一种功率管过流检测电路制造技术

本发明专利技术涉及过流检测技术领域,公开了一种功率管过流检测电路，用于检测流过功率管的电流是否过流，包括基准开关管、驱动单元、偏置电流产生单元、第一判断电流产生单元、第二判断电流产生单元、电压检测单元、比较单元和信号处理单元；在实际使用时，本发明专利技术并不是检测功率管的压降，在功率管的压降大于阈值时才实现过流检测，而是通过设置基准开关管，以及通过输出反应基准开关管的压降大小的第一判断电流和输出反应功率管压降大小的第二判断电流，并基于第一判断电流和第二判断电流的比较结果进行过流检测，这样可以避免温度对功率管的过流检测准确性的影响，从而能准确检测功率管是否出现过流，进而能及时对功率管进行过流保护，避免功率管烧毁。避免功率管烧毁。避免功率管烧毁。

【技术实现步骤摘要】
一种功率管过流检测电路


[0001]本专利技术涉及过流检测
，具体涉及一种功率管过流检测电路。

技术介绍

[0002]在DC
‑
DC转换器和电机驱动等集成电路设计领域中，都会集成功率管来用作输出管。为了避免功率管在因异常情况出现产生大电流时出现烧坏情况出现，电路中需要对流过功率管的电流进行检测，从而能够在流过功率管的电流超过额定值时能及时关闭功率管。
[0003]现有检测流过功率管电流的电路如图1所示，包括由电阻R1和电阻R2串联形成的分压电路、三极管Q1、由NMOS管N1和NMOS管N2组成的电流镜电路和施密特触发器SMIT。图1所示电路的工作原理如下，流过功率管的电流I乘以功率管的导通电阻Rdson得到功率管上的压降Vglg，压降Vglg经过电阻R1和电阻R2分压后输入到三极管Q1的基极，假设输入到三极管Q1的基极的电压大小为Vj，如果流过功率管的电流过大使Vj大于三极管Q1的Vbe（Vbe为三极管Q1的基极与发射极电压）时，三极管Q1导通产生电流，从而使施密特触发器SMIT输出高电平，以此实现过流检测。
[0004]但是在图1所示的电路中，三极管Q1的Vbe受温度变化很大，如果温度变化较大导致Vbe发生变化时，会导致过流检测阈值发生变化，因此存在受温度影响不能及时检测功率管是否过流的情况出现。

