[發明專利]過電流檢測電路、半導體裝置以及電源裝置

在審

• 申請號: 201711214645.5
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN108206630A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 桑野俊一
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/32;G01R19/165;H01L29/78
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 鄧毅;李慶澤

本發明提供過電流檢測電路、半導體裝置以及電源裝置。該過電流檢測電路具備：比較電壓生成部，其生成隨著電源電壓而變化的比較電壓；和比較部，其將開關晶體管的漏極/源極間電壓與比較電壓進行比較而生成比較結果信號。

本申請要求2016年12月19日提交的日本專利申請2016-245140的優先權。上述申請的全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及在對電源電壓進行升壓或降壓的開關穩壓器等中使用的過電流檢測電路。此外，本發明還涉及內置有這樣的過電流檢測電路的半導體裝置以及使用這樣的半導體裝置的電源裝置等。

背景技術

例如，在通過對輸出電路的開關晶體管進行導通/截止控制從而對電感器供給電流的開關穩壓器中，檢測流過開關晶體管的電流，以防止流過過電流。一般通過將電流檢測電阻與開關晶體管串聯連接，根據在電流檢測電阻的兩端間產生的電壓，檢測流過開關晶體管的電流。

然而，當將電流檢測電阻與開關晶體管串聯連接時，由于電流檢測電阻的功率損耗而導致轉換效率的下降。此外，作為電流檢測電阻，需要電阻值較小且精度高的電阻，因此，在將電流檢測電阻內置于半導體裝置(IC)的情況下，需要特別的制造工序。另一方面，在將電流檢測電阻作為IC的外置部件的情況下，會導致IC的端子數及總的部件數量增加，因此，不管怎樣都會導致系統的成本增加。

作為相關聯的技術，專利文獻1中公開了通過刪除電流檢測電阻而實現成本的削減的開關電源。該開關電源除了具備啟動觸發生成單元和關閉觸發生成單元之外，還具備過電流檢測單元，其中，所述啟動觸發生成單元檢測出在將扼流圈所蓄積的能量供給至輸出電容器的二極管中流過的電流大致為零的情況而生成開關元件的啟動觸發，當根據輸出電壓而確定的接通寬度大于規定值時，所述關閉觸發生成單元生成關閉觸發，所述過電流檢測單元通過比較開關元件處于導通狀態時的源極/漏極間電壓和規定的電壓，進行過電流檢測。

專利文獻1：日本特開2010-68676號(0007-0015段、圖1)

根據專利文獻1，無需使用特別的元件，就能使用開關元件的導通電阻進行過電流檢測。然而，關于開關元件的導通電阻，即使流過開關元件的電流相同，也會由于提供給開關電源的電源電壓的影響而變動，因此，導通狀態下的開關元件的源極/漏極間電壓也同樣地變動。因此，僅僅測定開關元件的源極/漏極間電壓，無法進行精度高的過電流檢測。

發明內容

因此，鑒于上述問題點，本發明的第1目的在于提供無需使用產生功率損耗的電流檢測電阻、即使電源電壓發生變化也能夠進行精度高的過電流檢測的過電流檢測電路。此外，本發明的第2目的在于提供內置有這樣的過電流檢測電路的半導體裝置。此外，本發明的第3目的在于提供使用這樣的半導體裝置的電源裝置等。

為了解決以上課題中的至少一部分，本發明的第1觀點的過電流檢測電路具備：比較電壓生成部，其生成隨著電源電壓而變化的比較電壓；和比較部，其將隨著所述電源電壓而變化的開關晶體管的漏極/源極間電壓與所述比較電壓進行比較而生成比較結果信號。

根據本發明的第1觀點，能夠提供如下這樣的過電流檢測電路，該過電流檢測電路通過將在導通狀態下隨著電源電壓而變化的開關晶體管的漏極/源極間電壓與同樣地隨著電源電壓而變化的比較電壓進行比較，從而無需使用會產生功率損耗的電流檢測電阻，即使電源電壓發生變化，也能夠進行精度高的過電流檢測。

這里，比較電壓生成部也可以包含放大電路，該放大電路通過對不依賴于電源電壓的基準電壓與電源電壓之差進行放大而生成比較電壓。由此能夠生成具有以期望的放大率對電源電壓的變化進行放大后的變化特性的比較電壓。

該情況下，所述放大電路也可以包含反相放大電路，該反相放大電路對電源電壓與基準電壓之差進行反相放大。由于導通狀態下的開關晶體管的漏極/源極間電壓伴隨著電源電壓的上升而下降，因此，通過使用反相放大電路，能夠生成同樣地伴隨著電源電壓的上升而下降的比較電壓。