[實用新型]一種智能低邊功率開關的控制電路及芯片

有效

• 申請號: 202022825816.1
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN214707671U
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 閆兆文;汪西虎;姚和平;唐威;蘇海偉
• 申請（專利權）人: 上海維安半導體有限公司
• 主分類號: H03K17/08
• 分類號: H03K17/08;H03K17/081;H03K17/082
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 黨蕾

本實用新型涉及電路技術領域，尤其涉及一種智能低邊功率開關的控制電路及芯片，其中，包括：第一NMOS管；第二NMOS管，其源極連接第一電阻后與第一NMOS管的源極并聯接地，其與第一NMOS管的漏極并聯至第一節點后連接負載，控制端并聯至第二節點后通過第二電阻連接電壓輸入端；防護模塊，并聯于電壓輸入端與地之間；過溫保護模塊，并聯于第二節點與地之間；限流模塊，并聯于第二節點與地之間，并設置檢測端連接第二NMOS管的源極；過壓保護模塊，并聯于第一節點與第二節點之間；鉗壓模塊，并聯于第一節點與地之間。有益效果：解決第一NMOS管在關斷瞬間因高電感負荷產生的能量發生單脈沖雪崩能量擊穿而損壞的問題，具有高可靠性。

技術領域

本實用新型涉及電路技術領域，尤其涉及一種智能低邊功率開關的控制電路及芯片。

背景技術

智能功率開關集成電路作為新一代的電力電子技術，旨在將所有的高壓功率器件與低壓電路集成在同一芯片上，不僅能提高芯片的整體性能，而且能夠降低生產成本。

目前，市場上的智能功率開關大多是集過流保護、過壓保護、過溫保護為一體的功率開關，其廣泛應用于家用電器、汽車電子和工業控制電子領域。然而，這些智能功率開關的保護功能還不足以滿足汽車電子和工業控制電子的需要，并且其整體體積較大，生產成本也較高。尤其是汽車電子經常應用于電壓瞬變、高能以及高電感負荷以及眾多外部鏈接和人類干擾等苛刻條件下，這對智能功率開關高耐壓、高性能以及高可靠性提出了新的需求。例如，隨著人們對汽車電子響應速度的要求增加，當智能功率開關應用在高電感負荷上，過快的開關相應速度會產生高脈沖電壓，使得功率器件發生雪崩擊穿，短時間內功率器件區域電流集中，容易導致區域溫度迅速上升而燒毀器件的問題。因此，針對上述問題，成文本領域技術人員亟待解決的難題。

實用新型內容

針對現有技術中存在的上述問題，現提供一種智能低邊功率開關的控制電路及芯片。

具體技術方案如下：

本實用新型提供一種智能低邊功率開關的控制電路，其中，包括：

一第一NMOS管；

一第二NMOS管，所述第二NMOS管的源極連接一第一電阻后與所述第一NMOS管的源極并聯接地，所述第二NMOS管及所述第一NMOS管的漏極并聯至一第一節點后連接至一負載外接端，控制端的柵極連接一第六電阻以及一第七電阻并最終并聯至一第二節點后通過一第二電阻連接一電壓輸入端；

一防護模塊，并聯于所述電壓輸入端與地之間，用以進行靜電防護；

一過溫保護模塊，并聯于所述第二節點與地之間，用以當工作溫度達到一預設溫度時，關斷所述第一NMOS管的控制端的工作電流；

一限流模塊，并聯于所述第二節點與地之間，并設置一第六NMOS管和所述第二NMOS管，所述第六NMOS管的柵極與所述第二NMOS管的源極連接，所述第六NMOS管的漏極與所述第一NMOS管的柵極連接，用以當所述電流采樣第二NMOS管采集到的電流超過一預設電電流時所述第六 NMOS開啟，給所述第一NMOS管柵極放電，從而限制所述第一NMOS管的的輸出電流；

一過壓保護模塊，并聯于所述所述第一節點與所述地之間，設置一第四齊納二極管，用以當所述第一NMOS管漏極電壓超過預設電壓時，拉低所述第一NMOS管柵極電壓，關斷所述第一NMOS管；

一鉗壓模塊，并聯于所述第一節點與地之間，用以當所述當加在所述第一NMOS管的漏極與地之間的電壓高于鉗壓模塊預設的電壓時，鉗壓模塊被開啟，將加在所述第一NMOS管漏源兩端的電壓鉗位在預設電壓值，第一NMOS管避免發生漏源擊穿。

優選的，所述防護模塊包括：

一第一PNP管，所述第一PNP管的發射極連接至所述電壓輸入端，所述第一PNP管的基極短接至所述第一PNP管的發射極，所述第一PNP管的集電極接地。