專利名稱：一種Hiccup模式短路保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種Hiccup模式短路保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
打嗝(Hiccup)模式是在開關(guān)電源電路中為了保護(hù)電路短路的一種工作模式，圖1為Hiccup模式短路保護(hù)電路的原理示意圖，該電路包括短路檢測電路11、過流檢測電路12和Hiccup信號控制電路13和Hiccup信號產(chǎn)生電路14，短路檢測電路11和過流檢測電路12的輸出信號同時送入與Hiccup信號控制電路13,Hiccup信號控制電路13的輸出信號送入Hiccup信號產(chǎn)生電路14，其中，Hiccup信號控制電路13通常通過與非門實現(xiàn)。Hiccup模式短路保護(hù)電路的原理為當(dāng)短路檢測電路11檢測到電路存在輸出短路(一般判定為輸出反饋電壓FB小于某個閾值)，同時，過流檢測電路12檢測到電路存在負(fù)載過流時，Hiccup信號控制電路13控制Hiccup產(chǎn)生電路14產(chǎn)生一個低頻Hiccup信號，然后通過組合邏輯控制開關(guān)功率MOS管，使電感電流處于間歇性脈沖的工作狀態(tài)，以避免持續(xù)大電流造成的損害?，F(xiàn)有的Hiccup模式短路保護(hù)電路電路中，短路檢測電路11 一般采用電壓比較器采樣短路狀態(tài)并產(chǎn)生邏輯判定信號，過流檢測電路12 —般使用電流傳感比較器采樣輸出負(fù)載過流狀態(tài)并產(chǎn)生邏輯判定信號，前者需要獨立比較器電路，通常采用運算放大器實現(xiàn)，后者通常用內(nèi)置的小電阻采樣外部負(fù)載電流產(chǎn)生壓差并放大處理，然后用一個內(nèi)置基準(zhǔn)電壓與之比較。由此可見，現(xiàn)有的電路總共需要兩個電壓比較器電路和一個電壓傳感放大電路，而這些電路一般又用運算放大器實現(xiàn)，需要消耗一定的電流功耗并占用一定的芯片面積。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型提供了一種Hiccup模式短路保護(hù)電路，用以解決現(xiàn)有的電路功耗較大同時占用的芯片面積較大的問題。一種Hiccup模式短路保護(hù)電路，包括過流檢測電路、短路檢測電路、Hiccup信號控制電路和Hiccup信號產(chǎn)生電路，所述短路檢測電路復(fù)用開關(guān)電源電路中的內(nèi)部運放，所述內(nèi)部運放的輸入端與所述開關(guān)電源電路的輸出端連接。所述短路檢測電路包括電流采樣電路和短路電壓信號產(chǎn)生電路。所述電流采樣電路，連接于所述內(nèi)部運放內(nèi)，用于當(dāng)所述內(nèi)部運放輸入端的反饋電壓小于第一閾值電壓時采樣一個小電流；所述短路電壓信號產(chǎn)生電路與所述電流采樣電路連接，用于通過所述小電流產(chǎn)生短路電壓信號。所述過流檢測電路包括負(fù)載檢測電路和過流檢測電流信號產(chǎn)生電路。所述負(fù)載檢測電路，用于產(chǎn)生隨負(fù)載變化而變化的負(fù)載檢測信號，可以為隨負(fù)載增大而增大的負(fù)載檢測信號，并將所述負(fù)載檢測信號輸入至所述過流檢測電流信號產(chǎn)生電路；所述過流檢測電流信號產(chǎn)生電路，用于當(dāng)負(fù)載檢測信號大于第二閾值電壓時輸出過流電流信號。[0009]所述Hiccup信號控制電路，用于接收所述短路電壓信號和過流電流信號，并通過所述短路電壓信號和所述過流電流信號控制所述Hiccup信號產(chǎn)生電路產(chǎn)生低頻Hiccup信號。所述電流采樣電路為第一 MOS管，所述第一 MOS管與所述內(nèi)部運放中與反饋信號端連接的MOS管同柵同源，所述第一 MOS管的漏極連接所述短路電壓信號產(chǎn)生電路。