CN117917851B - 一种具有旁路直通功能的直流升压电路 - Google Patents

一种具有旁路直通功能的直流升压电路 Download PDF

Info

Publication number
CN117917851B
CN117917851B CN202410294990.8A CN202410294990A CN117917851B CN 117917851 B CN117917851 B CN 117917851B CN 202410294990 A CN202410294990 A CN 202410294990A CN 117917851 B CN117917851 B CN 117917851B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power tube
bypass
current
tube
mbp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202410294990.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117917851A (zh
Inventor
汪东
谢凌寒
刘茂琴
巩令风
王美娟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuxi Etek Microelectronics Co ltd
Original Assignee
Wuxi Etek Microelectronics Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuxi Etek Microelectronics Co ltd filed Critical Wuxi Etek Microelectronics Co ltd
Priority to CN202410294990.8A priority Critical patent/CN117917851B/zh
Publication of CN117917851A publication Critical patent/CN117917851A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117917851B publication Critical patent/CN117917851B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明涉及一种具有旁路直通功能的直流升压电路,属于电路结构技术领域。采用了该发明的具有旁路直通功能的直流升压电路,其包括旁通控制模块,当输入电压VIN大于输出电压VOUT,比较器COMP输出高电平时,旁通控制模块同时导通高位功率管MP和旁路直通功率管MBP,同时关断低位功率管MN,实现旁路直通,使输入电压VIN通过旁路直通功率管MBP向输出电压VOUT提供瞬时大电流,使输入电压VIN到输出电压VOUT的导通电阻最小,由此提升旁路直通模式下的输出电流瞬态响应;进而在旁路直通功率管MBP电流高于预设过流和限流保护值时,通过过流与限流保护子模块控制旁路直通功率管MBP的关断,实现旁路直通模式下的过流保护和限流功能。

Description

一种具有旁路直通功能的直流升压电路
技术领域
本发明涉及电路结构技术领域,特别涉及直流升压电路结构技术领域,具体是指一种具有旁路直通功能的直流升压电路。
背景技术
在传统结构的直流升压压电路中,如图3所示,当输入电压高于输出电压值时,通常的做法是让高位功率管一直导通,这种模式通常被称为直通模式,在这种模式下输出电压非常接近输入电压。但是,由于在输入和输出之间串有电感和高位功率管,而电感电流无法突变,如果此时负载电流突然从轻载跳变为重载,由于电感电流无法在瞬间大幅增加,输入端无法向输出端及时提供足够的电流,那么输出电压势必会陡然下降。这对系统应用来说是不希望出现的。
因此,如何提供一种能够在直通模式下,避免由于负载电流突然增加而导致的输出电压猛然下降的问题的新型的直流升压电路结构成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点,提供一种能够有效改善在直通模式下的负载瞬态响应问题,且进一步还具有在直通模式下的过流保护和限流功能的直流升压电路。
