[實用新型]芯片的電流檢測電路

有效

• 申請號: 201220378736.9
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN202735401U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 肖飛;鄭辰光;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 圣邦微電子（北京）股份有限公司
• 主分類號: G01R19/165
• 分類號: G01R19/165
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;李志剛

技術領域

本實用新型涉及電子電路領域，具體而言，涉及一種芯片的電流檢測電路。

背景技術

在電子電路中，為了避免因為過流而使芯片損壞，往往需要對芯片的工作電流進行檢測。

傳統芯片的電流檢測電路如圖1所示，在圖1中，NMOS管M_np為芯片中的輸出器件，為輸出負載提供電流或電壓，NMOS管M_np和M_ns的柵電壓由柵極驅動電路提供。在電路工作過程中，M_ns檢測流過M_np的電流，由于M_np和M_ns的V_gs電壓相等，所以其中W為MOS管寬度，L為MOS管長度。檢測電流I_S為流經輸出器件電流I_P的1/n。為了保證芯片的效率，通常n>>1。當芯片正常工作時，I_S電流很小，使得B點電壓V_B大于A點電壓V_A，其中，V_A為固定電壓，等于V_A=V_in-I_set*R_set，通過比較器比較A和B兩點電壓，比較器的輸出CL為低電平，CL為低表示芯片處于正常工作狀態。當芯片輸出對地短路或接較大負載時，I_S增加，使得V_B小于V_A，比較器的輸出CL為高電平，CL為高電平表示芯片處于過流狀態。

然而，這種檢測電路并未考慮NMOS管M_np工作的區域：

假設M_np的導通電阻為R_on，M_np和M_ns的W/L比為n=1000。

當M_np工作在飽和區時（V_out離V_in較遠），由于M_np和M_ns的導通電阻遠大于R_sense，因此，R_sense可忽略，M_np和M_ns組成電流鏡結構，所以檢測電流CL由低變高時流經M_np的電流

當M_np工作在線性區時（V_out接近V_in），由于M_np和M_ns的導通電阻比較小可以和R_sense相比較，所以檢測電流CL由低變高時流經M_np的電流IP2=(1000Ron+Rsense)Ron*Iset*RsetRsense.]]>

如果R_on≈100mohms，R_sense≈50ohms，那么M_np工作在線性區時的檢測電流會比工作在飽和區的檢測電流小50%，M_np工作在線性區，CL由低變高時的I_P會大于飽和區的50%。如果芯片通過I_set和R_set設定飽和區的過流閾值為3A，那么M_np工作在線性區時的過流閾值就會變為4.5A，4.5A的電流將會對芯片本身或負載造成致命的影響。