电流检测电路制造技术

本发明专利技术公开了一种电流检测电路，包括：采样电阻，其具有与输出端负载连接的第一端以及第二端；电压源，其与采样电阻的第二端连接，用于提供一共模电压；电流分流监控器，其包括分别与采样电阻的第一端和第二端连接的第一输入端和第二输入端、用于提供输出电压的输出端、以及连接于第二输入端和输出端之间的输出管；以及钳位电路，分别与输出管的控制端和第一端连接于第一节点和第二节点，其中，钳位电路用于根据第二节点的电位钳位输出管的栅源电压，以在共模电压远小于电源电压时将输出管的栅源电压钳位于安全范围内，以保护输出管不受损坏，提高电路的安全性和稳定性。提高电路的安全性和稳定性。提高电路的安全性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
电流检测电路


[0001]本专利技术涉及电力电子
，更具体地涉及一种电流检测电路。

技术介绍

[0002]在电源芯片中，往往涉及到较大动态范围的电流采样和测量。现有的电流检测一般通过串联采样电阻，通过检测采样电阻上的电压降来得到电流。图1示出传统的一种电流检测电路的示意性电路图，如图1所示，电流检测电路100包括运算放大器OPA、采样电阻Rsense和输出管Mout，采样电阻Rsense与电路的输出端负载I
LOAD
连接，运算放大器OPA通过检测采样电阻Rsense两端的电压来检测输出电流，输出电压Vout为：
[0003]Vout＝Iout
×
R
L
＝I
LOAD
×
R
L
×
Rsense/R2
[0004]运算放大器OPA工作在电源电压V
CC
至参考地之间。共模电压V
CM
和电源电压V
CC
相互独立，共模电压V
CM
可以小于电源电压V
CC
，也可以大于电源电压V
CC
。但是，当共模电压V
CM
远小于电源电压V
CC
时，第二节点B的电位与共模电压V
CM
接近，按照上述公式得到的输出电压Vout如果大于共模电压V
CM
，则输出管Mout将会工作在线性区，第二节点B的电位与输出电压Vout近似相等，第一节点A会被运算放大器OPA拉高到电源电压V
CC
。当电源芯片工作在高压情况下时，假设电源电压V
CC
等于40V，共模电压V
CM
等于3V，则此时输出管Mout的栅源电压Vgs等于37V，远大于输出管Mout的耐受电压，可能造成输出管Mout的损坏。
[0005]图2示出根据现有技术的另一种电流检测电路的示意性电路图。现有技术的另一种电流检测电路200通过在第一节点A和输出管Mout的源极之间串接齐纳二极管D1，以在共模电压V
CM
远小于电源电压V
CC
时来钳位输出管Mout的栅源电压Vgs，使得输出管Mout的栅源电压Vgs小于5.5V。但是这种结构会造成输出电压Vout被第一节点A拉高，然后形成从第一节点A经过齐纳二极管D1和输出管Mout到第二节点B的倒灌电流，造成芯片的损坏。
[0006]因此，需要对现有的电流检测电路进行改进，以在共模电压远小于电源电压时保护输出管，提高电路的安全性和稳定性。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种电流检测电路，在共模电压远小于电源电压时保护输出管，提高电路的安全性和稳定性。
[0008]根据本专利技术实施例，提供了一种电流检测电路，包括：采样电阻，其具有与输出端负载连接的第一端以及第二端；电压源，其与所述采样电阻的第二端连接，用于提供一共模电压；电流分流监控器，其包括分别与所述采样电阻的第一端和第二端连接的第一输入端和第二输入端、用于提供输出电压的输出端、以及连接于所述第二输入端和所述输出端之间的输出管；以及钳位电路，分别与所述输出管的控制端和第一端连接于第一节点和第二节点，其中，所述钳位电路用于根据所述第二节点的电位钳位所述输出管的栅源电压。
[0009]优选地，所述钳位电路用于在所述共模电压远小于电源电压时，将所述输出管的栅源电压钳位于一预设电压。
[0010]优选地，所述钳位电路包括：依次串联连接于所述电源电压和地之间的电流源、第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管和所述第二晶体管的控制端都与所述第二节点连接；以及依次串联连接于所述第一节点和地之间的第三晶体管和第四晶体管，所述第三晶体管和所述第四晶体管的控制端都与所述第一晶体管的第二端连接于第三节点。
[0011]优选地，所述钳位电路还包括：第一二极管，其具有与所述第一晶体管和所述第二晶体管的控制端连接的阳极、以及与所述第一晶体管和所述第二晶体管的第一端连接的阴极；以及第二二极管，其具有与所述第三晶体管和所述第四晶体管的控制端连接的阳极、以及与所述第三晶体管和所述第四晶体管的第一端连接的阴极。
[0012]优选地，所述电流分流监控器还包括：第一电阻，其具有与所述第一输入端连接的第一端以及第二端；第二电阻，其具有与所述第二输入端连接的第一端以及与所述输出管的第一端连接的第二端；运算放大器，其具有与所述第一电阻的第二端连接的反相输入端、与所述输出管的第一端连接的正相输入端以及与所述输出管的控制端连接的输出端。
[0013]优选地，所述电流检测电路还包括连接于所述输出管的第二端和地之间的第三电阻。
[0014]优选地，所述输出管为N型沟道场效应晶体管。
[0015]优选地，所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管以及所述第四晶体管分别为P型沟道场效应晶体管。
[0016]优选地，所述第一二极管和所述第二二极管分别为齐纳二极管。
[0017]本专利技术实施例的电流检测电路具有以下的有益效果：
[0018]电流检测电路包括采样电阻、电流分流监控器以及钳位电路，采样电阻与电源电路的输出端负载串联连接，电流分流监控器通过检测采样电阻两端的电压检测输出电流。电流分流监控器包括运算放大器和输出管，钳位电路分别与输出管的控制端和第一端连接于第一节点和第二节点。其中，钳位电路用于根据所述第二节点的电位钳位输出管的栅极电压，从而在共模电压远小于电源电压时将输出管的栅源电压钳位于安全范围内，以保护输出管不受损坏，提高电路的安全性和稳定性。
[0019]此外，电路中不存在第一节点到电流分流监控器的输出端的电流通路，因此可避免形成第一节点到第二节点的倒灌电流，保护芯片不被倒灌电流损坏。
[0020]更进一步的，当电流分流监控器正常工作时，钳位电路中的晶体管关断，不影响电路的正常放大。
附图说明
[0021]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
[0022]图1示出传统的一种电流检测电路的示意性电路图。
[0023]图2示出根据现有技术的另一种电流检测电路的示意性电路图。
[0024]图3示出根据本专利技术实施例的一种电流检测电路的示意性电路图。
具体实施方式
[0025]以下将参照附图更详细地描述本专利技术。在各个附图中，相同的元件采用类似的附
图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。
[0026]在下文中描述了本专利技术的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本专利技术。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本专利技术。
[0027]应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流检测电路，其特征在于，包括：采样电阻，其具有与输出端负载连接的第一端以及第二端；电压源，其与所述采样电阻的第二端连接，用于提供一共模电压；电流分流监控器，其包括分别与所述采样电阻的第一端和第二端连接的第一输入端和第二输入端、用于提供输出电压的输出端、以及连接于所述第二输入端和所述输出端之间的输出管；以及钳位电路，分别与所述输出管的控制端和第一端连接于第一节点和第二节点，其中，所述钳位电路用于根据所述第二节点的电位钳位所述输出管的栅源电压。2.根据权利要求1所述的电流检测电路，其特征在于，所述钳位电路用于在所述共模电压远小于电源电压时，将所述输出管的栅源电压钳位于一预设电压。3.根据权利要求2所述的电流检测电路，其特征在于，所述钳位电路包括：依次串联连接于所述电源电压和地之间的电流源、第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管和所述第二晶体管的控制端都与所述第二节点连接；以及依次串联连接于所述第一节点和地之间的第三晶体管和第四晶体管，所述第三晶体管和所述第四晶体管的控制端都与所述第一晶体管的第二端连接于第三节点。4.根据权利要求3所述的电流检测电路，其特征在于，所述钳位电路还包括：第一二极管，其具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：张利地，
申请(专利权)人：圣邦微电子北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：