CN210444167U - 一种限制最大输出电流的简易装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种限制最大输出电流的简易装置，包括峰值电流限制电路，所述峰值电流限制电路的一端连接芯片的8号管脚，所述峰值电流限制电路的另一端连接驱动电路，所述驱动电路的一端连接所述峰值电流限制电路，所述驱动电路的另一端通过芯片的1号管脚连接第一开关的第一端；所述第一开关的第二端连接系统输入电源VIN，所述第一开关的第三端连接第一电流检测电阻R1和第二电流检测电阻R2；该简易装置无需检测功率电感的放电电流，因此可以减少放电阶段采样电阻上的损耗，提升系统效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种限制最大输出电流的简易装置。
背景技术
在DCDC开关电源领域，如图1所示，常见的DCDC电压转换装置在刚开始上电的时候由于Vo+与Vo-之间的压差小，抽电能力弱，功率电感L1的充电电流会远远大于放电电流，此时功率电感L1的平均电流很容易累积到一个很大电流值，造成功率MOS Q1或者功率电感L1的烧毁，另外当负载持续增大，超过系统输出电流时，也会造成功率MOS Q1或者功率电感L1的烧毁。因此常见的解决方案是增加一个功率电感L1电流的检测，并且实现功率电感L1充电电流和放电电流的均衡，以达到输出电流限制的功能，原理图如图2所示。
现有技术的缺点：1)需要同时检测功率电感L1的充电电流和放电电流，电路架构复杂；2)功率电感L1的充电电流和放电电流的均衡容易产生交流分量，进入系统环路后会造成环路不稳；3)功率电感L1的充电电流和放电电流都需要经过检测电阻R1和R2，系统效率会下降。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种限制最大输出电流的简易装置，解决了现有技术中实现复杂，系统损耗大，稳定性差的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
本实用新型提供了，一种限制最大输出电流的简易装置，包括峰值电流限制电路，所述峰值电流限制电路的一端连接芯片的8号管脚，所述峰值电流限制电路的另一端连接驱动电路，所述驱动电路的一端连接所述峰值电流限制电路，所述驱动电路的另一端通过芯片的1号管脚连接第一开关的第一端；所述第一开关的第二端连接系统输入电源VIN，所述第一开关的第三端连接第一电流检测电阻R1和第二电流检测电阻R2；
所述峰值电流限制电路包括比较器，所述比较器的第一输入端连接峰值电流限制阈值，所述比较器的第二输入端连接由芯片的8号管脚输入的功率电感充电电流检测信号，所述第一比较器输出的峰值电流限制信号送往功率电感充电占空比控制电路，所述功率电感充电占空比控制电路与所述驱动电路相连接。
进一步，所述功率电感充电占空比控制电路的默认电感充电占空比信号，经过上升沿生成电路后送往RS触发器的S端，所述峰值电流限制信号连接所述RS触发器的R端，所述RS触发器的输出功率管的驱动信号送往所述驱动电路。
进一步，所述第一电流检测电阻R1和所述第二电流检测电阻R2并联后的一端分别连接所述第一开关和芯片的8号管脚，所述第一电流检测电阻R1和所述第二电流检测电阻R2并联后的另一端依次连接第一电感L1、第三二极管D3和第四二极管D4。
进一步，所述第三二极管D3和所述第四二极管D4的一端与所述第一电感L1的一端相连接，所述第三二极管D3和所述第四二极管D4的另一端接地。
进一步，所述第一电感L1的另一端与第二电容EC2、第三电容C3和第九电阻R9的并联电路的一端相连接。
进一步，所述第二电容EC2、所述第三电容C3和所述第九电阻R9的并联电路的另一端接地。
本实用新型的有益效果为：该简易装置无需检测功率电感的放电电流，因此可以减少放电阶段采样电阻上的损耗，提升系统效率。
通过第一电流检测电阻R1和第一电流检测电阻R2检测通过功率第一电感L1的峰值电流并经过芯片的8管脚送往芯片的峰值电流限制电路，峰值电流限制电路根据芯片内部设定的峰值电流阈值来控制功率第一电感L1的充电时间，进而达到功率电感峰值电流的限制。整体电路实现结构简单，并且不参与电流环路的调整，有利于稳定性的提升。
附图说明
图1为现有技术的结构示意图之一；
图2为现有技术的结构示意图之二；
图3为一种限制最大输出电流的简易装置的结构示意图；
图4为峰值电流限制电路的结构示意图；
图5为峰值电流限制电路工作波形图；
图6为功率电感充电占空比控制电路示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图3，一种限制最大输出电流的简易装置，包括峰值电流限制电路1，所述峰值电流限制电路1的一端连接芯片的8号管脚，所述峰值电流限制电路1的另一端连接驱动电路2，所述驱动电路2的一端连接所述峰值电流限制电路1，所述驱动电路2的另一端通过芯片的1号管脚连接第一开关3的第一端；所述第一开关3的第二端连接系统输入电源VIN4，所述第一开关3的第三端连接第一电流检测电阻R1和第二电流检测电阻R2；用于控制第一电感L1的充电电流。