为了实现上述的目的,本发明的具有旁路直通功能的直流升压电路包括如下构成:
该具有旁路直通功能的直流升压电路包括:逻辑控制器、比较器COMP和旁通控制模块。
该逻辑控制器的输出端通过驱动器分别连接低位功率管MN的栅极和高位功率管MP的栅极,用以在升压模式时控制所述的低位功率管MN和高位功率管MP的导通和关断;所述低位功率管MN的源极接地,该低位功率管MN的漏极连接所述高位功率管MP的源极,该高位功率管MP的漏极连接该升压电路的输出电压VOUT;
比较器COMP的正向输入端连接输入电压VIN,其反向输入端连接该升压电路的输出电压VOUT,该比较器COMP用以在所述的输入电压VIN大于输出电压VOUT时输出高电平;该比较器COMP的输出端分别连接所述的逻辑控制器、所述的驱动器以及旁通控制模块;所述的逻辑控制器在接收到比较器COMP输出高电平时关断所述的低位功率管MN;
所述的旁通控制模块的输出端分别连接所述的高位功率管MP的栅极和旁路直通功率管MBP的栅极,该旁通控制模块在接收到比较器COMP输出高电平时同时导通所述的MP的栅极和旁路直通功率管MBP;所述的旁路直通功率管MBP的源极连接所述的输入电压VIN,该旁路直通功率管MBP的漏极连接该升压电路的输出电压VOUT;
在所述的比较器COMP输出高电平时,本发明的直流升压电路运行于旁路直通模式下,此时,所述的旁路直通功率管MBP导通,使所述的输入电压VIN通过该旁路直通功率管MBP向输出电压VOUT提供瞬时大电流;同时所述的高位功率管MP导通,使所述的输入电压VIN到输出电压VOUT的导通电阻最小;且所述的低位功率管MN关断。
该具有旁路直通功能的直流升压电路中,所述的旁通控制模块还包括:
电流检测子模块,连接所述的旁路直通功率管MBP,用以检测通过旁路直通功率管MBP的电流IBP
过流与限流保护子模块,包括过流保护比较器和限流保护放大器,所述的过流保护比较器的正向输入端连接所述的电流检测子模块的输出端,其反向输入端为预设过流保护值,其输出端通过限流保护使能连接所述的限流保护放大器;所述的限流保护放大器的正向输入端连接所述的电流检测子模块的输出端,其反向输入端为预设限流保护值;所述的过流保护比较器和限流保护放大器的输出端均通过栅极控制单元连接所述的旁路直通功率管MBP的栅极,所述的预设过流保护值高于所述的预设限流保护值。
该具有旁路直通功能的直流升压电路中,所述的电流检测子模块包括电流检测功率管MS,该电流检测功率管MS的栅极连接所述的栅极控制单元的输出端,其源极连接输入电压VIN,该电流检测功率管MS的漏极为节点A,漏极电流为IS,该节点A还连接电流镜单元的输入端,该电流镜单元输出端连接第三PMOS管MP3的栅极,该第三PMOS管MP3的源极连接节点A,该第三PMOS管MP3的漏极为该电流检测子模块的输出端连接所述的过流保护比较器和限流保护放大器的输入端,并通过电阻RS接地,
其中,电流检测功率管MS的漏极电流为IS 为:
I S =K*I BP
K为电流检测功率管MS与旁路直通功率管MBP的宽长比的比值:
所述的通过旁路直通功率管MBP的电流IBP为:
其中,Vref为基准电压。
该具有旁路直通功能的直流升压电路中,所述的预设过流保护值为0.8/(K*Rs)高于所述的预设限流保护值为0.6/(K*Rs)。
该具有旁路直通功能的直流升压电路中,所述的电流镜单元包括第一和第二PMOS管MP1、MP2以及第一至第三NMOS管MN1、MN2、MN3。
其中,所述第一和第二PMOS管MP1、MP2的栅极相互连接,还连接该第一PMOS管MP1的漏极,所述第一PMOS管MP1的源极连接所述的节点A,其漏极还连接所述的第二NMOS管MN2的漏极;
所述的第二PMOS管MP2的源极连接所述的旁路直通功率管MBP的漏极,其漏极连接所述的第三PMOS管MP3的栅极以及所述的第三NMOS管MN3的漏极;
所述的第一至第三NMOS管MN1、MN2、MN3的栅极均相互连接,还连接该第一NMOS管MN1的漏极,且第一至第三NMOS管MN1、MN2、MN3的源极均接地。
该具有旁路直通功能的直流升压电路还包括:误差放大器EA、PWM比较器和RS触发器。
误差放大器EA,其正向输入端连接所述的基准电压VREF,反向输入端连接该升压电路的输出电压VOUT的反馈电压VFB;
