具有恒流輸出保護(hù)功能的dc-dc轉(zhuǎn)換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有恒流輸出保護(hù)功能的DC-DC轉(zhuǎn)換器。
【背景技術(shù)】
[0002]通常情況下，DC-DC轉(zhuǎn)換器的工作模式為恒壓輸出，即在額定負(fù)載范圍內(nèi)，通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)使輸出電壓保持恒定。圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中一種DC-DC轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)框圖，包括誤差放大器1、箝位電路2、PWM(Pulse-ffidth Modulat1n，脈寬調(diào)制)比較器3、驅(qū)動(dòng)電路4、PM0S輸出管M2、NM0S輸出管M1、電感L，負(fù)載電容CL負(fù)載電阻RL和反饋電阻RF1、RF2。其中誤差放大器I的負(fù)相輸入端連接電壓反饋信號(hào)VFB，其正相輸入端連接參考基準(zhǔn)電壓VREF ;其輸出端輸出誤差放大信號(hào)VC，并通過箝位電路2連接至PWM比較器3的負(fù)相輸入端；該P(yáng)WM比較器3的正相輸入端連接斜坡信號(hào)Vramp ;其輸出端輸出方波信號(hào)Vpwm，并通過驅(qū)動(dòng)電路4分別控制PMOS輸出管M2和NMOS輸出管Ml的導(dǎo)通與關(guān)斷；該NMOS輸出管Ml的漏極通過電感L連接到DC-DC轉(zhuǎn)換器的電源，其源極接地；PM0S輸出管M2的漏極與NMOS輸出管Ml的漏極相連，其源極的電壓信號(hào)作為DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓Vout ;負(fù)載電容CL與負(fù)載電阻RL并聯(lián)后跨接于DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出端與地之間；反饋電阻RF1、RF2串聯(lián)后跨接于DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出端與地之間，其公共端輸出電壓反饋信號(hào)VFB。
[0003]該DC-DC轉(zhuǎn)換器不具備恒流輸出功能，當(dāng)負(fù)載超出轉(zhuǎn)換器額定負(fù)載范圍時(shí)，轉(zhuǎn)換器輸出電壓會(huì)被負(fù)載拉低，此時(shí)環(huán)路中的負(fù)反饋電壓不再等于基準(zhǔn)參考電壓VREF，轉(zhuǎn)換器工作在非穩(wěn)定狀態(tài)。為避免轉(zhuǎn)換器處于非穩(wěn)定工作狀態(tài)，通常會(huì)在轉(zhuǎn)換器內(nèi)部設(shè)置過流保護(hù)模塊，用于對(duì)負(fù)載電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)負(fù)載電流超出轉(zhuǎn)換器額定范圍時(shí)關(guān)斷轉(zhuǎn)換器，但這限制了轉(zhuǎn)換器的帶載能力，影響其應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的其中一個(gè)目的在于提供一種具有恒流輸出功能的DC-DC轉(zhuǎn)換器，以解決現(xiàn)有恒壓輸出模式導(dǎo)致DC-DC轉(zhuǎn)換器輸出負(fù)載電流超過額定值時(shí)轉(zhuǎn)換器不穩(wěn)定以及帶載能力弱的技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種具有恒流輸出保護(hù)功能的DC-DC轉(zhuǎn)換器，包括恒流輸出電路，用于采集所述DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電流并產(chǎn)生可調(diào)基準(zhǔn)電壓信號(hào)，以使所述DC-DC轉(zhuǎn)換器在負(fù)載電流過大時(shí)切換至恒流輸出模式。