技术实现思路

[0005]鉴于
技术介绍
的不足，本专利技术是提供了一种功率管过流检测电路，所有解决的技术问题是现有检测功率管是否过流的电路存在受温度影响不能及时检测功率管是否过流的情况。
[0006]为解决以上技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种功率管过流检测电路，用于检测流过功率管的电流是否过流，包括基准开关管、驱动单元、偏置电流产生单元、第一判断电流产生单元、第二判断电流产生单元、电压检测单元、比较单元和信号处理单元；所述基准开关管包括输入端、控制端和输出端，所述驱动单元与所述输入端和控制端电连接，用于钳位所述输入端与控制端的电压，使所述基准开关管导通；所述偏置电流产生单元与所述输出端电连接，用于产生流过所述基准开关管的第一基准电流；所述第一判断电流产生单元与所述输出端电连接，基于所述输出端的电压输出至少一路反应所述基准开关管的压降大小的第一判断电流；所述电压检测单元被配置于检测所述功率管上的压降大小，并输出第一检测电压，所述第二判断电流产生单元接收所述第一检测电压，并基于所述第一检测电压输出至少一路反应功率管压降大小的第二判断电流，所述第二判断电流与所述第一检测电压负相关；所述比较单元接收一路第一判断电流和一路第二判断电流，并基于所述第一判断
电流和第二判断电流的比较结果输出比较信号，所述信号处理单元接收所述比较信号，对所述比较信号反向，输出检测信号。
[0007]在某种实施方式中，所述基准开关管为PMOS管P1，所述驱动单元包括稳压二极管Z1和NMOS管N1，所述PMOS管P1的源极与所述稳压二极管Z1的负极电连接，被配置于输入工作电源，所述稳压二极管Z1的正极分别与NMOS管N1的漏极和PMOS管P1的栅极电连接，所述NMOS管N1的源极接地，所述PMOS管P1的漏极分别与偏置电流产生单元和第一判断电流产生单元电连接。
[0008]在某种实施方式中，所述偏置电流产生单元包括电流镜电路，所述电流镜电路包括主支路和至少N路从支路，N为正整数，所述主支路被配置于输入第二基准电流，所述从支路用于镜像所述第二基准电流，并产生镜像电流；当N大于1时，N
‑
1路从支路上设有控制该从支路是否提供镜像电流的控制开关，每个控制开关电连接有控制其是否导通的第二驱动单元。
[0009]在某种实施方式中，所述N大于等于2，所述主支路包括NMOS管N101，所述从支路包括NMOS管N102，所述控制开关包括NMOS管N103，所述第二驱动单元包括反相器INV1；所述NMOS管N101的漏极分别与NMOS管N101的栅极和NMOS管N102的栅极电连接，被配置于输入所述第二基准电流；所述NMOS管N101的源极和NMOS管N102的源极接地；在N路从支路中，对于N
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1路连接有NMOS管N103的从支路，N
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1路从支路的NMOS管N102的漏极通过NMOS管N103与剩余从支路的NMOS管N102的漏极电连接，剩余从支路的NMOS管N102的漏极与所述基准开关管的输出端电连接，所述NMOS管N103的栅极与所述反相器INV1的输出端电连接。
[0010]在某种实施方式中，所述电压检测单元包括电阻R1、电阻R2和NMOS管N7，所述电阻R1一端被配置于与所述功率管的第一连接端电连接，所述电阻R1另一端与所述电阻R2一端电连接，被配置于输出所述第一检测电压，所述电阻R2一端与NMOS管N7的漏极电连接，NMOS管N7的源极与功率管的第二连接端电连接。
[0011]在某种实施方式中，所述第一判断电流产生单元在所述输出端的电压大于第一判定阈值时输出两路反应所述基准开关管的压降大小的第一判断电流；所述第一判断电流产生单元包括三极管Q1、三极管Q2和三极管Q3；所述三极管Q1的集电极被配置于输入工作电源，三极管Q1的基极与所述输出端电连接，三极管Q1的发射极分别与三极管Q2的发射极和三极管Q3的发射极电连接，三极管Q2的基极分别与三极管Q3的基极和三极管Q2的集电极电连接，三极管Q2的集电和三极管Q3的集电极输出两路相同的第一判断电流；所述第二判断电流产生单元在所述第一检测电压大于第二判断阈值时输出两路反应功率管压降大小的第二判断电流；所述第二判断电流产生单元包括三极管Q4、三极管Q5和三极管Q6；所述三极管Q4的集电极与三极管Q1的集电极电连接，三极管Q4的基极被配置于输入第一检测电压，三极管Q4的发射极分别与三极管Q5的发射极和三极管Q6的发射极电连接，三极管Q5的基极分别与三极管Q6的基极和三极管Q5的集电极电连接，三极管Q5的集电极和三极管Q6的集电极输出两路相同的第二判断电流。
[0012]在某种实施方式中，所述第一判断电流产生单元还包括PMOS管P2和PMOS管P3，所
