一种高精度过电流检测电路制造技术

本申请包括一种高精度过电流检测电路，具体涉及电流检测技术领域。电路包括功率开关管、采样开关管、目标比较器以及共源共栅电流镜；功率开关管的源极与电源输入端连接；功率开关管的漏极与目标比较器的反相输入端连接；采样开关管的源极与电源输入端连接；采样开关管的漏极与目标比较器的同相输入端连接；采样开关管的栅极与功率开关管的栅极连接；电源输入端通过共源共栅电流镜的有源端接地；采样开关管的漏极通过共源共栅电流镜的无源端接地。上述电路避免了由于采样开关管与功率开关管漏极电压之间的压差过大导致的镜像电流比例失调，提高了过电流检测的精度。提高了过电流检测的精度。提高了过电流检测的精度。

A high-precision overcurrent detection circuit

【技术实现步骤摘要】
一种高精度过电流检测电路


[0001]本专利技术涉及电流检测
，具体涉及一种高精度过电流检测电路。

技术介绍

[0002]现有技术的电路结构中通常需要对电流进行检测，并根据电流的检测结果生成控制信号以对电路进行控制，从而保证电路的稳定运行。
[0003]集成电路芯片内部常用的过电流检测装置如图1所示，Mp1是功率管，负责输出电流，Ms1采样管，k1为Mp1与Ms1的宽度比，且k1>>1，I
o1
和V
o1
分别是输出电流和输出电压，I
s1
和V
s1
分别是采样电流和采样电压。在检测过程中，先对输出电流进行采样，得到的采样电流为i
s1
，然后再让采样电流i
s
流进采样电阻rs，产生一个采样电压V
s1
，再将采样电压V
s1
输入到比较器的正相输入端，和与比较器的反相输入端相连的基准电压V
ref1
进行比较，比较器的输出电压为V
c1
为一个逻辑信号；如果I
o1
很大，会导致I
s1
和V
s1
也很大，当V
s1
超过V
ref1
时，V
c1
为高，电源电路会被关断，从而保护电源电路以及后面的用电器不被烧坏。
[0004]但上述方案中，因为Mp1和Ms1的漏极电压不一样，分别为V
o1
>和V
s1
，两者之间的压差较大且不可控，导致Mp1和Ms1的镜像电流比例并不完全等于k1:1，导致电流的检测精度较低。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种高精度过电流检测电路，提高了过电流检测精度，所述电路包括功率开关管、采样开关管、目标比较器以及共源共栅电流镜；
[0006]所述功率开关管的源极与电源输入端连接；所述功率开关管的漏极与目标比较器的反相输入端连接；
[0007]所述采样开关管的源极与电源输入端连接；所述采样开关管的漏极与所述目标比较器的同相输入端连接；所述采样开关管的栅极与所述功率开关管的栅极连接；
[0008]所述电源输入端通过所述共源共栅电流镜的有源端接地；
[0009]所述采样开关管的漏极通过所述共源共栅电流镜的无源端接地。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述共源共栅电流镜的无源端包括第一开关管以及第三开关管；所述第一开关管的漏极与所述第三开关管的源极连接。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述共源共栅电流镜的有源端包括参考电流源、第二开关管以及第四开关管；所述第二开关管的漏极与所述第四开关管的源极连接。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述第二开关管栅极与所述第一开关管的栅极连接；所述第二开关管的栅极与所述第二开关管的漏极连接；
[0013]所述第四开关管栅极与所述第三开关管的栅极连接；所述第四开关管的栅极与所述第四开关管的漏极连接。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述电源输入端通过所述共源共栅电流镜的有源端接地，包括：
[0015]所述第二开关管的源极接地，以便所述电源输入端依次通过所述参考电流源、第四开关管以及第二开关管接地。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述采样开关管的漏极通过所述共源共栅电流镜的无源端接地，包括：
[0017]所述采样开关管的漏极连接至所述第三开关管的漏极，且所述第一开关管的源极接地，以便所述采样开关管的漏极依次通过所述第三开关管以及所述第一开关管接地。
[0018]在一种可能的实现方式中，所述功率开关管与采样开关管的沟道宽度比为k，且k大于1。
[0019]在一种可能的实现方式中，所述功率开关管与所述采样开关管为PMOS管。
