[發明專利]自校準電流比較電路

有效

• 申請號: 201611215676.8
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106526295B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 林毅竟;滿雪成
• 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;G01R35/00
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 吳小燦;周曉娜

自校準電流比較電路，有利于自動消除可能的比較器輸入失調和電流傳感器在運行中產生的誤差變化，從而實現更好的檢測精度和精密電流測量。基于本發明的自校準功能，有利于充分利用被測電流路徑上的MOS管，以MOS管導通電阻作為電流傳感器，從而實現更小的PCB面積和更高的集成度，其特征在于，包括依次連接的電流傳感器、放大器、自校準閾值存儲電路和比較器，所述比較器的輸出端連接系統輸出端。

技術領域

本發明涉及精密電流比較電路，特別是一種自校準電流比較電路，有利于自動消除可能的比較器輸入失調和電流傳感器在運行中產生的誤差變化，從而實現更好的檢測精度和精密電流測量。基于本發明的自校準功能，有利于充分利用被測電流路徑上的MOS管，以MOS管導通電阻作為電流傳感器，從而實現更小的PCB面積和更高的集成度。

背景技術

電流比較電路廣泛應用于負載的過流檢測。在很多應用中，電流的過流檢測是系統安全保護的關鍵環節。因為電流不容易直接比較，通常的做法是通過傳感器(電流傳感器)把電流轉化為電壓以后再進行檢測比較。中低電流(<100Amp)的傳感器常使用阻性傳感器，例如，精密電阻或者MOS管的導通電阻。大電流的傳感器常使用磁電傳感器，例如，霍爾效應器件(霍爾傳感器)或者變壓器。在精密電流比較的許多應用中，例如電池保護電路，電機驅動電路等，被測電流路徑上會有工作在開關狀態的MOS管，因而MOS管在導通時的導通電阻Ron就被用來作為傳感器，測量路徑上的電流。這種方法避免使用額外的精密測量電阻，從而避免了額外的系統功耗。由于傳感器的精度和穩定性直接決定了電流檢測的精度和穩定性，而較低的檢測精度不僅會使得輕微過流漏檢，而且會減少系統可用的最大電流范圍，從而降低系統效率。基于MOS管導通電阻的電流傳感器，測量精度受到MOS管的柵極電壓、工作溫度和工藝離散性的影響，測量精度往往較低，因此阻礙了MOS管導通電阻Ron在精密電流比較電路中的資源利用。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的缺陷或不足，提供一種自校準電流比較電路，有利于自動消除可能的比較器輸入失調和電流傳感器在運行中產生的誤差變化，從而實現更好的檢測精度和精密電流測量。基于本發明的自校準功能，有利于充分利用被測電流路徑上的MOS管，以MOS管導通電阻作為電流傳感器，從而實現更小的PCB面積和更高的集成度。

本發明技術方案如下：

自校準電流比較電路，其特征在于，包括依次連接的電流傳感器、放大器、自校準閾值存儲電路和比較器，所述比較器的輸出端連接系統輸出端。

所述電流傳感器具有被測電流輸入端、被測電流輸出端和傳感器時鐘端，所述自校準閾值存儲電路包括第一閾值存儲電容、第二閾值存儲電容、第一開關器和第二開關器，所述電流傳感器的第一傳感電壓輸出端連接所述放大器的正向輸入端，所述電流傳感器的第二傳感電壓輸出端連接所述放大器的負向輸入端，所述放大器的正向輸出端連接所述第一閾值存儲電容的左側端口，所述第一閾值存儲電容的右側端口通過所述第一開關器連接外部固定電壓端，所述放大器的負向輸出端連接所述第二閾值存儲電容的左側端口，所述第二閾值存儲電容的右側端口通過所述第二開關器連接外部固定電壓端，所述第一閾值存儲電容的右側端口連接所述比較器的正向輸入端，所述第二閾值存儲電容的右側端口連接所述比較器的負向輸入端。

所述第一開關器和第二開關器均具有控制端。

所述第一開關的控制端、所述第二開關的控制端和所述傳感器時鐘端一同連接到外部時鐘電路。

所述電流傳感器采用MOS管導通電阻傳感器。

所述MOS管為外部被測電流路徑上的MOS管。

當傳感器時鐘端為邏輯高時，第一傳感電壓和第二傳感電壓之間形成差分閾值電壓，所述差分閾值電壓經所述放大器放大后存儲在第一閾值存儲電容和第二閾值存儲電容上，第一開關器和第二開關器均為導通狀態，所述比較器的輸出端輸出結果無效。