PWM比较器,其正向输入端连接所述的误差放大器EA的输出信号EA_OUT,其反向输入端连接高位功率管电流检测单元的输出信号VS
RS触发器,其S端连接所述的PWM比较器的输出信号PWM,其R端连接计时模块的输出信号TON_END,其Q端连接所述的逻辑控制器的输入端;
当所述的低位功率管MN导通时,所述的计时模块开始计时,当计时到设定值时,计时模块的输出信号TON_END变高,通过所述的逻辑控制器控制所述的低位功率管MN关断,高位功率管MP导通;
所述的高位功率管电流检测单元根据所述的高位功率管MP的导通相位电感电流产生所述的输出信号VS;当该输出信号VS低于所述的误差放大器EA的输出信号EA_OUT 时,PWM比较器输出信号PWM 变高,则通过所述的逻辑控制器关断所述的高位功率管MP,开启低位功率管MN。
该具有旁路直通功能的直流升压电路还包括过热保护模块OTP,用以在该直流升压电路的温度高于预设值时通过所述的逻辑控制器关断所述的旁路直通功率管MBP和高位功率管MP。
该具有旁路直通功能的直流升压电路还包括:输入电压保护模块UVLO,用以在输入电压VIN过高时通过所述的逻辑控制器关断所述的旁路直通功率管MBP和高位功率管MP。
采用了该发明的具有旁路直通功能的直流升压电路包括旁通控制模块,当输入电压VIN大于输出电压VOUT,比较器COMP输出高电平时,旁通控制模块同时导通所述的高位功率管MP和旁路直通功率管MBP,同时关断低位功率管MN,实现旁路直通,使输入电压VIN通过旁路直通功率管MBP向输出电压VOUT提供瞬时大电流,使输入电压VIN到输出电压VOUT的导通电阻最小,由此提升旁路直通模式下的输出电流瞬态响应;进而在旁路直通功率管MBP电流高于预设过流和限流保护值时,通过过流与限流保护子模块控制旁路直通功率管MBP的关断,实现旁路直通模式下的过流保护和限流功能。
附图说明
图1为本发明的具有旁路直通功能的直流升压电路的电路结构示意图;
图2为本发明的具有旁路直通功能的直流升压电路中的旁通控制模块电路结构示意图;
图3现有技术中升压电路原理示意图;
图4本发明的具有旁路直通功能的直流升压电路的原理示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容,特举以下实施例详细说明。
请参阅图1所示,为本发明的具有旁路直通功能的直流升压电路的电路结构示意图。
在一种实施方式中,该具有旁路直通功能的直流升压电路包括:逻辑控制器、比较器COMP和旁通控制模块Bypass Control。
逻辑控制器的输出端通过驱动器分别连接低位功率管MN的栅极和高位功率管MP的栅极,用以在升压模式时控制所述的低位功率管MN和高位功率管MP的导通和关断;所述低位功率管MN的源极接地,该低位功率管MN的漏极连接所述高位功率管MP的源极,该高位功率管MP的漏极连接该升压电路的输出电压VOUT;
比较器COMP的正向输入端连接输入电压VIN,其反向输入端连接该升压电路的输出电压VOUT,该比较器COMP用以在所述的输入电压VIN大于输出电压VOUT时输出高电平;该比较器COMP的输出端分别连接所述的逻辑控制器、所述的驱动器以及旁通控制模块;所述的逻辑控制器在接收到比较器COMP输出高电平时关断所述的低位功率管MN;
所述的旁通控制模块的输出端分别连接所述的高位功率管MP的栅极和旁路直通功率管MBP的栅极,该旁通控制模块在接收到比较器COMP输出高电平时同时导通所述的高位功率管MP和旁路直通功率管MBP;所述的旁路直通功率管MBP的源极连接所述的输入电压VIN,该旁路直通功率管MBP的漏极连接该升压电路的输出电压VOUT;
在所述的比较器COMP输出高电平时,本发明的直流升压电路运行于旁路直通模式下,此时,所述的旁路直通功率管MBP导通,使所述的输入电压VIN通过该旁路直通功率管MBP向输出电压VOUT提供瞬时大电流;同时所述的高位功率管MP导通,使所述的输入电压VIN到输出电压VOUT的导通电阻最小;且所述的低位功率管MN关断。
另外,高位功率管MP的源极和漏极之间连接有开关S1和S2,由开关信号SW控制。
在一种优选的实施方式中,如图2所示,该具有旁路直通功能的直流升压电路中给的旁通控制模块还包括:电流检测子模块和过流与限流保护子模块。
