CN102057574B - 负载电路的过电流保护装置 - Google Patents

Abstract

一种能够以高精度检测过电流而不受半导体元件(T1)的导通电阻的偏差±ΔRon影响的负载电路的过电流保护装置。假定电阻器R3与电阻器R1之间的比率(R3/R1)是放大系数m，由电阻器R4、R5生成的判定电压是V4，而MOSFET(T1)的导通电阻的平均值是Ron，负载电路的过电流保护装置控制流经电阻器R3的电流I3或者流经电阻器R5的电流IR5，使得当具有电流值(V4/m/Ron)的电流流入到MOSFET(T1)时，比较器CMP1的输出信号反转。例如，当导通电阻的偏差±ΔRon具有正值时，通过从流经R1的电流I1中减去与该偏差±ΔRon成比例的电流而生成电流I3，或者通过使流经R4的电流IR4加上与该偏差±ΔRon成比例的电流而生成电流I5。相反地，当导通电阻的偏差±ΔRon具有负值时，通过使与该偏差±ΔRon成比例的电流ΔI1与电流I1相加而生成电流I3，或者通过从电流IR4中减去与该偏差±ΔRon成比例的电流而生成电流IR5。

Description

负载电路的过电流保护装置

技术领域

本发明涉及一种过电流保护装置，当过电流流经负载电路时该过电流保护装置检测该过电流并且保护该负载电路，并且具体地，涉及一种避免由于半导体元件的导通电阻的偏差(变化)而引起检测精度的下降的技术。 

背景技术

例如，诸如安装在车辆上的各种灯、电机等的负载经由半导体元件而连接于蓄电池(电源)，从而通过切换相应半导体元件的导通/关断状态来分别控制各负载的工作。由于负载电路或连接于该负载电路的各种电路的故障或者运转不良等，过电流可能流入到由该蓄电池、半导体元件和负载构造而成的负载电路中。当过电流流动时，产生半导体元件过热而且连接于各负载与电源之间的线束也过热的问题。因而，已经提出了各种过电流保护装置，每种过电流保护装置都被设置成当发生过电流时立即检测过电流，从而切断流入到负载电路中的电流。 

图3是示出了具有现有技术的过电流保护装置的负载电路的构造的电路图。如图3所示，该负载电路包括由蓄电池VB、作为半导体元件的MOSFET(T101)以及诸如灯或者电机的负载RL所形成的串联电路。MOSFET(T101)的栅极经由电阻器R110连接于驱动电路101。因而，该MOSFET(T101)响应于从驱动电路101输出的驱动信号而被导通和关断，从而使负载RL在驱动状态与停止状态之间切换。 

MOSFET(T101)的漏极经由电阻器R104和R105的串联电路而接地，并且还经由电阻器R101、晶体管T102和电阻器R103的串联电 路与而接地。晶体管T102与电阻器R101之间的连接点连接于放大器AMP101的反相输入端子，而该放大器AMP101的非反相输入端子连接于MOSFET(T101)的源极。此外，放大器AMP101的输出端子连接于晶体管T102的栅极。 

此外，晶体管(T102)与电阻器R103之间的连接点(电压V3)连接于比较器CMP101的反相输入端子，而电阻器R104与R105之间的连接点(电压V4)连接于比较器CMP101的非反相输入端子。 

当MOSFET(T101)导通并且电流ID流入到负载电路中的时候，电流I1流入到电阻器R101、晶体管T102和电阻器R103的串联电路中。在这种情况下，放大器AMP101控制流入到晶体管T102中的电流I 1，使得MOSFET(T101)的漏-源电压Vds变成与电阻器R101两端所产生的电压相同。 

因而，在电阻器R103处产生的电压V3变成通过将电压Vds乘以m(m＝R103/R101)所获得的值。放大的电压V3被输入到比较器CMP101的反相输入端子。通过电压V1被电阻器R104和R105分压所获得的电压V4被输入到比较器CMP101的非反相输入端子，作为过电流判定电压。当负载电流ID变成过电流状态时，电压Vds变大，并且因此电压V3变得比电压V4大。因而，由于比较器CMP101的输出状态被反相，所以检测到过电流状态。 

假设MOSFET(T101)的漏电压是V1，其源电压是V2，其导通电阻是Ron，而导通电阻的偏差是±ΔRon，则电压Vds由下面的表达式(1)来表示。 

Vds＝V1-V2＝(Ron±ΔRon)*ID    -------------(1) 

因而，电压V3由下面的表达式(2)来表示。 

V3＝R103*I1 

＝(R103/R101)*R101*I1 

＝m*ID(Ron±ΔRon)   -------------(2) 

因而，由于电压V3包含由(±ΔRon*ID)乘以m所获得的电压，所以该电压引起负载电流检测值的变化。 

假设被检测为过电流的负载电流ID的值是Iovc(下文中，称作为“过电流检测值”)，则获得了下面的表达式(3)。 

V3＝m*(Ron*Iovc±ΔRon*Iovc)＝V4  -------------(3) 

当重写表达式(3)的时候，可以获得下面的表达式(4)。 

Iovc＝V4/m/Ron±ΔRon/Ron*Iovc    -------------(4) 

当MOSFET(T101)的导通电阻Ron中不包含偏差±ΔRon(即，ΔRon＝0)时，过电流检测值Iovc变成由电压V4、电阻器R101、电阻器R103和导通电阻Ron确定的常数。然而，当MOSFET(T101)的导通电阻Ron中包含偏差±ΔRon时，所述过电流检测值改变并且改变值为“±ΔRon/Ron*Iovc”。由于该偏差ΔRon而引起的改变与过电流检测值Iovc成比例。 

总的来说，ΔRon/Ron的值达到从0.2到0.3的范围，当将电压Vds视作为电流敏感元件(current sensor)时，这大大降低了检测精度。因而，通过任何装置来避免该偏差ΔRon的影响的需求与日俱增。 

此外，在改变半导体元件(图3情况下的MOSFET)的种类的情况下，由于半导体元件的导通电阻改变，所以为了获得目标过电流检 测值Iovc必须改变判定电压V4。因而，在用于控制半导体元件的电路形成为集成电路的情况下，用于设定判定电压V4的电阻R104、R105必须不设置在集成电路内，而是必须设置在IC外部。结果，IC需要用于与电阻器R104、R105连接的专用端子，这导致了占用空间和成本的增加。 

此外，例如，已知JP-A-2002-353794(专利文献1)是现有技术中通过避免MOSFET(T101)的导通电阻Ron的偏差±ΔRon的影响来检测过电流的一个实例。该专利文献1中描述的技术涉及一种过电流保护装置，该过电流保护装置倾向于在发生完全短路的时刻确定地切断电路，而不是倾向于当电流流入到负载RL中时确定地检测过电流判定值Iovc的电流。 

现有技术文献 

专利文献 

日本专利文献1：JP-A-2002-353794 

发明内容

本发明要解决的问题 

如上所述，现有技术的负载电路的过电流保护装置具有以下问题：当在半导体元件(MOSFET)的导通电阻Ron中存在偏差±ΔRon时，该偏差影响过电流判定值Iovc，并且因此不能基于准确的过电流判定值Iovc来切断电路。 

为了解决现有技术的该问题而创造了本发明，并且本发明的目的是提供一种负载电路的过电流保护装置，该过电流保护装置能够在检测过电流时避免半导体元件的导通电阻Ron的偏差±ΔRon的影响，并且因此能够根据准确的过电流判定值Iovc来切断负载电路，此外，通过设置过电流判定电压的校正装置，该过电流保护装置能够将过电流 判定电压电路设置在IC内。 

