輸出所述關(guān)斷信號latch開始計時，在本實施例中，所述關(guān)斷信號latch為高電平時有效，則所述計時模塊14接收到所述觸發(fā)模塊13輸出的高電平開始計時，計時時間可根據(jù)實際應(yīng)用設(shè)定，在本實施例中，設(shè)定計時時間為tl，待計時結(jié)束后發(fā)出高電平信號，所述觸發(fā)模塊13的鎖存狀態(tài)被消除，所述功率開關(guān)管MO正常工作。
[0050]如圖3所示，所述開關(guān)控制邏輯模塊15連接于所述觸發(fā)模塊13輸出端，用于確定所述功率開關(guān)管MO的開通關(guān)斷時序，進而控制所述功率開關(guān)管MO的開關(guān)。
[0051]具體地，所述開關(guān)控制邏輯模塊15接收所述關(guān)斷信號latch，由于所述功率開關(guān)管MO的柵端接收到低電平信號后，所述功率開關(guān)管MO會關(guān)斷，因此，所述開關(guān)控制邏輯模塊15將接收到所述關(guān)斷信號latch (高電平)轉(zhuǎn)換為低電平信號。若所述關(guān)斷信號latch為高電平，則所述開關(guān)控制邏輯模塊15仍輸出低電平，不對所述關(guān)斷信號latch做反向處理。
[0052]如圖3所示，所述驅(qū)動模塊16連接于所述開關(guān)控制邏輯模塊15，驅(qū)動所述功率開關(guān)管MO。
[0053]具體地，所述驅(qū)動模塊16的輸入端連接所述開關(guān)控制邏輯模塊15的輸出端，所述驅(qū)動模塊16的輸出端連接所述功率開關(guān)管MO的柵端，所述開關(guān)控制邏輯模塊15輸出的信號經(jīng)過所述驅(qū)動模塊16后為驅(qū)動信號drv，所述驅(qū)動信號drv的電平與所述開關(guān)控制邏輯模塊15輸出的信號一致，驅(qū)動能力提高。
[0054]如圖3所示，所述延時模塊17連接于所述比較模塊12的輸出端，當所述采樣電壓小于所述參考電壓Vref的時間超過設(shè)定延時時間時，觸發(fā)欠壓保護信號，控制電路進入欠壓鎖定狀態(tài)。
[0055]具體地，所述延時模塊17中設(shè)定了延時時間，在本實施例中，所述設(shè)定延時時間為t2，若所述比較結(jié)果aocp為高電平的時間超過所述設(shè)定延時時間t2，則觸發(fā)欠壓保護信號uvlo，進入欠壓鎖定狀態(tài)；若所述比較結(jié)果aocp為高電平的時間未超過所述設(shè)定延時時間t2，則觸發(fā)電感短路保護，將所述功率開關(guān)管MO關(guān)斷。
[0056]在本實施例中，所述電容Cl及所述采樣電阻Rcs為片外器件，所述采樣電阻Rcs與所述功率開關(guān)管MO的源端以及所述第一電阻Rl相連的一端作為芯片內(nèi)部的參考地，即所述電感短路保護電路的參考地GND。
[0057]本實用新型的電感短路保護電路的工作原理如下:
[0058]當電感LO短路時，電感回路中電流瞬間增大，所述電感LO到參考地(GND或VSS)的通路中的采樣電流瞬間增大，采樣點(所述采樣電阻Rcs的輸入端)與電源電壓VDD的壓差變小，當所述采樣點與所述電源電壓VDD的壓差小于一參考電壓Vref時則關(guān)斷信號latch起效，所述關(guān)斷信號latch將所述電感LO到參考地的通路斷開，進而實現(xiàn)電感短路的保護，所述關(guān)斷信號latch持續(xù)設(shè)定計時時間tl后無效，所述電感回路正常工作。
[0059]所述采樣點與所述電源電壓VDD的壓差小于所述參考電壓Vref的時間超過設(shè)定延時時間t2則觸發(fā)欠壓保護信號uvlo，控制電路進入欠壓鎖定狀態(tài)。
[0060]具體地，如圖3所示，當所述電感LO出現(xiàn)短路故障后，所述功率開關(guān)管MO —旦打開，流過所述功率開關(guān)管MO、所述采樣電阻Rcs的電流將瞬間突變至極大值，所述采樣電阻Rcs上的壓降將瞬間增加。如圖4所示，由于所述電感短路保護電路的參考地GND與所述采樣電阻Rcs相連，所述電感短路保護電路的參考地GND的電位被抬高，此時所述電源電壓VDD相對于所述電感短路保護電路的參考地GND的電位降低。
