CN112491003A - 过流控制电路及电源管理器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种过流控制电路及电源管理器。过流控制电路包括：第一电源模块，用于提供供电电源；过流检测模块，过流检测模块的一端与第一电源模块电连接，过流检测模块的另一端与后级电路电连接，过流检测模块用于设定过流阈值，并检测过流控制电路的过流状态；过流控制模块，与过流检测模块电连接，用于根据过流状态控制过流检测模块与后级电路的连接状态；第二电源模块，与过流检测模块电连接，用于提供基准电源；其中，过流检测模块包括：第一场效应管、第二场效应管、第一控压流元件、第二控压流元件、第一电阻和第二电阻。本发明实施例能够降低采样电阻的采样功耗，并实现对后级电路的过流保护。

Description

过流控制电路及电源管理器

技术领域

本发明涉及过流检测领域，尤其涉及一种过流控制电路及电源管理器。

背景技术

目前，当外连电路发生瞬时短路或受损时，需要对电路进行保护。例如：当USB集线器连接即插即用的电子设备时，电子设备通过USB总线获得供电电源。若电子设备发生瞬时短路或USB连接了受损设备等情况发生时，需要对USB集线器、主机装置等进行有效保护。但由于上述情况在计算机或USB集线器的使用过程中时有发生，因此在USB规范中要求为计算机或自供电集线器提供可恢复式的电流过载保护功能。

在相关技术中，通过电阻串联采样技术对电路的过流情况进行检测。然而，上述方法的采样电流都需经过采样电阻，导致采样电阻的功率损耗增加，从而降低了电路的工作效率。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种过流控制电路及电源管理器，能够降低采样电阻的采样功耗，并实现对后级电路的过流保护。

根据本发明的第一方面实施例的过流控制电路，包括：第一电源模块，用于提供供电电源；过流检测模块，所述过流检测模块的一端与所述第一电源模块电连接，所述过流检测模块的另一端与后级电路电连接，所述过流检测模块用于设定过流阈值，并检测所述过流控制电路的过流状态；过流控制模块，与所述过流检测模块电连接，用于根据所述过流状态控制所述过流检测模块与所述后级电路的连接状态；第二电源模块，与所述过流检测模块电连接，用于提供基准电源；其中，所述过流检测模块包括：第一场效应管、第二场效应管、第一控压流元件、第二控压流元件、第一电阻和第二电阻，所述第一场效应管的栅极与所述第二场效应管的栅极电连接，所述第一场效应管的漏极、所述第二场效应管的漏极、所述第一场效应管的栅极、所述第二场效应管的栅极分别与所述第二电源模块电连接，所述第一场效应管的源极与所述第一电阻的一端电连接，所述第二场效应管的源极与所述第二电阻的一端电连接，所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端分别与所述第一电源模块电连接，所述第一控压流元件的漏极与所述第二电阻的一端电连接，所述第一控压流元件的栅极与所述第二控压流元件的栅极电连接，所述第一控压流元件的源极与所述第二控压流元件的源极电连接，所述第二控压流元件的漏极与所述第一电源模块电连接。

根据本发明实施例的过流控制电路，至少具有如下有益效果：通过第一场效应管、第一电阻、第二场效应管、第二电阻组成的镜像电流电路，减小了流过采样电阻的电流，从而降低过流检测模块的采样功耗，并提高了电路过流时的瞬时响应速度，实现对后级电流的过流保护。

根据本发明的一些实施例，所述第二电源模块包括：镜像电流单元，所述镜像电流单元的一端与所述过流检测模块电连接，所述镜像电流单元的另一端与所述过流控制模块电连接。

根据本发明的一些实施例，所述镜像电流单元包括：第三场效应管，所述第三场效应管的漏极分别与所述第一场效应管的漏极、所述第一场效应管的栅极、所述第二场效应管的栅极电连接；第四场效应管，所述第四场效应管的栅极与所述第三场效应管的栅极电连接，所述第四场效应管的漏极与所述第二场效应管的漏极电连接；第五场效应管，所述第五场效应管的漏极与所述第三场效应管的源极电连接，所述第五场效应管的源极接地；第六场效应管，所述第六场效应管的栅极与所述第五场效应管的栅极电连接，所述第六场效应管的漏极与所述第四场效应管的源极电连接，所述第六场效应管的源极接地。

