功率驱动管及其过流检测电路及过流检测方法技术

本发明专利技术揭示了一种功率驱动管及其过流检测电路及过流检测方法，过流检测电路包括高端功率管过流检测电路、低端功率管过流检测电路及过流报警电路；高端功率管过流检测电路检测高端功率管是否过流，并给出报警信号；低端功率管过流检测电路检测低端功率管是否过流，并给出报警信号；过流报警电路对高端功率管过流检测电路、低端功率管过流检测电路给出的报警信号进行处理，防止误报警。相对电阻检测，本发明专利技术可提高检测精度；高端与低端功率管均做过流检测，可避免某些情况的过流不可检测性；高端过流检测电路增加了悬浮电源，相比直接使用高压器件，面积得到了优化，成本得以降低。此外，本发明专利技术可同时对高低端功率管检测，可对过流情况快速响应。况快速响应。况快速响应。

【技术实现步骤摘要】
功率驱动管及其过流检测电路及过流检测方法


[0001]本专利技术属于检测电路
，涉及一种过流检测电路，尤其涉及一种功率驱动管及其过流检测电路及过流检测方法。

技术介绍

[0002]在对扬声器、电机等设备驱动时，常采用电路拓扑结构类似于字母“H”的功率驱动电路，即H桥电路。功率驱动管本身的电阻比较小，在驱动负载时，流经功率管的电流基本就是负载所决定。当负载电阻过小、短路或者供电电源过大时，会导致功率驱动管过流而引起热烧毁之类的损害、因而需要检测流经功率驱动管的电流并在达到阈值后关闭功率驱动管，从而起到保护的作用。
[0003]图1为现有H桥驱动电路的电路示意图；在图1中，MLHS、MRHS为高端NMOS功率管，MLLS、MRLS是低端NMOS功率管，四者构成了常见的H桥驱动电路。VM是其工作电压，为高压，如12V、24V、36V或48V。R、L为负载的等效电路模型，一般是扬声器、电机等。MLHS、MRHS、MLLS与MRLS功率管由对应的栅极驱动电路与PWM控制信号控制。
[0004]电路工作一般在如下状态下：a、MLHS与MRLS导通，MRHS与MLLS截止，电流从OUTA流向OUTB b、MLHS与MRLS截止，MRHS与MLLS导通，电流从OUTB流向OUTA c、MLLS与MRLS导通，MLHS与MRHS截止，负载中电流逐渐减小直到0。可以看出，功率管在a、b两种状态下，如果负载电阻变小，OUTA或OUTB被短接到电源或地，都有可能使得功率管出现过流的情况。
[0005]图2为现有H桥过流检测电路的电路示意图；通常的过流检测方式如图2所示，在H桥底部增加一个感测电阻Rs，当出现过流的情况时，Rs上的电压Vs就会变大直到大于设定阈值Vt时，比较器就会翻转，给出报警信号Vc，后续电路在根据Vc信号做出相应对功率管的保护动作。
[0006]由此可见，现行结构存在如下问题：(1)在正常工作模式下，Rs上也会有电流，会引进功率损耗，且Vs>0会使得低端功率管的栅源电压变小使得低端功率管导通电阻变大，驱动能力减弱；(2)由于过流电流过大，一般感测电阻会选择较小的阻值，而小阻值电阻易受工艺、温度电压等因素影响，会大大影响过流检测电路的精度；(3)若驱动的负载被拉到另外一个通路的低电平上，高端驱动管过流，此时该检测电路无法检测出来并做及时的保护处理，可能会导致功率管失效。
[0007]有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的过流检测电路，以便克服现有过流检测电路存在的上述至少部分缺陷。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供一种功率驱动管及其过流检测电路及过流检测方法，相对电阻检测，可提高检测精度；高端与低端功率管均做过流检测，可避免某些情况的过流不可检测性；高低端同时检测，可对过流情况更快响应；高端过流检测电路增加了悬浮电源，相比直接使用高压器件，面积得到了优化，成本得以降低。
[0009]为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，采用如下技术方案：
[0010]一种功率驱动管过流检测电路，所述过流检测电路包括：高端功率管过流检测电路、低端功率管过流检测电路及过流报警电路。
[0011]高端功率管过流检测电路，用于检测高端功率管是否过流，并给出报警信号；
[0012]低端功率管过流检测电路，用于检测低端功率管是否过流，并给出报警信号；
[0013]过流报警电路，分别连接高端功率管过流检测电路、低端功率管过流检测电路，对所述高端功率管过流检测电路、低端功率管过流检测电路给出的报警信号进行处理，防止误报警。
[0014]作为本专利技术的一种实施方式，所述高端功率管过流检测电路包括悬浮电源、第一比较器、第一电流源IHP、第一MOS管M1、第二MOS管M2、第五MOS管MHM、第一二极管ZN1、第二二极管ZN2；
[0015]所述悬浮电源的第一端连接电源电压VM，所述电源电压VM分别连接第一MOS管M1的漏极、第五MOS管的漏极、第一二极管ZN1的负极及第一比较器的第四端；
