[發明專利]用于功率MOS管的過流檢測和保護電路、以及功率MOS管組件

有效

• 申請號: 202011568334.0
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112701663B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 夏釗;張旭;陳光勝
• 申請（專利權）人: 上海東軟載波微電子有限公司
• 主分類號: H02H7/20
• 分類號: H02H7/20;H02H3/08;H02H1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 陸磊

1.一種用于功率MOS管的過流檢測和保護電路，其特征在于，包括：

電流采樣模塊，其適于采樣流過所述功率MOS管源極的電流；

柵極控制模塊，其輸入端耦接所述功率MOS管的源極、輸出端耦接所述功率MOS管的柵極而向所述功率MOS管提供柵極驅動電壓，以使得所述電流不超過其電流閾值。

2.根據權利要求1所述的過流檢測和保護電路，其特征在于，所述電流采樣模塊包括用于電流檢測的第一電阻，其第一端耦接所述功率MOS管的源極，第二端耦接地。

3.根據權利要求2所述的過流檢測和保護電路，其特征在于，所述第一電阻的阻值在0.01至1歐姆之間。

4.根據權利要求1所述的過流檢測和保護電路，其特征在于，所述柵極控制模塊包括可提供第一偏置電流和第二偏置電流的偏置電流電路、具有第一MOS管和第二MOS管的電流鏡、隔離驅動電路和第二電阻，其中，所述第一偏置電流和所述第二偏置電流分別流過所述第一MOS管和所述第二MOS管的漏極，所述第一MOS管的柵極耦接所述第二MOS管的柵極、源極耦接所述功率MOS管的源極，所述隔離驅動電路耦接于所述第二MOS管的漏極和所述功率MOS管的柵極之間，所述第二電阻耦接于所述第二MOS管的源極與地之間。

5.根據權利要求4所述的過流檢測和保護電路，其特征在于，所述電流閾值包括第一電流閾值，其通過以下公式計算：

I_THRESHOLD1＝(K-N)I₁，

其中，I_THRESHOLD1表示所述第一電流閾值，K表示所述第二電阻與所述第一電阻的比值，N表示所述第一偏置電流與所述第二偏置電流的比值、并且為大于0的整數，I₁表示所述第二偏置電流的值。

6.根據權利要求4所述的過流檢測和保護電路，其特征在于，所述柵極控制模塊還包括耦接于所述第二MOS管的源極并向其提供電流的電流源。

7.根據權利要求6所述的過流檢測和保護電路，其特征在于，所述電流閾值包括第二電流閾值，其通過以下公式計算：

I_THRESHOLD2＝(K-N)I₁+KI₂，

其中，I_THRESHOLD2表示所述第二電流閾值，K表示所述第二電阻與所述第一電阻的比值，N表示所述第一偏置電流與所述第二偏置電流的比值、并且為大于0的整數，I₁表示所述第二偏置電流，I₂表示所述電流源提供的電流值。

8.根據權利要求4所述的過流檢測和保護電路，其特征在于，所述第一電阻和所述第二電阻為通過相同工藝制程的、屬于相同類型的電阻。

9.根據權利要求4所述的過流檢測和保護電路，其特征在于，所述電流采樣模塊包括用于電流檢測的第一電阻，所述第二電阻與所述第一電阻的比值在100至1000000之間。

10.根據權利要求1所述的過流檢測和保護電路，其特征在于，包括標志產生模塊，其輸入端耦接所述功率MOS管的漏極、輸出端適于基于所述功率MOS管的輸出電壓而選擇性地輸出過流標志。

11.根據權利要求10所述的過流檢測和保護電路，其特征在于，所述標志產生模塊包括控制電路、檢測MOS管、輸出MOS管和第三電阻，其中，所述檢測MOS管的柵極耦接所述控制電路、源極耦接所述輸出MOS管的柵極、漏極耦接所述功率MOS管的漏極，所述輸出MOS管的柵極耦接所述第三電阻的第一端、源極耦接所述第三電阻的第二端、漏極適于選擇性地輸出所述過流標志，所述第三電阻的第二端耦接地。