CN108075463A - 具有反向电流保护和电源断接检测的集成电路 - Google Patents

具有反向电流保护和电源断接检测的集成电路 Download PDF

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Abstract

一种集成电路(IC)，其包括开关晶体管、栅极驱动电路、电流感测电路、压降调节电路以及电荷释放电路。开关晶体管连接在IC的输入端口与输出端口之间，并从电源接收输入信号、向输出端口提供输入信号，以作为输出信号。电流感测电路检测流经开关晶体管的电流。栅极驱动电路使用控制信号来驱动开关晶体管。当流经开关晶体管的电流为低时，压降调节电路被激活。压降调节电路控制该控制信号以增长开关晶体管上的电压。当电源断接时，电荷释放电路从IC的输入端上将多余电荷转移到地。

Description

具有反向电流保护和电源断接检测的集成电路
技术领域
本发明涉及一种集成电路，特别地涉及一种集成电路的负载开关。
背景技术
负载开关在电子电路中用于将电源连接到负载或者自负载处断开。负载开关通常用在电池充电电路中，以对连接为负载的电池进行充电。典型地，负载开关具有输入端口，用于从电源接收输入信号；具有输出端口，其连接到电池。负载开关将输入信号通过输出端口向电池提供为输出信号，以对电池充电。负载开关包括连接在输入、输出端口之间的晶体管。当电源断开并且负载开关仍然活动时，其具有非常低的电阻，在数十毫欧姆量级。该电阻称为“接通电阻”。由于该低“接通电阻”，电池会向负载开关提供一个负向电流，这会使电池放电。进一步地，该负向电流导致晶体管上的热功率耗散，其随着负向电流的增长而线性增长，从而该热功率耗散可能超过晶体管的耐热等级，进而损害负载开关。此外，当负载开关活动时，重新连接电源会导致电流浪涌，其可能损害电池。
一种已知的克服前述问题的方法是，比较负载开关的输入端口与输出端口的电压，并在负载开关中包括电流感测电路。该电流感测电路包括晶体管、运算放大器等等。当电源断接、负载开关活动时，由于接通电阻造成的电压降使得输出端口的电压大于输入端口的电压。由于接通电阻的值非常低，输入端口与输出端口之间的电压差也较小。从而，难以确定电源与负载之间的断接状态。进一步地，由于输入端口与输出端口之间的较小的电压差，电流感测电路的晶体管彼此之间不易匹配，这将降低电流感测电路的精度。从而，通过电流感测电路来检测负向电流是不准确的并且较为困难。此外，当输入信号的电流水平低于一个阈值时，电流感测电路不能精确地检测输入信号的电流水平。
从而，有必要提供一种负载开关，其检测电源的断接，提供负向电流保护，并具有改善的电流感测精度。
发明内容
在一种实施方式中，本发明为一种集成电路(IC)，其包括开关晶体管、栅极驱动电路、电流感测电路、压降调节电路以及电荷释放电路。该开关晶体管具有源极，用以接收输入信号；以及具有漏极，用以输出输出信号。栅极驱动电路连接到开关晶体管的源极。栅极驱动电路进一步地连接到开关晶体管的栅极以接收该输入信号。栅极驱动电路产生控制信号，其驱动开关晶体管的栅极。电流感测电路连接到开关晶体管的漏极与漏极，以及连接到栅极驱动电路。电流感测电路接收该输入与输出信号以及控制信号，并生成感测信号。该感测信号表示输入信号的电流水平。该压降调节电路分别接收经调节的信号以及第一参考信号。该压降调节电路进一步地连接到开关晶体管的源极与漏极、栅极驱动电路以及电流感测电路，以分别接收输入信号、输出信号、控制信号、以及感测信号。该压降调节电路在感测信号的电压水平小于第一参考信号的电压水平时，降低控制信号的电流。该电荷释放电路连接到开关晶体管的源极与漏极，以分别接收输入信号与输出信号。该电荷释放电路在输入信号小于输出信号的电压水平的预定的时间段内将开关晶体管的源极连接到地。