所述短路電壓信號產(chǎn)生電路為第二 MOS管，所述第二 MOS管的漏極連接所述Hiccup信號控制電路以及所述電流采樣電路，所述第二 MOS管的柵極與漏極連接，當(dāng)所述第一 MOS管為PMOS管、所述第二 MOS管為NMOS管時，所述第二 MOS管的源極接地，當(dāng)所述第一 MOS管為NMOS管、所述第二 MOS管為PMOS管時，所述第二 MOS管的源極接電源。所述第一 MOS管的漏極與所述第二 MOS管的漏極連接。優(yōu)選地，所述負(fù)載檢測電路復(fù)用所述開關(guān)電源電路中的誤差放大器，所述負(fù)載檢測電路輸出的負(fù)載檢測信號為所述誤差放大器的輸出信號C0MP。所述過流檢測電流信號產(chǎn)生電路包括第三MOS管、第四MOS管和第五MOS管；所述第三MOS管的柵壓固定，所述負(fù)載檢測電路輸出端與所述第三MOS管的源極連接；所述第三MOS管的漏極與所述第四MOS管的漏極連接；所述第四MOS管的漏極與柵極連接，所述第四MOS管的柵極與第五MOS管的柵極連接，當(dāng)所述第三MOS管為PMOS管、第四MOS管和第五MOS管為NMOS管時，所述第四MOS管的源極和第五MOS管的源極接地，當(dāng)所述第三MOS管為NMOS管、第四MOS管和第五MOS管為PMOS管時，所述第四MOS管的源極和第五MOS管的源極接電源；所述第五MOS管的漏極與所述Hiccup信號控制電路連接。所述負(fù)載檢測電路輸出的負(fù)載檢測信號隨負(fù)載變大而變大。所述Hiccup信號控制電路為第六MOS管，所述第六MOS管的源極與所述過流檢測電流信號產(chǎn)生電路連接；所述第六MOS管的漏極與所述Hiccup信號產(chǎn)生電路的連接；所述第六MOS管的柵極與所述短路電壓信號產(chǎn)生電路連接；當(dāng)所述短路電壓信號大于第六MOS管的閾值電壓，且所述過流電流信號大于第六MOS管的導(dǎo)通電流時控制所述Hiccup信號產(chǎn)生電路產(chǎn)生低頻Hiccup信號。優(yōu)選地，所述內(nèi)部運放是所述開關(guān)電源電路中的輸出欠壓檢測運放。本實用新型提供的Hiccup模式短路保護(hù)電路，由于不再使用專門的電壓比較器電路和電壓傳感放大電路，而是通過復(fù)用開關(guān)電源電路的部分電路，因此電路功耗降低，縮減了占用的芯片面積，此外，電路實現(xiàn)簡單。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中Hiccup模式短路保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的Hiccup模式短路保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型實施例提供的Hiccup模式短路保護(hù)電路的具體結(jié)構(gòu)圖；圖4為圖3中的輸出欠壓運放的具體結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。本實用新型實施例提供了一種Hiccup模式短路保護(hù)電路，圖2為該電路的結(jié)構(gòu)示意圖，包括短路檢測電路21、過流檢測電路22、Hi ccup信號控制電路23和Hiccup信號產(chǎn)生電路24。其中，短路檢測電路21復(fù)用開關(guān)電源電路的內(nèi)部運放，開關(guān)電源電路的內(nèi)部運放的輸入端與開關(guān)電源電路的輸出端連接，用于接收開關(guān)電源電路輸出端的反饋信號FB。進(jìn)一步地，短路檢測電路21包括電流采樣電路211和短路電壓信號產(chǎn)生電路212。電流采樣電路211，連接于開關(guān)電源電路的內(nèi)部運放內(nèi)，用于當(dāng)內(nèi)部運放輸入端的反饋電壓FB小于第一閾值電壓時米樣一個小電流；短路電壓信號產(chǎn)生電路212與電流米樣電路211連接，用于通過電流采樣電路211采樣的小電流產(chǎn)生短路電壓信號。進(jìn)一步地，過流檢測電路22包括負(fù)載檢測電路221和過流檢測電流信號產(chǎn)生電路222。