[發明專利]大電流偵測裝置及其偵測方法

有效

• 申請號: 201110384183.8
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN103134977A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 周裕福;沈圣詠;羅志光;洪瑞良
• 申請（專利權）人: 統達能源股份有限公司
• 主分類號: G01R19/165
• 分類號: G01R19/165
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明涉及一種偵測技術，特別是關于一種大電流偵測裝置及其偵測方法。

背景技術

近年來集成電路技術盛行，所以晶體管的應用普遍使用在各種電子元件上，比如一種音頻信號的D類放大器，其是一種高效率的放大器，常用來驅動高負載的揚聲器。由于這種放大器的功率轉換效率極高，因此近年來廣泛用于便攜電子產品上。

然而，在各種電子設備的電路設計中，一些要求比較高的場合需要對通過負載的電流進行精密的檢測，從而達到防止電流過大損毀電路或元件等目的，而一般的電路設計通常對通過負載的電流的偵測不夠完善。舉例來說。如圖1所示，現有技術通常將一模擬數字轉換器10連接一負載12與一判斷電路14。當通過負載12的負載電流過高時，模擬數字轉換器10可接收負載12兩端的電壓，并將此電壓轉換成一數字信號輸出至判斷電路14中，接著，判斷電路14便可將此數字信號轉換成一短路信號輸出給下一級的保護電路。除了利用模擬數字轉換器10與判斷電路14外，更可利用一模擬電平比較器接收負載12兩端的電壓，并由此來輸出短路信號。但是，模擬電平比較器與模擬數字轉換器10都需要穩定的直流電源電壓電路，這不但耗電，且造成線路設計的復雜度增高與可靠度降低。

因此，本發明針對上述的困擾，提出一種大電流偵測裝置及其偵測方法，以解決現有技術所產生的問題。

發明內容

本發明的主要目的，在于提供一種大電流偵測裝置及其偵測方法，其主要采用二顆晶體管進行偵測，其中的一晶體管用以偵測大電流產生的壓降造成的電平偏移，以補償另一晶體管設定的偏移電壓電平，在完全補償時，便可輸出表示偵測出大電流的信號，此技術不但簡單成本低而且偵測靈敏精準。

為達上述目的，本發明提供一種大電流偵測裝置，其連接一電流分流器，電流分流器接收一電流信號，以轉換為一電壓降輸出，大電流偵測裝置包括一第一晶體管，其連接一電壓源，并通過一第一電阻連接電流分流器，且電流分流器與第一電阻連接電壓源。另有一第二晶體管，通過一第二電阻連接電壓源，并連接第一晶體管與電流分流器。第一晶體管與第二晶體管通過第一電阻接收電壓降，且電壓源依據電壓降產生通過第一電阻與第一晶體管的一第一電流，及通過第二電阻與第二晶體管的一第二電流。在電流信號逐漸變大時，電壓降變大，且第一電流變大，第二電流變小，直到第二晶體管與電流分流器之間的第二電壓等于第一電阻與第一晶體管之間的第一電壓時，第二晶體管輸出一標志電壓。

上述的第一晶體管為第一NPN雙極性結型晶體管，其集電極與基極相連接，并連接上述的電壓源，發射極連接上述的第一電阻；以及上述的第二晶體管為第二NPN雙極性結型晶體管，其集電極連接上述的第二電阻，發射極連接上述的電流分流器，基極連接上述的第一NPN雙極性結型晶體管的上述的基極。

上述的第二電壓為上述的第二NPN雙極性結型晶體管的發射極電壓，上述的第一電壓為上述的第一NPN雙極性結型晶體管的發射極電壓，上述的標志電壓為上述的第二NPN雙極性結型晶體管的集電極電壓，亦為高電平電壓，上述的電壓源為正電壓源。

上述的第一晶體管為第一PNP雙極性結型晶體管，其集電極與基極相連接，并連接上述的電壓源，發射極連接上述的第一電阻；以及上述的第二晶體管為第二PNP雙極性結型晶體管，其集電極連接上述的第二電阻，發射極連接上述的電流分流器，基極連接上述的第一PNP雙極性結型晶體管的上述的基極。

上述的第二電壓為上述的第二PNP雙極性結型晶體管的發射極電壓，上述的第一電壓為上述的第一PNP雙極性結型晶體管的發射極電壓，上述的標志電壓為上述的第二PNP雙極性結型晶體管的集電極電壓，亦為低電平電壓，上述的電壓源為負電壓源。

上述的第一晶體管為第一N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管，其漏極與柵極相連接，并連接上述的電壓源，源極連接上述的第一電阻；以及上述的第二晶體管為第二N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管，其漏極連接上述的第二電阻，源極連接上述的電流分流器，柵極連接上述的第一N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管的上述的柵極。

上述的第二電壓為上述的第二N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管的源極電壓，上述的第一電壓為上述的第一N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管的源極電壓，上述的標志電壓為上述的第二N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管的漏極電壓，亦為高電平電壓，上述的電壓源為正電壓源。