[0006]可選地，所述恒流輸出電路包括:電流采樣子電路、跨導(dǎo)放大器子電路和可調(diào)基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生子電路；其中，
[0007]所述電流米樣子電路的第一輸入信號(hào)端連接所述DC-DC轉(zhuǎn)換器的SW端，第二輸入信號(hào)端連接所述DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，輸出信號(hào)端與所述跨導(dǎo)放大器子電路的負(fù)相輸入端連接，用于根據(jù)所述負(fù)載電流與所述輸出電壓產(chǎn)生與所述負(fù)載電流成正比的第一電壓信號(hào)，并傳輸至所述跨導(dǎo)放大器子電路；
[0008]所述跨導(dǎo)放大器子電路的正相輸入端連接第一基準(zhǔn)電壓，輸出信號(hào)端連接所述可調(diào)基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生子電路的第一輸入信號(hào)端；用于根據(jù)所述電壓信號(hào)與所述第一基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生控制信號(hào)；
[0009]所述可調(diào)基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生子電路的正相輸入端連接第二基準(zhǔn)電壓，負(fù)相輸入端連接其輸出端，輸入信號(hào)端連接所述跨導(dǎo)放大器子電路的信號(hào)輸出端，用于根據(jù)所述控制信號(hào)與第二基準(zhǔn)電壓信號(hào)產(chǎn)生可調(diào)基準(zhǔn)電壓信號(hào)。
[0010]可選地，所述電流采樣子電路，包括:第十一 PMOS晶體管?第十七PMOS晶體管、第i^一 NMOS晶體管?第十三NMOS晶體管、PMOS輸出功率管、第^^一電阻?第十五電阻和第i^一電容；其中，
[0011]第^^一 PMOS晶體管源極連接所述DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓，柵極連接第十二PMOS晶體管柵極，漏極連接第十一電阻的一端；第十一電阻的另一端連接第十四PMOS晶體管源極；
[0012]第十四PMOS晶體管柵極連接第十三PMOS晶體管柵極，漏極連接第十二 NMOS晶體管的漏極；
[0013]第十二 NMOS晶體管柵極與第十一 NMOS晶體管柵極連接，源極連接公共端電壓；
[0014]第十一 NMOS晶體管柵極與其漏極同時(shí)連接第一電流源，源極連接公共端電壓；
[0015]第十二 PMOS晶體管源極連接電流采樣信號(hào)，漏極連接第十二電阻的一端；第十二電阻的另一端連接第十三PMOS晶體管源極；
[0016]第十三PMOS晶體管漏極連接第十三NMOS晶體管漏極，柵極連接漏極；
[0017]第十三NMOS晶體管柵極與第十二 NMOS晶體管柵極連接，源極連接公共端電壓；
[0018]第十五PMOS晶體管源極與第十二 PMOS晶體管漏極連接，柵極與第十四PMOS晶體管漏極連接，漏極與第十三電阻的一端連接；
[0019]第十三電阻的另一端通過第十四電阻連接公共端電壓；
[0020]第十六PMOS晶體管柵極連接PMOS輸出功率管M2的柵極，漏極連接所述DC-DC轉(zhuǎn)換器的SW端，源極連接第十七PMOS晶體管漏極；
[0021]第十七PMOS晶體管柵極連接公共端電壓GND，漏極輸出電流采樣信號(hào)，源極連接所述DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓信號(hào)；
[0022]PMOS輸出功率管M2柵極連接驅(qū)動(dòng)信號(hào)，漏極連接所述DC-DC轉(zhuǎn)換器的SW端，源極連接所述DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓信號(hào)；第十五電阻一端連接至第十三電阻和第十四電阻的公共點(diǎn)，另一端通過第十一電容連接公共端電壓，在第十五電阻與第十一電容的公共點(diǎn)形成第一電壓信號(hào)。
