[發明專利]一種電流檢測電路、功率開關芯片及開關電源

有效

• 申請號: 201510401980.0
• 申請日: 2015-07-09
• 公開（公告）號: CN105044434B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 李照華;謝靖;林道明;于井亮;戴文芳
• 申請（專利權）人: 深圳市明微電子股份有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;H02M3/155
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所44237
• 代理人: 張全文

1.一種功率開關的電流檢測電路，與控制單元和基準單元連接，其特征在于，所述電路包括：

電平轉移單元，用于根據基準電壓和基準電流實現電平轉移，并從接地端提取采樣信號，所述電平轉移單元的輸入端為所述電路的電源端與供電電壓連接，所述電平轉移單元的電壓驅動端與所述基準單元的基準電壓輸出端連接，所述電平轉移單元的第一、第二輸出端分別與所述基準單元的第一、第二基準電流輸出端連接；

閾值穩壓單元，用于根據控制開啟信號生成比較電壓，并避免功率開關開啟時供電電壓波動影響比較電壓穩定，所述閾值穩壓單元的輸入端與所述電平轉移單元的第一輸出端連接，所述閾值穩壓單元的控制端與所述控制單元的開啟輸出端連接；

電流檢測單元，用于將所述采樣信號與所述比較電壓比較，生成檢測結果，所述電流檢測單元的檢測端與所述電平轉移單元的第二輸出端連接，所述電流檢測單元的參考端與所述閾值穩壓單元的輸出端連接；

前沿消隱單元，用于根據前沿消隱控制信號生成控制關閉信號以控制功率開關關斷，并屏蔽由于功率開關開啟瞬間產生的電壓尖峰對電路邏輯的干擾，所述前沿消隱單元的輸入端與所述電流檢測單元的輸出端連接，所述前沿消隱單元的輸出端為所述電路的輸出端直接或間接與功率開關的控制端連接，所述前沿消隱單元的控制端與所述控制單元的消隱輸出端連接；

所述基準電壓和所述基準電流由所述基準單元提供；

所述控制開啟信號和所述前沿消隱控制信號由所述控制單元提供。

2.如權利要求1所述的電路，其特征在于，所述電平轉移單元包括：

第一開關管和第二開關管；

所述第一開關管的輸入端為所述電平轉移單元的輸入端與第二開關管的輸入端連接，所述第一開關管的控制端為所述電平轉移單元的電壓驅動端，所述第一開關管的輸出端為所述電平轉移單元的第一輸出端，所述第二開關管的控制端與所述第二開關管的輸入端連接，所述第二開關管的輸出端為所述電平轉移單元的第二輸出端。

3.如權利要求2所述的電路，其特征在于，所述第一開關管和第二開關管均為N型MOS管，所述N型MOS管的漏極為所述第一、第二開關管的輸入端，所述N型MOS管的源極為所述第一、第二開關管的輸出端，所述N型MOS管的柵極為所述第一、第二開關管的控制端。

4.如權利要求1所述的電路，其特征在于，所述閾值穩壓單元包括：

可控開關和電容C1；

所述可控開關的控制端為所述閾值穩壓單元的控制端，所述可控開關的一導通端為所述閾值穩壓單元的輸入端，所述可控開關的另一導通端為所述閾值穩壓單元的輸出端通過所述電容C1接地。

5.如權利要求1所述的電路，其特征在于，所述電流檢測單元為比較器，所述比較器的正向輸入端為所述電流檢測單元的檢測端，所述比較器的反向輸入端為所述電流檢測單元的參考端，所述比較器的輸出端為所述電流檢測單元的輸出端。

6.如權利要求1所述的電路，其特征在于，所述前沿消隱單元包括：

反相器和與門；

所述反相器的輸入端為所述前沿消隱單元的輸入端，所述反相器的輸出端與所述與門的第二輸入端連接，所述與門的第一輸入端為所述前沿消隱單元的控制端，所述與門的輸出端為所述前沿消隱單元的輸出端。

7.一種功率開關芯片，其特征在于，所述芯片具有三個封裝引腳，分別為電源引腳、接地引腳和功率開關的漏極引腳，所述芯片內部包括如權利要求1至6任一項所述的功率開關的電流檢測電路，所述芯片內部還包括：

基準單元、控制單元、觸發器、柵極驅動單元和功率開關；

所述功率開關的電流檢測電路的電源端與所述芯片的電源引腳連接，所述功率開關的電流檢測電路的輸出端與所述觸發器的第二輸入端(S)連接，所述觸發器的第一輸入端(R)與所述控制單元的開啟輸出端連接，所述觸發器的輸出端與所述柵極驅動單元的輸入端連接，所述柵極驅動單元的輸出端與所述功率開關的控制端連接，所述功率開關的輸入端與所述芯片的功率開關的漏極引腳連接，所述功率開關的輸出端與所述芯片的接地引腳連接。

8.如權利要求7所述的芯片，其特征在于，所述芯片采用TO252或TO92工藝的封裝。

9.如權利要求7所述的芯片，其特征在于，所述觸發器為RS觸發器。

10.一種開關電源，其特征在于，所述開關電源包括如權利要求7至9任一項所述的功率開關芯片，所述開關電源還包括：

電阻R1、電阻R2、電容C1、電容C2、二極管D1和電感L1；

所述二極管D1的陰極為所述開關電源的一輸入端同時與所述電容C2的一端和所述電阻R2的一端連接，所述二極管D1的陽極同時與所述電感L1的一端和所述功率開關芯片的功率開關的漏極引腳連接，所述功率開關芯片的電源引腳與所述電容C1的一端連接，所述電容C1的另一端為所述開關電源的另一輸入端與所述電阻R1的一端連接，所述電阻R1的另一端與所述功率開關芯片的接地引腳同時接地，所述電感L1的另一端同時與所述電容C2的另一端和所述電阻R2的另一端連接，所述電阻R2的兩端為所述開關電源的兩輸出端。