解决问题的方法 

(1)为了实现上述目的，根据本发明的负载电路的过电流保护装置是用于保护负载电路免遭过电流的过电流保护装置，该负载电路包括电源、负载和设置在该电源和该负载之间的第一半导体元件(T1)，第一半导体元件(T1)的第一主电极连接于电源的正极端子，而该第一半导体元件(T1)的第二主电极经由所述负载而连接于电源的负极端子，该过电流保护装置包括： 

放大部(AMP1)，包括与第一半导体元件(T1)的第二主电极相连的非反相端子； 

第一电阻器(R1)，包括与第一半导体元件(T1)的第一主电极相连的一端，以及与放大部(AMP1)的反相端子相连的另一端； 

第三电阻器(R3)； 

第二半导体元件(T2)，包括第一主电极、第二主电极和控制电极，该第一主电极经由第三电阻器(R3)接地，该第二主电极连接于一点，该点是第一电阻器(R1)与放大部的反相端子之间的连接点，而该控制电极连接于放大部的输出端子；以及 

比较器(CMP1)，包括一个输入端子和另一个输入端子，该一个输入端子被施加有在第二半导体元件(T2)与第三电阻器(R3)之间的连接点(点e)处的电压(V3)，而该另一个输入端子被施加有判定电压(V4)，该判定电压(V4)是通过对第一半导体元件(T1)的第一主电极的电压(V1)以电阻比(R4∶R5)分压而产生的， 

其中，在具有电流值(V4/m/Ron)的电流流入到第一半导体元件(T1)，并且导通电阻大于导通电阻平均值(Ron)的情况下，通过在点a处从流经第一电阻器的电流(I1)中减去与导通电阻的偏差(ΔRon)成比例的电流(ΔI1)所获得的电流流经第三电阻器，使得比较器(CMP1)的输出信号反转，其中所述值(m)是通过将第三电阻器(R3)的电阻值除以第一电阻器(R1)的电阻值所获得的，所述电流值(V4/m/Ron)是通过用判定电压(V4)除以值(m)再除以第 一半导体元件(T1)的导通电阻的平均值(Ron)而获得的。 

(2)为了实现上述目的，根据本发明的负载电路的过电流保护装置是用于保护负载电流免遭过电流的过电流保护装置，该负载电路包括：电源、负载和设置在该电源和负载之间的第一半导体元件(T1)；第一半导体元件(T1)的第一主电极连接于电源的正极端子，而该第一半导体元件(T1)的第二主电极经由所述负载而连接于电源的负极端子，所述过电流保护装置包括： 

放大部(AMP1)，包括与第一半导体元件(T1)的第二主电极相连的非反相端子； 

第一电阻器(R1)，包括与第一半导体元件(T1)的第一主电极相连的一端，以及与放大部(AMP1)的反相端子相连的另一端； 

第三电阻器(R3)； 

第二半导体元件(T2)，包括第一主电极、第二主电极和控制电极，第一主电极经由第三电阻器(R3)而接地，第二主电极连接于一点，该点是第一电阻器(R1)与放大部的反相端子之间的连接点，而控制电极连接于放大部的输出端子；以及 

比较器(CMP1)，包括一个输入端子和另一个输入端子，该一个输入端子被施加有在第二半导体元件(T2)与第三电阻器(R3)之间的连接点(点e)处的电压(V3)，而该另一个输入端子被施加有判定电压(V4)，该判定电压(V4)是通过对第一半导体元件(T1)的第一主电极的电压(V1)以电阻比(R4∶R5)分压而产生的， 

其中，在具有电流值(V4/m/Ron)的电流流入到第一半导体元件(T1)，并且导通电阻小于导通电阻平均值(Ron)的情况下，通过在点a处使与导通电阻的偏差(ΔRon)成比例的电流(ΔI1)与流经第一电阻器的电流(I1)相加所获得的电流流经第三电阻器，使得比较器(CMP1)的输出信号反转，其中所述值(m)是通过将第三电阻器(R3)的电阻值除以第一电阻器(R1)的电阻值所获得的，所述电流值(V4/m/Ron)是通过用判定电压(V4)除以值(m)再除以第一半导体元件(T1)的导通电阻的平均值(Ron)而获得的。 

(3)根据上面构造(1)的负载电路的过电流保护装置，还包括： 

第七电阻器(R7)，包括与电源的正极端子(点d)相连的一端； 

第三半导体元件(T3)，包括与所述第七电阻器(R7)的另一端相连的第二主电极，以及与放大部(AMP1)的输出端子相连的控制电极；以及 

第四半导体元件(T4)，包括与第三半导体元件的第一主电极相连的第一主电极和控制电极，以及接地的第二电极， 

其中，当第一半导体元件(T1)的导通电阻大于导通电阻平均值时，产生与流入该第一半导体元件的电流(ID)成比例的电流(I4)，并且利用该电流(I4)产生了与偏差成比例的电流(ΔI1(＝I5))。 

(4)根据上述构造(2)的负载电路的过电流保护装置，还包括： 

第七电阻器(R7)，包括与电源的正极端子(点d)相连的一端； 

第八电阻器(R8)，包括与点d相连的一端； 

第三半导体元件(T3)，包括与第七电阻器(R7)的另一端相连的第二主电极以及与放大部(AMP1)的输出端子相连的控制电极；以及 

第四半导体元件(T4)，包括与第三半导体元件的第一主电极相连的第一主电极和控制电极，以及接地的第二电极， 

第六半导体元件(T6)，连接第八电阻器(R8)的另一端与点a， 

其中，当第一半导体元件(T1)的导通电阻小于导通电阻平均值(Ron)时，将第六半导体元件(T6)控制为导通，并且通过将电流(I6-I5)与流经第一电阻器的电流(I1)相加而得到的电流(I1+I6-I5)流入到第三电阻器中，该电流(I6-I5)是通过从流经第八电阻器(R8)的电流(I6)中减去与流经第四半导体元件(T4)的电流(I4)成比例的电流(I5)所得到的。 

(5)为了实现上述目的，根据本发明的负载电路的过电流保护装置是用于保护负载电路免遭过电流的过电流保护装置，该负载电路包 括电源、负载和设置在电源与负载之间的第一半导体元件(T1)，该第一半导体元件(T1)的第一主电极连接于电源的正极端子，而该第一半导体元件(T1)的第二主电极经由所述负载而连接于电源的负极端子，该过电流保护装置包括： 

放大部(AMP1)，包括与第一半导体元件(T1)的第二主电极相连的非反相端子； 

第一电阻器(R1)，包括与第一半导体元件(T1)的第一主电极相连的一端，以及与放大部(AMP1)的反相端子相连的另一端； 

第三电阻器(R3)； 

第四电阻器(R4)，包括与电源的端子(点d)相连的一端； 

第五电阻器(R5)，包括与第四电阻器的另一端相连的一端，以及接地的另一端； 

第二半导体元件(T2)，包括第一主电极、第二主电极和控制电极，该第一主电极经由第三电阻器(R3)而接地，该第二主电极连接于一点，该点是第一电阻器(R1)与放大部的反相端子之间的连接点，而该控制电极连接于放大部的输出端子；以及 