[0061]如圖3?圖4所示，在本實施例中，所述采樣電阻RO、Rl采樣VDD電位，以此對所述采樣點與所述電源電壓VDD的壓差進行采樣，并與所述參考電壓Vref比較。t0時刻，所述電源電壓VDD分壓后的電平低于所述參考電壓Vref，所述比較模塊12輸出的比較結(jié)果aocp翻轉(zhuǎn)為高電平，經(jīng)所述觸發(fā)模塊13輸出高電平的關(guān)斷信號latch并鎖定。高電平的關(guān)斷信號latch經(jīng)所述開關(guān)控制邏輯模塊15輸出低電平信號，并通過所述驅(qū)動模塊16產(chǎn)生驅(qū)動信號drv，所述驅(qū)動信號drv的低電平控制所述功率開關(guān)管MO關(guān)斷。所述功率開關(guān)管MO關(guān)斷后，無電流流過所述采樣電阻Rcs，所述電感短路保護電路的參考地GND的電位降低。
[0062]之后所述電源電壓VDD相對于所述電感短路保護電路的參考地GND的電位恢復(fù)，所述比較結(jié)果aocp由高電平翻轉(zhuǎn)為低電平。由于所述觸發(fā)模塊13的鎖定，所述關(guān)斷信號latch仍舊保持高電平，因此所述功率開關(guān)管MO持續(xù)關(guān)斷。如圖4所示，當所述關(guān)斷信號latch為高電平時，所述計時模塊14開始計時，計時時間持續(xù)tl后輸出信號reset為高電平脈沖信號，解鎖RS觸發(fā)器，所述關(guān)斷信號latch失效(低電平)，所述功率開關(guān)管MO的開關(guān)功能恢復(fù)，即恒流控制。
[0063]如圖4所示，若所述比較結(jié)果aocp翻為高電平后，持續(xù)時間超過所述延時模塊17中的設(shè)定延時時間t2，則所述欠壓保護信號uvlo翻轉(zhuǎn)為高電平，即進入欠壓鎖定狀態(tài)，系統(tǒng)將復(fù)位重新上電。若所述比較結(jié)果aocp在所述設(shè)定延時時間t2內(nèi)恢復(fù)為低電平，則所述欠壓保護信號uvlo維持低電平，即處于非欠壓鎖定狀態(tài)，系統(tǒng)正常工作，只觸發(fā)短路保護機制，關(guān)斷所述功率開關(guān)管MO。
[0064]本實用新型的電感短路保護電路通過檢測所述電感短路保護電路的電源電壓VDD與參考地GND之間的壓差，根據(jù)VDD相對于GND的欠壓持續(xù)時間判斷控制器進入欠壓鎖定狀態(tài)或電感短路保護狀態(tài)。若設(shè)定延時時間內(nèi)出現(xiàn)短暫VDD欠壓毛刺則觸發(fā)電感短路保護；若VDD欠壓持續(xù)時間超過設(shè)定延時時間，則控制器進入欠壓鎖定狀態(tài)。從而保證電感短路保護機制觸發(fā)于欠壓鎖定狀態(tài)之前，及時可靠地關(guān)斷功率開關(guān)管MO，確保電感所在電路的正常工作，避免電感短路故障對器件的損壞。
[0065]綜上所述，本實用新型提供一種電感短路保護電路，所述電感短路保護電路至少包括:用于實現(xiàn)電感短路保護的功率開關(guān)管；用于對所述功率開關(guān)管的輸出電流進行采樣的采樣電阻；用于對所述采樣電阻上的電壓變化進行采樣的電壓采樣模塊；用于將采樣電壓與所述參考電壓比較，并輸出比較結(jié)果的比較模塊；用于在所述采樣電壓小于所述參考電壓時發(fā)出所述功率開關(guān)管的關(guān)斷信號并鎖存，在計時模塊設(shè)定的計時時間后將所述關(guān)斷信號解鎖的觸發(fā)模塊；用于確定所述功率開關(guān)管的開通關(guān)斷時序，進而控制所述功率開關(guān)管的開關(guān)的開關(guān)控制邏輯模塊。本實用新型的電感短路保護電路通過檢測所述電感短路保護電路的電源電壓VDD與參考地GND之間的壓差，根據(jù)VDD相對于GND的欠壓持續(xù)時間判斷控制器進入欠壓鎖定狀態(tài)或電感短路保護狀態(tài)。若設(shè)定延時時間內(nèi)出現(xiàn)短暫VDD欠壓毛刺則觸發(fā)電感短路保護；若VDD欠壓持續(xù)時間超過設(shè)定延時時間，則控制器進入欠壓鎖定狀態(tài)。從而保證電感短路保護機制觸發(fā)于欠壓鎖定狀態(tài)之前，及時可靠地關(guān)斷功率開關(guān)管MO，確保電感所在電路的正常工作，避免電感短路故障對器件的損壞。