图2左侧方框内为电流检测子模块,其连接所述的旁路直通功率管MBP,用以检测通过旁路直通功率管MBP的电流IBP
过流与限流保护子模块包括过流保护比较器CMP_OCP和限流保护放大器AMP_ILIM,所述的过流保护比较器CMP_OCP的正向输入端连接所述的电流检测子模块的输出端,其反向输入端为预设过流保护值V0P8V,其输出端通过限流保护使能Enable ILIM连接所述的限流保护放大器AMP_ILIM;所述的限流保护放大器AMP_ILIM的正向输入端连接所述的电流检测子模块的输出端,其反向输入端为预设限流保护值VREF_0P6V;所述的过流保护比较器CMP_OCP和限流保护放大器AMP_ILIM的输出端均通过栅极控制单元GATE Control连接所述的旁路直通功率管MBP的栅极,所述的预设过流保护值高于所述的预设限流保护值。
在一种进一步优选的实施方式中,所述的电流检测子模块包括电流检测功率管MS,该电流检测功率管MS的栅极连接所述的栅极控制单元的输出端,其源极连接输入电压VIN,该电流检测功率管MS的漏极为节点A,漏极电流为IS,该节点A还连接电流镜单元的输入端,该电流镜单元输出端连接第三PMOS管MP3的栅极,该第三PMOS管MP3的源极连接节点A,该第三PMOS管MP3的漏极为该电流检测子模块的输出端连接所述的过流保护比较器和限流保护放大器的输入端,并通过电阻RS接地,
其中,电流检测功率管MS的漏极电流为IS 为:
I S =K*I BP
K为电流检测功率管MS与旁路直通功率管MBP的宽长比的比值:
所述的通过旁路直通功率管MBP的电流IBP为:
其中,Vref为基准电压。
所述的预设过流保护值为0.8/(K*Rs)高于所述的预设限流保护值为0.6/(K*Rs)。
在更进一步优选的实施方式中,如图2所示,所述的电流镜单元包括第一和第二PMOS管MP1、MP2以及第一至第三NMOS管MN1、MN2、MN3;
所述第一和第二PMOS管MP1、MP2的栅极相互连接,还连接该第一PMOS管MP1的漏极,所述第一PMOS管MP1的源极连接所述的节点A,其漏极还连接所述的第二NMOS管MN2的漏极;
所述的第二PMOS管MP2的源极连接所述的旁路直通功率管MBP的漏极,其漏极连接所述的第三PMOS管MP3的栅极以及所述的第三NMOS管MN3的漏极;
所述的第一至第三NMOS管MN1、MN2、MN3的栅极均相互连接,还连接该第一NMOS管MN1的漏极,且第一至第三NMOS管MN1、MN2、MN3的源极均接地。
在更优选的实施方式中,具有旁路直通功能的直流升压电路,如图1所示,还包括:误差放大器EA、PWM比较器PWM_CMP以及RS触发器。
误差放大器EA的正向输入端连接所述的基准电压VREF,反向输入端连接该升压电路的输出电压VOUT的反馈电压VFB;
PWM比较器的正向输入端连接所述的误差放大器EA的输出信号EA_OUT,其反向输入端连接高位功率管电流检测单元Sense MP Current的输出信号VS
RS触发器的S端连接所述的PWM比较器的输出信号PWM,其R端连接计时模块TONTimer的输出信号TON_END,其Q端连接所述的逻辑控制器的输入端;
当所述的低位功率管MN导通时,所述的计时模块开始计时,当计时到设定值时,计时模块的输出信号TON_END变高,通过所述的逻辑控制器控制所述的低位功率管MN关断,高位功率管MP导通;
所述的高位功率管电流检测单元根据所述的高位功率管MP的导通相位电感电流产生所述的输出信号VS;当该输出信号VS低于所述的误差放大器EA的输出信号EA_OUT 时,PWM比较器输出信号PWM 变高,则通过所述的逻辑控制器关断所述的高位功率管MP,开启低位功率管MN。
更进一步的,如图1所示,本发明的具有旁路直通功能的直流升压电路还可以包括:过热保护模块OTP和输入电压保护模块UVLO。过热保护模块OTP用以在该直流升压电路的温度高于预设值时通过所述的逻辑控制器关断所述的旁路直通功率管MBP和高位功率管MP。输入电压保护模块UVLO则用以在输入电压VIN过高时通过所述的逻辑控制器关断所述的旁路直通功率管MBP和高位功率管MP。