述PMOS管P2的源极与三极管Q2的集电极电连接，所述PMOS管P3的源极与三极管Q3的集电极电连接，所述PMOS管P2的栅极分别与PMOS管P3的栅极和PMOS管P2的漏极电连接，所述PMOS管P2的漏极与PMOS管P3的漏极输出两路相同的第一判断电流；所述第二判断电流产生单元包括PMOS管P4和PMOS管P5，所述PMOS管P4的源极与三极管Q5的集电极电连接，所述PMOS管P5的源极与三极管Q6的集电极电连接，所述PMOS管P4的栅极分别与PMOS管P5的栅极和PMOS管P4的漏极电连接，所述PMOS管P4的漏极与PMOS管P5的漏极输出两路相同的第二判断电流。
[0013]在某种实施方式中，本专利技术还包括NMOS管N3和第二偏置电流产生单元，所述PMOS管P2的漏极和PMOS管P4的漏极分别与NMOS管N2的漏极电连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率管过流检测电路，其特征在于，包括基准开关管、驱动单元、偏置电流产生单元、第一判断电流产生单元、第二判断电流产生单元、电压检测单元、比较单元和信号处理单元；所述基准开关管包括输入端、控制端和输出端，所述驱动单元与所述输入端和控制端电连接，用于钳位所述输入端与控制端的电压，使所述基准开关管导通；所述偏置电流产生单元与所述输出端电连接，用于产生流过所述基准开关管的第一基准电流；所述第一判断电流产生单元与所述输出端电连接，基于所述输出端的电压输出至少一路反应所述基准开关管的压降大小的第一判断电流；所述电压检测单元被配置于检测所述功率管上的压降大小，并输出第一检测电压，所述第二判断电流产生单元接收所述第一检测电压，并基于所述第一检测电压输出至少一路反应功率管压降大小的第二判断电流，所述第二判断电流与所述第一检测电压负相关；所述比较单元接收一路第一判断电流和一路第二判断电流，并基于所述第一判断电流和第二判断电流的比较结果输出比较信号，所述信号处理单元接收所述比较信号，对所述比较信号反向，输出检测信号。2.根据权利要求1所述的一种功率管过流检测电路，其特征在于，所述基准开关管为PMOS管P1，所述驱动单元包括稳压二极管Z1和NMOS管N1；所述PMOS管P1的源极为所述输入端，与所述稳压二极管Z1的负极电连接，被配置于输入工作电；所述PMOS管P1的栅极为所述控制端，分别与所述稳压二极管Z1的正极和NMOS管N1的漏极电连接，所述NMOS管N1的源极接地；所述PMOS管P1的漏极为所述输出端，分别与偏置电流产生单元和第一判断电流产生单元电连接。3.根据权利要求1或2所述的一种功率管过流检测电路，其特征在于，所述偏置电流产生单元包括电流镜电路，所述电流镜电路包括主支路和至少N路从支路，N为正整数，所述主支路被配置于输入第二基准电流，所述从支路用于镜像所述第二基准电流，并产生镜像电流；当N大于1时，N
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1路从支路上设有控制该从支路是否提供镜像电流的控制开关，每个控制开关电连接有控制其是否导通的第二驱动单元。4.根据权利要求3所述的一种功率管过流检测电路，其特征在于，N大于等于2，所述主支路包括NMOS管N101，所述从支路包括NMOS管N102，所述控制开关包括NMOS管N103，所述第二驱动单元包括反相器INV1；所述NMOS管N101的漏极分别与NMOS管N101的栅极和NMOS管N102的栅极电连接，被配置于输入所述第二基准电流；所述NMOS管N101的源极和NMOS管N102的源极接地；在N路从支路中，对于N
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1路连接有NMOS管N103的从支路，N
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1路从支路的NMOS管N102的漏极通过NMOS管N103与剩余从支路的NMOS管N102的漏极电连接，剩余从支路的NMOS管N102的漏极与所述基准开关管的输出端电连接，所述NMOS管N103的栅极与所述反相器INV1的输出端电连接。5.根据权利要求1所述的一种功率管过流检测电路，其特征在于，所述电压检测单元包括电阻R1、电阻R2和NMOS管N7，所述电阻R1一端被配置于与所述功率管的第一连接端电连接，所述电阻R1另一端与所述电阻R2一端电连接，被配置于输出所述第一检测电压，所述电阻R2一端与NMOS管N7的漏极电连接，NMOS管N7的源极与功率管的第二连接端电连接。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：谭在超，陈朝勇，罗寅，丁国华，
申请(专利权)人：苏州锴威特半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：