[0023]可選地，所述跨導(dǎo)放大器子電路，包括:第二十一 PMOS晶體管?第二十七PMOS晶體管、第二^^一 NMOS晶體管?第二十八NMOS晶體管、第二^^一電阻、第二i^一電容和第二十二電容；其中，
[0024]第二十一 PMOS晶體管源極連接電源，柵極與漏極連接第二電流源；
[0025]第二十二 PMOS晶體管源極連接電源，柵極連接第二十一 PMOS晶體管柵極，漏極連接第二i^一 NMOS晶體管漏極；
[0026]第二^^一 NMOS晶體管柵極連接自身漏極，源極分別連接第二十三NMOS晶體管的柵極與漏極；
[0027]第二十三NMOS晶體管源極連接公共端電壓；
[0028]第二十四PMOS晶體管源極連接電源，柵極與漏極與第二十二 NMOS晶體管的漏極同時(shí)連接；
[0029]第二十二 NMOS晶體管柵極與第二^^一 NMOS晶體管柵極連接，源極與第二十五NMOS晶體管漏極連接；
[0030]第二十五NMOS晶體管柵極與第二十四NMOS晶體管柵極連接，源極連接公共端電壓；
[0031]第二十三PMOS晶體管源極連接電源，柵極連接第二電流源，漏極分別連接第二十六PMOS晶體管源極和第二十七PMOS晶體管源極；
[0032]第二十六PMOS晶體管柵極連接第一電壓信號(hào)，漏極與第二十四NMOS晶體管漏極連接；
[0033]第二十四NMOS晶體管柵極分別連接自身漏極與第二十五NMOS晶體管柵極，源極連接公共端電壓；
[0034]第二十七PMOS晶體管柵極連接第一基準(zhǔn)電壓，漏極與第二十六NMOS晶體管的漏極；
[0035]第二十六NMOS晶體管柵極分別連接自身漏極和第二十七NMOS晶體管柵極，源極連接公共端電壓；
[0036]第二十五PMOS晶體管源極連接電源，柵極與第二十五PMOS晶體管柵極連接，漏極與第二十八NMOS晶體管漏極連接；
[0037]第二十八NMOS晶體管柵極與第二i^一 NMOS晶體管柵極連接，源極與第二十七NMOS晶體管漏極連接；
[0038]第二十七NMOS晶體管柵極與第二十六NMOS晶體管柵極和漏極連接，源極連接公共端電壓；
[0039]第二^^一電阻的一端與第二十八NMOS晶體管漏極連接，另一端通過第二^^一電容連接公共端電壓；
[0040]第二十二電容的一端與第二十八NMOS晶體管漏極連接，另一端接公共端電壓GND?？蛇x地，所述可調(diào)基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生子電路，包括:第三^^一 PMOS晶體管?第三十九PMOS晶體管、第三^^一 NMOS晶體管?第三十四NMOS晶體管、第三^^一三極管?第三十二三極管和第三i^一電容；其中，
[0041]第三十一 PMOS晶體管源極連接電源，柵極連接自身漏極后連接第三電流源；
[0042]第三十二 PMOS晶體管源極連接電源，柵極與第三^^一 PMOS晶體管柵極連接，漏極分別連接至第三十五PMOS晶體管源極、第三十六PMOS晶體管源極；
[0043]第三十五PMOS晶體管柵極連接第二基準(zhǔn)電壓，漏極分別連接至第三i^一 NMOS晶體管漏極與柵極；第三十一 NMOS晶體管源極連接公共端電壓；
[0044]第三十六PMOS晶體管柵極連接可調(diào)基準(zhǔn)電壓，漏極與第三十二 NMOS晶體管漏極連接；
[0045]第三十二 NMOS晶體管柵極與第三i^一 NMOS晶體管柵極連接，源極連接公共端電壓；
[0046]第三^^一電容一端連接第三十二 NMOS晶體管漏極，另一端連接公共端電壓；
[0047]第三十三PMOS晶體管源極連接電源，柵極與第三十二 PMOS晶體管柵極連接，漏極分別連接至第三i^一三極管集電極與基極；第三i^一三極管發(fā)射極與第三十七PMOS晶體管源極連接；
[0048]第三十七PMOS晶體管柵極與第三十二 NMOS晶體管漏極連接，源極連接公共端電壓；
[0049]第三十八PMOS晶體管源極與第三i^一三極管基極連接，柵極連接控制信號(hào)，漏極連接公共端電壓；
[0050]第三十二三極管集電極連接電源，基極與第三^^一三極管基極連接，發(fā)射極與第三十九PMOS晶體管源極連接；
[0051]第三十九PMOS晶體管柵極連接自身漏極，并形成可調(diào)基準(zhǔn)電壓，漏極與第三十四NMOS晶體管漏極連接；
[0052]第三十四NMOS晶體管柵極分別連接至第三十三NMOS晶體管柵極與漏極，源極連接公共端電壓；