負(fù)載檢測電路221，用于產(chǎn)生隨負(fù)載變化而變化的負(fù)載檢測信號，并將負(fù)載檢測信號輸入至過流檢測電流信號產(chǎn)生電路222中；過流檢測電流信號產(chǎn)生電路222，用于當(dāng)負(fù)載檢測電路221產(chǎn)生的負(fù)載檢測信號大于第二閾值電壓時輸出過流電流信號。Hiccup信號控制電路23，用于接收短路檢測電路21的短路電壓信號產(chǎn)生電路212產(chǎn)生的短路電壓信號和過流檢測電路22的過流檢測電流信號產(chǎn)生電路222產(chǎn)生的過流電流信號，并通過短路電壓信號和過流電流信號控制Hiccup信號產(chǎn)生電路24產(chǎn)生低頻Hiccup 信號。Hiccup信號產(chǎn)生電路24，用于產(chǎn)生低頻Hiccup信號。 圖3為圖2的Hiccup模式短路保護(hù)電路具體結(jié)構(gòu)圖。其中，短路檢測電路21復(fù)用的運放為開關(guān)電源電路中的輸出欠壓檢測運放1，開關(guān)電源電路輸出端的反饋信號FB送入輸出欠壓檢測運放I的MOS管2的柵極，短路檢測電路21的電流采樣電路211為第一 MOS管2111，第一 MOS管2111與輸出欠壓檢測運放I的MOS管2同柵同源，第一 MOS管2111的漏極與短路電壓信號產(chǎn)生電路212連接，短路電壓信號產(chǎn)生電路212為第二 MOS管2121，第二 MOS管2121的柵極和漏極連接，第二 MOS管2121的源極接地。第一 MOS管2111的漏極與短路電壓信號產(chǎn)生電路212連接具體為第一 MOS管2111的漏極與第二 MOS管2121的漏極連接，第二 MOS管2121的漏極同時與Hi ccup信號控制電路的輸入端連接，將產(chǎn)生的短路電壓信號作用于Hiccup信號控制電路上。在本實施例中，短路檢測電路21通過復(fù)用開關(guān)電源電路中的輸出欠壓檢測運放I實現(xiàn)短路檢測采樣，圖4為輸出欠壓檢測運放I的具體結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)然，本實施例并不限定短路檢測電路21復(fù)用的運放為開關(guān)電源電路中的輸出欠壓檢測運放1，只要所使用的運放的輸入端接收的是開關(guān)電源電路輸出端的反饋信號FB即可。在圖3中，輸出欠壓檢測運放I通過外置電阻R_ext 3產(chǎn)生內(nèi)置振蕩器偏置電流lose,從而實現(xiàn)頻率控制，設(shè)第一閾值電壓為O. 4V，當(dāng)FB>0. 4V時為正常反饋電壓，此時產(chǎn)生的偏置電流固定為O. 4V/R_ext,當(dāng)FB〈0. 4V時為欠壓模式，此時偏置電流Iosc隨頻率變化，輸出欠壓檢測運放I的輸入級電流都從FB所接?xùn)艠O的MOS管2流過，本實施例通過在欠壓檢測運放I內(nèi)接一與MOS管2同柵同源的小寬長比的第一 MOS管2111采樣一個小電流，籍此產(chǎn)生偏置電壓，開通第二 MOS管2121的柵極。在圖3中，過流檢測電路22的負(fù)載檢測電路221復(fù)用開關(guān)電源電路中的誤差放大器2211,負(fù)載檢測電路221輸出的負(fù)載檢測信號為誤差放大器2211的輸出信號C0MP,負(fù)載檢測信號隨負(fù)載變大而變大。過流檢測電流信號產(chǎn)生電路222為第三MOS管2221、第四MOS管2222和第五MOS管2223組成的電路，其中，第三MOS管2221的柵壓固定，誤差放大器2211的輸出端與第三MOS管2221的源極連接，第三MOS管2221的漏極與第四MOS管2222的漏極連接，第四MOS管2222的漏極與柵極連接，第四MOS管2222的柵極與第五MOS管2223的柵極連接，第四MOS管2222的源極和第五MOS管2223的源極接地，第五MOS管2223的漏極與Hiccup信號控制電路23連接。當(dāng)負(fù)載檢測電路221輸出信號COMP隨負(fù)載升高到過流點時，過流檢測電流信號產(chǎn)生電路222產(chǎn)生過流信號，過流信號輸入到Hiccup信號控制電路23中。在本實施例中，Hiccup信號控制電路23為第六MOS管231，第五MOS管2223的漏極與Hiccup信號控制電路23連接具體為第五MOS管2223的漏極與第六MOS管231的源極連接。