[發明專利]電流控制電路、模塊及軟啟動電路

有效

• 申請號: 201410418576.X
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN104426515B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 菲利普·埃利斯
• 申請（專利權）人: 安世有限公司
• 主分類號: H03K17/567
• 分類號: H03K17/567;G05F1/66
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司11112
• 代理人: 麥善勇,張天舒

技術領域

本發明涉及電流控制電路，用于控制第一終端與第二終端之間流動的電流。特別地，盡管非限制地，本發明涉及電流控制電路，其包括電流感應功率MOSFET(金屬氧化物半導體場效應管)。

背景技術

在線性模式的操作，如“熱插拔”、“軟啟動”、和“eFuse”操作中，電流控制有利于限制操作時流通的電流。特別地，有利于減小或防止由于放電的容性負載突然切入電路而引起的高電流浪涌。由于噪聲脈沖效應，這種電流浪涌可以導致供電干擾，或導致敏感電路的故障。在比較極端情況下，由于高電流浪涌還可能熔斷熔絲或可能錯開斷路器，并使得一個或多個系統斷線。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供一種電流控制電路，其包括：

第一終端；

第二終端；

在第一終端與第二終端之間的多個并聯的晶體管模塊，每個晶體管模塊包括：

主晶體管，包括主漏極、主源極和主柵極，其中主源極和主漏極定義主源-漏路徑，主漏極耦合到第一終端，主源極耦合到第二終端，主柵極耦合到本地控制端；

感應晶體管，包括感應漏極、感應源極和感應柵極，其中感應源極和感應漏極定義感應源-漏路徑，感應漏極耦合到第一終端，感應柵極耦合到本地控制端，感應源極配置為提供本地反饋信號；

本地控制器，配置為：

接收本地反饋信號和主控制信號；以及

根據本地反饋信號和主控制信號向本地控制端提供本地控制信號，以控制流經主源-漏路徑和感應源-漏路徑的電流。

該電流控制電路可以有利地減小在測量流經電路的電流時所消耗的功率。此外，由于每個晶體管模塊具有本地控制，改善了電流共享，還可以每個晶體管工作于安全運行區域以外的可能性。

本地控制器可配置為根據本地反饋信號和主控制信號之間的差異來確定本地控制信號。

本地反饋信號可以表征流經感應晶體管的電流，也可以表征流經主晶體管的電流。

主控制信號可表征感應晶體管或晶體管模塊所要的電流水平。多個晶體管模塊中的每一個的本地控制器可配置為接收相同的主控制信號。

本地控制信號可配置為控制電流，從而流經感應源-漏路徑的電流趨向于由主控制信號所表征的所需的電流水平。

主晶體管和感應晶體管可形成在公共管芯上。主晶體管和感應晶體管可包括電流感應晶體管，例如電流感應功率MOSFET。

主晶體管的面積可以比感應晶體管的面積至少大一個數量級，或可選地，大數個數量級。主晶體管的漏極的面積可以比感應晶體管的漏極的面積至少大一個數量級，或可選地，大數個數量級。

本地控制器可包括差分放大器，差分放大器包括兩個輸入和一個輸出，兩個輸入分別從主晶體管的開爾芬源極接觸和感應晶體管的感應源極接收信號；一個輸出提供本地反饋信號。

電流控制電路可進一步包括主控制器。本地控制器可配置為向主控制器提供主反饋信號。主控制器可配置為根據從多個晶體管模塊所接收的主反饋信號來提供主控制信號。主反饋信號可表征流經感應晶體管的電流。

主控制器可配置為：

根據主反饋信號來確定可以施加到主晶體管和感應晶體管的最大功率，從而主晶體管和感應晶體管位于相應的安全運行區域；以及

根據確定的最大功率來設置主控制信號。

本發明還提供一種模塊，配置為插入背板電源，所述模塊包括本發明所述的任意的電流控制電路。

本發明還提供一種用于控制流向電容性負載的電流的軟啟動電路，所述軟啟動電路包括本發明所述的任一電流控制電路。

附圖說明

以下將結合附圖對于本發明的實施方式進行進一步描述，其中：

圖1所示的是一種電流控制電路；以及

圖2所示的是另一種電流控制電路。

具體實施方式

電流感應功率金屬氧化物半導體場效應管(MOSFET)提供了一種測量負載電流的低損耗方法，在部分示例中，可以省去對于電流旁路電阻器的需求。