一种H桥电流检测电路制造技术

本发明专利技术公开了H桥电流检测电路，H桥的第一功率管的漏极和栅极分别与第一低端管的漏极和栅极相连接，第二功率管的源极和栅极分别与第二低端管的源极和栅极相连接，且第一功率管的源极与第二功率管的漏极相连接；电流检测电路包括：NMOS电流镜，输入端与第一低端管的源极相连接；PMOS电流镜，输入端与第二低端管的漏极相连接；运算放大器，NMOS电流镜的输出端以及PMOS电流镜的输出端均与运算放大器的反相输入端相连接，运算放大器的反相输入端的输出端之间还连接有电流检测电阻；运算放大器的反相输入端电压被钳位为运算放大器的正相输入端电压。本发明专利技术中的电路，结构简单，且电流检测电阻上的损耗较小，检测精度较高。检测精度较高。检测精度较高。

【技术实现步骤摘要】
一种H桥电流检测电路


[0001]本专利技术涉及模拟集成电路
，尤其涉及到一种H桥电流检测电路。

技术介绍

[0002]由于步进式电机中，流经H桥的电流较大，且步进电机需要稳定的停在一个角度上，维持该角度需要固定的两相电流，这就需要对流经电机电感的电流进行精密控制，故需要对流经电感的电流值进行检测。传统步进电机驱动设备中所采用的电流检测技术多是通过串联检测电阻，再通过放大器放大电阻上的电压的方法进行检测，但是，在模拟集成电路中，若检测电阻过大会导致模块设计中PPA中的面积过大，使得生产成本过高，这与集成电路降低生产成本的目标相悖，且模块的主要功率都集中于电阻之上，尤其是对于大电流检测电路中，电阻过大将会导致功耗过高、工作效率低下等一系列问题；而在电阻过小时，检流电阻两端的压差变化过小，这会使得读取电流值成为困难，从而导致电流检测精度降低。
[0003]因而，提供一种电阻损耗小且检测精度较高的H桥电流检测电路成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]因此，为了解决现有技术中出现的上述问题，本申请提供了一种具有双检测结构的检测电流范围较大、电阻损耗较小且检测精度较高的H桥电流检测电路。
[0005]本专利技术提供了一种H桥电流检测电路，H桥的第一功率管的漏极和栅极分别与第一低端管的漏极和栅极相连接，第二功率管的源极和栅极分别与第二低端管的源极和栅极相连接，且第一功率管的源极与第二功率管的漏极相连接；电流检测电路包括：
[0006]NMOS电流镜，输入端与第一低端管的源极相连接；
[0007]PMOS电流镜，输入端与第二低端管的漏极相连接；
[0008]运算放大器，NMOS电流镜的输出端以及PMOS电流镜的输出端均与运算放大器的反相输入端相连接，运算放大器的反相输入端和运算放大器的输出端之间还连接有电流检测电阻；运算放大器的反相输入端电压被钳位为运算放大器的正相输入端电压。
[0009]在一种可能的实现方式中，H桥电流检测电路还包括：
[0010]第一轨到轨放大器，其输入端和输出端分别与第一功率管的源极和第一低端管的源极相连接；
[0011]第二轨到轨放大器，其输入端和输出端分别与第二功率管的漏极和第二低端管的漏极相连接。
[0012]在一种可能的实现方式中，NMOS电流镜为NMOS共源共栅电流镜。
[0013]在一种可能的实现方式中，NMOS共源共栅电流镜包括：NMOS管M5、NMOS管M6、NMOS管M7和NMOS管M8，其中，NMOS管M5的漏极与第一低端管的源极相连接，栅极与NMOS管M6的栅极相连接，源极与NMOS管M7的漏极相连接，且NMOS管M5的栅极与NMOS管M5的漏极相连接；NMOS管M7的栅极与NMOS管M8的栅极相连接，且NMOS管M7的栅极与NMOS管M7的漏极相连接；
NMOS管M7和NMOS管M8的源极均接地；NMOS管M6的漏极与运算放大器的反相输入端相连接。
[0014]在一种可能的实现方式中，PMOS电流镜为PMOS共源共栅电流镜。
[0015]在一种可能的实现方式中，PMOS共源共栅电流镜包括：PMOS管M9、PMOS管M10、PMOS管M11和PMOS管M12，其中，PMOS管M11的漏极与第二低端管的漏极相连接，栅极与PMOS管M12的栅极相连接，源极与PMOS管M9的漏极相连接，且PMOS管M11的栅极与PMOS管M11的漏极相连接；PMOS管M9的栅极与PMOS管M10的栅极相连接，且PMOS管M9的栅极与PMOS管M9的漏极相连接；PMOS管M9和PMOS管M10的源极均与驱动电源的高电平输出端相连接；PMOS管M12的漏极与运算放大器的反相输入端相连接。