在另一种实施方式中，本发明为IC，其包括开关晶体管、栅极驱动电路、电流感测电路、压降调节电路以及电荷释放电路。该开关晶体管具有接收输入信号的源极以及输出输出信号的漏极。栅极驱动电路连接到开关晶体管的源极。栅极驱动电路进一步地连接到开关晶体管的栅极以接收该输入信号，并产生控制信号。电流感测电路包括感测晶体管、放大器、中间晶体管以及感测电阻。感测晶体管具有连接到开关晶体管的源极以接收输入信号的源极、连接到栅极驱动电路和开关晶体管的栅极以接收控制信号的栅极、以及输出中间信号的漏极。栅极驱动电路使用控制信号来驱动开关晶体管和感测晶体管。放大器具有连接到感测晶体管的漏极以接收中间信号的第一端、连接到开关晶体管的漏极以接收输出信号的第二端、以及根据中间信号与输出信号的电压水平的比较而输出中间输出信号的输出端。该中间晶体管具有连接到感测晶体管以接收中间信号的源极、连接到放大器的输出端以接收中间输出信号的栅极、以及输出中间感测信号的漏极。感测电阻连接在中间晶体管的漏极与地之间，以接收中间感测信号，并生成感测信号。该感测信号表示输入信号的电流水平。该压降调节电路包括第一比较器、压降放大器、以及跨导放大器。第一比较器接收第一参考信号，并连接到感测电阻以接收感测信号。第一比较器将第一参考信号的电压水平与感测信号的电压水平进行比较，并产生使能信号。第一比较器在第一参考信号的电压水平高于感测信号的电压水平时激活该使能信号，并在第一参考信号的电压水平低于感测信号的电压水平时停用该使能信号。该压降放大器连接到开关晶体管的源极与漏极。压降放大器比较输入信号、输出信号的电压水平，并生成差异信号。该差异信号表示开关晶体管上的电压。该跨导放大器具有连接到压降放大器以接收差异信号的第一端、接收经调节信号的第二端、连接到第一比较器以接收使能信号的使能端、以及当第一比较器激活该使能信号时降低控制信号的电流的输出端。该电荷释放电路包括快速通道比较器、固定时段电路、旁路电阻以及开关。该快速通道比较器连接到开关晶体管的源极与漏极，以分别接收输入信号与输出信号。该快速通道比较器基于开关晶体管上的电压的比较而生成比较信号。该快速通道比较器在输出信号的电压水平高于输出信号的电压水平时激活该比较信号，并在输出信号的电压水平低于输入信号的电压水平时停用该比较信号。该固定时段电路连接到快速通道比较器，以接收该比较信号，并生成开关信号。该旁路电阻连接到开关晶体管的源极，开关连接在该旁路电阻与地之间。该开关进一步地连接到快速通道比较器，以接收开关信号。在开关信号激活时，固定时段电路的预定时段内激活开关信号，从而在该预定时段内激活开关。
在另一种实施方式中，本发明为IC，其包括开关晶体管、栅极驱动电路、压降调节电路以及电荷释放电路。该开关晶体管具有接收输入信号的源极以及输出输出信号的漏极。栅极驱动电路连接到开关晶体管的源极，以接收该输入信号。进一步地，栅极驱动电路连接到开关晶体管的栅极。栅极驱动电路产生控制信号，其驱动开关晶体管的栅极。该压降调节电路接收经调节的信号以及使能信号。进一步地，压降调节信号连接到开关晶体管的源极与漏极、以及栅极驱动电路，以分别接收输入信号、输出信号与控制信号，并降低控制信号的电流，从而控制开关晶体管的电压。该电荷释放电路连接到开关晶体管的源极与漏极，以分别接收输入信号与输出信号。该电荷释放电路在输入信号小于输出信号的电压水平的预定的时间段内将开关晶体管的源极连接到地。
为精确地检测电源的断接并检测输入信号的电流水平，开关晶体管上的电压需要大于阈值电压。当输入信号的电流水平较低时，跨导放大器被激活。该跨导放大器增大开关晶体管上的电压，直至其等于经调节的信号的电压水平，从而改善电源的检测，提高电流感测电路的电流感测精度。进一步地，当电源断接时，跨导放大器关断开关晶体管，从而提供反向电流保护。
附图说明