比较器(CMP1)，包括一个输入端子和另一个输入端子，该一个输入端子被施加有在第二半导体元件(T2)与第三电阻器(R3)之间的连接点(点e)处的电压(V3)，而在第四电阻器与第五电阻器之间的连接点点f处的电压(V4)作为判定电压被施加到所述另一个输入端子， 

其中，在具有电流值(V4/m/Ron)的电流流入到第一半导体元件(T1)中，并且导通电阻小于导通电阻的平均值(Ron)的情况下，通过在点f处从流经第四电阻器(R4)的电流(IR4)中减去与导通电阻的偏差(ΔRon)成比例的电流(I10)所获得的电流(IR4-I10)流经第五电阻器(R5)，使得比较器(CMP1)的输出信号反转，其中所述值(m)是通过将所述第三电阻器(R3)的电阻值除以所述第一电阻器(R1)的电阻值所获得的，所述电流值(V4/m/Ron)是通过用判定电压(V4)除以值(m)再除以所述第一半导体元件(T1)的导通电阻的平均值(Ron)而获得的。 

(6)为了实现上述目的，根据本发明的负载电路的过电流保护装置是用于保护负载电路免遭过电流的过电流保护装置，该负载电路包括电源、负载和设置在电源与负载之间的第一半导体元件(T1)，该第一半导体元件(T1)的第一主电极连接于电源的正极端子，该第一半导体元件(T1)的第二主电极经由所述负载而连接于电源的负极端子，该过电流保护装置包括： 

放大部(AMP1)，包括与第一半导体元件(T1)的第二主电极相连的非反相端子； 

第一电阻器(R1)，包括与第一半导体元件(T1)的第一主电极相连的一端，以及与放大部(AMP1)的反相端子相连的另一端； 

第三电阻器(R3)； 

第四电阻器(R4)，包括与电源的端子(点d)相连的一端； 

第五电阻器(R5)，包括与第四电阻器的另一端相连的一端，以及接地的另一端； 

第二半导体元件(T2)，包括第一主电极、第二主电极和控制电极，该第一主电极经由第三电阻器(R3)而接地，该第二主电极连接于一点，该点是第一电阻器(R1)与放大部的反相端子之间的连接点，而该控制电极连接于放大部的输出端子；以及 

比较器(CMP1)，包括一个输入端子和另一个输入端子，该一个输入端子被施加有在第二半导体元件(T2)与第三电阻器(R3)之间的连接点(点e)处的电压(V3)，而在第四电阻器与第五电阻器之间的连接点点f处的电压(V4)作为判定电压被施加到所述另一个输入端子， 

其中，在具有电流值(V4/m/Ron)的电流流入到第一半导体元件(T1)，并且导通电阻大于导通电阻平均值(Ron)的情况下，通过在点f处使与导通电阻的偏差(ΔRon)成比例的电流(I11-I10)与流经第四电阻器(R4)的电流相加所获得的电流(IR4+I11-I10)流经第五电阻器(R5)，使得比较器(CMP1)的输出信号反转，其中所述值(m)是通过将所述第三电阻器(R3)的电阻值除以所述第一电阻器 (R1)的电阻值所获得的，所述电流值(V4/m/Ron)是通过用判定电压(V4)除以值(m)再除以所述第一半导体元件(T1)的导通电阻的平均值(Ron)而获得的。 

(7)根据上面构造(5)的负载电路的过电流保护装置，还包括： 

第十一电阻器(R11)，包括与电源的输出端子(点d)相连的一端； 

第八半导体元件(T8)，包括与第十一电阻器(R11)的另一端相连的第二主电极，以及与点f连接的控制电极；以及 

第九半导体元件(T9)，包括与第八半导体元件的第一主电极相连的第一主电极和控制电极，以及接地的第二电极， 

其中，当第一半导体元件(T1)的导通电阻小于导通电阻平均值(Ron)时，产生与流入到第四电阻器(R4)的电流(IR4)成比例的电流(I9)，并且利用电流(I9)产生了与偏差(ΔRon)成比例的电流(I10)。 

(8)根据上面构造(6)的负载电路的过电流保护装置，还包括： 

第十一电阻器(R11)，包括与电源的输出端子(点d)相连的一端； 

第十二电阻器(R12)，包括与电源的输出端子(点d)相连的一端； 

第八半导体元件(T8)，包括与第十一电阻器(R11)的另一端相连的第二主电极，以及与点f相连的控制电极；以及 

第九半导体元件(T9)，包括与第八半导体元件的第一主电极相连的第一主电极和控制电极，以及接地的第二电极， 

第十一半导体元件(T11)，连接第十二电阻器(R12)的另一端与点f， 

其中，当第一半导体元件(T1)的导通电阻大于导通电阻平均值(Ron)时，将第十一半导体元件控制为导通，并且通过从流经第十二电阻器(R12)的电流(I11)中减去流经第十半导体元件(T10)的电 流(I10)而产生电流(I11-I10)。 

(9)为了实现上述目的，根据本发明的负载电路的过电流保护装置是用于保护负载电路免遭过电流的过电流保护装置，将该负载电路布置成：第一半导体元件(T1)设置在电源与负载之间，该第一半导体元件(T1)的第一主电极连接于电源的正极端子，而该第一半导体元件(T1)的第二主电极经由所述负载而连接于电源的负极端子，其中： 

将第一半导体元件(T1)的第一主电极与第二主电极之间的电压与判定电压相比较，以判定流经该第一半导体元件(T1)的电流是否是过电流； 

判定电压是通过第一半导体元件(T1)的第一主电极与地之间的电压被第四电阻器(R4)和第五电阻器(R5)分压而生成的； 

检测第一半导体元件(T1)的第一主电极与第二主电极之间的电压的电路、生成判定电压的电路，以及将第一半导体元件(T1)的第一主电极与第二主电极之间的电压与判定电压相比较的比较器(CMP1)包含在同一集成电路中；并且 

在当被判定为过电流的电流流经第一半导体元件(T1)时，比较器(CMP1)的输出没有反转的情况下，校正该判定电压，使得通过增加或减小流经判定值电路的第四电阻器(R4)或第五电阻器(R5)的电流来使比较器(CMP1)的输出反转。 

本发明的效果 

根据具有上述构造(1)或(2)的本发明，当相对于第一半导体元件(T1)的导通电阻的平均值Ron存在偏差±ΔRon时，以产生由该偏差±ΔRon引起的变化值ΔI1并且从流经第一电阻器(R1)的电流I1中减去该变化值ΔI1或者使流经第一电阻器(R1)的该电流I1与该变化值ΔI1相加的方式，来校正由于该偏差±ΔRon的存在而引起的过电流检测值的变化。因而，能够通过高精度地检测流入到负载电路中的过电流来切断电路。结果，由于不必考虑过电流的流动而将电线设定 成具有大直径，所以可以使得用于负载电路的电线的直径是小的。 

根据具有上述构造(3)或(4)的本发明，当偏差±ΔRon具有正值时，产生与负载电流ID成比例的电流I4，然后利用该电流I4产生了与变化量ΔI1对应的电流I5，并且从电流I1中减去该电流I5。另一方面，当偏差±ΔRon具有负值时，通过使电流I6流经第八电阻器(R8)而产生电流I1+I6，并且还从其减去电流I5，从而实质上是将变化量ΔI1与电流I1相加。因而，能够高精度地控制电流。 