第六MOS管231的漏極與Hiccup信號產(chǎn)生電路24連接，第六MOS管231的柵極與短路電壓信號產(chǎn)生電路212連接，具體為與第一 MOS管2111的源極連接。其中，第二 MOS管2121的漏極與Hiccup信號控制電路23連接具體為第二 MOS管2121的漏極與第六MOS管231的柵極連接。當(dāng)?shù)诙?MOS管2121產(chǎn)生的短路電壓信號大于第六MOS管231的閾值電壓，且當(dāng)?shù)谌齅OS管2221、第四MOS管2222和第五MOS管2223組成的過流檢測電流信號產(chǎn)生電路222產(chǎn)生的過流信號大于第六MOS管231的導(dǎo)通電流時，MOS管4所在的通路導(dǎo)通，給電容5充電，從而觸發(fā)后級的Hiccup信號產(chǎn)生電路24產(chǎn)生低頻Hiccup信號。在本實施例中，第一 MOS管2111和第三MOS管2221為PMOS管，第二 MOS管2121、第四MOS管2222、第五MOS管2223和第六MOS管為NMOS管。當(dāng)然，本實施例并不限定各個MOS管的類型為上述的MOS管的類型。在本實用新型中，第一 MOS管2111和第三MOS管2221還可為NMOS管，第二 MOS管2121、第四MOS管2222、第五MOS管2223和第六MOS管還可為PMOS管，此時，第二 MOS管2121的源極不再接地，而是接電源，同樣地，第四MOS管2222和第五MOS管2223的源極也接電源。本實施例并不限定短路檢測電路21和過流檢測電路22以及Hiccup信號控制電路23的具體實現(xiàn)電路僅為圖2中的電路結(jié)構(gòu)，只要所使用的電路可通過復(fù)用開關(guān)電源電路的部分電路實現(xiàn)過流檢測和短路檢測，同時以電流采樣形式實現(xiàn)Hiccup觸發(fā)判斷都為本實用新型保護(hù)的范圍。本實用新型實施例提供的Hiccup模式短路保護(hù)電路，由于不再使用專門的電壓比較器電路和電壓傳感放大電路，而是通過復(fù)用開關(guān)電源電路的部分電路，以電流采樣形式實現(xiàn)Hiccup觸發(fā)條件判斷，因此電路功耗降低，縮減了占用的芯片面積，此外，電路實現(xiàn)簡單。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種Hiccup模式短路保護(hù)電路，包括過流檢測電路、短路檢測電路、Hiccup信號控制電路和Hiccup信號產(chǎn)生電路，其特征在于，所述短路檢測電路復(fù)用開關(guān)電源電路中的內(nèi)部運放，所述內(nèi)部運放的輸入端與所述開關(guān)電源電路的輸出端連接；所述短路檢測電路包括電流采樣電路和短路電壓信號產(chǎn)生電路；所述電流采樣電路，連接于所述內(nèi)部運放內(nèi)，用于當(dāng)所述內(nèi)部運放輸入端的反饋電壓小于第一閾值電壓時米樣一個小電流；所述短路電壓信號產(chǎn)生電路與所述電流采樣電路連接，用于通過所述小電流產(chǎn)生短路電壓信號；所述過流檢測電路包括負(fù)載檢測電路和過流檢測電流信號產(chǎn)生電路；所述負(fù)載檢測電路，用于產(chǎn)生隨負(fù)載變化而變化的負(fù)載檢測信號，并將所述負(fù)載檢測信號輸入至所述過流檢測電流信號產(chǎn)生電路；所述過流檢測電流信號產(chǎn)生電路，用于當(dāng)負(fù)載檢測信號大于第二閾值電壓時輸出過流電流信號；所述Hiccup信號控制電路，用于接收所述短路電壓信號和過流電流信號，并通過所述短路電壓信號和所述過流電流信號控制所述Hiccup信號產(chǎn)生電路產(chǎn)生低頻Hiccup信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述電流采樣電路為第一MOS管；所述第一 MOS管與所述內(nèi)部運放中與反饋信號端連接的MOS管同柵同源，所述第一 MOS管的漏極連接所述短路電壓信號產(chǎn)生電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路，其特征在于，所述短路電壓信號產(chǎn)生電路為第二MOS管，所述第二 