在过流保护信号输出模块400中，当第三电压点v3为高电平时，三极管q25导通，信号输出端ocp输出的信号为低电平；当第三电压点v3为低电平时，三极管q25关断，信号输出端ocp输出的信号为高电平并且产生过流保护信号。
[0032]
基于以上每个模块的功能及相互之间的关联，那么，整个过流保护电路的工作原理如下：将流过功率管的电流记作i0，预先为功率管过流保护点设置电流为iocp，随着流过功率管的电流一直变化，则过流检测电路的工作过程可以描述为：开关电源芯片上电后，正常工作时输入电流为电流i0<电流iocp即当流过功率管的电流i0小于预设的功率管过流保护点的电流iocp时，那么，电流i1在电阻r1上产生的电压降相对较小，则有电压vn>电压vp，电流i3为三极管q4、q5的集电极电流icq4、icq5和三极管q7的发射极电流ieq7之和，且icq4>icq5（同理icq3>icq6），由于icq3=icq8=icq9，icq9为流过三极管q9集电极的电流，且icq3>icq6，即流过q9集电极的电流大于流过q6集电极的电流，则输出电压v0被置低，即为低电平状态；随着流过功率管q1的电流i0不断变大，电压vn逐渐减小，则三极管q3、q4的集电极电流icq3、icq4逐渐变小，由于电流i3大小固定，则三极管q5、q6的集电极电流icq5、icq6逐渐变大，当电流i0=电流iocp，即当流过功率管的电流i0等于预设的功率管过流保护点的电流iocp时，电压vn=电压vp，则电流icq4=电流icq5=电流icq3=电流icq6，电流i4=电流icq5+电流icq6+电流icq7；电流i3=电流ieq4+电流ieq5+电流ieq7，根据三极管的集电极电流约等于发射极电流可推导出电流i4=电流i3；电流i0=电流iocp时，电压vn=电压vp ，电压vp=vcc-i4*r2，电压vn=vcc-i1*r1可以推导出i4*r2= i1*r1；由于电流i3=(vref-vbeq7)/r4及i0：i1=n：1，则可以计算出预先为功率管过流保护点设置电流的值为：iocp=i1*n=i3*r2*n/r1=(vref-vbeq7)*r2*n/(r4*r1)，此iocp的值即为预先设置的功率管过流保护点的电流值；而当电流i0>电流iocp即当流过功率管的电流i0大于预设的功率管过流保护点的电流iocp时，则电压vn<电压vp，可以得到电流icq4<电流icq5以及icq3<icq6，则流过三极管q9集电极的电流会小于流过三极管q6集电极的电流，所以输出电源v0会被抬高，即输出电压v0会由低电平转为高电平。
[0033]
输出电压v0变为高电平后使得三极管q13导通，同时三极管q15关断，第一电压点v1压变为低电平，三极管q17导通；三极管q17没有导通之前电容c1左侧极板电压为vcc，右
侧极板电压为q20的基极集电极结压降vbe，电容c1两端电压为vcc-vbe；三极管q17导通后电容c1左侧极板电压变为三极管q17的基极与发射极之间的结压降vbe，由于电容两端电压不能突变，所以电容c1右侧极板电压变为vbe-(vcc-vbe)=2vbe-vcc<0，右侧极板电压为负，则会导致三极管q20关断，电流i6对电容c1充电，当电容c1右侧极板电压小于电压vbe时，也就是三极管q20导通前，三极管q20集电极会产生一个脉冲信号“p”，该脉冲信号“p”持续时间为t。在脉冲信号“p”持续的t时间内三极管q21导通，第二电压点v2电平一直处于低电平状态，输出信号端ocp输出的信号与第二电压点v2的状态为同一电平状态；若产生的过流触发信号是由毛刺等误动作触发产生的，那么输出电压v0高电平的持续时间会短于时间t，那么，在时间t内输出信号端ocp输出的信号为低电平，则会判定该次过流触发信号是无效的过流触发，进而会进行下一次过流判断
……
如此循环，若过流触发时间长于t，脉冲信号过后由于三极管q21关断，第二电压点v2变为高电平、输出信号端ocp输出的信号也为高电平，输出过流保护信号，这样就实现了滤除输出端电流毛刺的功能；有效过流触发后输出信号端ocp输出的信号为高电平，以上过程进行了仿真，仿真图可以参考附图6所示。
[0034]
实施例3：本实施例中涉及一种开关电源，包括其他实施例中的过流保护电路。
[0035]
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。