在实际应用中,如图1所示,EA为误差放大器, PWM_CMP为比较器, TON Timer是计算低位功率管MN导通时间的计时器。VREF是基准电压产生器,因为误差放大器EA增益很大,所以在稳态时,可以使得VREF电压和VFB电压近似相等。在正常的升压模式时,每个周期开始时,低位功率管MN导通,计时模块TON Timer开始计时,电感电流逐渐升高。当计到设定值时,TON_END 信号变高,低位功率管关断,高位功率管导通。高位功率管的电流检测单元Sense MP Current开始工作。在正常的升压模式由于VIN低于输出电压VOUT,高位功率管MP导通相位电感电流逐渐下降。Vs电压低于误差放大器输出电压EA_OUT 时,PWM_CMP比较器输出信号PWM 变高,则关断高位功率管MP,开启低位功率管MN。这样一直循环往复。
OTP 模块实现过热保护功能,UVLO 模块实现输入电压保护功能。
当VIN大于设定输出电压VOUT时,比较器COMP 输出高电平,电路工作在旁路直通模式下,开关S3导通,高位功率管MP和旁路直通功率管MBP也都导通。
图1中旁通控制模块Bypass Control如图2所示。在旁路直通模式,也需做好过流和限流保护等功能。
其中图2方框中的部分为电流检测模块,当旁路直通功率管MBP导通时,需要对旁路直通功率管MBP的电流进行检测,设定旁路直通功率管的电流为IBP,由于VOUT 和A点电压相等,所以MS的电流约为:
I S =K*I BP
其中K为,MS与MBP的宽长比的比值:
由于IB电流远小于IS,所以上计算忽略了IB的影响。因此IBP的值为:
本发明中,设定了旁路直通模式的限流值和过流保护值,分别为:0.6/(K*Rs)和0.8/(K*Rs)。在旁路直通模式下,当负载较轻时,为了节省静态电流。只有过流保持模块工作,限流环路不工作。
如图4所示,当输入电压VIN大于设定的输出电压VOUT时,电路工作在旁路直通模式下,为了降低输入VIN和VOUT之间的导通电阻,旁路直通功率管MBP和高位功率管MP的栅极连接在一起,此时逻辑控制器和比较器COMP的输出共同作用使得低位功率管MN关断,高位功率MP导通,同时图1中的开关S3和旁路功率管MBP也都导通。如果输出端VOUT突然有重载电流出现,由于直通功率管MBP处于导通状态,输入电压VIN可通过直通功率管MBP向输出端VOUT 瞬间提供大电流。在旁路直通模式下,当负载稳定后,电感L上的压降取决于其寄生的电阻。如果电感选取适当,则寄生电阻较小,那么在稳定状态,电感上压降就很小。
另外,如果输出突然短路,电流过流保功能启动过流保护的阈值设为8A,则迅速短时间关断旁路直通功率管MBP,防止电流进一步增加,同时开启限流环路,将电流限制在6A。当短路状态一直持续时,由于芯片消耗了较大的功率,导致发热。当芯片温度达到150摄氏度时,过热保护模块OTP检测出温度过高时,关断所有功率管,包括直通旁路直通功率管MBP和高位功率管MP,从而防止芯片的温度进一步上升。
采用了该发明的具有旁路直通功能的直流升压电路包括旁通控制模块,当输入电压VIN大于输出电压VOUT,比较器COMP输出高电平时,旁通控制模块同时导通所述的高位功率管MP和旁路直通功率管MBP,同时关断低位功率管MN,实现旁路直通,使输入电压VIN通过旁路直通功率管MBP向输出电压VOUT提供瞬时大电流,使输入电压VIN到输出电压VOUT的导通电阻最小,由此提升旁路直通模式下的输出电流瞬态响应;进而在旁路直通功率管MBP电流高于预设过流和限流保护值时,通过过流与限流保护子模块控制旁路直通功率管MBP的关断,实现旁路直通模式下的过流保护和限流功能。
在此说明书中,本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是,很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此,说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (7)

1.一种具有旁路直通功能的直流升压电路,其特征在于,包括:
逻辑控制器,该逻辑控制器的输出端通过驱动器分别连接低位功率管MN的栅极和高位功率管MP的栅极,用以在升压模式时控制所述的低位功率管MN和高位功率管MP的导通和关断;所述低位功率管MN的源极接地,该低位功率管MN的漏极连接所述高位功率管MP的源极,该高位功率管MP的漏极连接该升压电路的输出电压VOUT;
