一种过流保护电路及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种过流保护电路及装置，该过流保护电路至少包括第一开关管，第一开关管的第一端与电压控制输入端连接；第二开关管，第二开关管的第一端与电压控制输入端连接；第一运算放大器，第一开关管的第二端和第二开关管的第二端连接第一运算放大器的输出端，第一运算放大器的第一输入端与第二开关管的第三端连接，第一运算放大器的第二输入端与第一开关管的第三端连接；第一稳流器，第一开关管的第三端通过第一稳流器接地；第二稳流器，第二开关管的第三端通过第二稳流器接地。通过上述方式，本申请能够实现过流保护。

An over current protection circuit and device

The present application discloses an over-current protection circuit and device, which comprises at least a first switch tube, the first end of the first switch tube connected with the voltage control input terminal, the second switch tube, the first end of the second switch tube connected with the voltage control input terminal, the first operational amplifier, the second end of the first switch tube and the voltage control input terminal. The second end of the second switching tube is connected with the output end of the first operational amplifier, the first input end of the first operational amplifier is connected with the third end of the second switching tube, the second input end of the first operational amplifier is connected with the third end of the first switching tube, and the third end of the first switching tube is grounded through the first stabilizer. The second end of the second stabilizer and the third end of the second switch tube are grounded through the second stabilizer. Through this way, the application can achieve overcurrent protection.

