CN113904532A - Boost变换器及其限流保护电路 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种Boost变换器及其限流保护电路,该电路中的比较触发模块用于根据接收到的输出电压、预设限流触发电压以及基础限流保护模块输出的预设限流保护信号,输出比较触发信号;驱动模块用于根据接收到的占空比信号和比较触发信号,并在比较触发信号有效时,控制Boost变换器中的限流保护开关管关闭,以提高再次导通后限流开关管的放电速度;其中,比较触发信号有效表征预设限流保护信号有效,且,输出电压小于预设限流触发电压;预设限流触发电压为输入电压与预设限流阈值之和;也即本申请提供的电路解决了被触发限流保护后的Boost变换器,在输出电压接近输入电压时,会突破电感电流的限流值,导致无法实现限流保护的问题。
Description
技术领域
本发明涉及限流保护技术领域,具体涉及一种Boost变换器及其限流保护电路。
背景技术
变换器广泛应用于低电压、低功耗设备,而Boost变换器是一种升压斩波型电路。
发明内容
对此,本申请提供一种Boost变换器及其限流保护电路,以解决现有被触发限流保护后的Boost变换器,在输出电压接近输入电压时,会突破电感电流的限流值,导致无法实现限流保护的问题。
为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
本发明第一方面公开了一种Boost变换器的限流保护电路,包括:基础限流保护模块、比较触发模块和驱动模块;其中:
所述基础限流保护模块分别与所述比较触发模块和所述驱动模块相连,所述比较触发模块与所述驱动模块相连;
所述基础限流保护模块用于根据接收到的所述Boost变换器的输出电压、过流保护信号以及时钟信号,输出占空比信号至所述驱动模块,以触发对所述Boost变换器的限流保护,以及输出预设限流保护信号至所述比较触发模块;
所述比较触发模块用于根据接收到的所述预设限流保护信号、所述输出电压以及预设限流触发电压,输出比较触发信号;
所述驱动模块用于根据接收到的所述占空比信号和所述比较触发信号,并在所述比较触发信号有效时,控制所述Boost变换器中的限流保护开关管关闭,以提高再次导通后所述限流开关管的放电速度;
其中,所述比较触发信号有效表征所述预设限流保护信号有效,且,所述输出电压小于所述预设限流触发电压;所述预设限流触发电压为所述输入电压与预设限流阈值之和。
可选地,在上述的Boost变换器的限流保护电路中,若所述基础限流保护模块的限流模式为峰值限流,所述预设限流保护信号为过流保护锁存信号。
可选地,在上述的Boost变换器的限流保护电路中,若所述基础限流保护模块的限流模式为谷值限流,所述预设限流保护信号为所述占空比信号。
可选地,在上述的Boost变换器的限流保护电路中,所述预设限流保护信号有效,包括:
所述过流保护锁存信号为高电平。
可选地,在上述的Boost变换器的限流保护电路中,所述预设限流保护信号有效,包括:
所述占空比信号为高电平。
可选地,在上述的Boost变换器的限流保护电路中,所述比较触发模块,包括:第一比较器和第一与门;其中:
所述第一与门的第一输入端作为所述比较触发模块的第一输入端,接收所述过流保护锁存信号;
所述第一比较器的反相输入端作为所述比较触发模块的第二输入端,接收所述输出电压,所述第一比较器的同相输入端作为所述比较触发模块的第三输入端,接收所述预设限流触发电压,所述第一比较器的输出端与所述第一与门的第二输入端相连;
所述第一与门的输出端作为所述比较触发模块的输出端,输出所述比较触发信号。
可选地,在上述的Boost变换器的限流保护电路中,所述比较触发模块,包括:第二比较器、第二与门及反相器;其中:
所述反相器的输入端作为所述比较触发模块的第一输入端,接收所述占空比信号;所述反相器的输出端与所述第二与门的第一输入端相连;