比较器COMP,其正向输入端连接输入电压VIN,其反向输入端连接该升压电路的输出电压VOUT,该比较器COMP用以在所述的输入电压VIN大于输出电压VOUT时输出高电平;该比较器COMP的输出端分别连接所述的逻辑控制器、所述的驱动器以及旁通控制模块;所述的逻辑控制器在接收到比较器COMP输出高电平时关断所述的低位功率管MN;
所述的旁通控制模块的输出端分别连接所述的高位功率管MP的栅极和旁路直通功率管MBP的栅极,该旁通控制模块在接收到比较器COMP输出高电平时同时导通所述的高位功率管MP和旁路直通功率管MBP;所述的旁路直通功率管MBP的源极连接所述的输入电压VIN,该旁路直通功率管MBP的漏极连接该升压电路的输出电压VOUT;
所述的旁通控制模块还包括:电流检测子模块和过流与限流保护子模块,电流检测子模块连接所述的旁路直通功率管MBP,用以检测通过旁路直通功率管MBP的电流IBP;过流与限流保护子模块包括过流保护比较器和限流保护放大器,所述的过流保护比较器的正向输入端连接所述的电流检测子模块的输出端,其反向输入端为预设过流保护值,其输出端通过限流保护使能连接所述的限流保护放大器;所述的限流保护放大器的正向输入端连接所述的电流检测子模块的输出端,其反向输入端为预设限流保护值;所述的过流保护比较器和限流保护放大器的输出端均通过栅极控制单元连接所述的旁路直通功率管MBP的栅极,所述的预设过流保护值高于所述的预设限流保护值;
在所述的比较器COMP输出高电平时,所述的旁路直通功率管MBP导通,使所述的输入电压VIN通过该旁路直通功率管MBP向输出电压VOUT提供瞬时大电流;同时所述的高位功率管MP导通,使所述的输入电压VIN到输出电压VOUT的导通电阻最小;且所述的低位功率管MN关断。
2.根据权利要求1所述的具有旁路直通功能的直流升压电路,其特征在于,所述的电流检测子模块包括电流检测功率管MS,该电流检测功率管MS的栅极连接所述的栅极控制单元的输出端,其源极连接输入电压VIN,该电流检测功率管MS的漏极为节点A,漏极电流为IS,该节点A还连接电流镜单元的输入端,该电流镜单元输出端连接第三PMOS管MP3的栅极,该第三PMOS管MP3的源极连接节点A,该第三PMOS管MP3的漏极为该电流检测子模块的输出端连接所述的过流保护比较器和限流保护放大器的输入端,并通过电阻RS接地,
其中,电流检测功率管MS的漏极电流为IS 为:I S =K*I BP
K为电流检测功率管MS与旁路直通功率管MBP的宽长比的比值:
所述的通过旁路直通功率管MBP的电流IBP为:
其中,Vref为基准电压。
3.根据权利要求2所述的具有旁路直通功能的直流升压电路,其特征在于,所述的预设过流保护值为0.8/(K*Rs)高于所述的预设限流保护值为0.6/(K*Rs)。
4.根据权利要求2所述的具有旁路直通功能的直流升压电路,其特征在于,所述的电流镜单元包括第一PMOS管MP1和第二PMOS管MP2以及第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2和第三NMOS管MN3;
所述第一PMOS管MP1和第二PMOS管MP2的栅极相互连接,还连接该第一PMOS管MP1的漏极,所述第一PMOS管MP1的源极连接所述的节点A,其漏极还连接所述的第二NMOS管MN2的漏极;
所述的第二PMOS管MP2的源极连接所述的旁路直通功率管MBP的漏极,其漏极连接所述的第三PMOS管MP3的栅极以及所述的第三NMOS管MN3的漏极;
所述的第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2和第三NMOS管MN3的栅极均相互连接,还连接该第一NMOS管MN1的漏极,且第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2和第三NMOS管MN3的源极均接地。
5.根据权利要求4所述的具有旁路直通功能的直流升压电路,其特征在于,还包括:
误差放大器EA,其正向输入端连接所述的基准电压VREF,反向输入端连接该升压电路的输出电压VOUT的反馈电压VFB;
PWM比较器,其正向输入端连接所述的误差放大器EA的输出信号EA_OUT,其反向输入端连接高位功率管电流检测单元的输出信号VS
RS触发器,其S端连接所述的PWM比较器的输出信号PWM,其R端连接计时模块的输出信号TON_END,其Q端连接所述的逻辑控制器的输入端;
