本實用新型屬于DC/DC電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)字電源的輸出過流保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
過流保護(hù)是DC/DC電源中重要的功能模塊，一方面它可以提高整個DC/DC電源的穩(wěn)定性，另外一方面也可以避免由于大電流輸出而燒毀功率MOS管。現(xiàn)有的數(shù)字電源的輸出過流保護(hù)電路，通常采用的方法是在數(shù)字電源輸出回路上接入電流采樣電阻，電流采樣電阻將采樣的電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，并經(jīng)放大后接入到數(shù)字電源的控制器中，控制器通過輸出PWM波的方式來控制MOS管驅(qū)動模塊工作，調(diào)節(jié)輸出電壓的大小，在過流時，控制器停止輸出PWM波，MOS管驅(qū)動模塊關(guān)閉，數(shù)字電源沒有電壓輸出，從而實現(xiàn)數(shù)字電源的過流保護(hù)。然而，對于數(shù)字電源輸出負(fù)載過大，在接通瞬間可能會產(chǎn)生很大的浪涌電流的電路而言，上述簡單的通過控制器來實現(xiàn)過流保護(hù)的方法，存在響應(yīng)不及時的問題，容易損壞數(shù)字電源。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的是提供一種數(shù)字電源的輸出過流保護(hù)電路，以在檢測到過流信號后，迅速關(guān)閉MOS管驅(qū)動模塊，提高數(shù)字電源的可靠性。
本實用新型所述的數(shù)字電源的輸出過流保護(hù)電路，包括電流采樣電阻R1、信號放大模塊、DSP（即數(shù)字信號處理器）和MOS管驅(qū)動模塊，電流采樣電阻R1連接在數(shù)字電源輸出回路中，信號放大模塊的輸入端與電流采樣電阻R1相連、輸出端與DSP的采樣信號輸入端相連，DSP的PWM控制信號輸出端與MOS管驅(qū)動模塊的輸入端相連，所述輸出過流保護(hù)電路還包括比較判斷模塊和觸發(fā)執(zhí)行模塊，比較判斷模塊的一個輸入端與信號放大模塊的輸出端相連，比較判斷模塊的另一個輸入端接預(yù)設(shè)的閾值電壓Vth，比較判斷模塊的輸出端與觸發(fā)執(zhí)行模塊的輸入端相連，觸發(fā)執(zhí)行模塊的控制端與DSP的解鎖信號輸出端相連，觸發(fā)執(zhí)行模塊的輸出端與MOS管驅(qū)動模塊的使能端和DSP的過流保護(hù)信號輸入端相連。
電流采樣電阻R1對數(shù)字電源輸出回路中的輸出電流進(jìn)行采樣，并將采樣的電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，信號放大模塊對該電壓信號進(jìn)行放大并接入比較判斷模塊和DSP，DSP對放大后的電壓信號進(jìn)行判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果輸出PWM波，以控制MOS管驅(qū)動模塊工作，調(diào)節(jié)輸出電壓的大??；比較判斷模塊將放大后的電壓信號與預(yù)設(shè)的閾值電壓Vth比較，判斷數(shù)字電源的輸出回路是否過流，在數(shù)字電源的輸出回路過流時輸出過流保護(hù)信號給觸發(fā)執(zhí)行模塊，觸發(fā)執(zhí)行模塊在對過流保護(hù)信號進(jìn)行觸發(fā)鎖存后輸出給MOS管驅(qū)動模塊和DSP，通過MOS管驅(qū)動模塊的使能端來關(guān)閉MOS管驅(qū)動模塊（即MOS管驅(qū)動模塊停止工作），DSP根據(jù)該過流保護(hù)信號停止輸出PWM波。上述電路還具有解鎖功能，即DSP在接收到過流保護(hù)信號后，等待一段設(shè)定時間，然后輸出解鎖信號給觸發(fā)執(zhí)行模塊，觸發(fā)執(zhí)行模塊接收到解鎖信號后，停止輸出過流保護(hù)信號，DSP同時恢復(fù)輸出PWM波，MOS管驅(qū)動模塊開啟（即MOS管驅(qū)動模塊恢復(fù)工作）。
具體的，所述信號放大模塊包括第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4和運放U1，所述比較判斷模塊包括第五電阻R5、第六電阻R6和比較器U2，所述觸發(fā)執(zhí)行模塊包括第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、三極管Q1和觸發(fā)器U3；第二電阻R2的一端與電流采樣電阻R1相連，另一端與運放U1的同相輸入端相連；第四電阻R4的一端接地，另一端與運放U1的反相輸入端相連；第三電阻R3的一端與運放U1的反相輸入端相連，另一端與運放U1的輸出端相連，運放U1的輸出端與DSP的采樣信號輸入端相連；第五電阻R5的一端與運放U1的輸出端相連，另一端與比較器U2的同相輸入端相連，比較器U2的反相輸入端接預(yù)設(shè)的閾值電壓Vth；第六電阻R6的一端與電壓VCC相連，另一端與比較器U2的輸出端相連，比較器U2的輸出端與觸發(fā)器U3的CL端相連；觸發(fā)器U3的S端接地，D端接電壓VCC，R端與DSP的解鎖信號輸出端相連；第七電阻R7的一端與觸發(fā)器U3的R端相連，另一端接地；第八電阻R8的一端與觸發(fā)器U3的Q端相連，另一端與三極管Q1的基極相連；三極管Q1為NPN三極管，其發(fā)射極接地，集電極與MOS管驅(qū)動模塊的使能端和DSP的過流保護(hù)信號輸入端相連；第九電阻R9的一端與三級管Q1的集電極相連，另一端接電壓VCC。
