DC-DC变换器保护电路设计：欠压与过压保护机制

"设计思想-mt25qu02gcbb" 在电源管理领域，欠压保护电路（Under Voltage Protect，UVP）是开关电源芯片的关键组成部分，尤其在直流(DC-DC)转换器中，其作用在于确保芯片在输入电压低于最低工作电压时能自动关闭，防止因电压过低导致的芯片异常运行。欠压保护模块主要包含两部分：内部稳压接口电路和迟滞比较器电路。 内部稳压接口电路的主要任务是适应宽范围的输入电压，尤其是当输入电压超过7V时，将其稳定在6.25V，以便满足芯片内部控制模块的运作需求。此外，当输入电压低于7V时，该电路能有效地跟踪电压变化，确保对输入电压的监控。这个设计简化了外围电路，允许输入引脚与使能引脚的复用，无需额外的外部使能电压。 迟滞比较器电路则是为了解决输入电压波动可能引起的误开关问题。它设定了一个210mV的迟滞区间，约为阈值电压4.05V的5%，这样即使输入电压在阈值附近波动，也能避免芯片频繁开/关切换，确保系统的稳定性。 在电源启动阶段，如果输入电压上升缓慢，可能会在达到欠压保护门限时，由于芯片开始工作并吸收大量电流，导致输入电压再次下降至最低工作电压以下，形成恶性循环。欠压保护模块正是为了防止这种状况发生，保证芯片能顺利进入正常工作状态，并在输入电压有小幅度波动时，不致对整个系统造成损害。 保护电路的另一个重要部分是过压保护（OVP）电路，它监控输出电压，当电压过高时，会发出控制信号降低输出，保护负载不受损害。同时，通过引入适当的响应延迟，可以有效避免电压尖峰导致的误操作。 本设计基于0.6um HV-BCD工艺，适用于4.75V-23V的宽输入电压范围，采用电流控制模式，工作频率为340kHz。在设计中，考虑了开关电源广泛应用的输入电压范围，因此采用了新型的内部稳压接口电路，既能满足低电压应用需求，也能满足保护电路的需求。过压保护电路则通过延时电路来解决电压毛刺引发的问题。 整个设计过程结合了电路理论和仿真实践，使用HSPICE软件对各个子电路模块及整体性能进行了功能验证和性能参数仿真，确保了保护电路的可靠性和有效性。关键词包括：DC-DC变换器、保护电路、欠压保护、过压保护。