具备副边反馈电流检测的开关电源控制电路制造技术

技术编号:10018024 阅读:225 留言:0更新日期:2014-05-08 16:12
具备副边反馈电流检测的开关电源控制电路,包括电流检测引脚、功率管控制引脚、输入端与电流检测引脚连接的电流比较器;还包括电流信号逻辑电路、第一延时电路、第二延时电路;还包括两个输入端分别与第一延时电路和第二延时电路输出端连接的或逻辑电路;还包括计数器,所述计数器的复位端与或逻辑电路输出端连接,计数输入端与电流信号逻辑电路输入端连接;所述计数器在计数值达到设定值时,关闭开关电源功率管;所述D1大于D2。本发明专利技术采用计数周期判断功率管过流状态,参考功率管开关信号避免误判,同时在利用本发明专利技术测试时,可以避免退出测试模式时芯片重新上电启动过程,节约测试时间,降低测试成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】具备副边反馈电流检测的开关电源控制电路,包括电流检测引脚、功率管控制引脚、输入端与电流检测引脚连接的电流比较器;还包括电流信号逻辑电路、第一延时电路、第二延时电路;还包括两个输入端分别与第一延时电路和第二延时电路输出端连接的或逻辑电路;还包括计数器,所述计数器的复位端与或逻辑电路输出端连接,计数输入端与电流信号逻辑电路输入端连接;所述计数器在计数值达到设定值时,关闭开关电源功率管;所述D1大于D2。本专利技术采用计数周期判断功率管过流状态,参考功率管开关信号避免误判,同时在利用本专利技术测试时,可以避免退出测试模式时芯片重新上电启动过程,节约测试时间,降低测试成本。【专利说明】具备副边反馈电流检测的开关电源控制电路
本专利技术属于集成电路设计领域,涉及一种开关电源控制电路,特别是一种具备副边反馈电流检测的开关电源控制电路。
技术介绍
随着消费电子产品强劲的需求以及各种电子产品的更新换代,对电源模块的要求也越来越高。电源模块通常为功能模块提供恒定的电压或恒定的电流,以保证它们稳定的工作。根据控制环路的采样方式,开关电源可以分为电流型开关电源和电压型开关电源,电压型仅对输出电压进行采样,采样后的信号输入到误差放大器中,误差放大器通过对输出电压的误差放大,产生COMP信号,利用COMP模拟电压调节脉冲宽度调制信号(PWM),从而控制功率开关管的开关占空比。电流型开关电源除对输出电压采样得到COMP信号外,还通过对电感电流的采样与COMP信号一起调节脉冲宽度调制信号(PWM),从而对功率开关管的开关占空比进行调节,实现方式通常是将这两个信号一起输入到PWM比较器中,PWM比较器输出PWM信号。电流采样方式对控制环路的调节更加迅速,但稳定性不足。对电感电流的采样方式可以为从功率开关管取样,如图1所示,为典型的反激原边反馈检测电源转换器系统应用结构框图。在PWM信号控制功率NMOS管102导通期间,变压器104初级绕组电感和交流输入电压整流后的直流电源电压Vdc —起控制流过变压器初级绕组的电流上升斜率,该电流流过采样电阻103,并在CS端产生一个固定斜率上升的电压信号,当CS端电压上升到电流型开关电源控制电路101内部所设定的电压值以后,PWM输出信号控制关断功率NMOS管102 ;在PWM信号控制功率NMOS管102关断期间,变压器104次级绕组和与之相连的输出整流二极管105 —起对输出电压提供能量。在功率NMOS管102的源极到地之间串联有采样电阻103,功率NMOS管102的电流流过采样电阻103产生电压信号CS输入到控制电路中,图1中VDD、GND分别表示电流型开关电源控制电路101的电源端和地端,INV表示输出电压反馈端,COMP表示误差放大器的误差信号输出端,PWM表不功率开关管的栅极信号输出端,PWM端直接控制功率开关管的开关占空t匕。现有的电流检测技术对电感电流的检测采用比较器检测方式,检测方法单一,对CS脚上的杂波干扰无法识别,且不能利用CS脚采用外置电压进行测试。
技术实现思路
为克服现有开关电源控制电路电流检测方式单一,不能识别干扰,且不能利用CS脚采用外置电压进行测试的技术缺陷,本专利技术公开了一种具备副边反馈电流检测的开关电源控制电路。本专利技术所述采用本专利技术所述的具备副边反馈电流检测的开关电源控制电路,采用计数周期判断功率管过流状态,参考功率管开关信号避免误判,同时在利用本专利技术测试时,可以避免退出测试模式时芯片重新上电启动过程,节约测试时间,降低测试成本。【专利附图】【附图说明】图1现有技术中典型电流型开关电源控制电路的信号采样示意图; 图2示出本专利技术一种【具体实施方式】结构示意图; 图3示出本专利技术检测到过流关断的一种具体状态各节点波形图; 图4示出利用本专利技术进行检测时各节点波形图; 图中附图标记名称为:1-电流检测逻辑电路2_第一延时电路 3_第二延时电路4-计时器 5-或逻辑电路6-第三延时电路7-电流比较器。