[发明专利]开关电源的过流保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源领域，特别是涉及一种开关电源的过流保护电路。

背景技术

DC/DC(直流/直流)开关电源具有高效率、宽电压范围等优点，在便携式电子设备和绿色照明等领域得到了广泛应用。图1是BUCK(降压式)开关电源的拓扑结构，通过PMOS开关管和NMOS开关管的交替导通关断，使得电感L和电容C充放电，从而将能量从输入端传送到输出端VOUT。开关电源通过PWM(脉冲宽度调制)调制信号得到开关控制信号，从而控制PMOS开关管和NMOS开关管。由于开关电源应用环境复杂，负载有可能发生突变甚至短路，所以会发生电流过大的情况，从而烧毁开关电源芯片。

为了解决上述问题，目前常用的一种过流保护电路如图2所示，将电流检测电压信号DLJC与基准电压REF通过一个比较器CMP进行比较，并将比较器CMP的输出通过一个与非门NAND与开关控制信号进行运算，从而控制PMOS开关管。当电流过大时，电流检测电压信号DLJC大于基准电压REF，比较器CMP输出为低电平，直接关断PMOS开关管。这种过流保护电路虽然能够在每个工作周期内保证电流限制在合理范围，但是并没有根本上解决电流过大的问题，而且直接关断PMOS开关管打断了控制环路，使得输出电压有较大波动。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种开关电源的过流保护电路，能够避免电流过大烧毁开关电源芯片，提高开关电源的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明的开关电源的过流保护电路，包括：

第一比较器，用于比较开关电源的电流检测电压与第一基准电压的大小，根据比较结果输出高电平或者低电平；

第二比较器，用于比较开关电源的误差放大器输出电压与第二基准电压的大小，根据比较结果输出高电平或者低电平；

一脉冲产生电路，用于将第二比较器输出信号的上升沿跳变变为一个脉冲信号；

SR触发器，根据第一比较器和脉冲产生电路的输出控制频率选通开关选通相应的工作频率信号。

目前常见的开关电源芯片过流保护电路采用固定频率下直接关断功率开关管的方式，这种方式造成输出电压较大的波动，并且不能从根本上解决电流过大的问题。本发明通过对开关电源芯片的工作频率进行降频操作，使得功率开关管的导通时间减小，从而解决了过流问题，保护了开关电源芯片不被烧毁，同时又得到稳定的输出电压。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是BUCK型开关电源的拓扑结构图；

图2是目前常用的过流保护电路原理图；

图3是本发明开关电源的过流保护电路原理图。

具体实施方式

参见图3所示，在本发明的一实施例中，所述开关电源的过流保护电路，包括：第一比较器CMP1、第二比较器CMP2、一脉冲产生电路和一SR触发器。

所述第一比较器CMP1，其反相输入端输入第一基准电压Vref1，正相输入端输入电流检测电压信号DLJC。

所述第二比较器CMP2，其反相输入端输入误差放大器输出电压信号WCSC，正相输入端输入第二基准电压Vref2。

所述脉冲产生电路，其输入端与所述第二比较器CMP2的输出端相连接，用于将第二比较器输出信号的上升沿跳变变为一个短脉冲信号。

所述SR触发器，其复位端Rd与所述第一比较器CMP1的输出端相连接，置位端Sd与所述脉冲产生电路的输出端相连接，其输出端Q用于控制频率选通开关K选通2.5M时钟脉冲信号或250K时钟脉冲信号，进而产生PWM调制信号，并由PWM调制信号得到开关控制信号，从而控制PMOS开关管和NMOS开关管。

所述第一比较器CMP1，用于比较开关电源的电流检测电压信号DLJC与第一基准电压Vref1的大小，如果电流检测电压信号DLJC高于第一基准电压Vref1，则第一比较器CMP1输出为高电平，触发SR触发器输出高电平，从而使频率选通开关K选通250K时钟脉冲信号，使得开关电源芯片工作频率降低十倍，从而使得PMOS开关管的导通时间大大减小，解决了电流过大的问题。