以下关于本发明优选的实施方式的详细描述通过附图更易理解。本发明通过附图示例性而非限制性地展示，在其中相似的标记表示相似的元件。
图1为本发明一种实施方式的集成电路(IC)的框图；
图2A与2B为根据本发明一种实施方式的实施于图1中的IC中的开关晶体管的转移特性；
图3为根据本发明一种实施方式的图1中IC的各信号的时序图；以及
图4为本发明另一实施方式的IC的框图。
具体实施方式
关于附图的详细说明意在作为本发明当前优选的实施方式的描述，并不意欲代表本发明可实现的唯一形式。应当理解的是，相同或相等的功能可以由包括在本发明精神与范围之内的不同实施方式来完成。
现在转向图1，其示出了根据本发明一种实施方式的集成电路100的框图。该IC100是典型地用于电池充电电路的负载开关。该IC 100具有连接到电源(图未示)的输入端口，以及连接到电池(图未示)的输出端口。该IC 100包括开关晶体管102、栅极驱动电路104、电流感测106、压降调节电路108、以及电荷释放电路110。
开关晶体管102具有源极与漏极，其分别为IC 100的输入端口与输出端口。开关晶体管102的源极自电源接收输入信号IN_SIG，并在开关晶体管102的漏极输出输出信号OUT_SIG。在当前优选实施方式中，开关晶体管102为N-沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管。
栅极驱动电路104连接到开关晶体管102的源极，以接收输入信号IN_SIG，并生成控制信号CON_SIG。栅极驱动电路104使用控制信号CON_SIG来驱动开关晶体管102。栅极驱动电路104包括电荷泵112以及电流源114。电荷泵112接收输入信号IN_SIG并生成中间控制信号ICON_SIG。电流源114接收中间控制信号ICON_SIG，并生成控制信号CON_SIG。
电流感测电路106连接到开关晶体管102的源极和漏极，以及栅极驱动电路104。电流感测电路106接收该输入信号IN_SIG与输出信号OUT_SIG以及控制信号CON_SIG，并生成感测信号SENSE_SIG。电流感测电路106包括感测晶体管116、放大器118、中间晶体管120以及感测电阻122。
感测晶体管116具有接收输入信号IN_SIG的源极以及连接到栅极驱动电路104以接收控制信号CON_SIG的栅极。栅极驱动电路104使用控制信号CON_SIG来驱动感测晶体管116的栅极。感测晶体管116还包括输出中间信号INT_SIG的漏极。该中间信号INT_SIG具有分别与输入信号IN_SIG的电流、电压水平成比例的电流、电压水平。在当前优选的实施方式中，感测晶体管116是N-沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管。
放大器118具有连接到感测晶体管116的漏极以接收中间信号INT_SIG的第一端、连接到开关晶体管102的漏极以接收输出信号OUT_SIG的第二端、以及基于中间信号INT_SIG的电压水平与输出信号OUT_SIG的电压水平的比较而输出中间输出信号IOUT_SIG的输出端。
中间晶体管120具有连接到放大器118的输出端以接收中间输出信号INT_SIG的栅极、连接到放大器118的第一端以接收中间信号INT_SIG的源极、以及输出中间感测信号ISENSE的漏极。在当前优选的实施方式中，中间晶体管120是P-沟道金属氧化物半导体(PMOS)晶体管。感测电阻122连接在中间晶体管120的漏极与地之间。感测电阻122接收中间感测信号ISENSE，并生成感测信号SENSE_SIG。感测信号SENSE_SIG的电压与输入信号IN_SIG的电流水平成比例。
压降调节电路108降低来自栅极驱动电路104的通过开关晶体管102和感测晶体管116而来的控制信号CON_SIG的电流。压降调节电路108包括压降放大器124、第一比较器126、跨导放大器128、第一参考电源130、以及经调节的电源132。