[0020]在一种可能的实现方式中，所述电路还包括第一电流源以及第五开关管；
[0021]所述电源输入端依次通过第一电流源以及第五开关管连接至第四开关管的漏极；
[0022]所述第五开关管的栅极与所述目标比较器的输出端连接。
[0023]在一种可能的实现方式中，所述电源输入端依次通过第一电流源以及第五开关管连接至第四开关管的漏极，包括：
[0024]所述电源输入端通过第一电流源连接至所述第五开关管的源极，且所述第五开关管的漏极与所述第四开关管的漏极连接，以便所述电源输入端依次通过第一电流源以及第五开关管连接至第四开关管的漏极；
[0025]所述第五开关管为PMOS管。
[0026]本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0027]在电流检测电路中，通过目标比较器的特性，共源共栅电流镜结构，以及共源共栅电流镜中的无源端与采样开关管构成的共源放大器结构，使得采样电压的值在临界状态下精准等于输出电压值，故此时，采样电流与输出电流的比值精确等于镜像电流比例，同时，共源共栅电流镜中有源端的电流值可以非常精准的复制到无源端上，而流过无源端的电流等于采样开关管上的采样电流，从而使得采样电流的值得以精准控制，因此上述电路结构使得电流检测过程中，在临界状态时，采样开关管的漏极电压精确等于功率开关管的漏极电压，避免了由于采样开关管与功率开关管漏极电压之间的压差过大导致的镜像电流比例失调，提高了过电流检测的精度；并且，通过在过流与不过流的判定中加入延迟控制电路，从而减小电路的震荡，进一步提高了电流检测的准确度。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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。
[0029]图1是集成电路芯片内部常用的过电流检测装置的结构示意图。
[0030]图2是根据本申请一个示例性实施例示出的一种高精度过电流检测电路的结构示意图。
[0031]图3是根据本申请一个示例性实施例示出的一种高精度过电流检测电路的结构示意图。
具体实施方式
[0032]下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
[0033]在本申请实施例的描述中，术语“对应”可表示两者之间具有直接对应或间接对应的关系，也可以表示两者之间具有关联关系，也可以是指示与被指示、配置与被配置等关系。
[0034]图2是根据本申请一个示例性实施例示出的一种高精度过电流检测电路的结构示意图。如图2所示，该电路包括功率开关管Mp、采样开关管Ms、目标比较器A1以及共源共栅电流镜；
[0035]所述功率开关管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度过电流检测电路，其特征在于，所述电路包括功率开关管、采样开关管、目标比较器以及共源共栅电流镜；所述功率开关管的源极与电源输入端连接；所述功率开关管的漏极与目标比较器的反相输入端连接；所述采样开关管的源极与电源输入端连接；所述采样开关管的漏极与所述目标比较器的同相输入端连接；所述采样开关管的栅极与所述功率开关管的栅极连接；所述电源输入端通过所述共源共栅电流镜的有源端接地；所述采样开关管的漏极通过所述共源共栅电流镜的无源端接地。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述共源共栅电流镜的无源端包括第一开关管以及第三开关管；所述第一开关管的漏极与所述第三开关管的源极连接。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述共源共栅电流镜的有源端包括参考电流源、第二开关管以及第四开关管；所述第二开关管的漏极与所述第四开关管的源极连接。4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第二开关管栅极与所述第一开关管的栅极连接；所述第二开关管的栅极与所述第二开关管的漏极连接；所述第四开关管栅极与所述第三开关管的栅极连接；所述第四开关管的栅极与所述第四开关管的漏极连接。5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述电源输入端通过所述共源共栅电流镜的有源端接地，包括：所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：苏州贝克微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：