根据本发明的一些实施例，所述过流控制模块包括：第七场效应管，所述第七场效应管的源极与所述第一电源模块电连接，所述第七场效应管的栅极与所述第二电源模块电连接；第八场效应管，所述第八场效应管的栅极、所述第八场效应管的漏极分别与所述第七场效应管的漏极电连接，所述第八场效应管的源极接地；第九场效应管，所述第九场效应管的栅极与所述第八场效应管的栅极电连接，所述第九场效应管的源极接地，所述第九场效应管的漏极与所述过流检测模块电连接。

根据本发明的一些实施例，所述第一控压流元件包括第一MOS管，所述第二控压流元件包括第二MOS管；或，所述第一控压流元件包括第一三极管，所述第二控压流元件包括第二三极管；其中，所述第一MOS管与所述第二MOS管极性相同，所述第一三极管与所述第二三极管极性相同。

根据本发明的第二方面实施例的电源管理器，包括：第一电源模块，用于提供供电电源；过流检测模块，所述过流检测模块的一端与所述第一电源模块电连接，所述过流检测模块的另一端与后级电路电连接，所述过流检测模块用于设定过流阈值，并检测所述过流控制电路的过流状态；过流控制模块，与所述过流检测模块电连接，用于根据所述过流状态控制所述过流检测模块与所述后级电路的连接状态；第二电源模块，与所述过流检测模块电连接，用于提供基准电源；其中，所述过流检测模块包括：第一场效应管、第二场效应管、第一控压流元件、第二控压流元件、第一电阻和第二电阻，所述第一场效应管的栅极与所述第二场效应管的栅极连接，所述第一场效应管的漏极、所述第二场效应管的漏极、所述第一场效应管的栅极、所述第二场效应管的栅极分别与所述第二电源模块电连接，所述第一场效应管的源极与所述第一电阻的一端电连接，所述第二场效应管的源极与所述第二电阻的一端电连接，所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端分别与所述第一电源模块电连接，所述第一控压流元件的漏极与所述第二电阻的一端电连接，所述第一控压流元件的栅极与所述第二控压流元件的栅极电连接，所述第一控压流元件的源极与所述第二控压流元件的源极电连接，所述第二控压流元件的漏极与所述第一电源模块电连接。

根据本发明的一些实施例，所述第二电源模块包括：镜像电流单元，所述镜像电流单元的一端与所述过流检测模块电连接，所述镜像电流单元的另一端与所述过流控制模块电连接。

根据本发明的一些实施例，所述镜像电流单元包括：第三场效应管，所述第三场效应管的漏极分别与所述第一场效应管的漏极、所述第一场效应管的栅极、所述第二场效应管的栅极电连接；第四场效应管，所述第四场效应管的栅极与所述第三场效应管的栅极电连接，所述第四场效应管的漏极与所述第二场效应管的漏极电连接；第五场效应管，所述第五场效应管的漏极与所述第三场效应管的源极电连接，所述第五场效应管的源极接地；第六场效应管，所述第六场效应管的栅极与所述第五场效应管的栅极电连接，所述第六场效应管的漏极与所述第四场效应管的源极电连接，所述第六场效应管的源极接地。

根据本发明的一些实施例，所述过流控制模块包括：第七场效应管，所述第七场效应管的源极与所述第一电源模块电连接，所述第七场效应管的栅极与所述第二电源模块电连接；第八场效应管，所述第八场效应管的栅极、所述第八场效应管的漏极分别与所述第七场效应管的漏极电连接，所述第八场效应管的源极接地；第九场效应管，所述第九场效应管的栅极与所述第八场效应管的栅极电连接，所述第九场效应管的源极接地，所述第九场效应管的漏极与所述过流检测模块电连接。

所述第一控压流元件包括第一MOS管，所述第二控压流元件包括第二MOS管；或，所述第一控压流元件包括第一三极管，所述第二控压流元件包括第二三极管；其中，所述第一MOS管与所述第二MOS管极性相同，所述第一三极管与所述第二三极管极性相同。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明过流控制电路及电源管理器的一具体实施例的模块框图；