所述第二比较器的反相输入端作为所述比较触发模块的第二输入端,接收所述输出电压;所述第二比较器的同相输入端作为所述比较触发模块的第三输入端,接收所述预设限流触发电压;所述第二比较器的输出端与所述第二与门的第二输入端相连;
所述第二与门的输出端作为所述比较触发模块的输出端,输出所述比较触发信号。
可选地,在上述的Boost变换器的限流保护电路中,所述预设限流阈值为:其中:Vx表示所述预设限流阈值,Vin表示所述输入电压,T表示所述Boost变换器中开关电路的周期,ton表示每个周期中的最小充电时间。
可选地,在上述的Boost变换器的限流保护电路中,所述驱动模块,包括:关断时间模块、第一与非门、第二与非门、第一开关管及第二开关管;其中:
所述关断时间模块的输入端接收所述占空比信号,所述关断时间模块的输出端分别与所述第一与非门的第一输入端、所述第二与非门的第一输入端相连;
所述第一与非门的第二输入端和所述第二与非门的第二输入端相连,连接点作为所述驱动模块的第二输入端,接收所述比较触发信号;
所述第一与非门的输出端与所述第一开关管的控制端相连,所述第一开关管的第一端接收所述输入电压;
所述第二与非门的输出端与所述第二开关管的控制端相连,所述第二开关管的第一端接地,所述第二开关管的第二端与所述第一开关管的第二端相连,连接点与所述Boost变换器的限流开关管的控制端相连。
本发明第二方面公开了一种Boost变换器,主电路、电压检测设备及与所述主电路和所述电压检测设备均相连的、如上述第一方面公开的任一项所述Boost变换器的限流保护电路;
所述电压检测设备用于采集所述主电路的输入电压和输出电压,并将采集的所述输入电压和所述输出电压提供给所述限流保护电路,以使所述限流保护电路触发限流保护动作。
本发明提供的Boost变换器的限流保护电路,包括:基础限流保护模块、比较触发模块和驱动模块;其中:基础限流保护模块分别与比较触发模块和驱动模块相连,比较触发模块与驱动模块相连;基础限流保护模块用于根据接收到的Boost变换器的输出电压、过流保护信号以及时钟信号,输出占空比信号至驱动模块,以触发对Boost变换器的限流保护,以及输出预设限流保护信号至比较触发模块;比较触发模块用于根据接收到的预设限流保护信号、输出电压以及预设限流触发电压,输出比较触发信号;驱动模块用于根据接收到的占空比信号和比较触发信号,并在比较触发信号有效时,控制Boost变换器中的限流保护开关管关闭,以提高再次导通后限流开关管的放电速度;其中,比较触发信号有效表征预设限流保护信号有效,且,输出电压小于所述预设限流触发电压;预设限流触发电压为输入电压与预设限流阈值之和;也即,本申请在Boost变换器被触发限流保护后,当Boost变换器的输出电压接近输入电压时,通过关闭限流开关管的方式,使Boost变换器的SW端电压升高,以提高再次导通后的限流开关管的放电速度,解决了现有被触发限流保护后的Boost变换器,在输出电压接近输入电压时,会突破电感电流的限流值,导致无法实现限流保护的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有的一种峰值限流的Boost变换器的结构示意图;
图2为现有的一种谷值限流的Boost变换器的结构示意图;
图3和图4为本申请实施例提供的两种Boost变换器的限流保护电路的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的一种限流保护电路的驱动模块的结构示意图;
图6和图7为本申请实施例提供的两种Boost变换器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
首先,结合图1或图2,实际应用中,当电感电流开始放电时,该Boost变换器的主电路中的N管会关闭,P管会打开;从而会出现电感两端的电压为Vin和Vo,若是忽略P管打开时的压降,则存在Vsw=Vo,会导致电感放电缓慢的情况出现。
其中,Vin表示Boost变换器的输入电压,Vo表示Boost变换器的输出电压,Vsw指代电感L与P管连接点处的电压。
需要说明的是,为了方便描述,下文中将P管称为限流开关管。图1为采用峰值限流方式进行限流的Boost变换器,图2为采用谷值限流方式进行限流的Boost变换器。
针对上述问题,本申请实施例提供了一种Boost变换器的限流保护电路,以解决现有被触发限流保护后的Boost变换器,在输出电压接近输入电压时,会突破电感电流的限流值,导致无法实现限流保护的问题。
请参见图3,该Boost变换器的限流保护电路主要包括:基础限流保护模块101、比较触发模块102和驱动模块103;其中:
基础限流保护模块101分别与比较触发模块102和驱动模块103相连,比较触发模块102与驱动模块103相连。
基础限流保护模块101用于根据接收到的Boost变换器的输出电压(图中的Vo)、过流保护信号(图中的OCP)及时钟信号(图中的CLK),输出占空比信号(图中的DUTY),以触发对Boost变换器的限流保护,以及输出预设限流保护信号至比较触发模块102。
实际应用中,若基础限流保护模块101的限流模式为峰值限流,该预设限流保护信号为过流保护锁存信号,也即图3中锁存器RS2的输出端Q输出的信号Q。
需要说明的是,同样参见图3,采用限流方式为峰值限流的基础限流保护模块101,主要包括:第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第一误差放大器EA1、第三比较器PWM3、第一锁存器RS1、第二锁存器RS2及第三与门AND3。其中:
第一电阻R1的一端作为基础限流保护模块101的第一输入端,接收输出电压,第一电阻R1的另一端分别与第二电阻R2的一端和第一误差放大器EA1的同相输入端+相连,第二电阻R2的另一端接地。
第一误差放大器EA1的反相输入端-接收限流保护参考电压(图3中的VREF),第一误差放大器EA1的输出端分别与第三比较器PWM3的反相输入端-和第三电阻R3的一端相连。
第三电阻R3的另一端通过第一电容C1接地。
第三比较器PWM3的同相输入端+接收波形信号(图3中的锯齿波);第三比较器PWM3的输出端与第一锁存器RS1的置位端S相连。
第二锁存器RS2的置位端S作为基础限流保护模块101的第二输入端,接收过流保护信号OCP;第二锁存器RS2的复位端R作为基础限流保护模块101的第三输入端,接收时钟信号CLK;第二锁存器RS2的输出端Q与第三与门AND3的第一输入端相连,连接点作为基础限流保护模块的第一输出端,输出预设限流保护信号。
第三与门AND3的第二输入端作为基础限流保护模块101的第四输入端,接收时钟信号CLK,第三与门AND3的输出端与第一锁存器RS1的复位端R相连。
第一锁存器RS1的输出端Q作为基础限流保护模块101的第二输出端,输出占空比信号(图中的DUTY)。
还需要说明的是,基础限流保护模块101的具体工作过程,与现有技术无异,参见现有技术即可,本申请不再赘述。
实际应用中,若基础限流保护模块101的限流模式为谷值限流,该预设限流保护信号为占空比信号,也即图4中的DUTY。
需要说明的是,同样参见图4,采用限流方式为谷值限流的基础限流保护模块101,主要包括:第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第二电容C2、第二误差放大器EA2、第四比较器PWM4、第三锁存器RS3、第四锁存器RS4、第五锁存器RS5及第四与门AND4;其中;
第四电阻R4的一端作为基础限流保护模块101的第一输入端,接收输出电压,第四电阻R4的另一端分别与第五电阻R5的一端和第二误差放大器EA2的同相输入端+相连,第五电阻R5的另一端接地。
第二误差放大器EA2的反相输入端-接收限流保护参考电压(图4中的VREF),第二误差放大器EA2的输出端分别与第四比较器PWM4的反相输入端-和第六电阻R6的一端相连。
第六电阻R6的另一端通过第二电容C2接地。
第四比较器PWM4的同相输入端+作为接收波形信号(图中的锯齿波);第四比较器PWM4的输出端与第三锁存器RS3的置位端S相连。
第三锁存器RS3的复位端R与第四锁存器RS4的复位端R相连,连接点作为基础限流保护模块101的第二输入端,接收时钟信号CLK。
第四锁存器RS4的置位端S作为基础限流保护模块101的第三输入端,接收过流保护信号OCP,第四锁存器RS4的输出端Q与第四与门AND4的第一输入端相连。
第四与门AND4的第二输入端与第三锁存器RS3的输出端Q相连,第四与门AND4的输出端与第五锁存器RS5的置位端S相连。
第五锁存器RS5的复位端R作为基础限流保护模块101的第四输入端,接收时钟信号CLK;第五锁存器RS5的输出端Q作为基础限流保护模块101的输出端,输出占空比信号(图中的DUTY)。
还需要说明的是,该基础限流保护模块101的具体工作过程,与现有技术无异,参见现有技术即可,本申请不再赘述。
比较触发模块102用于根据接收到的预设限流保护信号、输出电压以及预设限流触发电压,输出比较触发信号。
其中,该预设限流触发电压为输入电压与预设限流阈值之和。
实际应用中,若该比较触发模块102接收到的预设限流保护信号为图3中的过流保护锁存信号,同样请参见图3,该比较触发模块102,主要包括:第一比较器COMP1和第一与门AND1。其中:
第一与门AND1的第一输入端作为比较触发模块102的第一输入端,接收过流保护锁存信号(图3中的信号Q)。
第一比较器COMP1的反相输入端-作为比较触发模块102的第二输入端,接收输出电压Vo,第一比较器COMP1的同相输入端+作为比较触发模块102的第三输入端,接收预设限流触发电压Vin+Vx,第一比较器COMP1的输出端与第一与门AND1的第二输入端相连。
第一与门AND1的输出端作为比较触发模块102的输出端,输出比较触发信号K。
需要说明的是,根据比较器的工作原理,在第一比较器COMP1接收到的输出电压Vo小于预设限流触发电压(Vin+Vx)时,第一比较器COMP1输出高电平信号。
根据与门的工作原理,在第一与门AND1接收到的信号均为高电平时,输出的比较触发信号K为高电平;反之,若是第一与门AND1接收到的信号中存在任意一个低电平信号,输出的比较触发信号K为低电平。
实际应用中,若该比较触发模块102接收到预设限流保护信号为图4中的占空比信号,同样请参见图4,该比较触发模块102,主要包括:第二比较器COMP2、第二与门AND2及反相器Inv;其中:
反相器Inv的输入端作为比较触发模块102的第一输入端,接收占空比信号(图中的DUTY);反相器Inv的输出端与第二与门AND2的第一输入端相连。
第二比较器COMP2的反相输入端-作为比较触发模块102的第二输入端,接收输出电压(图中的Vo);第二比较器COMP2的同相输入端+作为比较触发模块102的第三输入端,接收预设限流触发电压(图中的Vin+Vx);第二比较器COMP2的输出端与第二与门AND2的第二输入端相连。
第二与门AND2的输出端作为比较触发模块102的输出端,输出比较触发信号K。
需要说明的是,根据比较器的工作原理,在第二比较器COMP2接收到的输出电压Vo小于预设限流触发电压(Vin+Vx)时,第二比较器COMP2输出高电平信号。
根据反相器的工作原理,会把接收到的占空比信号进行反相。换言之,若占空比信号为高电平,经过反相器之后的信号为低电平;反之,若占空比信号为低电平,经过反相器之后的信号为高电平。
根据与门的工作原理,在第二与门AND2接收到的信号均为高电平时,输出的比较触发信号K为高电平;反之,若是第二与门AND2接收到的信号中存在任意一个低电平信号,输出的比较触发信号K为低电平。
驱动模块103用于根据接收到的占空比信号和比较触发信号,并比较触发信号有效时,控制Boost变换器中的限流保护开关管关闭,以提高再次导通后限流开关管的放电速度。
实际应用中,比较触发信号有效表征预设限流保护信号有效,且,输出电压小于预设限流触发电压。预设限流触发电压为输入电压与预设限流阈值之和。
