[發明專利]一種負載開關集成電路及電子設備

有效

• 申請號: 201711401339.2
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108054743B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 程劍濤;羅旭程;胡建偉
• 申請（專利權）人: 上海艾為電子技術股份有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H02H1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本發明提供一種負載開關集成電路及電子設備，當負載開關集成電路的輸入端出現浪涌電壓時，其浪涌檢測電路控制第一泄放單元導通，以將負載開關集成電路的輸入端能量泄放至地，同時通過控制電路控制第一開關管和第二泄放單元導通，以將負載開關集成電路的輸出端能量泄放至地；也即，相比現有技術中僅能通過浪涌保護電路對浪涌能量進行泄放的情況，本發明將要抵抗的浪涌能量分成兩路進行泄放，當要抵抗的浪涌能量較大時，其電路面積明顯小于現有技術。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，特別涉及一種負載開關集成電路及電子設備。

背景技術

浪涌電壓是超出正常工作電壓的瞬間過電壓，其產生的時間非常短，通常在微秒級。浪涌發生時，電壓電流的大小可能是正常值的很多倍，當其超過器件的承受能力時，會直接將器件燒毀，且多個小的浪涌積累效應也會導致半導體器件性能的衰退，使其壽命縮短。

現有技術中一般通過負載開關集成電路設置于待保護電路的前級；該負載開關集成電路如圖1所示，在浪涌發生時，通過柵極控制電路控制主開關管M1關斷，實現對輸出端OUT連接的后級電路的保護。但是，當浪涌發生時，該負載開關集成電路輸入端IN的電壓波形如圖2中虛線所示，其浪涌電壓Vsurge很高，可能會擊穿并燒毀該負載開關集成電路內部元件；因此，現有技術通常還在其輸入端IN與地之間加設浪涌保護電路，參見圖1；當輸入端IN浪涌發生時，該浪涌保護電路能夠及時將浪涌能量泄放至地，并將輸入端IN的電壓鉗位在一個能承受的范圍內，如圖2中的Vclamp，從而保護該負載開關集成電路內部元件，也進一步保護后級電路不被浪涌能量損壞。

然而上述現有技術方案，其要抵抗的浪涌能量越大，就要求浪涌保護電路的泄放能力越強，對應浪涌保護電路的電路面積也就越大，使得該負載開關集成電路的整體面積過大。

發明內容

本發明提供一種負載開關集成電路及電子設備，以解決現有技術中電路面積大的問題。

為實現上述目的，本申請提供的技術方案如下：

一種負載開關集成電路，包括：第一開關管、浪涌檢測電路、控制電路、第一泄放單元及第二泄放單元；其中：

所述第一開關管的輸入端、所述浪涌檢測電路的輸入端及所述第一泄放單元的輸入端，均與所述負載開關集成電路的輸入端相連；

所述第一開關管的輸出端和所述第二泄放單元的輸入端，均與所述負載開關集成電路的輸出端相連；

所述浪涌檢測電路的輸出端分別與所述第一泄放單元的控制端及所述控制電路的輸入端相連；

所述控制電路的輸出端分別與所述第一開關管的控制端及所述第二泄放單元的控制端相連；

所述第一泄放單元的輸出端及所述第二泄放單元的輸出端均與地相連；

所述浪涌檢測電路用于檢測所述負載開關集成電路的輸入端是否出現浪涌電壓，當所述負載開關集成電路的輸入端出現浪涌電壓時，控制所述第一泄放單元導通，以將所述負載開關集成電路的輸入端能量泄放至地，同時通過所述控制電路控制所述第一開關管和所述第二泄放單元導通，以將所述負載開關集成電路的輸出端能量泄放至地。

優選的，所述第一泄放單元包括：第二開關管；

所述第二泄放單元包括：第三開關管。

優選的，所述第一開關管、所述第二開關管及所述第三開關管均為N型金屬氧化半導體場效應晶體管。

優選的，所述控制電路包括：第四開關管；

所述浪涌檢測電路的第一輸出端分別與所述第二開關管的控制端及所述第三開關管的控制端相連；

所述浪涌檢測電路的第二輸出端與所述第四開關管的控制端相連；