压降放大器124具有连接到开关晶体管102的源极的第一端、连接到开关晶体管102的漏极的第二端、以及基于输入信号IN_SIG与输出信号OUT_SIG的电压水平的比较而生成差异信号DIFF_SIG的输出端。该差异信号DIFF_SIG表示开关晶体管102上的电压。
第一比较器126具有连接到感测电阻122以接收感测信号SENSE_SIG的第一端、连接到第一参考电源130以接收第一参考信号REF1_SIG的第二端、以及生成使能信号EN_SIG的输出端。第一比较器126将第一参考信号REF1_SIG与感测信号SENSE_SIG的电压水平进行比较。第一比较器126在第一参考信号REF1_SIG的电压水平高于感测信号SENSE_SIG的电压水平时激活使能信号EN_SIG，在第一参考信号REF1_SIG的电压水平低于感测信号SENSE_SIG的电压水平时停用使能信号EN_SIG。
跨导放大器128具有连接到压降放大器124以接收差异信号DIFF_SIG的第一端、连接到经调节的电源132以接收经调节的信号REG_SIG的第二端，以及连接到第一比较器126以接收使能信号EN_SIG的使能端，以及降低控制信号CON_SIG的电流的输出端。经调节的信号REG_SIG具有的电压水平相应于开关晶体管102上的使得电流感测电路106可以精确检测输入信号IN_SIG的电流水平的电压。跨导放大器128将控制信号CON_SIG的电流降低一个成比例于开关晶体管102上的电压的值。
电荷释放电路110在电源断接时将开关晶体管102的源极连接到地。该电荷释放电路110包括快速通道比较器134、固定时段电路136、旁路电阻138以及开关140。
快速通道比较134具有分别连接到开关晶体管102的源极与漏极以分别接收输入信号IN_SIG与输出信号OUT_SIG的第一端、第二端，以及生成比较信号COM_SIG的输出端。该快速通道比较器134在输出信号OUT_SIG的电压水平高于输入信号IN_SIG的电压水平的时候激活比较信号COM_SIG，在输出信号OUT_SIG的电压水平低于输入信号IN_SIG的电压水平时停用比较信号COM_SIG。
该固定时段电路136连接到快速通道比较器134，以接收该比较信号COM_SIG，并生成开关信号SWITCH_SIG。旁路电阻138连接到开关晶体管102的源极。开关140连接在旁路电阻138与地之间。进一步地，开关140连接到固定时段电路136以接收开关信号SWITCH_SIG。当快速通道比较器134激活比较信号COM_SIG时，固定时段电路136在预定的时段内激活开关信号SWITCH_SIG。在当前实施方式中，该预定的时段为10毫秒。
该IC 100进一步包括电源电路142，其产生电源使能信号PWR_SIG。电源电路142在电源自IC 100断接时激活电源使能信号PWR_SIG。激活的电源使能信号PWR_SIG表明电源自IC 100的输入端口(即开关晶体管102的源极)断接。该电源电路142包括第一电阻144、第二电阻146、电源比较器148、以及第二参考电源150。
第一电阻144、第二电阻146串联，第一电阻144与第二电阻146的串联连接连接在开关晶体管102的源极与地之间。电源比较器148连接到第二参考电源150，以接收第二参考信号REF2_SIG。该电源比较器148具有接收第二参考信号REF2_SIG的第一端、连接到第一电阻144与第二电阻146之间的节点以接收第三参考信号REF3_SIG的第二端、以及生成电源使能信号PWR_SIG的输出端。电源比较器148将第二参考信号REF2_SIG的电压水平与第三参考信号REF3_SIG的电压水平相比较，并生成电源使能信号PWR_SIG。电源比较器148在第二参考信号REF2_SIG的电压水平高于第三参考信号REF3_SIG的电压水平时激活该电源使能信号PWR_SIG，并在第二参考信号REF2_SIG的电压水平低于第三参考信号REF3_SIG的电压水平时停用该电源使能信号PWR_SIG。在一种实施方式中，该电源使能信号PWR_SIG提供给控制器(图未示)，以表示电源自IC 100断接。该IC 100进一步包括过滤电容器152，其连接到开关晶体管102的源极，以滤波输入信号IN_SIG。
现在转向图2A和2B，其示出了本发明一种实施方式的开关晶体管102的转移特性。图2A所示的是开关晶体管102的漏极与源极之间电压与流经开关晶体管102的漏极和源极的电流之间的图像。以下，开关晶体管102的漏极与源极之间的电压称为“漏源电压VDS”，流经开关晶体管102的漏极与源极的电流称为“漏源电流IDS”，当开关晶体管102接通时其电阻称为“漏源电阻RDSON”。图中虚线表示的是理想的开关晶体管102的转移特性。对于理想的开关晶体管102，漏源电压VDS直接与漏源电流IDS成比例。从而，漏源电压VDS随着漏源电流IDS而线性增长。然而，对于本发明的开关晶体管102而言，漏源电流IDS非线性地增长，直至漏源电压VDS等于经调节的信号REG_SIG的电压水平VREG。当漏源电压VDS等于经调节的信号REG_SIG的电压水平VREG时，无论漏源电流IDS如何增长，漏源电压VDS保持不变。当漏源电阻RDs不变时，漏源电流IDS随着漏源电压VDS的增长而线性增长。图2B所示的是漏源电阻RDSON随着漏源电流IDS的变化。对于理想的开关晶体管102，漏源电阻RDSON随着漏源电流IDS的增长而保持不变。然而，对于本发明的开关晶体管102而言，开关晶体管102的漏源电阻RDSON随着漏源电流IDS的增长而成指数下降。
参考图3所示的，其为表示输入信号IN_SIG的电压水平、控制信号CON_SIG的电压水平、漏源电流IDS、以及电源使能信号PWR_SIG的时序图。
在时间t0，当电源连接时，电源提供输入信号IN_SIG给IC 100的输入端口。栅极驱动电路104接收输入信号IN_SIG并激活控制信号CON_SIG。开关晶体管102、感测晶体管116导通。感测晶体管116接收输入信号IN_SIG并生成中间信号INT_SIG。中间信号INT_SIG的电流水平大致等于输入信号IN_SIG的电流水平。放大器118将中间信号INT_SIG的电压水平与输出信号OUT_SIG的电压水平进行比较，并停用中间输出信号IOUT_SIG。该中间晶体管120生成中间感测信号ISENSE，其具有等于输入信号IN_SIG的电流水平。感测电阻122生成感测信号SENSE_SIG，其具有相应于输入信号IN_SIG的电压水平。第一比较器126将感测信号SENSE_SIG的电压水平与第一参考信号REF1_SIG进行比较，并生成使能信号EN_SIG。由于开关晶体管102为激活，感测信号SENSE_SIG的电压水平高于第一参考信号REF1_SIG。第一比较器126停用使能信号EN_SIG，从而停用跨导放大器128。
在时间t1，当电源断接时，输入信号IN_SIG下降。快速通道比较器134激活比较信号COM_SIG，并将开关晶体管102的源极在预定的时段内连接到地。由于电源断接，漏源电流IDS下降，从而中间信号INT_SIG的电流水平和中间感测信号ISENSE的电流水平下降。这将导致感测信号SENSE_SIG的电压水平下降到低于第一参考信号REF1_SIG的电压水平。从而，第一比较器126激活使能信号EN_SIG。压降放大器124将IC 100的输入、输出端口处的电压进行比较，并生成差异信号DIFF_SIG。跨导放大器128将差异信号DIFF_SIG与经调节信号REG_SIG进行比较，并降低控制信号CON_SIG的电流。由于控制信号CON_SIG的电流下降，开关晶体管102的电阻增大。开关晶体管102的电阻增大导致开关晶体管102上的电压增大。控制信号CON_SIG继续下降，直至差异信号DIFF_SIG的电压水平等于经调节的信号REG_SIG的电压水平。
在时间t2，输入信号IN_SIG的电压水平等于输出信号OUT_SIG的电压水平。控制信号CON_SIG降至零，从而关断开关晶体管102。漏源电流IDs下降为零。从而，第一电阻144、第二电阻146停用第三参考信号REF3_SIG。电源比较器148将第三参考信号REF3_SIG的电压水平与第二参考信号REF2_SIG的电压水平相比较，并激活电源使能信号PWR_SIG。当电源连接、漏源电流IDS小于阈值电流时的IC 100的运行，与当电源不连接、漏源电流IDS小于阈值电流、不关断开关晶体管102时的IC 100的运行相似。阈值电流定义为输入信号IN_SIG的一个电流水平，在该电流水平之下，既有的电流感测电路不能精确地检测输入信号IN_SIG的电流水平。
当漏源电流IDs小于阈值电流时，跨导放大器128增大开关晶体管102上的电压。从而，当漏源电流IDs小于阈值电流时，电流感测电路106可以检测漏源电流IDs，并具有提升的电流感测精度。进一步地，当电源断接时，压降调节电路108关断开关晶体管102，从而防止自电池到输入端口的反向电流。
现在转向图4，其示出的是根据本发明另一实施方式的IC 400的框图。该IC 400包括开关晶体管102、栅极驱动电路104、电流感测电路106、压降调节电路402、电荷释放电路110、以及电源电路142。图4中的开关晶体管102、栅极驱动电路104、电流感测电路106、电荷释放电路110、电源电路142与图1中的开关晶体管102、栅极驱动电路104、电流感测电路106、电荷释放电路110、电源电路142在结构上和功能上均相似。从而，出于简化，关于图4中的开关晶体管102、栅极驱动电路104、电流感测电路106、电荷释放电路110、电源电路142，不再描述。
压降调节电路402包括压降放大器124、跨导放大器128、第一参考电源130、以及恒压源404。图4中的压降放大器124、跨导放大器128、第一参考电源130与图1中的压降放大器124、跨导放大器128、第一参考电源130在结构上和功能上相似。
跨导放大器128的使能端连接到恒压源404。据此，图4中的跨导放大器128的使能无关乎电流感测电路106所生成的感测信号SENSE_SIG。跨导放大器128将开关晶体管102上的电压设置为与经调节的信号REG_SIG的电压水平相等。感测信号SENSE_SIG由控制器(图未示)接收，以检测输入信号IN_SIG的电流水平。
在权利要求中，“包括”、“包含”、“具有”并不排除列在权利要求中的元件或步骤以外的元件或步骤的存在。此处所使用的数词“一”、“一个”定义为一或者多于一。除非另有说明，例如“第一”、“第二”的词语用于区分由该词语所描述的元件。从而，这些词语并不必然地意欲表明这些元件的其他表现或优先。在不同权利要求中记载的特定方式，并不表明这些特定方式的组合不能作用而产生优势。
以上展示和描述了本发明的各种实施方式，但应当清楚的是，本发明并不限制为仅有这些实施方式。对于本领域的人员而言，许多修改、变换、变化、替换、等同都是可能的，而其并不脱离本发明如权利要求中所述的精神与范围。

Claims (10)

1.一种集成电路(IC)，其特征在于，包括：
开关晶体管，具有用于接收输入信号的源极和用于提供输出信号的漏极；
栅极驱动电路，连接到开关晶体管的栅极与源极，其中该栅极驱动电路接收输入信号、生成控制信号，并使用该控制信号来驱动开关晶体管的栅极；
电流感测电路，连接到开关晶体管的源极与漏极，以及连接到栅极驱动电路，其中所述电流感测电路接收输入信号、输出信号以及控制信号，并生成表明输入信号的电流水平的感测信号；