当所述的低位功率管MN导通时,所述的计时模块开始计时,当计时到设定值时,计时模块的输出信号TON_END变高,通过所述的逻辑控制器控制所述的低位功率管MN关断,高位功率管MP导通;
所述的高位功率管电流检测单元根据所述的高位功率管MP的导通相位电感电流产生所述的输出信号VS;当该输出信号VS低于所述的误差放大器EA的输出信号EA_OUT 时,PWM比较器输出信号PWM 变高,则通过所述的逻辑控制器关断所述的高位功率管MP,开启低位功率管MN。
6.根据权利要求5所述的具有旁路直通功能的直流升压电路,其特征在于,还包括:过热保护模块OTP,用以在该直流升压电路的温度高于预设值时通过所述的逻辑控制器关断所述的旁路直通功率管MBP和高位功率管MP。
7.根据权利要求5所述的具有旁路直通功能的直流升压电路,其特征在于,还包括:输入电压保护模块UVLO,用以在输入电压VIN过高时通过所述的逻辑控制器关断所述的旁路直通功率管MBP和高位功率管MP。
CN202410294990.8A 2024-03-15 2024-03-15 一种具有旁路直通功能的直流升压电路 Active CN117917851B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410294990.8A CN117917851B (zh) 2024-03-15 2024-03-15 一种具有旁路直通功能的直流升压电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410294990.8A CN117917851B (zh) 2024-03-15 2024-03-15 一种具有旁路直通功能的直流升压电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117917851A CN117917851A (zh) 2024-04-23
CN117917851B true CN117917851B (zh) 2024-05-28

Family

ID=90730015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410294990.8A Active CN117917851B (zh) 2024-03-15 2024-03-15 一种具有旁路直通功能的直流升压电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117917851B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1701482A (zh) * 2003-08-05 2005-11-23 松下电器产业株式会社 直流电源和配备电源的电池供电电子装置
CN101120618A (zh) * 2005-02-02 2008-02-06 Cap-Xx有限公司 电源
CN103326573A (zh) * 2012-03-23 2013-09-25 快捷半导体(苏州)有限公司 具有定时受控的电感器旁路的升压调节器及相关方法
JP2015116047A (ja) * 2013-12-11 2015-06-22 オムロン株式会社 電源装置
CN115933852A (zh) * 2023-03-08 2023-04-07 苏州浪潮智能科技有限公司 一种存储系统的供电架构及其备电控制方法
CN219918721U (zh) * 2023-05-30 2023-10-27 杰华特微电子股份有限公司 一种功率转换器及其控制电路
CN117013834A (zh) * 2023-05-30 2023-11-07 杰华特微电子股份有限公司 功率变换器及其控制电路、控制方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1701482A (zh) * 2003-08-05 2005-11-23 松下电器产业株式会社 直流电源和配备电源的电池供电电子装置
CN101120618A (zh) * 2005-02-02 2008-02-06 Cap-Xx有限公司 电源
CN103326573A (zh) * 2012-03-23 2013-09-25 快捷半导体(苏州)有限公司 具有定时受控的电感器旁路的升压调节器及相关方法