其中,若该预设限流保护信号为过流保护锁存信号,则该预设限流保护信号有效可以是过流保护锁存信号为高电平。若该预设限流保护信号为占空比信号,则该预设限流保护信号有效可以是占空比信号为高电平。
当然,并不仅限于此,预设限流阈值还可以视具有应用环境和用户需求自行确定,本申请不作具体限定,均属于本申请的保护范围。
需要说明的是,比较触发信号有效时,输出电压、输入电压以及预设限流阈值三者满足如下数学关系:Vo<Vin+Vx。
实际应用中,如图5所示,该驱动模块103,包括:关断时间模块DEADTIME、第一与非门NAND1、第二与非门NAND2、第一开关管P1及第二开关管P2。其中:
关断时间模块DEAD TIME的输入端接收占空比信号DUTY,关断时间模块DEAD TIME的输出端分别与第一与非门NAND1的第一输入端、第二与非门NAND2的第一输入端相连。
第一与非门NAND1的第二输入端和第二与非门NAND2的第二输入端相连,连接点作为驱动模块103的第二输入端,接收比较触发信号K。
第一与非门NAND1的输出端与第一开关管P1的控制端相连,第一开关管P1的第一端接收输入电压Vo。
第二与非门NAND2的输出端与第二开关管N1的控制端相连,第二开关管N1的第一端接地,第二开关管N1的第二端与第一开关管P1的第二端相连,连接点与Boost变换器的限流开关管的控制端相连。
需要说明的是,限流开关管的控制端表示限流开关管的栅极,也即1至图4中P管的栅极。第一开关管P1为PMOS管,其中,第一开关管P1的控制端表示第一开关管P1的栅极,第一开关管P1的第一端表示第一开关管的源极,第一开关管P1的第二端表示第一开关管P1的漏极。第二开关管N1为NMOS管,第二开关管N1的控制端表示第二开关管N1的栅极,第二开关管N1的第一端表示第二开关管N1的源极,第二开关管N1的第二端表示第二开关管N1的漏极。
还需要说明的是,图5示出的驱动模块仅为本申请改进的部分,未改进部分与现有技术相同,参见现有技术即可,本申请不再赘述。
实际应用中,若基础限流保护模块101所采用的限流方式为峰值限流,结合图3和图5,比较触发模块102和驱动模块103的工作过程如下:
第一比较器COMP1输出的比较触发信号K为高电平,关断时间模块DEDA TIME的输入端接收到的占空比信号DUTTY也为高电平;第一与非门NAND1输出低电平,控制第一开关管P1打开;第二与非门NAND2输出低电平,控制第二开关管N1关闭,限流开关管的控制端接高电平,控制限流开关管关闭。
若第一比较器COMP1输出的比较触发信号K为低电平,关断时间模块DEDA TIME的输入端接收到的占空比信号DUTTY为高电平,第一与非门NAND1输出高电平,控制第一开关管P1关闭;第二与非门NAND2输出高电平,控制第二开关管N1打开,限流开关管的控制端接低电平,控制限流开关管打开。
需要说明的是,第一与门AND1能够在满足Vin+Vx<Vo条件时,也即在第一比较器COMP1输出的比较触发信号K为低电平时,有效的屏蔽来自Boost变换器中过流保护信号OPC和时钟信号CLK的锁存信号Q,通过正常触发基础限流保护模块101处理限流保护,关闭Boost变换器的N管,打开P管;在满足Vin+Vx>Vo条件时,将过流保护信号OPC和时钟信号CLK的锁存信号Q通过第一与门AND1传入驱动模块103,通过驱动模块103内部新增电路,将驱动模块103中的上拉管P1一直打开,控制Boost变换器中的P管关闭。
在控制限流开关管关闭之后,由于Boost变换器中电感的储能特性,电感电流无法释放,电感电流会将Vsw冲高至Vin+Vth>Vin+Vx,使得限流开关管导通,此时的电感电流的放电速度为Vth/L。其中,L表示电感电流,Vth表示限流开关管的开启电压。
实际应用中,若基础限流保护模块101所采用的限流方式为谷值限流,结合图4和图5,比较触发模块102和驱动模块103的工作过程如下:
