CN104122436A - 一种抗干扰的窄脉冲过压检测电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种抗干扰的窄脉冲过压检测电路，其包括：比较器与误差放大器输出端相连，其反相输入端接斜坡信号；误差放大器接第二参考电压，其反相输入端接反馈信号；第一RS锁存器R端与比较器相连，S端连接时钟信号；第二RS锁存器R端与比较器输出端以及第一RS锁存器R端相连，S端与高速比较器输出端相连；前级驱动电路输入端与第一RS锁存器输出端相连，该前级驱动电路用于给N型场效应管开关管栅极驱动；N型场效应管开关管，栅极与前级驱动电路输出端相连，漏极与电感另一端相连；延时电路，其输入端与N型场效应管开关管栅极相连；同步计数器一输入端与第二RS锁存器相连，另一输入端与延时电路相连，同步计数器输出关断信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于串联LED驱动或者boost DCDC电路中，升压转换时通过LX端产生的窄脉冲检测输出是否过压的电路。
背景技术
在串联LED驱动电路或者boost DCDC中，某些情况下需要通过LX端检测输出电压是否过压，从而把系统关断，以保护芯片。
在DCDC系统中，特别是开关电流很大时，容易对周围产生各种扰动，在对LX点窄脉冲进行过压检测时也难免会受到干扰。
图1所示为传统过压检测电路，当LX端电压经R1和R2电阻串分压后电压值超过参考电压Vref后高速比较器输出关断信号sd将系统关断。
但如果仅仅只检测到一次脉冲过压就认为过压，那就很可能因为外界的干扰而导致误判。所以要真正的检测到过压需要检测到连续多个窄脉冲过压才行，但这样需要对每个窄脉冲进行采样并计数，在系统升压比很大的时候占空比也很大，LX端窄脉冲就非常窄，需要一个很精确的采样时钟才能计数，而这样精确的采样时钟在DCDC电路中是很难实现的。
发明内容
由于现有技术存在上述问题，本发明提出一种抗干扰的窄脉冲过压检测电路，其可以有效的解决现有技术的上述问题。
本发明通过以下技术方案解决上述问题：
一种抗干扰的窄脉冲过压检测电路，其包括：第一电阻，其一端接地；第二电阻，其一端与所述第一电阻的另一端相连；高速比较器，其正相输入端与所述第一电阻和第二电阻连接的中间点连接，其反相输入端连接一第一参考电压；还包括：
电感，其一端与输入电源相连，另一端与所述第二电阻的另一端相连；
肖特基二极管，其正极与所述第二电阻的另一端相连；
电容，其一端接地，另一端与所述肖特基二极管的负极相连；
PWM比较器，其正相输入端与一误差放大器的输出端相连，其反相输入端接一斜坡信号；
所述误差放大器正相输入端接一第二参考电压，其反相输入端接一反馈信号。
第一RS锁存器，其R端与所述PWM比较器的输出端相连，其S端连接一时钟信号；
第二RS锁存器，其R端R端与所述PWM比较器的输出端以及所述第一RS锁存器的R端相连，其S端与所述高速比较器的输出端相连；
前级驱动电路，其输入端与所述第一RS锁存器的输出端相连，该前级驱动电路用于给N型场效应管开关管栅极驱动；
N型场效应管开关管，其栅极与所述前级驱动电路的输出端相连，源极接地，漏极与所述电感的另一端相连；
延时电路，其输入端与所述N型场效应管开关管的栅极相连；
同步计数器，其一输入端与所述第二RS锁存器的输出端相连，另一输入端与所述延时电路的输出端相连，所述同步计数器的输出端输出关断信号。
所述同步计数器计满4～20时，该同步计数器输出一个关闭系统的信号。
还包括一振荡器，该振荡器输出端连接所述第一RS锁存器的S端，该振荡器产生所述时钟信号输出到第一RS锁存器的S端。
本发明的电路可将窄脉冲信号拓宽为宽脉冲降低了采样难度，并使得电路工作稳定可靠，连续监测4～20个过压脉冲可有效避免因外界干扰而产生的误判。
附图说明
图1是传统过压检测电路的示意图；
图2是本发明的抗干扰的窄脉冲过压检测电路的示意图；
图3是本发明的整个过压检测过程各信号时序对应关系；
图4是本发明的同步计数器的电路示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，详细描述本发明。
参见图2所示，为本发明的抗干扰的窄脉冲过压检测电路的示意图。
在本实施例中，该抗干扰的窄脉冲过压检测电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、高速比较器1、PWM比较器2、第一RS锁存器3、第二RS锁存器4、同步计数器5、延时电路6、前级驱动电路7、N型场效应管开关管NM1、电感L、肖特基二极管Schottky及电容C1。
