[发明专利]一种具有外部可调限流功能的恒流/恒压DC-DC转换系统

说明书

技术领域

本发明属于集成电路设计领域，涉及一种DC-DC转换系统，特别是一种具有外部可调限流功能的恒流/恒压DC-DC转换系统。

背景技术

随着电力电子技术的不断发展，电子设备的种类也越来越多，其对电源管理类芯片的需求不断提高。DC-DC开关电源系统以其宽输入电压范围、大驱动能力和高转换效率等诸多优点，成为电源解决方案中重要的组成部分。

DC-DC转换系统本质上是一种将直流电压或电流等级转换成另外一种可控直流电压或电流等级的系统。而具有恒流/恒压功能的DC-DC转换系统，由于既可以提供稳定的输出电压，又可以精确限流，因此能够满足不同应用条件和场合下的使用需求。如：对LED进行驱动、给电池充电和为便携式设备进行系统供电等。因此，如何设计出系统结构简单、性能稳定、应用范围广泛的具有外部可调限流功能的恒流/恒压DC-DC转换系统成为近年来人们研究的热点问题。

外部可调限流是通过调节系统的外部可调电阻值，改变系统内部电流大小，进而调整系统的限流阈值，实现对系统输出电流的外部调节。由于此功能可使系统输出不同的限流值，满足多种应用需求，因此增加了系统应用的灵活性。同时，这种限流功能可在DC-DC转换系统空载时避免大电流的产生，能有效保护系统电路正常工作。

然而，传统的具有外部可调限流功能的恒流/恒压DC-DC转换系统大多结构复杂，设计成本高，且由于输出的电压值和电流值固定，限流值不可调，只能应用于特定的场合，进一步限制了具有外部可调限流功能的恒流/恒压DC-DC转换系统的应用与发展。

发明内容

针对上述传统具有外部可调限流功能的恒流/恒压DC-DC转换系统的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种具有外部可调限流功能的恒流/恒压DC-DC转换系统，该转换系统不仅能够输出恒定电压和恒定电流，系统结构简单，而且具有外部可调限流功能，可通过调节外部电阻改变系统限流值，进一步增加了系统应用的灵活性。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术解决方案：

一种具有外部可调限流功能的恒流/恒压DC-DC转换系统，包括：振荡器、斜坡电流采样电路、PWM产生电路、逻辑驱动电路和输出电路，该系统还包括外部可调限流电路、电流误差放大电路、电压误差放大电路，所述的斜坡电流采样电路、PWM产生电路、逻辑驱动电路和输出电路依次连接，振荡器连接在逻辑驱动电路上，振荡器还分别与斜坡电流采样电路和PWM产生电路连接；在PWM产生电路之间还并行连接有电压误差放大电路和电流误差放大电路，电流误差放大电路与外部可调限流电路连接，斜坡电流采样电路与输出电路连接；

外部可调限流电路包括第一电源VCC，第二电源VREF，第一误差放大器OP1，第一外部可调电阻R1，第二内部固定电阻R2，第一5V低压NMOS晶体管M1，第二5V低压PMOS晶体管M2，第三5V低压PMOS晶体管M3；其中，OP1的正端输入与VREF相连，OP1的输出端与M1的栅极相连，M1的源极与OP1的负端输入和R1的上端相连，R1的下端与地相连，M1的漏极与M2的漏极相连，M2的漏极与M2的栅极相连，M2的源极与VCC相连，M2的栅极与M3的栅极相连，M3的源极与VCC相连，M3的漏极与R2的上端相连，R2的下端与地相连。

所述电流误差放大电路包括第二误差放大器OP2，第四5V低压NMOS晶体管M4；其中，OP2的正端输入与输出电路的反馈电流采样点A相连，OP2的负端输入与R2的上端相连；OP2的输出端与M4的栅极相连，M4的源极与地相连，M4的漏极与PWM产生电路相连。

所述电压误差放大电路包括第三误差放大器OP3，第五5V低压NMOS晶体管M5；其中，OP3的正端输入与输出电路的反馈电压采样点B相连，OP3的负端输入与第二电源VREF相连；OP3的输出端与M5的栅极相连，M5的源极与地相连，M5的漏极与PWM产生电路相连。

所述振荡器包括第一电压振荡信号源V1，第一压控振荡器G1，第二电压振荡信号源V2、第三电阻R3和第四电阻R4；其中G1的正端输入与地相连，G1的负端输入与V1的正端相连，V1的负端与地相连，G1的正端输出与R3的上端相连，G1的负端输出与地相连，R3的下端与R4的上端相连，R4的下端与地相连，取R3与R4之间一点为点C，C点与斜坡电流采样电路相连，V2的正端与RS触发器的R端相连，V2的负端与地相连。