MOS管的漏極連接所述Hiccup信號控制電路以及所述電流采樣電路，所述第二 MOS管的柵極與漏極連接，當(dāng)所述第一 MOS管為PMOS管、所述第二 MOS管為NMOS管時，所述第二 MOS管的源極接地，當(dāng)所述第一 MOS管為NMOS管、所述第二 MOS管為PMOS管時，所述第二 MOS管的源極接電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，其特征在于，所述第一MOS管的漏極與所述第二MOS管的漏極連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述負(fù)載檢測電路復(fù)用所述開關(guān)電源電路中的誤差放大器，所述負(fù)載檢測電路輸出的負(fù)載檢測信號為所述誤差放大器的輸出信號COMP。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的電路，其特征在于，所述過流檢測電流信號產(chǎn)生電路包括第三MOS管、第四MOS管和第五MOS管；所述第三MOS管的柵壓固定，所述負(fù)載檢測電路輸出端與所述第三MOS管的源極連接;所述第三MOS管的漏極與所述第四MOS管的漏極連接；所述第四MOS管的漏極與柵極連接，所述第四MOS管的柵極與第五MOS管的柵極連接；當(dāng)所述第三MOS管為PMOS管、第四MOS管和第五MOS管為NMOS管時，所述第四MOS管的源極和第五MOS管的源極接地，當(dāng)所述第三MOS管為NMOS管、第四MOS管和第五MOS管為PMOS管時，所述第四MOS管的源極和第五MOS管的源極接電源；所述第五MOS管的漏極與所述Hiccup信號控制電路連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的電路，其特征在于，所述負(fù)載檢測電路輸出的負(fù)載檢測信號隨負(fù)載變大而變大。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述Hiccup信號控制電路為第六MOS管，所述第六MOS管的源極與所述過流檢測電流信號產(chǎn)生電路連接；所述第六MOS管的漏極與所述Hiccup信號產(chǎn)生電路連接；所述第六MOS管的柵極與所述短路電壓信號產(chǎn)生電路連接；當(dāng)所述短路電壓信號大于第六MOS管的閾值電壓，且所述過流電流信號大于第六MOS管的導(dǎo)通電流時控制所述Hiccup信號產(chǎn)生電路產(chǎn)生低頻Hiccup信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述內(nèi)部運放是所述開關(guān)電源電路中的輸出欠壓檢測運放。
專利摘要本實用新型提供了一種Hiccup模式短路保護(hù)電路，該電路中的短路檢測電路復(fù)用開關(guān)電源電路中的內(nèi)部運放，內(nèi)部運放的輸入端與開關(guān)電源電路的輸出端連接。短路檢測電路的電流采樣電路連接于內(nèi)部運放內(nèi)，短路電壓信號產(chǎn)生電路與電流采樣電路連接，用于通過電流采樣電路采樣的小電流產(chǎn)生短路電壓信號。過流檢測電路的負(fù)載檢測電路輸出的負(fù)載檢測信號輸入至過流檢測電流信號產(chǎn)生電路，用以當(dāng)負(fù)載檢測信號大于閾值電壓時產(chǎn)生過流電流信號。Hiccup信號控制電路通過短路電壓信號和過流電流信號控制Hiccup信號產(chǎn)生電路產(chǎn)生低頻Hiccup信號。本實用新型提供的Hiccup模式短路保護(hù)電路，降低了功耗，縮減了占用芯片的面積。
文檔編號H02H3/08GK202856323SQ20122002168
公開日2013年4月3日 申請日期2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者陳超, 杜紅越, 張洪波, 張煒, 周松明 申請人:上海新進(jìn)半導(dǎo)體制造有限公司