图2为本发明过流控制电路及电源管理器的另一具体实施例的电路结构示意图。

附图标记：

第一电源模块100、过流检测模块200、后级电路300、第二电源模块400、过流控制模块500。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参照图1，本申请实施例提供了一种过流控制电路。该过流控制电路包括：第一电源模块100、过流检测模块200、过流控制模块500和第二电源模块400。第一电源模块100用于提供供电电源；过流检测模块200的一端与第一电源模块100电连接，过流检测模块200的另一端与后级电路300电连接，过流检测模块200用于设定过流阈值，并检测过流控制电路的过流状态；过流控制模块500与过流检测模块200电连接，过流控制模块500用于根据过流状态控制过流检测模块200与后级电路300的连接状态；第二电源模块400与过流检测模块200电连接，用于提供基准电源。其中，参照图2，过流检测模块200包括第一场效应管M1、第二场效应管M2、第一控压流元件Q1、第二控压流元件Q2、第一电阻R1和第二电阻R2。第一场效应管M1的栅极与第二场效应管M2的栅极电连接，第一场效应管M1的漏极、第二场效应管M2的漏极、第一场效应管M1的栅极、第二场效应管M2的栅极分别与第二电源模块400电连接，第一场效应管M1的源极与第一电阻R1的一端电连接，第二场效应管M2的源极与第二电阻R2的一端电连接，第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的另一端分别与第一电源模块100电连接，第一控压流元件Q1的漏极与第二电阻R2的一端电连接，第一控压流元件Q1的栅极与第二控压流元件Q2的栅极电连接，第一控压流元件Q1的源极与第二控压流元件Q2的源极电连接，第二控压流元件Q2的漏极与第一电源模块100电连接。

具体地，第一场效应管M1、第二场效应管M2均为PMOS管。过流检测模块200用于设定过流阈值，当检测到过流控制电路的电信号超过过流阈值时，过流控制模块500控制过流检测模块200与后级电路300断开，以保护后级电路300的安全。在一个具体的实施例中，第二电源模块400用于提供基准电流I_b。第一场效应管M1、第一电阻R1、第二场效应管M2、第二电阻R2组成镜像电流，该镜像电流的关系为I₁*R₁＝K(I₂+I_CS)*R₂，其中，I₁表示流经第一场效应管M1的电流值，I₂表示流经第二场效应管M2的电流值，I_cs表示流经第一控压流元件Q1的电流值，K表示第一场效应管M1与第二场效应管M2的镜像电流比。第二控压流元件Q2作为功率管与后级电路300电连接，第二控压流元件Q2的源极输出电流I_out与电流I_cs的镜像比例为X，即I_cs＝X*I_out。因此，当设定第一场效应管M1与第二场效应管M2的镜像电流比K＝1时，第二控压流元件Q2的源极输出电流I_out存在如下式(1)关系：

其中，电流I_b＝I₁＝I₂。由式(1)可知，第二控压流元件Q2的源极输出电流I_out与第一电阻R1、第二电阻R2、基准电流I_b有关，即通过设定第一电阻R1、第二电阻R2、基准电流I_b中的任一项或多项以设定过流阈值。通过采样电阻第二电阻R2采集过流控制电路的电信号，即采集第一电源模块100提供的供电电源信号，当供电电源信号增大时，将会导致第二场效应管M2的漏极电压降低，若此时供电电源信号大于设定的过流阈值，则判定过流控制电路此时处于过流状态，过流控制模块500控制第二控压流元件Q2与后级电路300断开，以保证后级电路300的安全，并防止过流控制电路在电流波动时与后级电路300的反复连接，从而提高后级电路300的工作稳定性。可以理解的是，第一场效应管M1与第二场效应管M2的镜像电流比K、第二控压流元件Q2的源极输出电流I_out与电流I_cs的镜像比例X可以根据实际需要进行适应性调整，例如：通过设定第一场效应管M1与第二场效应管M2的宽长比值以设定不同的镜像电流比K。在第二电阻R2阻值固定的情况下，镜像比例X的取值越小，过流检测模块200的采样功耗越小。第二电阻R2可选择金属电阻或进行过温度补偿的小电阻器件，选取的第二电阻R2的阻值越小，过流检测模块200的采样功耗越低，且采样精度也越高。

本申请实施例提供的过流控制电路通过第一场效应管M1、第一电阻R1、第二场效应管M2、第二电阻R2组成的镜像电流电路，减小了流过采样电阻的电流，从而降低过流检测模块200的采样功耗，并提高了电路过流时的瞬时响应速度，实现对后级电流的过流保护。