[0016]所述第一MOS管M1的栅极连接电源电压VBST、第二二极管ZN2的负极，所述第一MOS管M1的源极分别连接第二二极管ZN2的正极、第二MOS管M2的漏极、第一二极管ZN1的正极、第一比较器的反相输入端；
[0017]所述第五MOS管MHM的栅极连接第二MOS管M2的栅极，第五MOS管MHM的源极分别连接第一比较器的正相输入端、第一电流源IHP的第一端；所述悬浮电源的第二端分别连接第一比较器的第五端、第一电流源IHP的第二端。
[0018]作为本专利技术的一种实施方式，所述低端功率管过流检测电路包括第二比较器、第二电流源ILP、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第六MOS管MLM、第三二极管ZN3、第四二极管ZN4；
[0019]所述第二MOS管M2的源极连接第三MOS管M3的漏极；
[0020]所述第三MOS管M3的栅极分别连接第四二极管ZN4的负极、第六MOS管MLM的栅极，第三MOS管M3的源极分别连接第四MOS管M4的漏极、第四二极管ZN4的正极、第三二极管ZN3的负极、第二比较器的正相输入端；
[0021]所述第四MOS管M4的栅极连接电源电压VDDL，所述第四MOS管M4的源极接地；第六MOS管MLM的漏极分别连接第二比较器的反相输入端、第二电流源ILP的第二端；第六MOS管MLM的源极接地；
[0022]所述第二电流源ILP的第一端分别连接电源电压VDDL、第二比较器的第四端；第二比较器的第五端接地，第三二极管ZN3的正极接地。
[0023]作为本专利技术的一种实施方式，所述过流报警电路包括电平转换器、防抖动电路、RS锁存电路及或门；
[0024]所述第一比较器的输出端连接所述电平转换器的第一端，所述电平转换器的第二端连接或门的第一输入端，所述第二比较器的输出端连接或门的第二输入端；或门的第四端连接电源电压VDDL，或门的第五端接地；或门的输出端连接防抖动电路，所述防抖动电路连接RS锁存电路。
[0025]作为本专利技术的一种实施方式，所述过流检测电路包括第一过流检测电路、第二过流检测电路；所述第一过流检测电路、第二过流检测电路均包括高端功率管过流检测电路、低端功率管过流检测电路及过流报警电路。
[0026]根据本专利技术的另一个方面，采用如下技术方案：一种功率驱动管，所述功率驱动管包括上述的功率驱动管过流检测电路。
[0027]根据本专利技术的又一个方面，采用如下技术方案：一种功率驱动管过流检测方法，所述过流检测方法包括：
[0028]高端功率管过流检测电路检测高端功率管是否过流，并给出报警信号；
[0029]低端功率管过流检测电路检测低端功率管是否过流，并给出报警信号；
[0030]过流报警电路对所述高端功率管过流检测电路、低端功率管过流检测电路给出的报警信号进行处理，防止误报警。
[0031]本专利技术的有益效果在于：本专利技术提出的功率驱动管及其过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率驱动管过流检测电路，其特征在于，所述过流检测电路包括：高端功率管过流检测电路，用于检测高端功率管是否过流，并给出报警信号；低端功率管过流检测电路，用于检测低端功率管是否过流，并给出报警信号；过流报警电路，分别连接高端功率管过流检测电路、低端功率管过流检测电路，对所述高端功率管过流检测电路、低端功率管过流检测电路给出的报警信号进行处理，防止误报警。2.根据权利要求1所述的功率驱动管过流检测电路，其特征在于：所述高端功率管过流检测电路包括悬浮电源、第一比较器、第一电流源IHP、第一MOS管M1、第二MOS管M2、第五MOS管MHM、第一二极管ZN1、第二二极管ZN2；所述悬浮电源的第一端连接电源电压VM，所述电源电压VM分别连接第一MOS管M1的漏极、第五MOS管MHM的漏极、第一二极管ZN1的负极及第一比较器的第四端；所述第一MOS管M1的栅极连接电源电压VBST、第二二极管ZN2的负极，所述第一MOS管M1的源极分别连接第二二极管ZN2的正极、第二MOS管M2的漏极、第一二极管ZN1的正极、第一比较器的反相输入端；所述第五MOS管MHM的栅极连接第二MOS管M2的栅极，第五MOS管MHM的源极分别连接第一比较器的正相输入端、第一电流源IHP的第一端；所述悬浮电源的第二端分别连接第一比较器的第五端、第一电流源IHP的第二端。3.根据权利要求2所述的功率驱动管过流检测电路，其特征在于：所述低端功率管过流检测电路包括第二比较器、第二电流源ILP、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第六MOS管MLM、第三二极管ZN3、第四二极管ZN4；所述第二MOS管M2的源极连接第三MOS管M3的漏极；所述第三MOS管M3的栅极分别连接第四二极管ZN4的负极、第六M...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敬丰，姜波，
申请(专利权)人：深圳麦歌恩科技有限公司，
类型：发明
国别省市：