根据具有上述构造(5)或(6)的本发明，通过将流经第五电阻器(R5)的电流设定为可变的来改变在第四电阻器(R4)与第五电阻器(R5)之间的连接点处产生的判定电压V4。因而，当由于半导体元件(T1)的导通电阻的变化而需要改变判定电压V4时，可以通过调节流经电阻器(R5)的电流来将判定电压V4改变为期望值。换句话说，当半导体元件(T1)的导通电阻向着小值变化时，从点f减去电流I10，以减小流经第五电阻器(R5)的电流，从而能够使判定电压V4减小。相反地，当第一半导体元件(T1)向着大值变化时，将电流I11-I10追加到点f，以增大流经第五电阻器(R5)的电流，从而能够使判定电压V4增大。因而，能够以高精度检测流入到负载中的过电流。此外，由于能够将生成判定电压V4所需要的第四电阻器(R4)和第五电阻器(R5)并入到IC中，所以能够实现装置的小型化和降低成本。 

根据具有上述构造(7)或(8)的本发明，在第一半导体元件的导通电阻小于平均值(Ron)的情况下，为了产生与此刻的偏差(ΔRon)成比例的电流I10，产生与负载电流ID成比例的电流I9，并且利用该电流I9而生成电流I10。然后，从流经第四电阻(R4)的电流IR4中减去电流I10。另一方面，在第一半导体元件的导通电阻大于平均值(Ron)的情况下，使电流I11与电流IR4相加，并且从其结果中减去电流I10，从而实质上是将期望电流(I11-I10)与电流IR4相加。因而，即使当半导体元件的导通电阻变化时，也能够以高精度进行电流 控制。 

根据具有上述构造(9)的本发明，检测第一半导体元件(T1)的第一主电极和第二主电极之间的电压的电路、生成判定电压的电路，以及将第一半导体元件(T1)的第一主电极和第二主电极之间的电压与判定电压相比较的比较器(CMP1)包含在同一集成电路中。此外，在当被判定为过电流的电流流经第一半导体元件(T1)时，比较器(CMP1)的输出没有反转的情况下，调节流经第四电阻器或第五电阻器的电流，使得比较器(CMP1)的输出反转。因而，即使在导通电阻Ron具有偏差的情况下，也能够确定地检测负载电路的过电流而不受该偏差的影响。 

附图说明

图1是示出了根据本发明的第一实施例的过电流保护装置和负载电路的电路图。 

图2是示出了根据本发明的第二实施例的过电流保护装置和负载电路的电路图。 

图3是示出了现有技术的过电流保护装置和负载电路的构造的电路。 

符号说明 

10   驱动电路 

VB   电池(电源) 

RL   负载 

CMP1 比较器 

AMP1 放大器(放大部) 

T1   MOSFET(第一半导体元件) 

具体实施方式

下文中，将参考附图来说明根据本发明的各实施例。图1是示出了根据本发明的第一实施例的过电流保护装置和负载电路的电路图。如图1所示，负载电路包括由蓄电池VB、作为半导体元件的MOSFET(T1)和诸如灯或电机的负载RL形成的串联电路。MOSFET(T1)的栅极(控制电极)经由电阻器R10连接于驱动电路10。因而，MOSFET(T1)针对从驱动电路10输出的驱动信号而被导通和关断，从而使负载RL在驱动状态和停止状态之间切换。 

MOSFET(T1)的漏极(第一主电极)(点d：电压V1)经由电阻器R4(例如，112[KΩ])与R5(例如，8[KΩ])的串联电路而接地。此外，点d经由电阻器R1(例如，5[KΩ])、晶体管T2与电阻器R3(例如，100[KΩ])的串联电路而接地。晶体管T2与电阻器R1之间的连接点(点a：电压Va)连接于放大器AMP1(放大部)的反相输入端子。放大器AMP1的非反相输入端子连接于MOSFET(T1)的源极(第二主电极)(点c：电压V2)。此外，放大器AMP1的输出端子连接于晶体管T2的栅极。附图中各电阻器下面所示的数字分别表示其具体电阻值的实例。 

此外，晶体管T2与电阻器R3之间的连接点(点e：电压V3)连接于比较器CMP1的反相输入端子，而电阻器R4与R5之间的连接点(点f：电压V4)连接于比较器CMP1的非反相输入端子。 

此外，点d经由电阻器R7(例如，12.5[KΩ])、晶体管T3与晶体管T4的串联电路而接地。晶体管T3的栅极连接于放大器AMP1的输出端子。晶体管T4的漏极和栅极相连接(短路)，并且该连接点连接于晶体管T5的栅极和晶体管T3的漏极。此外，晶体管T5的漏极连接于点a，并且该晶体管T5的源极接地。因而，晶体管T4和T5构成了电流反射镜电路。 

此外，点d经由电阻器R9(例如，500[KΩ])与晶体管T7的串联电路而接地。该点d还经由电阻器R8(例如，12.5[KΩ])与晶体管T6的串联电路而连接于点a。晶体管T7的漏极连接于晶体管T6的栅极。 

接下来，将对于根据第一实施例的过电流保护装置的操作作出说明。首先，作为基本操作，将关于在MOSFET(T1)的导通电阻Ron的偏差ΔRon为零(ΔRon＝0)的情况下的操作作出说明。当通过从驱动电路10输出的驱动信号而使MOSFET(T1)导通时，负载电路ID流动以驱动负载RL。在这种情况下，放大器AMP1和晶体管T2工作，以便以使MOSFET(T1)的漏-源电压Vds与电阻器R1两端产生的电压一致的方式来控制电流I1。因而，在电阻器R3处产生的电压V3变成通过使电压Vds放大而获得的电压(例如，等于漏-源电压的20倍的电压)。比较器CMP1比较电压V3与判定电压V4。当V3大于V4时，由于比较器CMP1的输出信号从高电平反转为低电平，所以由于检测到了反转的输出信号而使MOSFET(T1)关断。因而，能够保护负载电路免遭过电流。 

接下来，将对于在MOSFET(T1)的导通电阻包含偏差±ΔRon的情况作出说明。该MOSFET(T1)的导通电阻的偏差±ΔRon表示与导通电阻平均值Ron的偏差，并且因此具有负值或正值。首先，将对于在该偏差±ΔRon具有正值的情况下校正检测电流值的变化的方法作出说明。 

当ΔRon大于0的时候，与导通电阻是平均值Ron的情况相比，流经电阻器R1的电流I1增大。假设增加量是ΔI1，并且MOSFET(T1)的漏电流是ID，那么电流I1由下面的表达式(5)表示。 

I1＝(Ron+ΔRon)*ID/R1 

＝Ron*ID/R1+ΔRon*ID/R1 

＝Ron*ID/R1+ΔI1   -------------(5) 

因而，得到了下面的表达式(6)。 

ΔI1＝ΔRon*ID/R1 -------------(6) 

为了消除ΔRon(＞0)的影响，要求流经电阻器R3的电流I3是通过从电流I1中减去变化值ΔI1所获得的电流(I1-ΔI1)。从表达式(6)中，可以理解的是，变化值ΔI1与电流ID成比例。因此，变化值ΔI1也与电流I1成比例。 

根据本实施例，以下述方式来构造电路，即，假定与平均导通电阻Ron的偏差ΔRon的最大值是ΔRonmax，并且与该ΔRonmax对应的变化值ΔI1表示为ΔI1max，生成值大于ΔI1max的基准电流，然后通过减小基准电流的值而产生了变化值ΔI1，并且从电流I1中减去这样产生的变化值ΔI1。换言之，当MOSFET(T1)的平均导通电阻Ron中含有偏差ΔRon(＞0)时，流经电阻器R1的电流I1并不反映由于偏差ΔRon的影响而引起的负载电流ID。因而，通过从电流I1中减去由于偏差ΔRon而产生的变化值ΔI1而获得的电流I3流经电阻器R3。在这种情况下，由于电流I3反映了负载电流ID，所以当负载电流ID变成过电流状态时，能够精确地进行检测。 