压降调节电路，连接到开关晶体管的源极与漏极、栅极驱动电路、以及电流感测电路，其中压降调节电路接收经调节的信号、第一参考信号、以及输入信号、输出信号和感测信号，并在感测信号的电压水平小于第一参考信号的电压水平时降低控制信号的电流，从而增大开关晶体管上的电压；以及
电荷释放电路，连接到开关晶体管的源极和漏极，以分别接收输入信号、输出信号，其中当输入信号的电压水平低于输出信号的电压水平时，该电荷释放电路在预定的时段内将开关晶体管的源极连接到地。
2.如权利要求1所述的IC，其特征在于，该栅极驱动电路包括：
电荷泵，连接到开关晶体管的源极，其中该电荷泵接收所述输入信号，并生成中间控制信号；以及
电流源，连接到电荷泵，其中该电流源接收中间控制信号，并生成所述控制信号。
3.如权利要求1所述的IC，其特征在于，所述电流感测电路包括：
感测晶体管，其具有连接到开关晶体管的源极以接收输入信号的源极、连接到开关晶体管的栅极以接收控制信号的栅极、以及提供中间信号的漏极；其中栅极驱动电路使用所述控制信号来驱动开关晶体管和感测晶体管的栅极；
放大器，其具有连接到感测晶体管的漏极以接收中间信号的第一端、连接到开关晶体管的漏极以接收输出信号的第二端、以及基于中间信号的电压水平与输出信号的电压水平的比较而输出中间输出信号的输出端；
中间晶体管，其具有连接到感测晶体管的漏极以接收中间信号的源极、连接到放大器的输出端以接收中间输出信号的栅极、以及输出中间感测信号的漏极；以及
感测电阻，连接在中间晶体管的漏极与地之间，其中感测电阻接收中间感测信号并生成感测信号。
4.如权利要求3所述的IC，其特征在于：所述开关晶体管和感测晶体管为N-沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管，中间晶体管为P-沟道金属氧化物半导体(PMOS)晶体管。
5.如权利要求3所述的IC，其特征在于，压降调节电路包括：
第一放大器，其具有连接到感测电阻以接收感测信号的第一端、接收第一参考信号的第二端、以及基于第一参考信号与感测信号的比较而生成使能信号的输出端；其中第一放大器在第一参考信号的电压水平高于感测信号的电压水平时激活该使能信号，在第一参考信号的电压水平低于感测信号的电压水平时停用该使能信号；
压降放大器，其具有连接到开关晶体管的源极以接收输入信号的第一端、连接到开关晶体管的漏极以接收输出信号的第二端、以及基于输入信号与输出信号的电压水平的比较而生成差异信号的输出端；其中差异信号可以表示开关晶体管上的电压；以及
跨导放大器，其具有连接到压降放大器以接收差异信号的第一端、接收经调节的信号的第二端、连接到第一比较器以接收使能信号的使能端、以及当使能信号为激活时降低控制信号的电流的输出端。
6.如权利要求1所述的IC，其特征在于，电荷释放电路包括：
快速通道比较器，其具有分别连接到开关晶体管的源极和漏极以接收输入信号、输出信号的第一端与第二端、以及生成比较信号的输出端，其中该快速通道比较器在输出信号的电压水平高于输入信号的电压水平时激活该比较信号、在输出信号的电压水平低于输入信号的电压水平时停用该比较信号；
固定时段电路，连接到快速通道比较器以接收比较信号，并生成开关信号；
旁路电阻，连接到开关晶体管的源极；以及
开关，连接在旁路电阻与地之间，以及连接到固定时段电路以接收开关信号，其中该固定时段电路在预定的时段内激活开关信号，从而在该预定的时段内激活该开关。
7.如权利要求1所述的IC，其特征在于，进一步包括电源电路，其中该电源电路包括：
第一电阻、第二电阻，连接在开关晶体管的源极与地之间，其中第一电阻与第二电阻串联连接；以及
电源比较器，具有接收第二参考信号的第一端、连接到第一电阻与第二电阻之间的节点以接收第三参考信号的第二端、以及基于第二参考信号的电压水平与第三参考信号的电压水平的比较而生成电源使能信号的输出端；