其中，峰值电流限制电路1检测到芯片的8好管脚的电感电流后，实现最大电流的限制，并生成对应的最大电感电流控制逻辑，送往驱动电路2。
驱动电路2收到来自峰值电流限制电路1发出的最大电感电流控制逻辑后，对该信号进行放大，用于驱动第一开关3，实现第一开关3的开启和关闭。
请参阅图4，所述峰值电流限制电路1包括比较器101，所述比较器101的第一输入端连接峰值电流限制阈值，所述比较器101的第二输入端连接由芯片的8号管脚输入的功率电感充电电流检测信号，所述第一比较器101输出的峰值电流限制信号送往功率电感充电占空比控制电路102，此电路结合默认电感充电占空比，进而限制功率电感的最大电流，如图5所示。
其中，S1为默认电感充电占空比、S2为峰值电流限制阈值、S3为功率电感充电电流检测信号、S4为峰值电流限制信号、S5为功率管Q1的驱动信号。
所述功率电感充电占空比控制电路102与所述驱动电路2相连接。
请参阅图6，所述功率电感充电占空比控制电路102的默认电感充电占空比信号，经过上升沿生成电路103后送往RS触发器104的S端，所述峰值电流限制信号连接所述RS触发器104的R端，所述RS触发器104的输出功率管的驱动信号送往所述驱动电路2。
所述第一电流检测电阻R1和所述第二电流检测电阻R2并联后的一端分别连接所述第一开关和芯片的8号管脚，所述第一电流检测电阻R1和所述第二电流检测电阻R2并联后的另一端依次连接第一电感L1、第三二极管D3和第四二极管D4。用于检测第一电感L1的充电电流，送往芯片的8号管脚。
所述第三二极管D3和所述第四二极管D4的一端与所述第一电感L1的一端相连接，所述第三二极管D3和所述第四二极管D4的另一端接地。用于实现第一快关3关闭后，第一电感L1的续流放电。
所述第一电感L1的另一端与第二电容EC2、第三电容C3和第九电阻R9的并联电路的一端相连接。
所述第二电容EC2、所述第三电容C3和所述第九电阻R9的并联电路的另一端接地。
其中，第二电容EC2的一端连接第一电感L1，另一端接地，配合第一电感L1组成LC滤波，用于稳定Vo+和Vo-之间的电压。
第九电阻R9的一端连接第一电感L1，另一端连地，用于限制Vo+和Vo-之间的最大阻抗。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种限制最大输出电流的简易装置，其特征在于：包括峰值电流限制电路(1)，所述峰值电流限制电路(1)的一端连接芯片的8号管脚，所述峰值电流限制电路(1)的另一端连接驱动电路(2)，所述驱动电路(2)的一端连接所述峰值电流限制电路(1)，所述驱动电路(2)的另一端通过芯片的1号管脚连接第一开关(3)的第一端；所述第一开关(3)的第二端连接系统输入电源VIN(4)，所述第一开关(3)的第三端连接第一电流检测电阻R1和第二电流检测电阻R2；
所述峰值电流限制电路(1)包括比较器(101)，所述比较器(101)的第一输入端连接峰值电流限制阈值，所述比较器(101)的第二输入端连接由芯片的8号管脚输入的功率电感充电电流检测信号，所述第一比较器(101)输出的峰值电流限制信号送往功率电感充电占空比控制电路(102)，所述功率电感充电占空比控制电路(102)与所述驱动电路(2)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种限制最大输出电流的简易装置，其特征在于：所述功率电感充电占空比控制电路(102)的默认电感充电占空比信号，经过上升沿生成电路(103)后送往RS触发器(104)的S端，所述峰值电流限制信号连接所述RS触发器(104)的R端，所述RS触发器(104)的输出功率管的驱动信号送往所述驱动电路(2)。
3.根据权利要求1所述的一种限制最大输出电流的简易装置，其特征在于：所述第一电流检测电阻R1和所述第二电流检测电阻R2并联后的一端分别连接所述第一开关和芯片的8号管脚，所述第一电流检测电阻R1和所述第二电流检测电阻R2并联后的另一端依次连接第一电感L1、第三二极管D3和第四二极管D4。
4.根据权利要求3所述的一种限制最大输出电流的简易装置，其特征在于：所述第三二极管D3和所述第四二极管D4的一端与所述第一电感L1的一端相连接，所述第三二极管D3和所述第四二极管D4的另一端接地。
5.根据权利要求4所述的一种限制最大输出电流的简易装置，其特征在于：所述第一电感L1的另一端与第二电容EC2、第三电容C3和第九电阻R9的并联电路的一端相连接。
6.根据权利要求5所述的一种限制最大输出电流的简易装置，其特征在于：所述第二电容EC2、所述第三电容C3和所述第九电阻R9的并联电路的另一端接地。
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| CN201921754119.2U CN210444167U (zh) | 2019-10-18 | 2019-10-18 | 一种限制最大输出电流的简易装置 |
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2019
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