高压MOSFET电流采样电路制造技术

技术编号:11694691 阅读:151 留言:0更新日期:2015-07-08 16:18
本发明专利技术公开了一种高压MOSFET电流采样电路,包括开关控制模块、电压取样模块、电压/电流转换模块和电压输出模块;开关控制模块控制该电流取样电路的取样时间点,电压取样模块获取取样电压,电压/电流转换模块将取样电压转换为取样电流,然后通过电压输出模块输出相应的电压。本发明专利技术直接取样高压功率MOSFET开关器件的漏极和源极之间的电压差,以判断流经该高压功率MOSFET开关器件的电流,避免了传统技术中增设取样元件而导致功率损耗的问题;同时,通过时序信号控制开关控制模块的开启与关闭,以适应不同输入电压范围,并提高了采样电流的精度,降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源芯片管理技术,尤其涉及到一种高压MOSFET电流采样电路
技术介绍
随着大功率电源的需求越来越多,传统的小功率的电源管理芯片已经不能满足市 场要求。以BUCK转换器在汽车电子上的应用为例,以前大多都是5V/1A、5V/2A的小功率输 出,而现在逐步地发展到5V/4A、5V/5A的大功率输出。同时,输入电压的范围也在逐步变 大,从12V变化到了 24V、48V。为了满足大范围的输入电压和大功率输出的要求,把控制器 和功率器件集成在一个芯片上面的做法已经不能适应,为了解决这一问题,人们将高压功 率器件外置或者将控制器和高压功率器件分别封装,但采用这种方式需要增加额外的采样 器件,导致功耗的增加,封装也容易受到限制,见图1。 为了解决外置或分别封装所带来的功耗问题,人们通过加入箝位电压的方式对电 路进行再度改进,不需要取样元件,直接取样于开关器件的两端,但这一改进的缺陷是,不 同的输入电压需要不同的箝位电压值,导致在不同的输入电压下,需要不同的电源管理芯 片来适应它,可知,其使用具有一定的局限性,见图2。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供一种高压MOSFET电流采样电路,以适应高电压输入、大 功率输出的电源管理要求,同时解决传统取样电路的功率损耗问题,及对不同输入电压的 适应性差的问题。 为了实现上述目的,本专利技术提供一种高压MOSFET电流采样电路,用于检测流经该 MOSFET开关器件的电流,该电流采样电路包括: 开关控制模块,电连接于所述MOSFET开关器件的第一端和第二端,根据第一时序 信号开启或关闭,用于控制所述电流采样电路的取样时间点; 电压取样模块,电连接于所述开关控制模块,包括多个MOS管,用于获取所述MOS 管的漏极和源极之间的取样电压; 电压/电流转换模块,电连接于所述电压取样模块,用于将所述电压取样模块的 所述取样电压转换为取样电流;及 电压输出模块,电连接于所述电压/电流转换模块,用于根据所述电压/电流转换 模块的所述取样电流输出相应的电压。 本专利技术直接取样高压功率MOSFET开关器件的漏极和源极之间的电压差,以判断 流经该高压功率MOSFET开关器件的电流,避免了传统技术中增设取样元件(如电阻)而导 致功率损耗的问题;同时,通过时序信号控制开关控制模块的开启与关闭,以适应不同输入 电压范围,并提高了采样电流的精度,降低了生产成本。 为了能更进一步了解本专利技术的特征以及
技术实现思路
,请参阅以下有关本专利技术的详细 说明与附图,然而附图仅提供参考与说明用,并非用来对本专利技术加以限制。【附图说明】 图1为传统MOSFET开关器件的电流采样电路的电路框图; 图2为另一传统MOSFET开关器件的电流采样电路的电路框图; 图3为本专利技术一实施方式中MOSFET开关器件的电流采样电路的电路框图; 图4为本专利技术一实施方式中MOSFET开关器件的电流采样电路的具体电路连接 图; 图5为图4所示电流采样电路的一逻辑控制波形图; 图6为本专利技术另一实施方式中的MOSFET开关器件的电流采样电路的具体电路连 接图; 图7为本专利技术另一实施方式中的MOSFET开关器件的电流采样电路的具体电路连 接图。 实施例1、2、3中的主要元件符号说明【主权项】1. 一种高压MOSFET电流采样电路,其特征在于,包括: 开关控制模块,电连接于所述MOSFET开关器件的第一端和第二端,根据第一时序信号 开启或关闭,用于控制所述电流采样电路的取样时间点; 电压取样模块,电连接于所述开关控制模块,包括多个MOS管,用于获取所述MOS管的 漏极和源极之间的取样电压; 电压/电流转换模块,电连接于所述电压取样模块,用于将所述电压取样模块的所述 取样电压转换为取样电流;及 电压输出模块,电连接于所述电压/电流转换模块,用于根据所述电压/电流转换模块 的所述取样电流输出相应的电压。