[0016]在一种可能的实现方式中，第一功率管、第一低端管、第二功率管和第一低端管均为NMOS管。
[0017]在一种可能的实现方式中，第一功率管、第一低端管、第二功率管和第一低端管均为CMOS管。
[0018]本专利技术提供的技术方案，具有如下优点：
[0019]1、本专利技术提供的H桥电流检测电路，通过设置分别与H桥电流检测电路中的两个功率管对应的两个电流检测结构，使得两个功率管中的任一个打开时，均能准确检测得到H桥的电流值；同时，通过设置与第一功率管对应连接的第一低端管，以对第一功率管内的电流进行缩小复制，设置与第二功率管对应连接的第二低端管，以对第二功率管内的电流进行缩小复制，再通过设置分别与第一低端管和第二低端管连接的NMOS电流镜和PMOS电流镜，对第一低端管和第二低端管内的电流进行进一步的电流复制的基础上，同时使二者输出的电流流向相反，从而使NMOS电流镜和PMOS电流镜复制后的电流可以流向同一运算放大器的反相输入端，并从该运算放大器的反相输入端和输出端之间连接的电流检测电阻上准确反馈；电路结构简单，且电流检测电阻上的损耗较小，检测精度较高。
[0020]2、本专利技术提供的H桥电流检测电路，通过设置输入端和输出端分别与第一功率管的源极和第一低端管的源极相连接的第一轨到轨放大器，以及输入端和输出端分别与第二功率管的漏极和第二低端管的漏极相连接的第二轨到轨放大器，能够在第一功率管的源端和第二功率管的漏端电压在0～VDD之间波动的情况下，使得第一低端管的源端电压与第一功率管的源端电压保持一致，第二低端管的漏端电压与第二功率管的漏端电压保持一致，进而使第一低端管和第二低端管复制得到的电流更加准确，进一步提高该H桥电流检测电路的检测准确性。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施方式，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。
[0022]图1为本专利技术实施例提供的H桥电流检测电路的结构示意图。
具体实施方式
[0023]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施
例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0025]图1示出了一个示例性实施例示出的一种H桥电流检测电路的结构示意图。如图1所示，该电路中的H桥的第一功率管的漏极和栅极分别与第一低端管的漏极和栅极相连接，第二功率管的源极和栅极分别与第二低端管的源极和栅极相连接，且第一功率管的源极与第二功率管的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种H桥电流检测电路，其特征在于，所述H桥的第一功率管的漏极和栅极分别与第一低端管的漏极和栅极相连接，第二功率管的源极和栅极分别与第二低端管的源极和栅极相连接，且所述第一功率管的源极与所述第二功率管的漏极相连接；所述电流检测电路包括：NMOS电流镜，输入端与所述第一低端管的源极相连接；PMOS电流镜，输入端与所述第二低端管的漏极相连接；运算放大器，所述NMOS电流镜的输出端以及所述PMOS电流镜的输出端均与所述运算放大器的反相输入端相连接，所述运算放大器的反相输入端和所述运算放大器的输出端之间还连接有电流检测电阻；所述运算放大器的反相输入端电压被钳位为所述运算放大器的正相输入端电压。2.根据权利要求1所述的H桥电流检测电路，其特征在于，还包括：第一轨到轨放大器，其输入端和输出端分别与所述第一功率管的源极和所述第一低端管的源极相连接；第二轨到轨放大器，其输入端和输出端分别与所述第二功率管的漏极和所述第二低端管的漏极相连接。3.根据权利要求1或2所述的H桥电流检测电路，其特征在于，所述NMOS电流镜为NMOS共源共栅电流镜。4.根据权利要求3所述的H桥电流检测电路，其特征在于，所述NMOS共源共栅电流镜包括：NMOS管M5、NMOS管M6、NMOS管M7和NMOS管M8，其中，NMOS管M5的漏极与所述第一低端管的源极相连接，栅极与所述NMOS管M6的栅极相连接，源极与所述NMOS管M7的漏极相连接，且所述NMOS管M5的栅极与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟峰，艾科，魏小可，张泽鋆，吴佳，何滇，徐嘉雯，
申请(专利权)人：西安电子科技大学芜湖研究院，
类型：发明
国别省市：