[发明专利]一种应用于电流模式COT控制Buck变换器的过流检测电路

说明书

一种应用于电流模式COT控制Buck变换器的过流检测电路，其中误差放大器负向输入端连接Buck变换器的输出电压，其正向输入端连接基准电压，其输出端产生误差电压输出至过流信号产生模块；限流模块通过负反馈产生一个与Buck变换器输出电压的采样信号相同的电压并转换成电流信号，经过电流镜镜像得到等比例放大的电流信号并与其他支路电流叠加，最后经过电阻转换成过流控制电压输出至过流信号产生模块；过流信号产生模块选择误差电压和过流控制电压中电压值更低的信号作为过流检测电路的输出信号，当Buck变换器将电感电流采样并转换的对应电压信号超过过流检测电路的输出信号时，控制Buck变换器中上功率管导通，使电感电流维持在一个较低水平。

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，涉及一种应用于电流模式COT控制Buck变换器的过流检测电路。

背景技术

开关变换器在电力电子领域得到了广泛应用，根据功率级拓扑的不同，开关变换器又分为Buck(降压型变换器)、Boost(升压型变换器)、Buck-Boost(升降压式变换器)等若干种。以Buck型开关变换器为例，其被广泛用于主板供电、LED驱动等应用场合。根据控制策略的不同，Buck变换器又分为迟滞模式、电压模式、COT(恒定导通时间控制)模式等若干种。

其中电流模式COT是一种被广泛采用的控制策略，它拥有快速瞬态响应、轻载自动降频等诸多优点。然而实际应用中，变换器输出节点可能会短路，功率管电流可能会过大，大电流会导致功率管发热量急剧上升甚至击穿。为了保护功率管不被热击穿，必须要在电流过大的情况下及时降低电流。电流模式COT作为一种谷值控制模式，本身并不能对瞬态电流过大的情况做出及时响应，因此过流检测尤为重要。

发明内容

针对电流模式COT控制Buck变换器难以对瞬态电流过大的情况做出及时响应，导致功率管电流过大使得功率管容易被热击穿的问题，本发明提出一种应用于电流模式COT控制Buck变换器的过流检测电路，采样检测电流模式COT控制Buck变换器的输出电压，当输出电压急剧下降时判定为过流，产生过流控制信号给控制环路，以降低Buck变换器的输出电流值。

本发明的技术方案为：

一种应用于电流模式COT控制Buck变换器的过流检测电路，包括限流模块、误差放大器和过流信号产生模块，

所述误差放大器的负向输入端连接所述电流模式COT控制Buck变换器的输出电压，其正向输入端连接基准电压，其输出端产生误差电压；

所述限流模块包括第一电阻、第二电阻、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管和第八PMOS管，

第三PMOS管的栅极连接所述电流模式COT控制Buck变换器输出电压的采样信号，其源极连接第一NMOS管的源极，其漏极连接第四PMOS管的漏极并接地；

第八PMOS管的栅极连接第七PMOS管的栅极和第一PMOS管的栅极并连接第一偏置电压，其漏极连接第一NMOS管的漏极和第三NMOS管的栅极，其源极连接第一PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管和第七PMOS管的源极并连接电源电压；

第二NMOS管的栅漏短接并连接第一NMOS管的栅极和第七PMOS管的漏极，其源极连接第四PMOS管的源极；

第二PMOS管的栅漏短接并连接第四PMOS管的栅极和第一电阻的一端，其源极连接第三NMOS管的源极；

第六PMOS管的栅极连接第五PMOS管的栅极和漏极以及第三NMOS管的漏极，其漏极连接第一PMOS管的漏极和第二电阻的一端并产生过流控制电压；

第一电阻的另一端和第二电阻的另一端接地；