2. 根据权利要求1所述的电流采样电路,其特征在于: 所述开关控制模块包括a个串联的第一高压功率MOS管、a个串联的第二高压功率MOS管和a个串联的第三高压功率MOS管的个数均为a个,a多1 :第1个第一高压功率MOS管 的源极电连接于所述MOSFET开关器件的第一端,第a个高压功率MOS管的漏极电连接于所 述电压取样电路;第1个第二高压功率MOS管的源极电连接于所述MOSFET开关器件的第一 端,第a个第二高压功率MOS管的漏极电连接于所述电压取样电路;第1个第三高压功率 MOS管的源极电连接于所述MOSFET开关器件的第一端,第a个第三高压功率MOS管的漏极 电连接于所述电压取样电路;第1至a个的第一、第二及第三高压功率MOS管的栅极均由所 述第一时序信号控制。3. 根据权利要求2所述的电流采样电路,其特征在于: 所述电压取样模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、b个串联的第一低压PMOS管、b个串联的第二低压PMOS管和b个串联的第三低压PMOS管,M多1 :所述第一电阻的一端 电连接于所述第a个第一高压功率MOS管的第二端,另一端电连接于所述第1个第一低压 PMOS管的源极,所述第b个第一低压PMOS管的电连接于所述电压/电流转换模块;所述第 二电阻的一端电连接于所述第a个第二高压功率MOS管的第二端,另一端电连接于所述第1 个第二低压PMOS管的源极,所述第b个第二低压PMOS管的漏极电连接于所述电压/电流 转换模块;所述第三电阻的一端电连接于所述第a个第三高压功率MOS管的第二端,另一端 电连接于所述第1个第三低压PMOS管的源极,所述第b个第三低压PMOS管的漏极电连接 于所述电压/电流转换模块;第X个第一、第二、第三低压PMOS管的栅极及第X个第一低压 PMOS管的漏极电连接在一起,1彡X彡b。4. 根据权利要求3所述的电流采样电路,其特征在于: 所述电压/电流转换模块包括第四低压PMOS管、c个串联的第四高压功率PMOS管、c个串联的第五高压功率PMOS管、d个串联的第一低压NMOS管、d个串联的第二低压NMOS管 和恒流源:所述第四低压POMS管的源极电连接于所述第b个第一低压PMOS管的漏极,所述 第四低压POMS管的漏极电连接于所述恒流源;所述第1个第四高压功率PMOS管的源极电 连接于所述第b个第二低压PMOS管的漏极,所述第c个第四高压功率PMOS管的漏极电连 接于所述第1个第一低压NMOS管的漏极,所述第d个第一低压NMOS管的源极接地;所述第 1个第五高压功率PMOS管的源极电连接于所述第b个第三低压PMOS管的漏极,所述第c个 第五高压功率PMOS管的漏极电连接于所述第1个第二低压NMOS管的漏极,所述第d个第 二低压NMOS管的源极接地;所述第Y个第四、第五高压功率PMOS管的栅极均电连接于所述 恒流源,I<Y<c;所述第Z个第一、第二低压NMOS管的栅极及第Z个第一低压NMOS管的 漏极连接在一起,1 <Z<d。5. 根据权利要求4所述的电流采样电路,其特征在于: 所述电压输出模块包括第四电阻,所述第四电阻的第一端电连接于所述第1个第二低 压NMOS管的漏极,第二端接地,其中所述第一端作为所述电流采样电路的电压输出端。6. 根据权利要求5所述的电流采样电路,其本文档来自技高网
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高压MOSFET电流采样电路

【技术保护点】
一种高压MOSFET电流采样电路,其特征在于,包括:开关控制模块,电连接于所述MOSFET开关器件的第一端和第二端,根据第一时序信号开启或关闭,用于控制所述电流采样电路的取样时间点;电压取样模块,电连接于所述开关控制模块,包括多个MOS管,用于获取所述MOS管的漏极和源极之间的取样电压;电压/电流转换模块,电连接于所述电压取样模块,用于将所述电压取样模块的所述取样电压转换为取样电流;及电压输出模块,电连接于所述电压/电流转换模块,用于根据所述电压/电流转换模块的所述取样电流输出相应的电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:田欢裘伟光
申请(专利权)人:深圳市英特源电子有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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