参照图2，在一些实施例中，第二电源模块400包括：镜像电流单元。该镜像电流单元的一端与过流检测模块200电连接，该镜像电流单元的另一端与过流控制模块500电连接。具体地，镜像电流单元用于提供基准电流I_b，即用于提供第一场效应管M1和第二场效应管M2的栅压，以提高过流检测模块200的采样精度。

在一些具体的实施例中，镜像电流单元包括：第三场效应管M3、第四场效应管M4、第五场效应管M5和第六场效应管M6。第三场效应管M3的漏极分别与第一场效应管M1的漏极、第一场效应管M1的栅极、第二场效应管M2的栅极电连接；第四场效应管M4的栅极与第三场效应管M3的栅极电连接，第四场效应管M4的漏极与第二场效应管M2的漏极电连接；第五场效应管M5的漏极与第三场效应管M3的源极电连接，第五场效应管M5的源极接地；第六场效应管M6的栅极与第五场效应管M5的栅极电连接，第六场效应管M6的漏极与第四场效应管M4的源极电连接，第六场效应管M6的源极接地。具体地，第三场效应管M3、第四场效应管M4、第五场效应管M5和第六场效应管M6均为NMOS管，第三场效应管M3、第四场效应管M4、第五场效应管M5和第六场效应管M6组成共源共栅的基准镜像电流，以增强基准电流I_b的镜像关系，从而提高过流控制电路的采样检测精度。

在一些实施例中，过流控制模块500包括：第七场效应管M7、第八场效应管M8和第九场效应管M9。第七场效应管M7的源极与第一电源模块100电连接，第七场效应管M7的栅极与第二电源模块400电连接；第八场效应管M8的栅极、第八场效应管M8的漏极分别与第七场效应管M7的漏极电连接，第八场效应管M8的源极接地；第九场效应管M9的栅极与第八场效应管M8的栅极电连接，第九场效应管M9的源极接地，第九场效应管M9的漏极与过流检测模块200电连接。具体地，第七场效应管M7为PMOS管，第八场效应管M8和第九场效应管M9均为NMOS管。第七场效应管M7的栅极与第二场效应管M2的漏极电连接，即第七场效应管M7的栅极与第四场效应管M4的漏极电连接。第九场效应管M9的漏极分别与第一控压流元件Q1的栅极、第二控压流元件Q2的栅极电连接。当供电电源信号增大时，第二场效应管M2的漏极电压降低，使得第九场效应管M9导通，电流流向第八场效应管M8的栅极，以控制第九场效应管M9导通，从而拉低第二控压流元件Q2的栅极电压U_gate。若电压U_gate小于预设的过流阈值，即若U_gate＜U_out，则判定过流控制电路此时处于过流状态，第二控压流元件Q2被关断，从而断开第一电源模块100与后级电路300的连接，以保证后级电路300的安全。

在一些实施例中，第一控压流元件Q1包括第一MOS管，第二控压流元件Q2包括第二MOS管；或第一控压流元件Q1包括第一三极管，第二控压流元件Q2包括第二三极管。即第一控压流元件Q1与第二控压流元件Q2的类型、极性应保持相同，例如：均为NMOS管，或PMOS管，或三极管。

在一个具体的实施例中，通过设定第一电阻R1的阻值、第二电阻R2的阻值、基准电流I_b中的一种或多种以调节第二控压流元件Q2的源极输出电流I_out，从而实现过流阈值的设定。当第一电源模块100提供的供电电源信号增大时，第二场效应管M2的漏极电压降低，实现第七场效应管M7导通，以使电流流向第八场效应管M8的栅极和第九场效应管M9的栅极。第二控压流元件Q2的栅极电压U_gate被导通的第九场效应管M9拉低。当电压U_gate＜U_out时，表明此时过流检测电路处于过流状态，第二控压流元件Q2被关断，以保护后级电路300的安全。当第一电源模块100的供电电源信号恢复至正常范围时，即当电压U_gate＞U_out时，第二控压流元件Q2恢复导通状态，以实现第一电源模块100为后级电路300提供供电电源。