【具体实施方式】下面结合附图,对本专利技术的【具体实施方式】作进一步的详细说明。本专利技术所述的具备副边反馈电流检测的开关电源控制电路,包括电流检测引脚、功率管控制引脚、输入端与电流检测引脚连接的电流比较器;其特征在于,还包括输入端与电流比较器输出端连接的电流信号逻辑电路、输入端与电流信号逻辑电路输出端连接的第一延时电路;所述电流信号逻辑电路将电流比较器的输出信号逻辑不变的传递到第一延时电路; 所述第一延时电路实现如下功能:当输入信号发生表征电流检测弓I脚电压大于电流比较器预设的基准值的边沿跳变时,第一延时电路输出以该边沿为起点,宽度为Dl的低电平,其余时刻均输出高电平; 还包括输入端与功率管控制引脚连接的第二延时电路;所述第二延时电路实现如下功能:当功率管控制引脚表征关闭功率管的边沿到达时,第二延时电路输出以该边沿为起点,宽度为D2的高电平,其余时刻均输出低电平; 还包括两个输入端分别与第一延时电路和第二延时电路输出端连接的或逻辑电路; 还包括计数器,所述计数器的复位端与或逻辑电路输出端连接,计数输入端与电流信号逻辑电路输入端连接; 所述计数器在计数值达到设定值时,关闭开关电源功率管; 所述Dl大于D2。电流比较器7检测电流检测引脚CS上电压是否高于一预设电压值Vl,并输出比较信号Al到电流信号逻辑电路1,电流信号逻辑电路将Al传递到第一延时电路2,不需要其他逻辑运算的电流信号逻辑电路通常由偶数个反向器级联而成,保证逻辑不变的同时增大驱动能力。当CS高于预设电压值Vl时,以图3为例,CS高于Vl时,第一延时电路输出的信号从高电平变为低电平,并将该低电平保持时间Dl之后恢复为默认状态的高电平。仍以图3为例,功率管控制信号GATE高电平状态表示功率管开启,低电平状态表示功率管关闭,当GATE信号从高电平变为低电平时,第二延时电路3以GATE下降沿为起点,从低电平变为高电平,并将该高电平保持时间D2后恢复低电平。第一延时电路和第二延时电路为本领域常见的边沿延时电路,实现方式可以采用模拟或数字方式实现,在本领域公知技术中有多种实现方式,例如使用边沿触发器判断延时开始,开始后利用电容充电或数字电路计时,计时达到预设值时将延时时间终止。第一延时电路和第二延时电路的输出信号Signal_l和Signal_2输入到或逻辑电路5中进行或运算后,产生复位信号Reset,如图3和图4所示,当第二延时电路的输出信号Signal_2的低电平完全被第一延时电路输出信号Signal_l包容时,复位信号将保持高电平,反之,复位信号将产生如图4所示的波形。复位信号输入到计数器4中,计数器对电流信号逻辑电路输出信号进行计数,每当出现一次CS上升沿,即该周期内出现过流状态时,计数一次,计数依据可以为电流信号逻辑电路输出信号的上升沿或下降沿,当计数周期满时,输出信号OUT将翻转。对使用多个触发器串联而成的计数器,容易得到2的N次方个时钟周期长度的计数周期,通常N可取2-10的整数,取得4到1024个时钟周期。计数器输出信号用于关闭功率管或整个控制环路,由于在开关电源输入电压波动、负载变化或干扰下,过流状态不可避免,仅凭一个或数个周期过流即关闭功率管,并非过流保护的目的,采用计数器预设本文档来自技高网
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【技术保护点】
具备副边反馈电流检测的开关电源控制电路,包括电流检测引脚、功率管控制引脚、输入端与电流检测引脚连接的电流比较器;其特征在于,还包括输入端与电流比较器输出端连接的电流信号逻辑电路、输入端与电流信号逻辑电路输出端连接的第一延时电路;所述电流信号逻辑电路将电流比较器的输出信号逻辑不变的传递到第一延时电路;所述第一延时电路实现如下功能:当输入信号发生表征电流检测引脚电压大于电流比较器预设的基准值的边沿跳变时, 第一延时电路输出以该边沿为起点,宽度为D1的低电平,其余时刻均输出高电平;还包括输入端与功率管控制引脚连接的第二延时电路;所述第二延时电路实现如下功能:当功率管控制引脚表征关闭功率管的边沿到达时, 第二延时电路输出以该边沿为起点,宽度为D2的高电平,其余时刻均输出低电平;还包括两个输入端分别与第一延时电路和第二延时电路输出端连接的或逻辑电路;还包括计数器,所述计数器的复位端与或逻辑电路输出端连接,计数输入端与电流信号逻辑电路输入端连接;所述计数器在计数值达到设定值时,关闭开关电源功率管;所述D1大于D2。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:向磊唐波吴强许刚颖朱樟明
申请(专利权)人:成都启臣微电子有限公司
类型:发明
国别省市:四川;51

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