一种可双向导通限流的负载开关制造技术

本实用新型专利技术提供一种可双向导通限流的负载开关，通过在主控P型MOS管的两侧各设置一组采样电路，通过误差放大器控制主控P型MOS管的栅极，并在采样电路设置一二极管。本实用新型专利技术的技术方案实现在双向通导的同时进行双向限流，同时具有防电源和地反接的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种可双向导通限流的负载开关
本技术涉及领域电子器件领域，尤其涉及一种可双向导通限流的负载开关。
技术介绍
电子器件中，负载开关是一种常被用来控制电路系统的通断。但是，通常负载开关仅具有单向导通特性，而且负载开关电源和地不能反接。在某些应用诸如锂电均衡领域，现有的负载开关无法实现双向导通限流的功能。在接口类应用希望负载开关在电源和地接反情况下系统无损坏，例如触点供电的应用。由于现有的负载开关的开关适应较差，无法被广泛应用，因此有必要对负载开关进行改进。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术提供一种可双向导通限流的负载开关，以解决现有技术中负载开关无法双向导通、限流、防反接的技术问题。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种可双向导通限流的负载开关，所述负载开关分别连接第一端口和第二端口，所述负载开关还包括：主控P型MOS管，所述主控P型MOS管的源极和漏极分别连接所述第一端口和所述第二端口；第一P型MOS管，所述第一P型MOS管的栅极与所述主控P型MOS管的栅极连接，所述第一P型MOS管的源极和漏极分别连接所述第二端口和第一节点；第二P型MOS管，所述第一P型MOS管的源极和漏极分别连接所述第一节点和第三节点；第一误差放大器，所述第一误差放大器的两个输入端分别连接所述第一节点和所述第一端口，所述第一误差放大器的输出端连接所述第二P型MOS管的栅极；第三P型MOS管，所述第三P型MOS管的栅极与所述主控P型MOS管的栅极连接，所述第三P型MOS管的源极和漏极分别连接所述第一端口和第二节点；第四P型MOS管，所述第四P型MOS管的源极和漏极分别连接所述第二节点和所述第三节点；第二误差放大器，所述第二误差放大器的两个输入端分别连接所述第二节点和所述第二端口，所述第二误差放大器的输出端连接所述第四P型MOS管的栅极；第三误差放大器，所述第三误差放大器的两个输入端分别连接所述第三节点和一基准电压端口，所述第三误差放大器的输出端连接所述主控P型MOS管的栅极。优选的，所述负载开关还包括一高电平选取器，所述高电平选取器的两个输入端分别连接所述第一端口和所述第二端口，所述高电平选取器的输出端连接所述负载开关的各内部器件。优选的，所述高电平选取器包括：两个电平选取P型MOS管的源极和漏极中的一端连接所述高电平选取器的输出端，另一端分别连接所述第一端口或所述第二端口；一高电平选择比较器，所述高电平选择比较器的输入端分别连接所述第一端口和所述第二端口，所述高电平选择比较器的两个控制端连接所述两个电平选取P型MOS管的栅极。优选的，所述主控P型MOS管、所述第一P型MOS管、所述第二P型MOS管、所述第三P型MOS管、所述第四P型MOS管、所述两个电平选取P型MOS管的衬底均连接所述高电平选取器输出端。优选的，所述主控P型MOS管的栅极还与所述高电平选取器的输出端连接。优选的，所述第三节点和公共接地端之间设置有一电阻。优选的，所述负载开关还包括一二极管，所述二极管的正极连接公共接地端，所述二极管的负极连接外部接地端。上述技术方案具有如下优点或有益效果：本技术公开了一种可双向导通限流的负载开关，利于多个放大器和多个P型MOS管控制所述第一端口和所述第二端口在双向导通的同时进行限流控制，同时具有防电源和地反接的功能。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本技术的主旨。图1是本技术一种可双向导通限流的负载开关的整体结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体的实施例对本技术作进一步的说明，但是不作为本技术的限定。本技术一种较佳的实施例中，如图1所示，一种可双向导通限流的负载开关，负载开关分别连接第一端口VA和第二端口VB，负载开关还包括：主控P型MOS管M0，主控P型MOS管M0的源极和漏极分别连接第一端口VA和第二端口VB；主控P型MOS管M0用于控制第一端口VA和第二端口VB的双向通导的状态；第一P型MOS管M1，第一P型MOS管M1的栅极与主控P型MOS管M0的栅极连接，第一P型MOS管M1的源极和漏极分别连接第二端口VB和第一节点N1；第一P型MOS管M1用于对从第二端口VB流向第一端口VA的电流进行采样；第二P型MOS管M2，第一P型MOS管M1的源极和漏极分别连接第一节点N1和第三节点N3；第一误差放大器EA1，第一误差放大器EA1的两个输入端分别连接第一节点N1和第一端口VA，第一误差放大器EA1的输出端连接第二P型MOS管M2的栅极；第一误差放大器EA1用于与第二P型MOS管M2组合控制第一P型MOS管M1的源漏电压等于主控P型MOS管M0的源漏电压；第三P型MOS管M3，第三