其中，第一电阻R1和第二电阻R2串联，该第一电阻R1的一端接地，所述第一电阻R1和第二电阻R2连接的中间点连接一高速比较器1的正相输入端，该高速比较器1的反相输入端连接一第一参考电压Vref1。所述电感L的一端连接一输入电源Vin，所述肖特基二极管Schottky的输出端连接所述电容C1后接地，所述N型场效应管NM1的源极接地，所述电感L的另一端、肖特基二极管Schottky的正极以及N型场效应管NM1的漏极相连接，且所述第二电阻R2的另一端连接于所述肖特基二极管Schottky的正极以及N型场效应管NM1的漏极之间，所述高速比较器1的输出端连接第二RS锁存器4的S端，该第二RS锁存器4的R端与所述PWM比较器2的输出端相连，且该第二RS锁存器4的输出端连接一同步计数器5的一输入端，所述同步计数器的输出端输出关断信号sd；PWM比较器，其正相输入端与一误差放大器8的输出端相连，其反相输入端接一斜坡信号ramp；误差放大器8正相输入端接一第二参考电压Vref2，其反相输入端外接一反馈信号。PWM比较器2的输出端同时连接所述第一RS锁存器3的R端，所述第一RS锁存器的S端与一时钟信号clk相连，，振荡器9的输出端连接所述第一RS锁存器的S端，该振荡器产生所述时钟信号输出到第一RS锁存器的S端。该第一RS锁存器3的输出端连接所述前级驱动电路7的输入端，该前级驱动电路7的输出端连接一延时电路6的输入端以及所述N型场效应管开关管NM1的栅极，所述延时电路6的输出端连接所述同步计数器5的另一输入端。
参见图2所示，本发明的原理为：
在系统稳定工作后的某个开关周期中，当N型场效应管开关管NM1导通时，LX端电压被拉到几乎为0，Vin给电感L充电，电感电流逐渐增大。当电流值达到某个值时，PWM比较器2输出信号pwm_comp由低变高，将第一RS锁存器3、第二RS锁存器4都复位，从而将开关管NM1关断，这时电感L的自激电流使得LX端电压升高，直至肖特基二极管Schottky正相导通。LX端电压经R2和R1两个电阻的分压后与第一参考电压Vref1进行比较，当Vlx*R1/(R1+R2)>Vref1，即Vlx>Vref1*(R1+R2)/R1时，高速比较器1输出信号Vcomp由低变高，将第二RS锁存器4输出信号Qc置为高电平，直到下一个LX脉冲出现之前，PWM比较器2输出高脉冲将第二RS锁存器4复位，Qc变低。从Vcomp到Qc的过程相当于是将Vcomp的窄脉冲拓宽了，然后用leb信号作为时钟对Qc进行同步计数就变得非常稳定可靠了。同步计数器连续监测到4～20个LX端过压脉冲后输出一个关闭系统的信号sd将系统关断，能有效避免外界干扰或者LX端噪声造成的过压假象。同步计数器监测到的连续过压脉冲数越多抗干扰性能就越好；但如果过多，从检测到过压到关断系统的时间太长，计数的过程中输出电压是在不停上升的，所以关断的时候输出电压就会比监测阈值高出很多，就使得输出电压无法较精确的控制了，所以个数不宜过多也不宜过少，4～20次为宜。在本实施例中连续监测到8个LX端过压脉冲后输出一个关闭系统的关断信号sd将系统关断。
整个过压检测过程各信号时序对应关系如图3所示。
其中，同步计数器的电路如图4所示。
应理解，这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (3)
1.一种抗干扰的窄脉冲过压检测电路，其包括：第一电阻，其一端接地；第二电阻，其一端与所述第一电阻的另一端相连；高速比较器，其正相输入端与所述第一电阻和第二电阻连接的中间点连接，其反相输入端连接一第一参考电压；其特征在于，还包括：
电感，其一端与输入电源相连，另一端与所述第二电阻的另一端相连；
肖特基二极管，其正极与所述第二电阻的另一端相连；
电容，其一端接地，另一端与所述肖特基二极管的负极相连；
PWM比较器，其正相输入端与一误差放大器的输出端相连，其反相输入端接一斜坡信号；
所述误差放大器，其正相输入端接一第二参考电压，其反相输入端接一反馈信号；
第一RS锁存器，其R端与所述PWM比较器的输出端相连，其S端连接一时钟信号；
第二RS锁存器，其R端R端与所述PWM比较器的输出端以及所述第一RS锁存器的R端相连，其S端与所述高速比较器的输出端相连；
前级驱动电路，其输入端与所述第一RS锁存器的输出端相连，该前级驱动电路用于给N型场效应管开关管栅极驱动；
N型场效应管开关管，其栅极与所述前级驱动电路的输出端相连，源极接地，漏极与所述电感的另一端相连；
延时电路，其输入端与所述N型场效应管开关管的栅极相连；
同步计数器，其一输入端与所述第二RS锁存器的输出端相连，另一输入端与所述延时电路的输出端相连，所述同步计数器的输出端输出关断信号。
2.根据权利要求1所述的一种抗干扰的窄脉冲过压检测电路，其特征在于：所述同步计数器计满4～20时，该同步计数器输出所述关断信号。
3.根据权利要求1所述的一种抗干扰的窄脉冲过压检测电路，其特征在于：还包括一振荡器，该振荡器输出端连接所述第一RS锁存器的S端，该振荡器产生所述时钟信号输出到第一RS锁存器的S端。
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