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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于开关控制电路,具体涉及一种负载开关电路。
技术介绍
1、在复杂的多轨外部电源系统中,电池供电系统和usb兼容供电系统尤为重要。负载开关芯片由于自身集成的各项保护功能,且静态功耗低,尺寸小及配置灵活等优点被广泛应用于电池供电系统和usb兼容供电系统解决方案中。负载开关的基本功能是在输出短路或者负载电流超过规定值,进行限流保护,避免电流过大,损坏后级电路。
2、在开关通路中,输出电平高于输入电平的情况也会发生,此时需要负载开关断开通路,防止电流从输出端留向输入端。尤其是电池管理系统,若出现反灌,则会造成电池电压的泄放。最严重的情况是输入端短路,则负载开关反灌大电流,直接损坏负载开关自身。
3、总之,现有技术存在电流反灌使得负载开关损坏的问题。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术存在的不足,本专利技术提供了一种负载开关电路。
2、为了实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:
3、一种负载开关电路,包括:其特征在于,包括:
4、第一n型功率mos管mn2,其漏极与外部电源的输出端out连接;
5、第二n型功率mos管mn1;第二n型功率mos管mn1的源极连接外部电源的输入端in;第二n型功率mos管mn1与第一n型功率mos管mn2的漏极相接;
6、驱动器driver,其使能控制信号输出端drv1与第二n型功率mos管mn1的栅极相连,模拟控制信号输出端drv2与第一n型功率mos管m
7、反向电压检测电路,与外部电源的输入端in和外部电源的输出端out相连;用于检测输入端外部电源的输入端in与输出端外部电源的输出端out之间的电平;
8、当输出端外部电源的输出端out的电平与输入端外部电源的输入端in的电平之差超过压差阈值时,反向电压检测电路向驱动器driver输出控制信号,驱动器driver向第二n型功率mos管mn1和第一n型功率mos管mn2的栅极输入低电平,此时第二n型功率mos管mn1及第一n型功率mos管mn2关断,第一n型功率mos管mn2的寄生二极管d2导通,第二n型功率mos管mn1的寄生二极管d1截止,实现反向电流阻断;
9、当外部电源的输出端out与外部电源的输入端in的电压之差小于压差阈值时,驱动器driver向第二n型功率mos管mn1和第一n型功率mos管mn2的栅极输入高电平,此时第二n型功率mos管mn1及第一n型功率mos管mn2导通。
10、进一步,所述反向电压检测电路包括:
11、第一p型mos管mp1;其源极与外部电源的输出端out连接;
12、第二p型mos管mp2;其源极与外部电源的输入端in连接;
13、第一p型mos管mp1的栅极与第二p型mos管mp2的栅极相接,第一p型mos管mp1的栅极与第一p型mos管mp1漏极相接;第一p型mos管mp1的漏极与第二p型mos管mp2的漏极接地;
14、当外部电源的输出端out与外部电源的输入端in的电压之差超过阈值,第二p型mos管mp2的漏极电压被拉低;当外部电源的输出端out与外部电源的输入端in的电压之差小于阈值时,第二p型mos管mp2的漏极电压被拉高;
15、利用第二p型mos管mp2的漏极电压判断外部电源的输出端out与外部电源的输入端in的电压之差是否超过阈值。
16、进一步,所述第一p型mos管mp1与外部电源的输出端out的连接线上设有电阻r;
17、所述第一p型mos管mp1与第二p型mos管mp2的接地端设有第一电流源ibias1、第二电流源ibias2。
18、进一步,所述第一电流源ibias1和第二电流源ibias2的电流大小相同。
19、进一步,所述压差阈值为ibias1*r。
20、进一步,所述反向电压检测电路还包括:
21、第三p型mos管mp3,第三p型mos管mp3的栅极与第二p型mos管mp2的漏极相连,第三p型mos管mp3的源极与第二p型mos管mp2的源极相连;第三p型mos管mp3的漏极接地;
22、迟滞反相器inv,其输入端连接第三p型mos管mp3的漏极;
23、driver的输入信号端与迟滞反相器inv的输出端相连;driver的使能控制信号输出端与第二n型功率mos管mn1的栅极相连,driver的模拟控制信号输出端与第一n型功率mos管mn2的栅极相连。
24、进一步,第三p型mos管mp3接地端设有第三电流源ibias3。
25、进一步,驱动器driver的第三输入端on端连用于接收使能信号。
26、本专利技术提供的一种负载开关电路具有以下有益效果:
27、利用反向电压检测电路检测外部电源的输出端out与外部电源的输入端in的电压之差,当外部电源的输出端out与外部电源的输入端in的电压之差超过压差阈值时,利用驱动器driver向第二n型功率mos管mn1和第一n型功率mos管mn2的栅极输入低电平,此时第二n型功率mos管mn1及第一n型功率mos管mn2关断,实现反向电流阻断;当外部电源的输出端out与外部电源的输入端in的电压之差小于阈值时,向第二n型功率mos管mn1和第一n型功率mos管mn2的栅极输入高电平,此时第二n型功率mos管mn1及第一n型功率mos管mn2导通,实现电路的导通。即使在外部电源电压外部电源的输入端in端电压为0v时,依然可以实现反向阻断功能,当外部电源电压外部电源的输入端in为0v时,drv1和drv2为0v,d1的存在让外部电源的输出端out端与外部电源的输入端in端无法实现通路,从而实现反向阻断功能,而不需要额外处理第二n型功率mos管mn1和第一n型功率mos管mn2的栅极电压。
28、解决了现有技术中,电流反灌使得负载开关损坏的问题。
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1.一种负载开关电路,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种负载开关电路,其特征在于,所述反向电压检测电路包括:
3.根据权利要求2所述的一种负载开关电路,其特征在于,所述第一P型MOS管MP1与外部电源的输出端OUT的连接线上设有电阻R;
4.根据权利要求3所述的一种负载开关电路,其特征在于,所述第一电流源IBIAS1和第二电流源IBIAS2的电流大小相同。
5.根据权利要求3所述的一种负载开关电路,其特征在于,所述压差阈值为IBIAS1*R。
6.根据权利要求3所述的一种负载开关电路,其特征在于,所述反向电压检测电路还包括:
7.根据权利要求6所述的一种负载开关电路,其特征在于,第三P型MOS管MP3接地端设有第三电流源IBIAS3。
8.根据权利要求1所述的一种负载开关电路,其特征在于,驱动器DRIVER的第三输入端ON端连用于接收使能信号。
【技术特征摘要】
1.一种负载开关电路,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种负载开关电路,其特征在于,所述反向电压检测电路包括:
3.根据权利要求2所述的一种负载开关电路,其特征在于,所述第一p型mos管mp1与外部电源的输出端out的连接线上设有电阻r;
4.根据权利要求3所述的一种负载开关电路,其特征在于,所述第一电流源ibias1和第二电流源ibias2的电流大小相同。
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【专利技术属性】
技术研发人员:王婉,孙权,夏雪,陈勇,任钰狄,
申请(专利权)人:西安航天民芯科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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