参照图1，本申请实施例提供了一种电源管理器。该电源管理器包括：第一电源模块100、过流检测模块200、过流控制模块500和第二电源模块400。第一电源模块100用于提供供电电源；过流检测模块200的一端与第一电源模块100电连接，过流检测模块200的另一端与后级电路300电连接，过流检测模块200用于设定过流阈值，并检测电源管理器的过流状态；过流控制模块500与过流检测模块200电连接，过流控制模块500用于根据过流状态控制过流检测模块200与后级电路300的连接状态；第二电源模块400与过流检测模块200电连接，用于提供基准电源。其中，参照图2，过流检测模块200包括第一场效应管M1、第二场效应管M2、第一控压流元件Q1、第二控压流元件Q2、第一电阻R1和第二电阻R2。第一场效应管M1的栅极与第二场效应管M2的栅极电连接，第一场效应管M1的漏极、第二场效应管M2的漏极、第一场效应管M1的栅极、第二场效应管M2的栅极分别与第二电源模块400电连接，第一场效应管M1的源极与第一电阻R1的一端电连接，第二场效应管M2的源极与第二电阻R2的一端电连接，第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的另一端分别与第一电源模块100电连接，第一控压流元件Q1的漏极与第二电阻R2的一端电连接，第一控压流元件Q1的栅极与第二控压流元件Q2的栅极电连接，第一控压流元件Q1的源极与第二控压流元件Q2的源极电连接，第二控压流元件Q2的漏极与第一电源模块100电连接。

具体地，第一场效应管M1、第二场效应管M2均为PMOS管。过流检测模块200用于设定过流阈值，当检测到电源管理器的电信号超过过流阈值时，过流控制模块500控制过流检测模块200与后级电路300断开，以保护后级电路300的安全。在一个具体的实施例中，第二电源模块400用于提供基准电流I_b。第一场效应管M1、第一电阻R1、第二场效应管M2、第二电阻R2组成镜像电流，该镜像电流的关系为I₁*R₁＝K(I₂+I_CS)*R₂，其中，I₁表示流经第一场效应管M1的电流值，I₂表示流经第二场效应管M2的电流值，I_cs表示流经第一控压流元件Q1的电流值，K表示第一场效应管M1与第二场效应管M2的镜像电流比。第二控压流元件Q2作为功率管与后级电路300电连接，第二控压流元件Q2的源极输出电流I_out与电流I_cs的镜像比例为X，即I_cs＝X*I_out。因此，当设定第一场效应管M1与第二场效应管M2的镜像电流比K＝1时，第二控压流元件Q2的源极输出电流I_out存在如下式(2)关系：

其中，电流I_b＝I₁＝I₂。由式(2)可知，第二控压流元件Q2的源极输出电流I_out与第一电阻R1、第二电阻R2、基准电流I_b有关，即通过设定第一电阻R1、第二电阻R2、基准电流I_b中的任一项或多项以设定过流阈值。通过采样电阻第二电阻R2采集电源管理器的电信号，即采集第一电源模块100提供的供电电源信号，当供电电源信号增大时，将会导致第二场效应管M2的漏极电压降低，若此时供电电源信号大于设定的过流阈值，则判定电源管理器此时处于过流状态，过流控制模块500控制第二控压流元件Q2与后级电路300断开，以保证后级电路300的安全，并防止电源管理器在电流波动时与后级电路300的反复连接，从而提高后级电路300的工作稳定性。可以理解的是，第一场效应管M1与第二场效应管M2的镜像电流比K、第二控压流元件Q2的源极输出电流I_out与电流I_cs的镜像比例X可以根据实际需要进行适应性调整，例如：通过设定第一场效应管M1与第二场效应管M2的宽长比值以设定不同的镜像电流比K。在第二电阻R2阻值固定的情况下，镜像比例X的取值越小，过流检测模块200的采样功耗越小。第二电阻R2可选择金属电阻或进行过温度补偿的小电阻器件，选取的第二电阻R2的阻值越小，过流检测模块200的采样功耗越低，且采样精度也越高。

参照图2，在一些实施例中，第二电源模块400包括：镜像电流单元。该镜像电流单元的一端与过流检测模块200电连接，该镜像电流单元的另一端与过流控制模块500电连接。具体地，镜像电流单元用于提供基准电流I_b，即用于提供第一场效应管M1和第二场效应管M2的栅压，以提高过流检测模块200的采样精度。

