[實用新型]電源掉電反沖保護電路

有效

• 申請號: 201220229098.4
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN202678946U
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 王春來;諸葛堅
• 申請（專利權）人: 杭州科島微電子有限公司
• 主分類號: H02H7/20
• 分類號: H02H7/20
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 梁寅春

技術領域

本實用新型涉及保護電路，特別是電源掉電反沖保護電路。?

背景技術

在電源管理產品的使用過程中，有時候會發生電源電壓迅速掉電的情況，例如汽車的冷啟動過程。傳統的電源方案功率通路示意圖如圖1所示：其中的內部控制電路為控制功率管M0的柵極電壓；一般情況下，電源產品功率管的襯底都是直接和源極短接，一旦電源掉電，由于功率管M0的輸出端并聯了一個大電容C0而使輸出電壓變化緩慢，那么輸出電壓將高于輸入電壓而使功率管M0的寄生二極管D2導通，產生非常大的反沖電流，導致功率管M0被燒毀，芯片失效。?

發明內容

本實用新型要解決在電源管理產品使用過程中，發生電源迅速掉電時，功率管的輸出電壓高于輸入電壓，功率管因其寄生二極管導通產生非常大的反沖電流而被燒毀的問題，為此提供本實用新型的一種電源掉電反沖保護電路。?

為了解決上述問題，本實用新型采用的技術方案其特殊之處是包括一最大電壓選擇電路和一電源關斷電路，所述最大電壓選擇電路用以提供一Buck電壓去控制被保護功率管的襯底電位，所述電源關斷電路用以在電源掉電時關斷被保護器件；?

所述最大電壓選擇電路由電壓比較器COMP1、反相器INV1、第一PMOS場效應管M1和第二PMOS場效應管M2組成；電壓比較器COMP1的正輸入端接電源Vin，電壓比較器COMP1的負輸入端接被保護器件的輸出端?Vout，電壓比較器COMP1的輸出端接反相器INV1的輸入端，反相器INV1的輸出端接第二PMOS場效應管M2的柵極，第一PMOS場效應管M1的柵極與所述電壓比較器COMP1輸出端和反相器INV1輸入端的接端連接，第一PMOS場效應管M1的源極和襯底短接后接被保護器件的襯底電位Buck，第一PMOS場效應管M1的漏極接被保護器件的輸出端Vout，第二PMOS場效應管M2的源極和襯底短接后接被保護器件的襯底電位Bcuk，第二PMOS場效應管M2的漏極接電源Vin；?

所述電源關斷電路由電流源I0、第三PMOS場效應管M3和第四PMOS場效應管M4組成；電流源I0的負極接地，電流源I0的正極接第三PMOS場效應管M3的漏極，第三PMOS場效應管M3的源極接被保護器件的輸出端Vout，第三PMOS場效應管M3的柵極接電源Vin，?第三PMOS場效應管M3的襯底與被保護器件的襯底和最大電壓選擇電路輸出端Buck的接端相連，第四PMOS場效應管M4的源極和襯底短接后接電源Vin，第四PMOS場效應管M4的柵極與所述第三PMOS場效應管M3的漏極和電流源I0正極的接端相連，第四PMOS場效應管M4的漏極接被保護器件功率管M0的柵極。?

本實用新型所述被保護的器件為被保護電源管理芯片的功率管M0。?

本實用新型中所述最大電壓選擇電路的功能是選擇電源電壓Vin和被保護功率管M0輸出電壓Vout的最大值作為輸出Buck電壓，輸出的Buck電壓去控制被保護功率管M0的襯底電位。在電源管理芯片正常使用的情況下，電源電壓Vin大于被保護功率管M0輸出電壓Vout，最大電壓選擇電路的輸出電壓Buck等于電源電壓Vin，此時被保護功率管M0源極到襯底的寄生二極管D1處于短接狀態、漏極到襯底的寄生二極管D2處于截止狀態；在電源迅速掉電的情況下，被保護功率管M0輸出電壓Vout大于電源電壓Vin，最大電壓選擇電路的輸出電壓Buck等于被保護功率管M0輸出電壓Vout，此時被保護功率管M0源極到襯底的寄生二極管D1處于截止、漏極到襯底的?寄生二極管D2處于短接狀態。這樣無論在什么情況下，都能保證被保護功率管M0的寄生二極管都不會正向導通，保護功率管不被燒毀。?

對于電源關斷電路，在電源管理芯片正常的使用情況下，電源電壓Vin大于被保護功率管M0的輸出電壓Vout，第三PMOS場效應管M3處于截止狀態，第三PMOS場效應管M3的漏極輸出高電平去驅動第四PMOS場效應管M4的柵極，第四PMOS場效應管M4也處于截止狀態，此時掉電保護電路不起作用；在電源迅速掉電的情況下，被保護功率管M0輸出電壓Vout大于電源電壓Vin，當被保護功率管M0的輸出電壓Vout與電源電壓Vin之間的差值大于第三PMOS場效應管M3的閾值電壓Vth時，第三PMOS場效應管M3處于導通狀態，第三PMOS場效應管M3的漏極輸出低電平去驅動第四PMOS場效應管M4的柵極，第四PMOS場效應管M4也處于導通狀態，并對被保護功率管M0的柵極充電直至被保護功率管M0的柵極被拉到電源電壓，從而關斷被保護功率管M0，實現電源掉電就關斷被保護功率管M0的功能。?

附圖說明