根据本实施例，电阻器R7、晶体管T3(P型MOSFET)与晶体管T4(N型MOSFET)的串联电路设置在电源V1(点d)与地之间。假定流经从点d经由R7、T3和T4到GND(地)的路径的电流是I4，并且将电阻器R7的值设定为使得I4大于ΔI1max。因而，将电阻器R7设定为满足下面的表达式(7)。 

R7＜R1*(I1/ΔI1max)   -------------(7) 

例如，如果ΔI1max/I1是0.3，那么需要将电阻器R7的值设定为等于或者小于(3.3*R1)。 

此外，将晶体管T3的沟道宽度设定为满足下面的表达式(8)， 使得晶体管T3的源电压变成与晶体管T2的源电压相等。 

(T3的沟道宽度)＝(T2的沟道宽度)*R1/R7  -------------(8) 

当如表达式(8)所表示的来设定晶体管T3的沟道宽度时，晶体管T3的源电压变成与晶体管T2的源电压Va相等，并且因此满足下面的表达式(9)。 

I4＝R1*I1/R7  -------------(9) 

从上述内容可知，大于电流ΔI1max的电流I4流经电阻器7。 

接下来，将对于产生电流的变化值ΔI1以及从电流I1中减去该变化值ΔI1的过程作出说明。在该实施例中，产生电流I4，然后利用由晶体管T4和晶体管T5(N型MOSFET)构造而成的电流反射镜电路来生成从电流I1分支的电流I5，并且该电流I5被设定为与变化值ΔI1相等。下文中，将对其进行详细说明。 

如图1所示，晶体管T5的栅极连接于晶体管T4的栅极，晶体管T5的源极接地，而晶体管T5的漏极连接于点a。 

流经晶体管T5的电流I5是待校正的电流的变化值ΔI1，并且将电流反射镜的沟道宽度比α控制成满足下面的表达式(10)。 

ΔI1＝I5＝α*I4  -------------(10) 

沟道宽度比α是晶体管T4的沟道宽度与晶体管T5的沟道宽度之间的比率，并且由α＝(T5的沟道宽度)/(T4的沟道宽度)表示。 

控制沟道宽度比α的方法以下述方式进行，即，晶体管T5由多个并联设置的NMOS构造而成，并且通过控制置于ON状态中的NMOS的数目来控制晶体管T5的组合沟道宽度。当构成晶体管T5的所有NMOS都处于OFF状态中时，α变成零。当置于ON状态中的NMOS的数目增加并且其沟道宽度的总和等于晶体管T4的沟道宽度时，α变成1。 

关于在0＜α＜1的范围内的α，通过调节置于ON状态中的NMOS的数目来处理。并联设置的NMOS的数目越多，越改善分辨率，使得能够细微地改变由组合沟道宽度确定的沟道宽度比α。在表达式(10)中，还可以将沟道宽度比α设定为1或以上。由于通常各MOSFET(T1)的导通电阻的偏差Δ±Ron具有取决于待使用的各MOSFET的固有值，所以一旦确定了沟道宽度比α的时候，就可以永久地使用该值α。下文中，将说明实际的校正方法。 

首先，利用过电流判定电压V4(点f处的电压)、放大系数m(R3/R1)以及MOSFET(T1)的导通电阻平均值Ron来获得过电流判定值IDS。 

过电流判定值IDS是用于判定流入负载RL中的电流是过电流的电流值(切断电流)。如果当负载电流ID逐渐增大并且达到过电流判定值IDS时比较器CMP1的输出信号反转，则判定工作正常。当在图1所示的点e处的电压V3超过判定电压V4时，由于比较器CMP1的输出信号反转，所以获得了下面的表达式(11)。 

IDS＝V4/m/Ron  -------------(11) 

假设其值等于从表达式(11)获得的过电流判定值IDS的电流流入到MOSFET(T1)中。在这种情况下，如果将α设定为0，那么在“ΔRon＞0”的状态下，(Ron+ΔRon)变得比Ron更大。因此，由于V3变成大于V4，所以比较器CMP1的输出信号变成低电平。在这种状态下， 当沟道宽度比α从0逐渐增大时，流经晶体管T5的电流I5逐渐增大。由于流经电阻器R3的电流I3满足I3＝I1-I5的表达式，所以电压V3逐渐减小并且最终比较器CMP1的输出信号从低电平反转为高电平。将此时的沟道宽度比α设定为校正值。当利用该沟道宽度比α产生电流I5时，可以从流经电阻器R1的电流I1中减去用于校正由于存在偏差ΔRon(＞0)而引起的检测电流值的变化所需要的电流变化量ΔI1。即，成为可以使电流I1-ΔI1(＝I3)流入电阻器R3。 

以下述方式来执行将沟道宽度比α保持为特定值的方法，即，将EEPROM或闪存集成在IC中，并且将沟道宽度比α存储在该EEPROM或闪存中。当IC工作时，逻辑电路从存储器读取沟道宽度比α，并且在构成晶体管T5的多个NMOS之中导通与该α对应的预定数目的NMOS，从而产生电流I5。如上所述，对于在偏差ΔRon具有正值(ΔRon＞0)的情况下校正电流I1的方法作出了说明。 

接下来，将对于在偏差ΔRon具有负值(ΔRon＜0)的情况下校正电流I1的方法作出说明。在ΔRon＜0的情况下，流入电阻器R1中的电流变得比在MOSFET(T1)的导通电阻是平局值Ron的情况下的电流小。假定此时的电流减小量是-ΔI1。 

在这种情况下，由于流经电阻器R3的电流变得比ΔRon＝0的情况下的电流小，所以电压V3变得相对较小，从而使比较器CMP1的输出信号从高电平反转成低电平的负载电流ID变大。即，检测电流值(切断T1时的电流值)向大值变化。为了校正该变化，将电流I1的减小值(-ΔI1)与流经电阻器R3的电流I3相加就够了。 

仅仅通过上述校正电路(ΔRon＞0的情况下的校正电路)并不能实现校正。因而，在该实施例中，如图1所示，设置了电阻器R8、R9以及晶体管T6、T7。 

当将驱动电压施加到图1所示的晶体管T7的栅极(端子G7)，从而使晶体管T7导通时，由于晶体管T6的栅极接地，所以晶体管T6导通并且因此电流I6从点d经由R8和T6流向点a。将电阻器R8的值设定为使得I6变为与I4基本相等。 

由于追加了电流I6，所以流经电阻器R3的电流I3由下面的表达式(12)表示。 

I3＝I1-I5+I6 -------------(12) 

假定I5为0，即，α为0，电流I3变成通过将电流I6与电流I1相加而得到的电流(I1+I6)。此外，类似上述ΔRon＞0的情况，当将沟道宽度比α控制为使电流I5增加时，电流I3(＝I1+I6)减小。即，电流I3变成通过使I6-I5与电流I1相加而得到的电流(I1-I5+I6)。因而，当I6变成与I5相等时，由于待相加的电流变成零，所以电流I3变成与电流I1相等。换句话说，通过生成与负载电流ID成比例的电流I6，然后将电流I6与电流I1相加，然后调节电流I5并且从电流I6和电流I1的和中减去该调节了的电流I5，能够生成对于由偏差ΔRon(＜0)而引起的电流I1的变化所校正的电流I3。 

