[發(fā)明專利]一種芯片過(guò)流保護(hù)電路及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011635957.5
• 申請(qǐng)日: 2020-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114696299A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚維;代云啟;房后林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 科大國(guó)盾量子技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): H02H7/20
• 分類號(hào): H02H7/20;H02H9/02;H02H3/08
• 代理公司: 合肥市浩智運(yùn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 鄭浩

1.一種芯片過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于，應(yīng)用于目標(biāo)芯片(7)，包括：功率MOS管(1)、電流檢測(cè)單元(2)、限流閾值自適應(yīng)反饋單元(3)、遲滯比較單元(4)以及直流供電電源(5)；功率MOS管(1)的漏極接直流供電電源(5)，功率MOS管(1)的源極接電流檢測(cè)單元(2)的輸入端，功率MOS管(1)的柵極連接到限流閾值自適應(yīng)反饋單元(3)的輸出端；限流閾值自適應(yīng)反饋單元(3)的一個(gè)輸入端連接在功率MOS管(1)的源極，限流閾值自適應(yīng)反饋單元(3)的另一個(gè)輸入端與電流檢測(cè)單元(2)的一個(gè)輸出端連接，電流檢測(cè)單元(2)的另一個(gè)輸出端與目標(biāo)芯片(7)連接；如果目標(biāo)芯片(7)工作電流過(guò)大，通過(guò)電流檢測(cè)單元(2)和限流閾值自適應(yīng)反饋單元(3)組成的反饋網(wǎng)絡(luò)，控制功率MOS管(1)的漏極和源極間的導(dǎo)通電阻增大，從而增大漏極和源極間的電壓，達(dá)到降低目標(biāo)芯片(7)電壓的目的。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種芯片過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于，還包括控制器(6)，遲滯比較單元(4)的輸出端與控制器(6)的輸入端連接，控制器(6)的輸出端與直流供電電源(5)的輸出使能腳連接，控制器接收到來(lái)自遲滯比較單元(4)的過(guò)流指示信號(hào)，通過(guò)控制器(6)執(zhí)行直流供電電源(5)斷電。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種芯片過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于，所述的電流檢測(cè)單元(2)包括SHUNT電阻R1以及比較器芯片A1，SHUNT電阻R1的一端作為電流檢測(cè)單元(2)的輸入端連接在功率MOS管(1)的源極，SHUNT電阻R1的另一端與目標(biāo)芯片(7)連接，比較器芯片A1的兩個(gè)輸入端分別接在SHUNT電阻R1的兩端，比較器芯片A1的輸出端連接在限流閾值自適應(yīng)反饋單元(3)的輸入端。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種芯片過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于，所述的限流閾值自適應(yīng)反饋單元(3)包括電阻分壓網(wǎng)絡(luò)(31)以及運(yùn)算放大器A2，電阻分壓網(wǎng)絡(luò)(31)的輸入端作為限流閾值自適應(yīng)反饋單元(3)的第一輸入端，連接功率MOS管(1)的源極，運(yùn)算放大器A2的反相輸入端作為限流閾值自適應(yīng)反饋單元(3)的第二輸入端，連接比較器芯片A1的輸出端，運(yùn)算放大器A2的正相輸入端與電阻分壓網(wǎng)絡(luò)(31)的輸出端連接，電阻分壓網(wǎng)絡(luò)(31)輸出限流閾值電壓Vth至運(yùn)算放大器A2的正相輸入端。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種芯片過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于，所述的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)(31)包括電阻R2、電阻R3、電阻R4；電阻R2、電阻R3、電阻R4構(gòu)成“Y”型結(jié)構(gòu)，電阻R2與電阻R4串聯(lián)后，電阻R2的非串聯(lián)端連接在功率MOS管(1)的源極與SHUNT電阻R1之間，電阻R4的非串聯(lián)端連接在運(yùn)算放大器A2的正相輸入端；電阻R3的一端連接在電阻R2與電阻R4串聯(lián)公共點(diǎn)，另一端接VDD電源。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種芯片過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于，所述的遲滯比較單元(4)包括電阻R5、電阻R6以及運(yùn)算放大器A3；運(yùn)算放大器A3的反相輸入端連接在運(yùn)算放大器A2的輸出端，運(yùn)算放大器A3的正相輸入端連接電阻R5的一端，電阻R5的另一端作為參考電壓輸入端；電阻R6的一端連接在運(yùn)算放大器A3的正相輸入端，另一端連接在運(yùn)算放大器A3的輸出端。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種芯片過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于，所述的目標(biāo)芯片(7)是功放芯片、控制器芯片或者光電器件芯片。

8.一種采用權(quán)利要求1-7所述的芯片過(guò)流保護(hù)電路的芯片過(guò)流保護(hù)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：電流檢測(cè)單元(2)實(shí)時(shí)檢測(cè)流至目標(biāo)芯片(7)的工作電流，如果工作電流在正常范圍內(nèi)，功率MOS管(1)飽和導(dǎo)通，目標(biāo)芯片(7)正常；

步驟S2：如果工作電流過(guò)大，通過(guò)電流檢測(cè)單元(2)和限流閾值自適應(yīng)反饋單元(3)組成的反饋網(wǎng)絡(luò)，控制功率MOS管(1)的漏極和源極間的導(dǎo)通電阻增大，從而增大漏極和源極間的電壓，降低目標(biāo)芯片(7)的電壓。