所以，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0066]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種電感短路保護電路，其特征在于，所述電感短路保護電路至少包括: 功率開關(guān)管，連接于電感回路中，用于通過所述功率開關(guān)管的關(guān)斷實現(xiàn)電感短路的保護； 采樣電阻，連接于所述功率開關(guān)管的輸出端，用于對所述功率開關(guān)管的輸出電流進行米樣; 電壓采樣模塊，連接于所述采樣電阻和電源電壓之間，用于對所述采樣電阻上的電壓變化進行采樣； 比較模塊，連接所述電壓采樣模塊及一參考電壓，用于將采樣電壓與所述參考電壓比較，并輸出比較結(jié)果； 觸發(fā)模塊，連接所述比較模塊及一計時模塊，用于在所述采樣電壓小于所述參考電壓時發(fā)出所述功率開關(guān)管的關(guān)斷信號并將所述關(guān)斷信號鎖存，在所述計時模塊設(shè)定的計時時間后將所述關(guān)斷信號解鎖； 開關(guān)控制邏輯模塊，連接于所述觸發(fā)模塊輸出端，用于確定所述功率開關(guān)管的開通關(guān)斷時序，進而控制所述功率開關(guān)管的開關(guān)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感短路保護電路，其特征在于:還包括連接于所述比較模塊的輸出端的延時模塊，當所述采樣電壓小于所述參考電壓的時間超過設(shè)定延時時間時，觸發(fā)欠壓保護信號，控制電路進入欠壓鎖定狀態(tài)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感短路保護電路，其特征在于:所述電感回路包括:連接于輸入電壓的LED模塊，連接于所述LED模塊輸出端的電感，所述電感的另一端連接續(xù)流二極管的陽極，所述續(xù)流二極管的陰極連接所述輸入電壓；所述功率開關(guān)管的漏端連接于所述電感與所述續(xù)流二極管之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感短路保護電路，其特征在于:所述比較模塊的反向輸入端連接所述采樣電壓、正向輸入端連接所述參考電壓。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感短路保護電路，其特征在于:所述觸發(fā)模塊為RS觸發(fā)器，所述RS觸發(fā)器的S端連接于所述比較模塊的輸出端，所述RS觸發(fā)器的R端連接于所述計時模塊的輸出端。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的電感短路保護電路，其特征在于:所述計時模塊的輸入端連接于所述觸發(fā)模塊的輸出端，從所述關(guān)斷信號起效開始計時。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感短路保護電路，其特征在于:所述采樣電阻與所述功率開關(guān)管相連的一端作為所述電感短路保護電路的參考地，所述采樣電阻的另一端連接系統(tǒng)的參考地，其中，所述電感短路保護電路參考地的電位高于所述系統(tǒng)參考地的電位。
【專利摘要】本實用新型提供一種電感短路保護電路，包括：用于實現(xiàn)電感短路保護的功率開關(guān)管；用于對功率開關(guān)管的輸出電流進行采樣的采樣電阻；用于對采樣電阻上的電壓變化進行采樣的電壓采樣模塊；用于將采樣電壓與參考電壓比較的比較模塊；用于在采樣電壓小于參考電壓時發(fā)出功率開關(guān)管的關(guān)斷信號的觸發(fā)模塊；用于確定功率開關(guān)管的開通關(guān)斷時序的開關(guān)控制邏輯模塊。本實用新型通過檢測電源電壓VDD與參考地GND之間的壓差，根據(jù)VDD相對于GND的欠壓持續(xù)時間判斷控制器進入欠壓鎖定狀態(tài)或電感短路保護狀態(tài)，從而保證電感短路保護機制觸發(fā)于欠壓鎖定狀態(tài)之前，及時可靠地關(guān)斷功率開關(guān)管M0，確保電感所在電路的正常工作，避免電感短路故障對器件的損壞。
【IPC分類】H03K17/28, H03K17/08
【公開號】CN204681329
【申請?zhí)枴緾N201520460187
【發(fā)明人】閭建晶, 徐勇, 吳傳奎, 沈吉, 胡津華
【申請人】華潤矽威科技（上海）有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月30日