第二比较器COMP2输出的比较触发信号K为高电平,关断时间模块DEDA TIME的输入端接收到的占空比信号DUTTY也为高电平;第一与非门NAND1输出低电平,控制第一开关管P1打开;第二与非门NAND2输出低电平,控制第二开关管N1关闭,限流开关管的控制端接高电平,控制限流开关管关闭。
若第二比较器COMP2输出的比较触发信号K为低电平,关断时间模块DEDA TIME的输入端接收到的占空比信号DUTTY为高电平,第一与非门NAND1输出高电平,控制第一开关管P1关闭;第二与非门NAND2输出高电平,控制第二开关管N1打开,限流开关管的控制端接低电平,控制限流开关管打开。
需要说明的是,第二与门AND2能够在满足Vin+Vx<Vo条件时,也即在第二比较器COMP2输出的比较触发信号K为低电平时,有效的屏蔽来自Boost变换器中过流保护信号OPC和时钟信号CLK的锁存信号Q,通过正常触发基础限流保护模块101处理限流保护,关闭Boost变换器的N管,打开P管;在满足Vin+Vx>Vo条件时,将过流保护信号OPC和时钟信号CLK的锁存信号Q通过第二与门AND2传入驱动模块103,通过驱动模块103内部新增电路,将驱动模块103中的上拉管P1一直打开,控制Boost变换器中的P管关闭。
在控制限流开关管关闭之后,由于Boost变换器中电感的储能特性,电感电流无法释放,电感电流会将Vsw冲高至Vin+Vth>Vin+Vx,使得限流开关管导通,此时的电感电流的放电速度为Vth/L。其中,L表示电感电流,Vth表示限流开关管的开启电压。
基于上述原理,本实施例提供的Boost变换器的限流保护电路,当Boost变换器的输出电压接近输入电压时,通过关闭限流开关管的方式,使Boost变换器的SW端电压升高,以提高再次导通后的限流开关管的放电速度,解决了现有被触发限流保护后的Boost变换器,在输出电压接近输入电压时,会突破电感电流的限流值,导致无法实现限流保护的问题。
可选地,本申请另一实施例还提供了一种Boost变换器,请参见图6或图7,该Boost变换器主要包括:主电路201、电压检测设备(未进行图示)及与主电路201和电压检测设备均相连的、如上述任一实施例所述的限流保护电路202。
其中,如图6和图7所示,主电路201主要包括图中的电感L、P管、N管、电容C以及电阻R。
电压检测设备用于采集主电路的输入电压和输出电压,并将采集的输出电压和输出电压供给限流保护电路202,以使限流保护电路202触发限流保护动作。
实际应用中,该电压检测设备可以是电压传感器。其中,该电感检测设备可以包括设置于主电路的输入端口处的、用于采集并提供输入电压的输入电压传感器;以及设置于主电路输出端口处的、用于采集并提供输出电压的输出电压传感器。
当然,还可以通过现有设备其他检测设备,采集得到主电路的输入电压和输出电压,本申请不作具体限定,均属于本申请的保护范围。
实际应用中,限流保护电路202根据电压检测设备提供的电压数据,所执行的触发限流保护动作,可参见上述图3至图5对应的实施例,此处不再赘述。
需要说明的是,图6对应的是采用峰值限流方式进行限流的Boost变换器,图7对应的是采用谷值限流方式进行限流的Boost变换器。实际应用中,关于Boost变换器的主电路的相关说明,参见现有技术即可,本申请不再赘述,均属于本申请的保护范围。
还需要说明的是,关于限流保护电路202的相关说明,同样参见上述图3至图5对应的实施例即可,此处不再赘述。
本说明书中的各个实施例中记载的特征可以相互替换或者组合,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统或系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (10)
1.一种Boost变换器的限流保护电路,其特征在于,包括:基础限流保护模块、比较触发模块和驱动模块;其中:
所述基础限流保护模块分别与所述比较触发模块和所述驱动模块相连,所述比较触发模块与所述驱动模块相连;
