[實用新型]一種高效率電流檢測和限流功能的保護電路

有效

• 申請號: 201920293299.2
• 申請日: 2019-03-07
• 公開（公告）號: CN209709677U
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 姚和平;支知淵;宋苗;閆苗苗
• 申請（專利權）人: 上海長園維安電子線路保護有限公司
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02;H02H1/00
• 代理公司: 31298 上海諾衣知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 衣然<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本實用新型公開了一種高效率電流檢測和限流功能的保護電路，所述保護電路包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第一電阻、第二電阻、第一電容、第一運算放大器?；鶞孰娏鱅REF通過第一NMOS管和第二NMOS管傳輸電流，作為整個模塊的偏置電流。從第五PMOS管的漏端向外界負載提供電流。本實用新型可以在芯片輸出處于重載或者短路情況下，通過電流檢測電路和限流反饋調節環路，實現恒定電流輸出，從而保護電路免受大功率損壞。

技術領域

本實用新型涉及電源管理技術領域的負載開關應用。針對傳統負載開關功耗大、效率低和無限流功能的缺點，提出了一種高效電流檢測和限流功能的保護電路實現方法。通過采用SENSEFET結構的電流檢測電路實時檢測輸出電流，限制其最大輸出電流，防止重載或者短路情況下造成的供電系統崩潰。

背景技術

隨著電源管理技術和節能技術的發展，在筆記本電腦主板、LCDTV主板、STB機頂盒等電子系統應用中，內部有不同電壓的多路電源，通常需要采用MOSFET作為配電開功能將供電系統的電源分配給所需設備使用。其作用是控制電源的上電時序進而抑制浪涌電流，對供電系統和設備之間進行隔離。由于該電源開關的功率MOSFET在正常工作時處于線性區，輸出電壓約等于輸入電壓，因此電源開關實現一個線性開關功能。早期的電源輸出功率不大，對過流保護的需求不大，因而傳統的線性開關沒有電流檢測和限流功能而且靜態電流較大。隨著時代發展，電源輸出功率達到動輒10A+的輸出電流，對于具有電流檢測和限流功能的配電開關提上日程。需要一種配電開關不但可以較為精確地檢測和限制輸出電流，有效防止重載或者短路情況下造成的芯片損壞。

實用新型內容

本實用新型的目的是設計一種高效率電流檢測和限流功能的保護電路，該電路可以在負載開關輸出處于重載或者短路時，通過內部電流檢測和限制結構，限制最大輸出電流，使電源處于恒流狀態，有效防止大功率造成的芯片損壞。

本實用新型為解決上述問題設計了一種電流檢測和限流功能的保護電路，其技術方案是：

第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第三NMOS管MN3、第四NMOS管MN4、第五NMOS管MN5、第六NMOS管MN6、第七NMOS管MN7、第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3、第四PMOS管MP4、第五PMOS管MP5、第六PMOS管MP6、第一電阻R1、第二電阻RL、第一電容C1、第一運算放大器EA1。第一NMOS管(MN1)的漏極連接基準電流IREF、第一NMOS管柵極和第三NMOS管(MN3)柵極。第一NMOS管源極連接第二NMOS管MN2的漏極和柵極、第四NMOS管(MN4)柵極、第六NMOS管(MN6)柵極和第一電容C1的正相端。第一NMOS管襯底接地(GND)。第二NMOS管(MN2)源極和襯底接地。第一電容C1負相端接地。第三NMOS管(MN3)漏極連接第一PMOS管(MP1)的柵極和漏極，并與第二PMOS管(MP2)的柵極連接。第三NMOS管源極與第四NMOS管(MN4)漏極連接。第三NMOS管襯底、第四NMOS管源極和襯底均接地。第五NMOS管(MN5)柵極連接第七NMOS管(MN7)的柵極和漏極、第六PMOS管(MP6)的漏極。第五NMOS管漏極連接第二PMOS管(MP2)漏極和第三PMOS管(MP3)的柵極。第五NMOS管、第六NMOS管和第七NMOS管的源極和襯底均接地。第六NMOS管漏極連接第三PMOS管漏極、第四PMOS管(MP4)柵極和第五PMOS管(MP5)的柵極。第一電阻(R1)一端連接第四PMOS管的漏極，一端連接第六PMOS管的源極和襯底、第一誤差放大器(EA1)的負相端。第一誤差放大器輸出連接至第六PMOS管柵極。第三PMOS管(MP3)和第一、第二PMOS管的源極和襯底均接VDD。第四PMOS管和第五PMOS管的源極均接IN，襯底均接VDD。輸出端OUT接第五PMOS管的漏極、第一誤差放大器的正相端和第二電阻(RL)的一端。第二電阻(RL)的另一端接地。