以这种方式，根据第一实施例的过电流保护装置，流经电阻器R3的电流I3以下述形式形成为不受偏差±ΔRon影响，即，产生由于存在导通电阻的偏差±ΔRon而产生的电流I1的变化值ΔI1，并且从流经电阻器R1的电流I1中减去该变化值ΔI1或者使该变化值ΔI1与流经电阻器R1的电流I1相加。因而，当流经负载电路的电流增大时，能够通过预定的过电流值来确定地切断电路，而不会受到MOSFET(T1)的导通电阻值Ron的偏差±ΔRon的影响。 

当偏差±ΔRon具有负值时，以使电流I6与电流I1相加并且从这样相加的电流(I1+I6)中减去电流I5的方式，产生了具有实质上通过使变化值ΔI1与电流I1相加而得到的值的电流I3。因而，在偏差±ΔRon为正值和负值的每种情况中，都能够确定地校正变化值ΔI1，并且因而能够精确地检测过电流。 

接下来，将说明本发明的第二实施例。图2是示出了根据本发明的第二实施例的负载电路的过电流保护装置的电路图。如图2所示，负载电路包括由蓄电池VB、作为半导体元件的MOSFET(T1)和诸如灯或电机的负载RL形成的串联电路。MOSFET(T1)的栅极(控制电极)经由电阻器R10连接于驱动电路10。因而，MOSFET(T1)针对从驱动电路10输出的驱动信号而被导通和关断，从而使负载RL在驱动状态和停止状态之间切换。 

MOSFET(T1)的漏极(点d：电压V1)经由电阻器R4(例如，112[KΩ])和R5(例如，8[KΩ])的串联电路而接地。此外，点d经由电阻器R1(例如，5[KΩ])、晶体管T2与电阻器R3(例如，100[KΩ])的串联电路而接地。晶体管T2与电阻器R1的连接点(点a：电压Va)连接于放大器AMP1(放大部)的反相输入端子。该放大器AMP1的非反相输入端子连接于MOSFET(T1)的源极(点c：电压V2)。此外，放大器AMP1的输出端子连接于晶体管T2的栅极。附图中各电阻器下面所示的数字分别表示其具体电阻值的实例。 

此外，晶体管T2与电阻器R3之间的连接点(点e：电压V3)连接于比较器CMP1的反相输入端子，而电阻器R4与R5之间的连接点(点f：电压V4)连接于该比较器CMP1的非反相输入端子。 

此外，点d经由电阻器R11(例如，100[KΩ])、晶体管T8(P型MOSFET)与晶体管T9(N型MOSFET)的串联电路而接地。晶体管T8的栅极连接于比较器CMP1的非反相输入端子(点f)。晶体管T9的漏极和栅极互相连接，并且其之间的连接点连接于晶体管T10(N型MOSFET)的栅极。此外，晶体管T10的漏极连接于点f，并且该晶 体管T5的源极接地。因而，晶体管T9和T10构成了电流反射镜电路。 

此外，点d经由电阻器R12(例如，100[KΩ])与晶体管T11的串联电路而连接于点f。该点d还经由电阻器R13(例如，500[KΩ])与晶体管T12的串联电路而接地。将流经从点d经由R11、T8和T9到GND的路径的电流认为是I9，并且将电阻器R11设定为与电阻器R4近似的值。 

下文中，将说明第二实施例的工作。由于晶体管8的源-栅电压小于电阻器R4的电压降，所以电流I9与流经电阻器R4的电流I4几乎成比例。 

流经晶体管T10的电流I10用于校正判定电压V4，并控制沟道宽度比β以满足下面的表达式(13)。 

I10＝β*I9  -------------(13) 

控制沟道宽度比β的技术原理与控制图1中的沟道宽度比α的相同。将说明利用该技术原理的实际校正方法。 

假定用来判定过电流的负载电流是IDS1，该IDS1流经MOSFET(T1)。如果将β设定为0并且导通电阻由于导通电阻的偏差±ΔRon或者半导体元件(MOSFET(T1))的更换而比目标值小，那么V4变得比V3大，所以比较器CMP1的输出变成高电平。当沟道宽度比β从0逐渐增大时，由于电流I10随着沟道宽度比的增大而增大，所以流入电阻器R5的电流IR5(IR5＝IR4-I10)减小，并且因此电压V4逐渐减小。然后，电压V4变得小于电压V3，从而比较器CMP的输出从高电平反转到低电平。将此时的沟道宽度比β设定为校正值。 

当利用该沟道宽度比β产生电流I10时，即使MOSFET(T1)的 导通电阻变化为相对于目标值较小的值，也能够校正过电流判定值以便与IDS1一致。即，即使MOSFET(T1)的导通电阻由于MOSFET(T1)的更换或者由于偏差ΔRon的负值而改变成相对于目标值较小的值，也能够使得过电流判定值与IDS1一致。 

接下来，将对于在导通电阻由于导通电阻的偏差±ΔRon或MOSFET(T1)的更换而相对于目标值变成更大的值的情况下的校正方法作出说明。在这种情况下，由于流经电阻器R3的电流相对于要判定过电流的电流值IDS1增大，所以电压V3也相对增大，从而在比较器CMP1的输出反转成低电平时的负载电流ID变得比IDS1小。即，检测电流值向着小值变化。为了校正该变化，需要增大电压V4。为此，需要在点f处追加电流，从而增大流经电阻器R5的电流IR5。由于不仅仅可以通过电流I10来实现电流的这种增大，所以本实施例中采用由图2所示的电阻器R12、R13和晶体管T11、T12所构成的电路。 

首先，当将正偏压施加于晶体管T12的栅极(端子G12)从而使该晶体管T12导通时，由于晶体管T11的栅极接地，所以该晶体管T11导通，从而电流I11流经从点d经由R12和T11到点f的路径。在这种情况下，将电阻器R12的值设定为使得I11与I9几乎相等。 

由于追加了电流I11，所以流经电阻器R5的电流IR5由下面的表达式(14)表示。 

IR5＝IR4-I10+I11 -------------(14) 

假定I10是0，即，β是0，则电流IR5变成作为电流IR4与电流I11的和的电流(IR4+I11)。当控制沟道宽度比β以增大电流I10时，追加到电流IR4的电流变成I11-I10。当I10变成与I11相等时，追加的电流变为零。换句话说，通过将与电流IR4成比例的电流I11-I10与电流IR4相加以及调节电流I10的量，即使导通电阻改变为更大的值也 能够将过电流判定值校正为与IDS1一致。无论引起导通电阻变化的原因是诸如导通电阻的偏差±ΔRon或是半导体元件(MOSFET(T1))的更换等等，都关于导通电阻的变化来进行这种校正。因此，即使当由于半导体元件的替换或者调换而引起导通电阻改变时，也能够正确地实现所述校正，使得将过电流判定值精确地设定为期望值。 

以这种方式，根据第二实施例的过电流保护装置，能够校正过电流判定值的变化，而与导通电阻的变化原因无关，即，无论该变化是由导通电阻的偏差±ΔRon引起的还是由半导体元件的改变引起的。因而，判定电压电路R4、R5能够设置在IC中。 

