[发明专利]具有防止误翻转功能的欠压锁存电路

说明书

技术领域

本发明属于电子技术领域，更进一步涉及模拟集成电路中具有防止误翻转功能的欠压锁存电路，可以用于各种电源管理芯片如PFC控制器，恒压恒流控制器中的启动保护。

背景技术

电源系统的安全性至关重要，在电源管理芯片如DC-DC、功率因数校正控制器、电子镇流器中，当电源电压低于芯片的正常工作范围时，芯片内部某些电路会无法正常工作，并产生内部逻辑错误，从而使外部开关管处于不确定状态，有可能对外部电路和芯片造成损坏，因此，芯片内部必须加入欠压锁存电路。欠压锁存可以提高芯片可靠性、安全性，通过对芯片输入电压进行检测，在输入电源电压过小时，能将芯片输出关断，使芯片保持在安全状态，同时不会对外部器件造成损坏。目前欠压锁存技术集成了输入电压采样电路、电压基准源、迟滞比较器，以及外部电流偏置，使得电路较为复杂，版图面积和功耗也随之增加，难以满足电源管理芯片越来越需要低功耗和高稳定性的要求。

日银IMP微电子有限公司拥有的专利技术“一种欠压锁存电路”(授权公告号CN 201682412 U授权公告日2010.12.22)提出一种以施密特触发器、齐纳二极管和电流偏置为核心的欠压锁存电路，其基本思想是利用电源电压和齐纳二极管的阴极端的稳压电压之间的相对变化，将传统施密特触发器由输入电压信号变化引起施密特触发器翻转转换为由施密特触发器接入的电源电压变化引起施密特触发器翻转，从而实现欠压锁存功能。该专利技术存在的不足是：该欠压锁存电路采用MOSFET的导通阈值作为参考电压检测电源电压，导致欠压锁存阈值不精确，温度漂移较大，且稳定性不足，输出信号容易受电源影响而发生误翻转。

苏州大学申请的专利“带有带隙基准结构的欠压锁存电路”(申请号201010508409.6，申请公布号CN 101958640A)提出一种以分压器、带隙基准电路、比较器和逻辑电路为核心的欠压锁存电路，其基本思想是将分压器采样的电源电压输入带隙基准比较器比较电压输入端，带隙基准比较器输出经逻辑电路整形后构成欠压锁存电路的控制输出端；逻辑电路与分压器间设有反馈控制回路。该专利申请公开的欠压锁存电路存在的不足是：其输出欠压锁存信号摆幅较小，不利于驱动更多的负载，在电源电压较低时带隙基准比较器工作不稳定容易导致输出发生误翻转。

发明内容

本发明针对现有的欠压锁存技术的不足，提出一种具有防止误翻转功能的欠压锁存电路。本发明采用防误翻转电路提高输出稳定性，采用带隙比较器结构简化电路结构，从而减小电路功耗和面积，提高系统的安全性和可靠性，满足模拟集成电路低功耗高可靠性发展趋势的要求。

为实现上述目的，本发明包括防止误翻转输出的低压保护电路、用于检测电源电压变化的电源采样电路、用于设置欠压锁存阈值的带隙比较器和对输出信号进行放大处理的共源极放大电路四部分。低压保护电路输出端连接所述带隙比较器控制端，所述电源采样电路和共源极放大电路输入端分别与所述带隙比较器输出端相连。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

(1)本发明由于采用带隙比较器结构，克服了现有技术中需要外部电压基准和迟滞比较器结构的不足，使电路结构更加简单，减小了电路功耗和电路面积。

(2)本发明由于采用低压保护电路结构，避免了现有技术中带隙比较器在低压情况下工作不正常导致错误输出，提高了欠压锁存电路输出的可靠性，防止了输出发生误翻转。

(3)本发明由于采用共源极放大电路，克服了现有技术中传统运算放大电路结构复杂的不足，减小了电路功耗和面积，提高了输出摆幅。

(4)本发明由于采用具有高阶温度补偿的带隙比较器结构，克服了现有技术中基准电压温度特性差的不足，提高了欠压锁存阈值的精度和温度特性。

附图说明

图1为本发明的电路方框图；

图2为本发明低压保护电路电原理图；

图3为本发明电源采样电路电原理图；

图4为本发明带隙比较器电原理图；

图5为本发明共源极放大电路电原理图；

图6为本发明防止误翻转发生的仿真效果图；

图7为本发明产生的基准电压温度特性的仿真效果图；

图8为本发明所需功耗的仿真效果图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明作进一步详细描述。