在一些具体的实施例中，镜像电流单元包括：第三场效应管M3、第四场效应管M4、第五场效应管M5和第六场效应管M6。第三场效应管M3的漏极分别与第一场效应管M1的漏极、第一场效应管M1的栅极、第二场效应管M2的栅极电连接；第四场效应管M4的栅极与第三场效应管M3的栅极电连接，第四场效应管M4的漏极与第二场效应管M2的漏极电连接；第五场效应管M5的漏极与第三场效应管M3的源极电连接，第五场效应管M5的源极接地；第六场效应管M6的栅极与第五场效应管M5的栅极电连接，第六场效应管M6的漏极与第四场效应管M4的源极电连接，第六场效应管M6的源极接地。具体地，第三场效应管M3、第四场效应管M4、第五场效应管M5和第六场效应管M6均为NMOS管，第三场效应管M3、第四场效应管M4、第五场效应管M5和第六场效应管M6组成共源共栅的基准镜像电流，以增强基准电流I_b的镜像关系，从而提高电源管理器的采样检测精度。

在一些实施例中，过流控制模块500包括：第七场效应管M7、第八场效应管M8和第九场效应管M9。第七场效应管M7的源极与第一电源模块100电连接，第七场效应管M7的栅极与第二电源模块400电连接；第八场效应管M8的栅极、第八场效应管M8的漏极分别与第七场效应管M7的漏极电连接，第八场效应管M8的源极接地；第九场效应管M9的栅极与第八场效应管M8的栅极电连接，第九场效应管M9的源极接地，第九场效应管M9的漏极与过流检测模块200电连接。具体地，第七场效应管M7为PMOS管，第八场效应管M8和第九场效应管M9均为NMOS管。第七场效应管M7的栅极与第二场效应管M2的漏极电连接，即第七场效应管M7的栅极与第四场效应管M4的漏极电连接。第九场效应管M9的漏极分别与第一控压流元件Q1的栅极、第二控压流元件Q2的栅极电连接。当供电电源信号增大时，第二场效应管M2的漏极电压降低，使得第九场效应管M9导通，电流流向第八场效应管M8的栅极，以控制第九场效应管M9导通，从而拉低第二控压流元件Q2的栅极电压U_gate。若电压U_gate小于预设的过流阈值，即若U_gate＜U_out，则判定电源管理器此时处于过流状态，第二控压流元件Q2被关断，从而断开第一电源模块100与后级电路300的连接，以保证后级电路300的安全。

在一些实施例中，第一控压流元件Q1包括第一MOS管，第二控压流元件Q2包括第二MOS管；或第一控压流元件Q1包括第一三极管，第二控压流元件Q2包括第二三极管。即第一控压流元件Q1与第二控压流元件Q2的类型、极性应保持相同，例如：均为NMOS管，或PMOS管，或三极管。

在一个具体的实施例中，通过设定第一电阻R1的阻值、第二电阻R2的阻值、基准电流I_b中的一种或多种以调节第二控压流元件Q2的源极输出电流I_out，从而实现过流阈值的设定。当第一电源模块100提供的供电电源信号增大时，第二场效应管M2的漏极电压降低，实现第七场效应管M7导通，以使电流流向第八场效应管M8的栅极和第九场效应管M9的栅极。第二控压流元件Q2的栅极电压U_gate被导通的第九场效应管M9拉低。当电压U_gate＜U_out时，表明此时过流检测电路处于过流状态，第二控压流元件Q2被关断，以保护后级电路300的安全。当第一电源模块100的供电电源信号恢复至正常范围时，即当电压U_gate＞U_out时，第二控压流元件Q2恢复导通状态，以实现第一电源模块100为后级电路300提供供电电源。

本申请实施例提供的过流控制电路及电源管理器通过第一场效应管、第一电阻、第二场效应管、第二电阻组成的镜像电流电路，减小了过流检测模块的采样功耗；通过第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管和第六场效应管组成的共源共栅镜像电流增强了基准电流I_b的镜像关系，不仅提高了过流检测电路的采样检测精度，而且减小了沟道调制效应对过流控制电路采样精度的影响。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.过流控制电路，其特征在于，包括：