即，正常地，在制造诸如图1和图2所示的负载电路和过电流保护装置的情况下，除了MOSFET(T1)以及用于生成判定电压的电阻器R4、R5之外的组成元件包含在单个IC中。MOSFET(T1)设置在IC外部，以便应对该MOSFET(T1)的种类的改变。电阻器R4、R5设置在IC外部，原因是需要随着MOSFET(T1)的种类的改变来改变过电流判定值(电压V4)。即，当半导体元件的种类改变时，导通电阻一般变化，并且被判定为过电流的电流值也变化，因此判定过电流时的漏-源电压Vds变化。因而，由于需要改变判定电压(V4)，所以不是将R4和R5设置在IC内而是设置在该IC外部。 

相比之下，根据第二实施例的过电流保护装置，将该装置构造成改变判定电压V4，使得当被判定为过电流的电流流经负载RL时，比较器CMP1的输出信号反转。因而，因为能够在IC中设置电阻器R4、R5，所以可以简化电路构造，从而能够减小该装置的空间和成本。 

如上所述，尽管基于附图所示的实施例说明了根据本发明的负载电路的过电流保护装置，但是本发明并不限于此，并且各部分的结构可以由具有同样功能的任意结构来代替。 

例如，尽管在前述实施例中，将MOSFET(T1)用作为半导体元件的实例，但是本发明并不局限于此，并且因此可以采用其他半导体元件。 

尽管已经参考具体实施例说明了本发明，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以做各种变更和修改。 

本发明基于2008年6月5日提交的日本专利申请(日本专利申请No.2008-148344)，其内容通过引用的方式结合于此。 

工业实用性 

为了即使在半导体元件的导通电阻具有偏差的情况下也能确实地保护负载电路免遭过电流，本发明是十分有用的。 

Claims (9)

1.一种用于保护负载电路免遭过电流的过电流保护装置，该负载电路包括电源、负载和设置在该电源和该负载之间的第一MOSFET场效应管T1，所述第一MOSFET场效应管T1的漏极连接于所述电源的正极端子，而所述第一MOSFET场效应管T1的源极经由所述负载而连接于所述电源的负极端子，所述过电流保护装置包括：

放大部，该放大部包括与所述第一MOSFET场效应管T1的源极相连的非反相端子；

第一电阻器R1，该第一电阻器包括与所述第一MOSFET场效应管T1的漏极相连的一端，以及与所述放大部的反相端子相连的另一端；

第三电阻器R3；

第二MOSFET场效应管T2，该第二MOSFET场效应管包括漏极、源极和栅极，该漏极经由所述第三电阻器R3接地，该源极连接于一点，该点是所述第一电阻器R1与所述放大部的反相端子之间的连接点，而该栅极连接于所述放大部的输出端子；以及

比较器，该比较器包括一个输入端子和另一个输入端子，该一个输入端子被施加有在所述第二MOSFET场效应管T2与所述第三电阻器R3之间的连接点e处的电压V3，而该另一个输入端子被施加有判定电压V4，该判定电压V4是通过对所述第一MOSFET场效应管T1的漏极的电压V1以第四电阻器R4和第五电阻器R5的电阻比分压而产生的，

其中，在具有电流值为V4/m/Ron的电流流入到所述第一MOSFET场效应管T1，并且导通电阻大于该导通电阻平均值Ron的情况下，通过在点a处从流经所述第一电阻器的电流I1中减去与所述导通电阻的偏差ΔRon成比例的电流ΔI1所获得的电流流经所述第三电阻器R3，使得所述比较器的输出信号反转，其中值m是通过将所述第三电阻器R3的电阻值除以所述第一电阻器R1的电阻值所获得的，所述电流值V4/m/Ron是通过用所述判定电压V4除以所述值m再除以所述第一MOSFET场效应管T1的导通电阻的平均值Ron而获得的。 

2.一种用于保护负载电路免遭过电流的过电流保护装置，该负载电路包括：电源、负载和设置在该电源和负载之间的第一MOSFET场效应管T1；所述第一MOSFET场效应管T1的漏极连接于所述电源的正极端子，而所述第一MOSFET场效应管T1的源极经由所述负载而连接于所述电源的负极端子，所述过电流保护装置包括：

放大部，该放大部包括与所述第一MOSFET场效应管T1的源极相连的非反相端子；

第一电阻器R1，第一电阻器包括与所述第一MOSFET场效应管T1的漏极相连的一端，以及与所述放大部的反相端子相连的另一端；

第三电阻器R3；

第二MOSFET场效应管T2，第二MOSFET场效应管包括漏极、源极和栅极，该漏极经由所述第三电阻器R3而接地，该源极连接于一点a，该点是所述第一电阻器R1与所述放大部的反相端子之间的连接点，而该栅极连接于所述放大部的输出端子；以及

比较器，该比较器包括一个输入端子和另一个输入端子，该一个输入端子被施加有在所述第二MOSFET场效应管T2与所述第三电阻器R3之间的连接点e处的电压V3，而该另一个输入端子被施加有判定电压V4，该判定电压V4是通过对所述第一MOSFET场效应管T1的漏极的电压V1以第四电阻器R4和第五电阻器R5的电阻比分压而产生的，

其中，在具有电流值为V4/m/Ron的电流流入到所述第一MOSFET场效应管T1，并且导通电阻小于该导通电阻平均值Ron的情况下，通过在所述点a处使与所述导通电阻的偏差ΔRon成比例的电流ΔI1与流经所述第一电阻器的电流I1相加所获得的电流流经所述第三电阻器R3，使得所述比较器的输出信号反转，其中值m是通过将所述第三电阻器R3的电阻值除以所述第一电阻器R1的电阻值所获得的，所述电流值V4/m/Ron是通过用所述判定电压V4除以所述值m再除以所述第一MOSFET场效应管T1的所述导通电阻的平均值Ron而获得的。 

3.根据权利要求1所述的过电流保护装置，还包括：

第七电阻器R7，该第七电阻器包括与所述电源的正极端子d相连的一端；

第三MOSFET场效应管T3，该第三MOSFET场效应管包括与所述第七电阻器R7的另一端相连的源极，以及与所述放大部的输出端子相连的栅极；以及

第四MOSFET场效应管T4，第四MOSFET场效应管包括与所述第三MOSFET场效应管的漏极相连的漏极和栅极，以及接地的第二电极，

其中，当所述第一MOSFET场效应管T1的导通电阻大于所述导通电阻平均值时，产生与流入所述第一MOSFET场效应管的电流ID成比例的电流I4，并且利用该电流I4产生了与所述偏差ΔRon成比例的电流。

4.根据权利要求2所述的过电流保护装置，还包括：

第七电阻器R7，该第七电阻器包括与所述电源的正极端子d相连的一端；

第八电阻器R8，该第八电阻器包括与所述正极端子d相连的一端；

第三MOSFET场效应管T3，该第三MOSFET场效应管包括与所述第七电阻器R7的另一端相连的源极，以及与所述放大部的输出端子相连的栅极；以及

第四MOSFET场效应管T4，该第四MOSFET场效应管包括与所述第三MOSFET场效应管的漏极相连的漏极和栅极，以及接地的第二电极，

第六MOSFET场效应管T6，该第六MOSFET场效应管连接所述第八电阻器R8的另一端与所述点a，

其中，当所述第一MOSFET场效应管T1的导通电阻小于所述导通电阻平均值Ron时，将所述第六MOSFET场效应管T6控制为导通，并且通过将电流I6-I5与流经所述第一电阻器的电流I1相加而得到的 电流I1+I6-I5流入到所述第三电阻器R3中，该电流I6-I5是通过从流经所述第八电阻器R8的电流I6中减去与流经所述第四MOSFET场效应管T4的电流I4成比例的电流I5所得到的。