【技术实现步骤摘要】
一种过流保护电路及装置
本申请涉及电子电路领域，特别是涉及一种过流保护电路及装置。
技术介绍
电池管理、工业控制、通信和消费电子等应用中都常常需要过流保护开关，内置功率开关的过流保护芯片因为其简单易用而得到广泛应用，传统的内置功率开关的过流保护芯片正常工作时，功率开关和参考开关都是连接固定的驱动电压，功率开关和参考开关都工作在线性区；通过比较功率开关和参考开关上的压降来判断是否过流，过流后关断功率开关来达到过流保护的目的。此外，传统方案对于过流后采用恒流输出的需求，需要增加一个功率开关，通过控制新增的功率开关的驱动电压来达到限流的目的，这种做法增加了功率开关的导通电阻和成本。
技术实现思路
本申请主要解决的问题是提供一种过流保护电路及装置，能够实现过流保护。为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是提供一种过流保护电路，该过流保护电路至少包括第一开关管，第一开关管的第一端与电压控制输入端连接；第二开关管，第二开关管的第一端与电压控制输入端连接；第一运算放大器，第一开关管的第二端和第二开关管的第二端连接第一运算放大器的输出端，第一运算放大器的第一输入端与第二开关管的第三端连接，第一运算放大器的第二输入端与第一开关管的第三端连接；第一稳流器，第一开关管的第三端通过第一稳流器接地；第二稳流器，第二开关管的第三端通过第二稳流器接地。为解决上述技术问题，本申请采用的另一技术方案是提供一种过流保护装置，该过流保护装置包括上述的过流保护电路。通过上述方案，本申请的有益效果是：通过将过流保护电路的第一开关管的第一端与电压控制输入端连接；第二开关管的第一端与电压控制输入端连接；第一开关管的第二端和第二开关管的第二端连接第一运算放大器的输出端，第一运算放大器的第一输入端与第二开关管的第三端连接，第一运算放大器的第二输入端与第一开关管的第三端连接；第一开关管的第三端通过第一稳流器接地；第二开关管的第三端通过第二稳流器接地；通过将运算放大器的输出端连接到第一开关管和第二开关管的第二端，从而控制第一开关管和第二开关管的工作状态，使得它们可以工作在饱和区，当出现过流状况时，运算放大器的输出端输出的电压减小使得第二开关管工作在饱和区，导通阻抗增大，从而使得输出的电流减小，起到了过流时减小输出电流的作用，保护了负载电路。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：图1是现有技术中过流保护电路一实施例的结构示意图；图2是现有技术中过流保护电路另一实施例的结构示意图；图3是本申请提供的过流保护电路一实施例的结构示意图；图4是本申请提供的过流保护电路一实施例的另一结构示意图；图5是本申请提供的过流保护电路另一实施例的结构示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。为了实现过流保护的目的，现有技术中使用两个晶体管来实现，如图1所示，T1为参考管，T2为功率管，VSS为电源正极输入端，VDD为电压控制输入端，晶体管T1和T2都工作在线性区，相当于两个开关，功率管T2的导通阻抗比参考管T1的导通阻抗小得多；当输出电流I2大于预设限流值时，功率管T2闭合，输出电流I2为0A；通过运算放大器，发现过流就关断功率管T2，不输出电流。此外为了实现过流后恒流输出的目的，现有技术中额外增加一个功率管T3，如图2所示，功率管T3的导通电阻不必和功率管T2的导通电阻成预设比例，但出于面积优化的考虑，一般功率管T3的导通电阻和功率管T2的导通电阻近似，参考管T1和功率管T2还是都工作在线性区，只是作为开关。参考管T1和功率管T2工作时完全打开，参考管T1和功率管T2上的压降非常小，所以A点电压和B点电压基本都等于电压控制输入端VDD电压。检测参考管T1和功率管T2上的压降，当输出电流I2超过预设限流值，即B点电压低于A点电压时，通过调节功率管T3的栅极驱动电压，增大功率管T3的导通电阻，减小输出电流，使B点电压等于A点电压。通过比较工作在线性区的开关管T1上的压降来判断是否过流，但过流后不关断电流，而是调节功率管T3来使得输出电流I2等于预设限流值，继续输出电流；但由于多用一个功率管致使电路面积增大，增加成本。参阅图3，图3是本申请提供的过流保护电路一实施例的结构示意图，该过流保护电路至少包括第一开关管T1、第二开关管T2、第一运算放大器A1、第一稳流器H1和第二稳流器H2。第一开关管T1的第一端与电压控制输入端连接；第二开关管T2的第一端与电压控制输入端连接；第一开关管T1的第二端和第二开关管T2的第二端连接第一运算放大器A1的输出端，第一运算放大器A1的第一输入端与第二开关管T2的第三端连接，第一运算放大器A1的第二输入端与第一开关管T1的第三端连接。第一开关管T1的第三端、第一运算放大器A1的第二输入端和第一稳流器H1耦接于第一公共点A，第二开关管T2的第三端、第一运算放大器A1的第一输入端和第二稳流器H2耦接于第二公共点B。第一运算放大器A1的正电源端连接电源正极输入端VSS(图中未示出)，其中电源用于为第一运算放大器A1供电，并且电压控制输入端的电压为电源正极输入端VSS的电压经过升压电路处理后得到的电压；例如，电源正极输入端VSS电压为5V，电压控制输入端的电压为10V。第一开关管T1和第一开关管T2可以为MOS管(场效应管)或三极管；当第一开关管T1和第一开关管T2为MOS管时，第一端为MOS管的漏极，第二端为MOS管的栅极，第三端为MOS管的源极。第一运算放大器A1的第一输入端为运算放大器的同相输入端；第一运算放大器A1的负电源端接地；第一运算放大器A1的第二输入端为运算放大器的反相输入端；由于第一运算放大器的输入电压范围为0～VDD，因此第一运算放大器需要采用rail-to-rail；其中VDD为电压控制输入端电压。第一开关管T1的第三端通过第一稳流器H1接地；第二开关管T2的第三端通过第二稳流器H2接地。第一运算放大器A1用于检测第一输入端和第二输入端的电压差值，根据电压差值调整第一开关管的第二端和第二开关管的第二端的电压值。第一开关管T1为N型MOS管，第二开关管T2为功率开关管，第二开关管T2也为N型MOS管，第一开关管T1为参考管，第一开关管T1的导通电阻通常为第二开关管T2导通电阻的上万倍；MOS管的导通电阻与所占的面积成反比，导通电阻越小，所占的面积越大，因此第二开关管T2的面积比第一开关管T1的面积大。由于同等电阻的晶体管管N型晶体管的面积比较小，所以N型晶体管使用更普遍，本实施例中也可使用P型晶体管。如图4所示，第一稳流器H1为参考恒流源，第二稳流器H2为电流源，参考恒流源用来设定预设限流值ILIM，其中，ILIM＝N0*I1，N0为第一开关管T1与第二开关管T2的导通阻抗之比，N0&本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过流保护电路，其特征在于，所述过流保护电路至少包括：第一开关管，所述第一开关管的第一端与电压控制输入端连接；第二开关管，所述第二开关管的第一端与所述电压控制输入端连接；第一运算放大器，所述第一开关管的第二端和所述第二开关管的第二端连接所述第一运算放大器的输出端，所述第一运算放大器的第一输入端与所述第二开关管的第三端连接，所述第一运算放大器的第二输入端与所述第一开关管的第三端连接；第一稳流器，所述第一开关管的第三端通过所述第一稳流器接地；第二稳流器，所述第二开关管的第三端通过所述第二稳流器接地。

【技术特征摘要】
1.一种过流保护电路，其特征在于，所述过流保护电路至少包括：第一开关管，所述第一开关管的第一端与电压控制输入端连接；第二开关管，所述第二开关管的第一端与所述电压控制输入端连接；第一运算放大器，所述第一开关管的第二端和所述第二开关管的第二端连接所述第一运算放大器的输出端，所述第一运算放大器的第一输入端与所述第二开关管的第三端连接，所述第一运算放大器的第二输入端与所述第一开关管的第三端连接；第一稳流器，所述第一开关管的第三端通过所述第一稳流器接地；第二稳流器，所述第二开关管的第三端通过所述第二稳流器接地。2.根据权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述第一运算放大器用于检测所述第一输入端和所述第二输入端的电压差值，根据所述电压差值调整所述第一开关管的第二端和所述第二开关管的第二端的电压值。3.根据权利要求2所述的过流保护电路，其特征在于，所述第一开关管为N型MOS管，所述第二开关管为功率开关管。4.根据权利要求3所述的过流保护电路，其特征在于，所述第一稳流器为参考恒流源，第二稳流器为电流源。5.根据权利要求2所述的过流保护电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨健，赵建华，蒋燕波，
申请(专利权)人：东莞赛微微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44