其中电源比较器在第二参考信号的电压水平高于第三参考信号的电压水平时激活电源使能信号，在第二参考信号的电压水平低于第三参考信号的电压水平时停用电源使能信号，以及
其中电源使能信号可以表示电源自开关晶体管的源极的断接。
8.如权利要求1所述的IC，其特征在于：该预定的时段为10毫秒。
9.一种集成电路(IC)，其特征在于，包括：
开关晶体管，具有用于接收输入信号的源极和用于提供输出信号的漏极；
栅极驱动电路，连接到开关晶体管的源极与漏极，其中栅极驱动电路接收输入信号，并产生控制信号；
电流感测电路，包括：
感测晶体管，其具有连接到开关晶体管的源极以接收输入信号的源极、连接到开关晶体管的栅极以接收控制信号的栅极、以及输出中间信号的漏极；其中栅极驱动电路使用所述控制信号来驱动开关晶体管和感测晶体管的栅极；
放大器，具有连接到感测晶体管的漏极以接收中间信号的第一端、连接到开关晶体管的漏极以接收输出信号的第二端、以及基于中间信号的电压水平与输出信号的电压水平的比较而输出中间输出信号的输出端；
中间晶体管，其具有连接到感测晶体管的漏极以接收中间信号的源极、连接到放大器的输出端以接收中间输出信号的栅极、以及输出中间感测信号的漏极；以及
感测电阻，连接在中间晶体管的漏极与地之间，其接收中间感测信号并生成感测信号，其中感测信号可表示输入信号的电流水平；
压降调节电路，包括：
第一放大器，其具有连接到感测电阻以接收感测信号的第一端、接收第一参考信号的第二端、以及基于第一参考信号的电压水平与感测信号的电压水平的比较而生成使能信号的输出端；其中第一放大器在第一参考信号的电压水平高于感测信号的电压水平时激活该使能信号，在第一参考信号的电压水平低于感测信号的电压水平时停用该使能信号；
压降放大器，其具有连接到开关晶体管的源极以接收输入信号的第一端、连接到开关晶体管的漏极以接收输出信号的第二端、以及基于输入信号的电压水平与输出信号的电压水平的比较而生成差异信号的输出端；其中差异信号可以表示开关晶体管上的电压；以及
跨导放大器，其具有连接到压降放大器以接收差异信号的第一端、接收经调节的信号的第二端、连接到第一比较器以接收使能信号的使能端、以及当第一比较器激活使能信号时降低控制信号的电流的输出端，其中压降调节电路增大开关晶体管上的电压；以及
电荷释放电路，包括：
快速通道比较器，其具有分别连接到开关晶体管的源极和漏极以接收输入信号、输出信号的第一端与第二端、以及生成比较信号的输出端，其中该快速通道比较器在输出信号的电压水平高于输入信号的电压水平时激活该比较信号、在输出信号的电压水平低于输入信号的电压水平时停用该比较信号；
固定时段电路，连接到快速通道比较器以接收比较信号，并生成开关信号；
旁路电阻，连接到开关晶体管的源极；以及
开关，连接在旁路电阻与地之间，其连接到快速通道比较器以接收开关信号，其中固定时段电路在预定时段内激活开关信号，从而在该预定时段内激活开关。
10.一种集成电路(IC)，其特征在于，包括：
开关晶体管，具有用于接收输入信号的源极和用于提供输出信号的漏极；
栅极驱动电路，连接到开关晶体管的源极与漏极，其中栅极驱动电路接收输入信号、产生控制信号，并使用该控制信号驱动开关晶体管的栅极；
压降调节电路，连接到开关晶体管的源极和漏极、以及连接到栅极驱动电路，其中压降调节电路接收经调节的信号、使能信号、输入信号与输出信号，并降低控制信号的电流从而增大开关晶体管上的电压；以及
电荷释放电路，连接到开关晶体管的源极与漏极以分别接收输入信号与输出信号，其中当输入信号的电压水平低于输出信号的电压水平时，电荷释放电路在预定时段内将开关晶体管的源极连接到地。
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