5.一种用于保护负载电路免遭过电流的过电流保护装置，该负载电路包括电源、负载和设置在电源与负载之间的第一MOSFET场效应管T1，所述第一MOSFET场效应管T1的漏极连接于所述电源的正极端子，而所述第一MOSFET场效应管T1的源极经由所述负载而连接于所述电源的负极端子，所述过电流保护装置包括：

放大部，该放大部包括与所述第一MOSFET场效应管T1的源极相连的非反相端子；

第一电阻器R1，该第一电阻器包括与所述第一MOSFET场效应管T1的漏极相连的一端，以及与所述放大部的反相端子相连的另一端；第三电阻器R3；

第四电阻器R4，该第四电阻器包括与所述电源的端子d相连的一端；

第五电阻器R5，该第五电阻器包括与所述第四电阻器的另一端相连的一端，以及接地的另一端；

第二MOSFET场效应管T2，包括漏极、源极和栅极，该漏极经由所述第三电阻器R3而接地，该源极连接于一点，该点是第一电阻器R1与放大部的反相端子之间的连接点，而该栅极连接于所述放大部的输出端子；以及

比较器，包括一个输入端子和另一个输入端子，该一个输入端子被施加有在所述第二MOSFET场效应管T2与所述第三电阻器R3之间的连接点e处的电压V3，而在所述第四电阻器与所述第五电阻器之间的连接点点f处的电压V4作为判定电压被施加到所述另一个输入端子，

其中，在具有电流值为V4/m/Ron的电流流入到所述第一MOSFET场效应管T1中，并且导通电阻小于所述导通电阻的平均值Ron的情况下，通过在所述点f处从流经所述第四电阻器R4的电流IR4 中减去与所述导通电阻的偏差ΔRon成比例的电流I10所获得的电流IR4-I10流经所述第五电阻器R5，使得所述比较器的输出信号反转，其中值m是通过将所述第三电阻器R3的电阻值除以所述第一电阻器R1的电阻值所获得的，所述电流值V4/m/Ron是通过用所述判定电压V4除以所述值m再除以所述第一MOSFET场效应管T1的导通电阻的平均值Ron而获得的。

6.一种用于保护负载电路免遭过电流的过电流保护装置，该负载电路包括电源、负载和设置在电源与负载之间的第一MOSFET场效应管T1，所述第一MOSFET场效应管T1的漏极连接于所述电源的正极端子，而所述第一MOSFET场效应管T1的源极经由所述负载而连接于所述电源的负极端子，该过电流保护装置包括：

放大部，该放大部包括与所述第一MOSFET场效应管T1的源极相连的非反相端子；

第一电阻器R1，该第一电阻器包括与所述第一MOSFET场效应管T1的漏极相连的一端，以及与所述放大部的反相端子相连的另一端；

第三电阻器R3；

第四电阻器R4，该第四电阻器包括与所述电源的端子d相连的一端；

第五电阻器R5，该第五电阻器包括与所述第四电阻器的另一端相连的一端，以及接地的另一端；

第二MOSFET场效应管T2，包括漏极、源极和栅极，该漏极经由所述第三电阻器R3而接地，该源极连接于一点，该点是所述第一电阻器R1与所述放大部的反相端子之间的连接点，而该栅极连接于所述放大部的输出端子；以及

比较器，包括一个输入端子和另一个输入端子，该一个输入端子被施加有在所述第二MOSFET场效应管T2与所述第三电阻器R3之间的连接点e处的电压V3，而该另一个输入端子被施加有作为在所述第四电阻器与所述第五电阻器之间的连接点的点f处的判定电压的电压V4， 

其中，在具有电流值为V4/m/Ron的电流流入到所述第一MOSFET场效应管T1，并且导通电阻大于所述导通电阻的平均值Ron的情况下，通过在所述点f处使与所述导通电阻的偏差ΔRon成比例的电流I11-I1O与流经所述第四电阻器R4的电流IR4相加所获得的电流IR4+I11-I10流经所述第五电阻器R5，使得比较器的输出信号反转，其中值m是通过将所述第三电阻器R3的电阻值除以所述第一电阻器R1的电阻值所获得的，所述电流值V4/m/Ron是通过用所述判定电压V4除以所述值m再除以所述第一MOSFET场效应管T1的导通电阻的平均值Ron而获得的。

7.根据权利要求5所述的过电流保护装置，还包括：

第十一电阻器R11，该第十一电阻器包括与所述电源的输出端子d相连的一端；

第八MOSFET场效应管T8，该第八MOSFET场效应管包括与所述第十一电阻器R11的另一端相连的源极，以及与所述点f连接的栅极；以及

第九MOSFET场效应管T9，该第九MOSFET场效应管包括与所述第八MOSFET场效应管的漏极相连的漏极和栅极，以及接地的第二电极，

其中，当所述第一MOSFET场效应管T1的导通电阻小于所述导通电阻平均值Ron时，产生与流入到所述第四电阻器R4的电流IR4成比例的电流I9，并且利用该电流I9产生了与所述偏差ΔRon成比例的电流I10。

8.根据权利要求6所述的过电流保护装置，还包括：

第十一电阻器R11，该第十一电阻器包括与所述电源的输出端子d相连的一端；

第十二电阻器R12，该第十二电阻器包括与所述电源的输出端子d相连的一端；

第八MOSFET场效应管T8，该第八MOSFET场效应管包括与所 述第十一电阻器R11的另一端相连的源极，以及与所述点f相连的栅极；以及

第九MOSFET场效应管T9，该第九MOSFET场效应管包括与所述第八MOSFET场效应管的漏极相连的漏极和栅极，以及接地的第二电极，

第十一MOSFET场效应管T11，该第十一MOSFET场效应管连接所述第十二电阻器R12的另一端与所述点f，

其中，当所述第一MOSFET场效应管T1的导通电阻大于导通电阻平均值Ron时，将所述第十一MOSFET场效应管控制为导通，并且通过从流经所述第十二电阻器R12的电流I11中减去流经第十MOSFET场效应管T10的电流I10而产生电流I11-I10。

9.一种用于保护负载电路免遭过电流的过电流保护装置，将该负载电路布置成：第一MOSFET场效应管T1设置在电源与负载之间，该第一MOSFET场效应管T1的漏极连接于所述电源的正极端子，而该第一MOSFET场效应管T1的源极经由所述负载而连接于所述电源的负极端子，其中：

将所述第一MOSFET场效应管T1的漏极与源极之间的电压与判定电压相比较，以判定流经该第一MOSFET场效应管T1的电流是否是过电流；

所述判定电压是通过所述第一MOSFET场效应管T1的漏极与地之间的电压被第四电阻器R4和第五电阻器R5分压而生成的；

检测所述第一MOSFET场效应管T1的漏极与源极之间的电压的电路、生成所述判定电压的电路，以及将所述第一MOSFET场效应管T1的漏极与源极之间的电压与所述判定电压相比较的比较器包含在同一集成电路中；并且

在当被判定为过电流的电流流经所述第一MOSFET场效应管T1时，所述比较器的输出没有反转的情况下，校正所述判定电压，使得通过增加或减小流经判定值电路的所述第四电阻器R4或所述第五电阻器R5的电流来使所述比较器的输出反转。 

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