图8 过流保护电路仿真结果
控制逻辑电路的仿真
在图4 所示的控制逻辑中,设置时钟CLOCK为PULSE (0,5.8,0,0,0,4u,7u), 过流信号OVERCURRENT 在15us 时从高电平跳变为低电平,进行仿真。PULSE 信号记录了CLOCK 信号的开始, 并周期性检测过流信号。当过流信号OVERCURRENT 低电平有效时,R 为高电平,将RS触发器输出Q 复位为低电平,此时FC 为高电平,栅控信号GateSwitch 输出为低电平,关断LDMOS。仿真结果如图9(b)所示。
图9 控制逻辑电路的仿真
闭环控制电路的整体仿真
如图10 所示,图3 电路和外接LDMOS 形成一个闭环控制系统。仿真结果如图11 所示:在没有发生过流时,栅极电压的占空比最大;有过流发生时,过流信号OverCurrent 将栅极电压强制设置为低电平,关断LDMOS,从而达到了过流保护效果。
图10 闭环总体仿真原理图
图11 闭环总体仿真波形
3 结论
本文阐述了几种过流检测方法,分析了每种方法的优缺点。设计了一款闭环控制型的过流保护电路,它采用直接检测LDMOS 管漏端电压的方法,可以克服采用电阻检测时消耗能量,芯片容易发热的缺点,同时提高了开关电源DC/DC 的能量转换效率。另外,采取有比采样电路设计,克服了工艺偏差的影响,提高了采样精度。
基于3μm高压BCD 工艺,我们在Cadence 设计环境中利用电路模拟器SpeCTRe 对该控制电路进行了分模块和整体模块的仿真,结果表明该电路可以较好地实现实时过流保护功能。
本文关键字:检测 防雷保护技术,电源动力技术 - 防雷保护技术
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