JP2015116047A (ja) * 2013-12-11 2015-06-22 オムロン株式会社 電源装置
CN115933852A (zh) * 2023-03-08 2023-04-07 苏州浪潮智能科技有限公司 一种存储系统的供电架构及其备电控制方法
CN219918721U (zh) * 2023-05-30 2023-10-27 杰华特微电子股份有限公司 一种功率转换器及其控制电路
CN117013834A (zh) * 2023-05-30 2023-11-07 杰华特微电子股份有限公司 功率变换器及其控制电路、控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN117917851A (zh) 2024-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1980024B (zh) 开关型调节器和用于软启动开关型调节器的方法
US6185082B1 (en) Protection circuit for a boost power converter
US8018694B1 (en) Over-current protection for a power converter
US8373397B2 (en) DC-DC converter and semiconductor integrated circuit
CN102111070B (zh) 待机电流减少的调节器过电压保护电路
CN100550560C (zh) 过流保护电路
JP5078866B2 (ja) ボルテージレギュレータ
JP2006053898A (ja) 過電流保護回路およびそれを利用した電圧生成回路ならびに電子機器
WO2010032333A1 (ja) 電源制御回路、電源装置、電源システムおよび電源制御装置の制御方法
US9083237B2 (en) Circuits and methods for controlling a DC/DC converter
JP2012060714A (ja) 集積回路
CN112994456B (zh) 一种适用于开关电源芯片的钳位控制电路
JP2009118578A (ja) 電源装置
US6806694B2 (en) Switching regulator with dynamic current limiting and drive circuit for the switching regulator
CN213846230U (zh) 一种过流保护电路
KR20160011604A (ko) 스텝-다운 회로
CN112379718A (zh) 线性稳压器、电子设备及线性稳压器折返限流的方法
JP4416689B2 (ja) スイッチングレギュレータ及びスイッチングレギュレータの出力電圧切換方法
US7023191B2 (en) Voltage regulator with adjustable output impedance
CN117917851B (zh) 一种具有旁路直通功能的直流升压电路
CN113009959A (zh) 线性稳压器、电子设备及线性稳压器折返限流的方法
US10965216B2 (en) Integrated circuits with current limit clamps and skip clamps for power converters
US8884596B2 (en) Dynamic control of frequency compensation for improved over-voltage protection in a switching regulator
Kim et al. Adaptive frequency-controlled ultra-fast hysteretic buck converter for portable devices
JP2000184612A (ja) Dc―dcコンバ―タの制御方法、dc―dcコンバ―タの制御回路、及び、dc―dcコンバ―タ

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant