一种DC/DC变换器用限流值检测方法及检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于半导体技术领域，具体涉及一种DC/DC变换器用限流值检测方法及检测装置，本DC/DC变换器用限流值检测方法包括：至少测量DC/DC变换器中接地管脚处寄生电阻、电源管脚处寄生电阻及开关管脚处寄生电阻；通过电源管脚处寄生电阻、开关管脚处寄生电阻计算得到DC/DC变换器的上管限流值；以及通过接地管脚处寄生电阻、开关管脚处寄生电阻计算得到DC/DC变换器的下管限流值；本发明专利技术通过测量DC/DC变换器的各管脚处寄生电阻后，再根据各管脚处寄生电阻计算得到DC/DC变换器的限流值，能够精确测量出各寄生电阻的大小，从而为计算限流值和校准限流值提供数据基础，克服由于不精确的限流保护将导致DC/DC变换器发生过流损坏甚至起火等危险情况的发生。至起火等危险情况的发生。至起火等危险情况的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种DC/DC变换器用限流值检测方法及检测装置


[0001]本专利技术属于半导体
，具体涉及一种DC/DC变换器用限流值检测方法及检测装置。

技术介绍

[0002]直流
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直流变换器是电源管理芯片中应用最为广泛的一种变换器。最为常见的直流
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直流变换器为开关型变换器，包含一定数量的开关和控制开关动作的控制电路。开关在导通过程中会流过电流，开关断开过程中不会流过电流，这两种状态是开关型电源的基本状态。随着现代电子系统的不断发展，计算芯片算力的指数级增长要求电源管理芯片输出功率不断增大，功率＝电压*电流，因此理论上可以通过增大输出电压和电流来增加输出功率，但是因为先进半导体器件的工作电压不断下降(从5V下降到3.3V后继续下降到1.8V，0.9V甚至更低)，因此大功率在目前的主流电源管理芯片中意味着更大的输出电流，也就是在导通状态下流过开关的电流会进一步增大，电流值从1A上升至10A甚至更高。大电流的电源管理芯片对限流保护要求甚高，这是因为，一旦限流值不准确芯片性能将大打折扣。举例说明，限流值若偏小则限制输出功率，若偏大则面临过流老化、过热老化甚至在短路时起火的危险。
[0003]限流值的测量和校准在大电流芯片中挑战重重，这是因为，无法在测试机上直接灌入数安培的大电流(这样会引起巨大的电压毛刺从而损坏芯片和测试机本身)，因此只能在低电流下进行两步测量，测量得出总电阻R，然后再测量限流翻转电压V，计算得出限流值I＝V/R。
[0004]目前，电源管理芯片中的半导体开关已和控制电路部分集成在同一衬底上，经过封装和焊接后和外围无源器件构成一个完整电源管理系统。因此，封装的寄生电阻、芯片内部的金属布线寄生电阻、焊接电阻等等都构成总电阻的一部分。根据欧姆定律，电压＝电阻*电流，电流需求上升意味着电阻下降，因此寄生电阻占比越发突出，按照两步测量法，总电阻包含高比例且未知的寄生电阻，测量所得限流值将具有很大的误差。如寄生电阻占比为20％，那么限流值误差就为20％，假设输出电流在20A，那么意味着实际可能偏大4A之多，加之动态响应时电流瞬间值会再高出30％
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40％，那么限流瞬间值会高达32A，很可能超出设计范围，造成损坏。
[0005]综上所述，传统DC/DC变换器用限流值检测方法存在总电阻值包含寄生电阻、限流值计算误差大等问题，会造成无法得知真实的开关管导通电阻无法得知精确的限流值，即使采用校准也无法保证真实限流值是准确的，不精确的限流保护将导致大电流DC/DC变换器容易发生过流损坏甚至起火等危险情况。
[0006]因此，亟需开发一种新的DC/DC变换器用限流值检测方法及检测装置，以解决上述问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种DC/DC变换器用限流值检测方法及检测装置。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种DC/DC变换器用限流值检测方法，其包括：至少测量DC/DC变换器中接地管脚处寄生电阻、电源管脚处寄生电阻及开关管脚处寄生电阻；通过电源管脚处寄生电阻、开关管脚处寄生电阻计算得到DC/DC变换器的上管限流值；以及通过接地管脚处寄生电阻、开关管脚处寄生电阻计算得到DC/DC变换器的下管限流值。
[0009]在其中一个实施例中，测量DC/DC变换器的接地管脚处寄生电阻的方法包括：开启DC/DC变换器的下管，将下管桥接至外部恒流源，以使接地管脚、下管与外部恒流源形成回路；通过第一基准电压源对该回路施加基准电压，并通过电压表测量该回路实际电压，以得到基准电压与实际电压的电压差值；通过电压差值与外部恒流源计算接地管脚处寄生电阻。
[0010]在其中一个实施例中，测量DC/DC变换器的电源管脚处寄生电阻的方法包括：开启DC/DC变换器的上管，将上管桥接至外部恒流源，以使电源管脚、上管与外部恒流源形成回路；通过第二基准电压源对该回路施加基准电压，并通过电压表测量该回路实际电压，以得到基准电压与实际电压的电压差值；通过电压差值与外部恒流源计算电源管脚处寄生电阻。
[0011]在其中一个实施例中，测量DC/DC变换器的开关管脚处寄生电阻的方法包括：开启DC/DC变换器的上管，将上管桥接至外部恒流源，以使开关管脚、上管、电源管脚与外部恒流源形成回路；通过第三基准电压源对该回路施加基准电压，并通过电压表测量该回路实际电压，以得到基准电压与实际电压的电压差值；通过电压差值、外部恒流源与电源管脚处寄生电阻计算开关管脚处寄生电阻。
[0012]在其中一个实施例中，所述通过电源管脚处寄生电阻、开关管脚处寄生电阻计算得到DC/DC变换器的上管限流值的方法包括：闭合DC/DC变换器的开关以开启上管，并对开关灌输相应电流，通过电压表测量开关两端电压，以计算上管导通时的总电阻，即通过总电阻、电源管脚处寄生电阻、开关管脚处寄生电阻计算上管导通时的实际电阻；断开DC/DC变换器的开关，通过电压表测量开关管脚处总电压，即通过总电压与实际电阻计算上管限流值。
[0013]在其中一个实施例中，所述通过接地管脚处寄生电阻、开关管脚处寄生电阻计算得到DC/DC变换器的下管限流值的方法包括：闭合DC/DC变换器的开关以开启下管，并对开关灌输相应电流，通过电压表测量开关两端电压，以计算下管导通时的总电阻，即通过总电阻、接地管脚处寄生电阻、开关管脚处寄生电阻计算下管导通时的实际电阻；断开DC/DC变换器的开关，通过电压表测量开关管脚处总电压，即通过总电压与实际电阻计算下管限流值。
[0014]另一方面，本专利技术提供一种DC/DC变换器用限流值检测装置，其包括：接入DC/DC变换器的限流值检测电路；其中所述限流值检测电路适于测量DC/DC变换器的各管脚处寄生电阻；即通过各管脚处寄生电阻计算得到DC/DC变换器的限流值。
[0015]在其中一个实施例中，所述限流值检测电路包括：接入DC/DC变换器的第一基准电压源、外部恒流源和电压表；开启DC/DC变换器的下管，将下管桥接至外部恒流源，以使接地
管脚、下管与外部恒流源形成回路，通过第一基准电压源对该回路施加基准电压，并通过电压表测量该回路实际电压，以得到基准电压与实际电压的电压差值，通过电压差值与外部恒流源计算接地管脚处寄生电阻。
[0016]在其中一个实施例中，所述限流值检测电路还包括：接入DC/DC变换器的第二基准电压源；开启DC/DC变换器的上管，将上管桥接至外部恒流源，以使电源管脚、上管与外部恒流源形成回路，通过第二基准电压源对该回路施加基准电压，并通过电压表测量该回路实际电压，以得到基准电压与实际电压的电压差值，通过电压差值与外部恒流源计算电源管脚处寄生电阻。
[0017]在其中一个实施例中，所述限流值检测电路还包括：接入DC/DC变换器的第三基准电压源；开启DC/DC变换器的上管，将上管桥接至外部恒流源，以使开关管脚、上管、电源管脚与外部恒流源形成回路，通过第三基准电压源对该回路施加基准电压，并通过电压表测量该回路实际电压，以得到基准电压与实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种DC/DC变换器用限流值检测方法，其特征在于，包括：至少测量DC/DC变换器中接地管脚处寄生电阻、电源管脚处寄生电阻及开关管脚处寄生电阻；通过电源管脚处寄生电阻、开关管脚处寄生电阻计算得到DC/DC变换器的上管限流值；以及通过接地管脚处寄生电阻、开关管脚处寄生电阻计算得到DC/DC变换器的下管限流值。2.如权利要求1所述的DC/DC变换器用限流值检测方法，其特征在于，测量DC/DC变换器的接地管脚处寄生电阻的方法包括：开启DC/DC变换器的下管，将下管桥接至外部恒流源，以使接地管脚、下管与外部恒流源形成回路；通过第一基准电压源对该回路施加基准电压，并通过电压表测量该回路实际电压，以得到基准电压与实际电压的电压差值；通过电压差值与外部恒流源计算接地管脚处寄生电阻。3.如权利要求2所述的DC/DC变换器用限流值检测方法，其特征在于，测量DC/DC变换器的电源管脚处寄生电阻的方法包括：开启DC/DC变换器的上管，将上管桥接至外部恒流源，以使电源管脚、上管与外部恒流源形成回路；通过第二基准电压源对该回路施加基准电压，并通过电压表测量该回路实际电压，以得到基准电压与实际电压的电压差值；通过电压差值与外部恒流源计算电源管脚处寄生电阻。4.如权利要求3所述的DC/DC变换器用限流值检测方法，其特征在于，测量DC/DC变换器的开关管脚处寄生电阻的方法包括：开启DC/DC变换器的上管，将上管桥接至外部恒流源，以使开关管脚、上管、电源管脚与外部恒流源形成回路；通过第三基准电压源对该回路施加基准电压，并通过电压表测量该回路实际电压，以得到基准电压与实际电压的电压差值；通过电压差值、外部恒流源与电源管脚处寄生电阻计算开关管脚处寄生电阻。5.如权利要求4所述的DC/DC变换器用限流值检测方法，其特征在于，所述通过电源管脚处寄生电阻、开关管脚处寄生电阻计算得到DC/DC变换器的上管限流值的方法包括：闭合DC/DC变换器的开关以开启上管，并对开关灌输相应电流，通过电压表测量开关两端电压，以计算上管导通时的总电阻，即通过总电阻、电源管脚处寄生电阻、开关管脚处寄生电阻计算上管导通时的实际电阻；断开DC/DC变换器的开关，通过电压表测量开关管脚处总电压，即通过总电压与实际电阻计算上管限流值。6.如权利要求5所述的DC/DC变换器用限流值检测方法，其特征在于，所述通过接地管脚处寄生电阻、开关管脚处寄生电阻计算得到DC/DC变换器的下管限流值的方法包括：闭合DC/DC变换器的开关以开启下管，并对开关灌输相应电流，通过电压表测量开关两
端电压，以计算下管导通时的总电阻，即通过总电阻、接地管脚处寄生电阻、开关管脚处寄生电阻计算下管导通时的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢章熠，
申请(专利权)人：超旸半导体上海有限公司，
类型：发明
国别省市：