P型MOS管M3的栅极与主控P型MOS管M0的栅极连接，第三P型MOS管M3的源极和漏极分别连接第一端口VA和第二节点N2；第三P型MOS管M3用于对从第一端口VA流向第二端口VB的电流进行采样；第四P型MOS管M4，第四P型MOS管M4的源极和漏极分别连接第二节点N2和第三节点N3；第二误差放大器EA2，第二误差放大器EA2的两个输入端分别连接第二节点N2和第二端口VB，第二误差放大器EA2的输出端连接第四P型MOS管M4的栅极；第二误差放大器EA2用于与第四P型MOS管M4组合控制第二P型MOS管M2的源漏电压等于主控P型MOS管M0的源漏电压；第三误差放大器EA3，第三误差放大器EA3的两个输入端分别连接第三节点N3和一基准电压端口，第三误差放大器EA3的输出端连接主控P型MOS管M0的栅极；第三误差放大器EA3用于控制主控P型MOS管M0进行双向限流。具体地，本实施例中，第一端口VA和第二端口VB分别为负载开关的两个输入输出端口，在第一端口VA的电压高于和第二端口VB，电流从第一端口VA通过负载开关通向第二端口VB；在第二端口VB的电压高于和第一端口VA，电流从第二端口VB通过负载开关通向第一端口VA，从而实现双向导通。采用第一P型MOS管M1对从第二端口VB流向第一端口VA的电流进行采样，第二P型MOS管M2和第一误差放大器EA1进行钳位控制，控制第一P型MOS管M1的源漏电压与主控P型MOS管M0源漏电压一致，此时，通过第一P型MOS管M1的采样电流与通过主控P型MOS管M0的电流保持一比例关系。此时，第二误差放大器EA2处于关闭状态。采样电流通过第一P型MOS管M1和第二P型MOS管M2流向第三误差放大器EA3，第三误差放大器EA3将从基准电压端口输出的基准电压与采样电流的电压进行比较后，向主控P型MOS管M0的栅极发送控制电压，实现对第二端口VB流向第一端口VA的电流进行限流控制。在第一端口VA电压高于第二端口VB电压时，采用第三P型MOS管M3对电流进行电流采样，通过与上述控制方法相同的过程，对电流进行限流控制。其中，第四P型MOS管M4和第二误差放大器EA2对第三P型MOS管M3的采样电流进行钳位控制，控制第三P型MOS管M3的源漏电压与主控P型MOS管M0源漏电压一致，通过第三P型MOS管M3的采样电流与通过主控P型MOS管M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可双向导通限流的负载开关，其特征在于，所述负载开关分别连接第一端口和第二端口，所述负载开关还包括：主控P型MOS管，所述主控P型MOS管的源极和漏极分别连接所述第一端口和所述第二端口；第一P型MOS管，所述第一P型MOS管的栅极与所述主控P型MOS管的栅极连接，所述第一P型MOS管的源极和漏极分别连接所述第二端口和第一节点；第二P型MOS管，所述第一P型MOS管的源极和漏极分别连接所述第一节点和第三节点；第一误差放大器，所述第一误差放大器的两个输入端分别连接所述第一节点和所述第一端口，所述第一误差放大器的输出端连接所述第二P型MOS管的栅极；第三P型MOS管，所述第三P型MOS管的栅极与所述主控P型MOS管的栅极连接，所述第三P型MOS管的源极和漏极分别连接所述第一端口和第二节点；第四P型MOS管，所述第四P型MOS管的源极和漏极分别连接所述第二节点和所述第三节点；第二误差放大器，所述第二误差放大器的两个输入端分别连接所述第二节点和所述第二端口，所述第二误差放大器的输出端连接所述第四P型MOS管的栅极；第三误差放大器，所述第三误差放大器的两个输入端分别连接所述第三节点和一基准电压端口，所述第三误差放大器的输出端连接所述主控P型MOS管的栅极。...

【技术特征摘要】
1.一种可双向导通限流的负载开关，其特征在于，所述负载开关分别连接第一端口和第二端口，所述负载开关还包括：主控P型MOS管，所述主控P型MOS管的源极和漏极分别连接所述第一端口和所述第二端口；第一P型MOS管，所述第一P型MOS管的栅极与所述主控P型MOS管的栅极连接，所述第一P型MOS管的源极和漏极分别连接所述第二端口和第一节点；第二P型MOS管，所述第一P型MOS管的源极和漏极分别连接所述第一节点和第三节点；第一误差放大器，所述第一误差放大器的两个输入端分别连接所述第一节点和所述第一端口，所述第一误差放大器的输出端连接所述第二P型MOS管的栅极；第三P型MOS管，所述第三P型MOS管的栅极与所述主控P型MOS管的栅极连接，所述第三P型MOS管的源极和漏极分别连接所述第一端口和第二节点；第四P型MOS管，所述第四P型MOS管的源极和漏极分别连接所述第二节点和所述第三节点；第二误差放大器，所述第二误差放大器的两个输入端分别连接所述第二节点和所述第二端口，所述第二误差放大器的输出端连接所述第四P型MOS管的栅极；第三误差放大器，所述第三误差放大器的两个输入端分别连接所述第三节点和一基准电压端口，所述第三误差放大器的输出端连接所述主控P型MOS管的栅极。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴珂，刘国成，
申请(专利权)人：启攀微电子上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31