[发明专利]PWM调制型设备及其输出功率限制电路

说明书

技术领域

本发明涉及到PWM调制型设备输出控制领域，特别是涉及到一种PWM调制型设备及其输出功率限制电路。

背景技术

中小功率（输出功率为5瓦到50瓦）的PWM调制型设备如D类音频功率放大器和DCDC转换器芯片在消费类电子产品中应用广泛。作为功率输出型器件，其内部一般集成了多种保护机制，如过温保护、过流保护、过压保护等，这些保护电路的首要任务是保护芯片自身的安全。采用限制输出功率的方式来保护负载的电路较少，而且大部分需要采样输出电流和输入电压等电路特征指标，电路结构复杂，需要精度较高的采样电阻等来实现高精度的控制，成本较高；由于D类音频功率放大器和DCDC转换器均有反馈环路，如果参数设置不当会引起系统的不稳定；而且高精度采样电阻等器件无法集成到D类音频功率放大器和DCDC转换器芯片等内部，结构复杂。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种成本低廉，便于集成的PWM调制型设备及其输出功率限制电路。

为了实现上述发明目的，本发明首先提供一种PWM调制型设备的输出功率限制电路，包括：电阻开关网络电路、参照波产生电路、最大脉冲宽度产生电路、基准产生电路、最大脉冲宽度限制电路、输出脉冲宽度检测电路和PWM输出电路；

所述电阻开关网络电路的输入端连接电源，接地端连接地，输出端输出电压至所述最大脉冲宽度产生电路；

所述参照波产生电路分别输出参照波至所述最大脉冲宽度产生电路和最大脉冲宽度限制电路；

所述最大脉冲宽度产生电路输出最大脉冲宽度信号至所述最大脉冲宽度限制电路；

所述基准产生电路输出偏置电流和偏置电压至所述最大脉冲宽度限制电路；

所述最大脉冲宽度限制电路输出小于指定宽度的脉冲信号至所述PWM输出电路；

所述PWM输出电路输出脉冲信号至所述输出脉冲宽度检测电路和外部电子负载；

所述输出脉冲宽度检测电路的输出检测信号至最大脉冲宽度限制电路，最大脉冲宽度限制电路根据所述检测信号控制输出脉冲信号的宽度。

进一步地，所述最大脉冲宽度产生电路包括：第一电容器和第一比较器；

所述第一电容器的一端连接所述电子开关网络电路的接地端，另一端连接所述第一比较器的输入端；

所述第一比较器接收所述参照波产生电路的参照波，并输出脉冲数字信号至时序控制电路。

进一步地，所述输出脉冲宽度检测电路包括：电平转换电路和时序逻辑电路；

所述电平转换电路将所述PWM输出电路输出的脉冲信号的电平转化成时序逻辑电路需要的信号输入至时序逻辑电路；

所述时序逻辑电路输出第一开关信号、第二开关信号和带有PWM输出电路输出的脉冲信号宽度的第三开关信号至所述最大脉冲宽度限制电路。

进一步地，所述最大脉冲宽度限制电路包括：第一信号控制开关、第二信号控制开关、第三信号控制开关、第四信号控制开关、第一电阻和第二电容器、第三电容器和第二比较器；

所述第一信号控制开关接收所述第一开关信号，第二信号控制开关接收所述第二开关信号，第三信号控制开关接收所述第三开关信号；

所述第三信号控制开关连接所述第一电阻，第一电阻连接第一信号控制开关，第一信号控制开关串连所述第二信号控制开关，第二信号控制开关连接所述第二比较器；第二比较器还接收所述参照波产生电路的参照波；

所述第一信号控制开关与第一电阻连接的一端连接所述第二电容器，第二电容器接地；所述第二信号控制开关与比较器连接的一端连接第三电容器，第三电容器接地；所述第一信号控制开关串连所述第二信号控制开关的连接线上连接所述第四信号控制开关，第四信号控制开关接地。

进一步地，所述第一信号控制开关、第二信号控制开关、第三信号控制开关和第四信号控制开关均可包括：PMOS管、NMOS管、传输门和三极管。

进一步地，所述参照波产生电路包括：三角波产生电路、锯齿波产生电路或正弦波产生电路。

进一步地，所述电阻开关网络电路包括：第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一开关和第二开关；

所述第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻依次串联；第一开关与所述第三电阻并联，第二开关与所述第四开关并联；

所述第三电阻和第四电阻之间引出连接线连接所述最大脉冲宽度产生电路。

 本发明还提供一种PWM调制型设备，包括PWM调制芯片和输出功率限制电路；所述输出功率限制电路集成于所述PWM调制芯片上；