采用本實用新型所述的輸出過流保護(hù)電路，在數(shù)字電源輸出電流發(fā)生過流時，能夠第一時間將過流信號進(jìn)行鎖存，并關(guān)閉MOS管驅(qū)動模塊，同時通知DSP停止輸出PWM波，從而保護(hù)整個數(shù)字電源，提高了數(shù)字電源的可靠性；另外，在設(shè)定時間后DSP輸出解鎖信號給觸發(fā)執(zhí)行模塊，并同時恢復(fù)輸出PWM波，MOS管驅(qū)動模塊恢復(fù)工作，數(shù)字電源能夠正常工作。
附圖說明
圖1為本實用新型的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型作詳細(xì)說明。
如圖1所示的數(shù)字電源的輸出過流保護(hù)電路，包括電流采樣電阻R1、DSP 1、信號放大模塊2、比較判斷模塊3、觸發(fā)執(zhí)行模塊4和MOS管驅(qū)動模塊5，DSP 1采用TI 公司的C2000系列的高性能DSP芯片，MOS管驅(qū)動模塊5采用TI公司帶使能端的驅(qū)動芯片UCC27424，信號放大模塊2包括第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4和運放U1，比較判斷模塊3包括第五電阻R5、第六電阻R6和比較器U2，觸發(fā)執(zhí)行模塊4包括第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、三極管Q1和觸發(fā)器U3，運放U1采用TI公司的精密運放OPA335，比較器U2采用TI公司的LM2903，觸發(fā)器U3采用TI公司的D觸發(fā)器CD4013B。
電流采樣電阻R1連接在數(shù)字電源輸出回路中，第二電阻R2的一端與電流采樣電阻R1相連，另一端與運放U1的同相輸入端相連；第四電阻R4的一端接地，另一端與運放U1的反相輸入端相連；第三電阻R3的一端與運放U1的反相輸入端相連，另一端與運放U1的輸出端相連，運放U1的輸出端與DSP 1的采樣信號輸入端相連，DSP 1的PWM控制信號輸出端與MOS管驅(qū)動模塊5的輸入端相連；第五電阻R5的一端與運放U1的輸出端相連，另一端與比較器U2的同相輸入端相連，比較器U2的反相輸入端接預(yù)設(shè)的閾值電壓Vth；第六電阻R6的一端與電壓VCC相連，另一端與比較器U2的輸出端相連，比較器U2的輸出端與觸發(fā)器U3的CL端相連；觸發(fā)器U3的S端接地，D端接電壓VCC，R端與DSP 1的解鎖信號輸出端相連；第七電阻R7的一端與觸發(fā)器U3的R端相連，另一端接地；第八電阻R8的一端與觸發(fā)器U3的Q端相連，另一端與三極管Q1的基極相連；三極管Q1為NPN三極管，其發(fā)射極接地，集電極與MOS管驅(qū)動模塊5的使能端和DSP 1的過流保護(hù)信號輸入端相連；第九電阻R9的一端與三級管Q1的集電極相連，另一端接電壓VCC。
其具體工作過程為：
電流采樣電阻R1的輸出A點的電壓Va=I*R1，信號放大模塊2的放大倍數(shù)Av=1+R3/R4，則信號放大模塊2的輸出B點電壓Vb=Av*Va=(1+R3/R4)*I*R1；比較判斷模塊3來比較Vb與預(yù)設(shè)的閾值電壓Vth的大小，若Vb＜Vth，則比較判斷模塊3的輸出C點為低電平，若Vb＞Vth，則C點為高電平；觸發(fā)執(zhí)行模塊4的觸發(fā)器U3的CL端為由低電平到高電平的上升沿時，觸發(fā)器U3的Q端電平與D端電平相同，觸發(fā)器U3的CL端為由高電平到低電平的下降沿時，觸發(fā)器U3的Q端電平與Q端的前一狀態(tài)值相同，若觸發(fā)器U3的Q端為高電平則三極管Q1導(dǎo)通，觸發(fā)執(zhí)行模塊4的輸出E點為低電平，若觸發(fā)器U3的Q端為低電平則三極管Q1截止，觸發(fā)執(zhí)行模塊4的輸出E點為高電平。
正常情況下，數(shù)字電源的輸出電流還未達(dá)到過流保護(hù)點，則B點電壓Vb＜Vth， C點為低電平，E點為高電平，DSP 1根據(jù)Vb的大小輸出PWM波控制MOS管驅(qū)動模塊5正常驅(qū)動，調(diào)節(jié)輸出電壓的大?。灰坏┹敵鲭娏魃仙_(dá)到過流保護(hù)點，則B點電壓Vb＞Vth，C點為由低電平轉(zhuǎn)為高電平，產(chǎn)生一個上升沿，使得E點電平變?yōu)榈碗娖?，通過MOS管驅(qū)動模塊5的使能端關(guān)閉MOS管驅(qū)動模塊5，并通知DSP 1進(jìn)入過流保護(hù)，停止輸出PWM波；當(dāng)輸出電流下降至過流保護(hù)點以下時，B點電壓Vb＜Vth，C點為由高電平轉(zhuǎn)為低電平，產(chǎn)生一個下降沿，E點電平為前一狀態(tài)，還是為高電平，MOS管驅(qū)動模塊5還是處于關(guān)閉狀態(tài)，在設(shè)定時間后DSP 1產(chǎn)生一個高平信號到觸發(fā)器U3的R端，將觸發(fā)器U3的Q端復(fù)位為低電平，則此時E點為高電平，同時DSP 1恢復(fù)輸出PWM波，MOS管驅(qū)動模塊5恢復(fù)工作。