所述基础限流保护模块用于根据接收到的所述Boost变换器的输出电压、过流保护信号以及时钟信号,输出占空比信号至所述驱动模块,以触发对所述Boost变换器的限流保护,以及输出预设限流保护信号至所述比较触发模块;
所述比较触发模块用于根据接收到的所述预设限流保护信号、所述输出电压以及预设限流触发电压,输出比较触发信号;
所述驱动模块用于根据接收到的所述占空比信号和所述比较触发信号,并在所述比较触发信号有效时,控制所述Boost变换器中的限流保护开关管关闭,以提高再次导通后所述限流开关管的放电速度;
其中,所述比较触发信号有效表征所述预设限流保护信号有效,且,所述输出电压小于所述预设限流触发电压;所述预设限流触发电压为所述输入电压与预设限流阈值之和。
2.根据权利要求1所述的Boost变换器的限流保护电路,其特征在于,若所述基础限流保护模块的限流模式为峰值限流,所述预设限流保护信号为过流保护锁存信号。
3.根据权利要求1所述的Boost变换器的限流保护电路,其特征在于,若所述基础限流保护模块的限流模式为谷值限流,所述预设限流保护信号为所述占空比信号。
4.根据权利要求2所述的Boost变换器的限流保护电路,其特征在于,所述预设限流保护信号有效,包括:
所述过流保护锁存信号为高电平。
5.根据权利要求3所述的Boost变换器的限流保护电路,其特征在于,所述预设限流保护信号有效,包括:
所述占空比信号为高电平。
6.根据权利要求4所述的Boost变换器的限流保护电路,其特征在于,所述比较触发模块,包括:第一比较器和第一与门;其中:
所述第一与门的第一输入端作为所述比较触发模块的第一输入端,接收所述过流保护锁存信号;
所述第一比较器的反相输入端作为所述比较触发模块的第二输入端,接收所述输出电压,所述第一比较器的同相输入端作为所述比较触发模块的第三输入端,接收所述预设限流触发电压,所述第一比较器的输出端与所述第一与门的第二输入端相连;
所述第一与门的输出端作为所述比较触发模块的输出端,输出所述比较触发信号。
7.根据权利要求5所述的Boost变换器的限流保护电路,其特征在于,所述比较触发模块,包括:第二比较器、第二与门及反相器;其中:
所述反相器的输入端作为所述比较触发模块的第一输入端,接收所述占空比信号;所述反相器的输出端与所述第二与门的第一输入端相连;
所述第二比较器的反相输入端作为所述比较触发模块的第二输入端,接收所述输出电压;所述第二比较器的同相输入端作为所述比较触发模块的第三输入端,接收所述预设限流触发电压;所述第二比较器的输出端与所述第二与门的第二输入端相连;
所述第二与门的输出端作为所述比较触发模块的输出端,输出所述比较触发信号。
9.根据权利要求1-7任一项所述的Boost变换器的限流保护电路,其特征在于,所述驱动模块,包括:关断时间模块、第一与非门、第二与非门、第一开关管及第二开关管;其中:
所述关断时间模块的输入端接收所述占空比信号,所述关断时间模块的输出端分别与所述第一与非门的第一输入端、所述第二与非门的第一输入端相连;
所述第一与非门的第二输入端和所述第二与非门的第二输入端相连,连接点作为所述驱动模块的第二输入端,接收所述比较触发信号;
所述第一与非门的输出端与所述第一开关管的控制端相连,所述第一开关管的第一端接收所述输入电压;
所述第二与非门的输出端与所述第二开关管的控制端相连,所述第二开关管的第一端接地,所述第二开关管的第二端与所述第一开关管的第二端相连,连接点与所述Boost变换器的限流开关管的控制端相连。
10.一种Boost变换器,其特征在于,包括:主电路、电压检测设备及与所述主电路和所述电压检测设备均相连的、如上述如权利要求1-9任一项所述Boost变换器的限流保护电路;
所述电压检测设备用于采集所述主电路的输入电压和输出电压,并将采集的所述输入电压和所述输出电压提供给所述限流保护电路,以使所述限流保护电路触发限流保护动作。
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