第一电源模块，用于提供供电电源；

过流检测模块，所述过流检测模块的一端与所述第一电源模块电连接，所述过流检测模块的另一端与后级电路电连接，所述过流检测模块用于设定过流阈值，并检测所述过流控制电路的过流状态；

过流控制模块，与所述过流检测模块电连接，用于根据所述过流状态控制所述过流检测模块与所述后级电路的连接状态；

第二电源模块，与所述过流检测模块电连接，用于提供基准电源；

其中，所述过流检测模块包括：第一场效应管、第二场效应管、第一控压流元件、第二控压流元件、第一电阻和第二电阻，所述第一场效应管的栅极与所述第二场效应管的栅极电连接，所述第一场效应管的漏极、所述第二场效应管的漏极、所述第一场效应管的栅极、所述第二场效应管的栅极分别与所述第二电源模块电连接，所述第一场效应管的源极与所述第一电阻的一端电连接，所述第二场效应管的源极与所述第二电阻的一端电连接，所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端分别与所述第一电源模块电连接，所述第一控压流元件的漏极与所述第二电阻的一端电连接，所述第一控压流元件的栅极与所述第二控压流元件的栅极电连接，所述第一控压流元件的源极与所述第二控压流元件的源极电连接，所述第二控压流元件的漏极与所述第一电源模块电连接。

2.根据权利要求1所述的过流控制电路，其特征在于，所述第二电源模块包括：镜像电流单元，所述镜像电流单元的一端与所述过流检测模块电连接，所述镜像电流单元的另一端与所述过流控制模块电连接。

3.根据权利要求2所述的过流控制电路，其特征在于，所述镜像电流单元包括：

第三场效应管，所述第三场效应管的漏极分别与所述第一场效应管的漏极、所述第一场效应管的栅极、所述第二场效应管的栅极电连接；

第四场效应管，所述第四场效应管的栅极与所述第三场效应管的栅极电连接，所述第四场效应管的漏极与所述第二场效应管的漏极电连接；

第五场效应管，所述第五场效应管的漏极与所述第三场效应管的源极电连接，所述第五场效应管的源极接地；

第六场效应管，所述第六场效应管的栅极与所述第五场效应管的栅极电连接，所述第六场效应管的漏极与所述第四场效应管的源极电连接，所述第六场效应管的源极接地。

4.根据权利要求1所述的过流控制电路，其特征在于，所述过流控制模块包括：

第七场效应管，所述第七场效应管的源极与所述第一电源模块电连接，所述第七场效应管的栅极与所述第二电源模块电连接；

第八场效应管，所述第八场效应管的栅极、所述第八场效应管的漏极分别与所述第七场效应管的漏极电连接，所述第八场效应管的源极接地；

第九场效应管，所述第九场效应管的栅极与所述第八场效应管的栅极电连接，所述第九场效应管的源极接地，所述第九场效应管的漏极与所述过流检测模块电连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的过流控制电路，其特征在于，所述第一控压流元件包括第一MOS管，所述第二控压流元件包括第二MOS管；

或，所述第一控压流元件包括第一三极管，所述第二控压流元件包括第二三极管；

其中，所述第一MOS管与所述第二MOS管极性相同，所述第一三极管与所述第二三极管极性相同。

6.电源管理器，其特征于，包括：

第一电源模块，用于提供供电电源；

过流检测模块，所述过流检测模块的一端与所述第一电源模块电连接，所述过流检测模块的另一端与后级电路电连接，所述过流检测模块用于设定过流阈值，并检测所述电源管理器的过流状态；

过流控制模块，与所述过流检测模块电连接，用于根据所述过流状态控制所述过流检测模块与所述后级电路的连接状态；

第二电源模块，与所述过流检测模块电连接，用于提供基准电源；

其中，所述过流检测模块包括：第一场效应管、第二场效应管、第一控压流元件、第二控压流元件、第一电阻和第二电阻，所述第一场效应管的栅极与所述第二场效应管的栅极连接，所述第一场效应管的漏极、所述第二场效应管的漏极、所述第一场效应管的栅极、所述第二场效应管的栅极分别与所述第二电源模块电连接，所述第一场效应管的源极与所述第一电阻的一端电连接，所述第二场效应管的源极与所述第二电阻的一端电连接，所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端分别与所述第一电源模块电连接，所述第一控压流元件的漏极与所述第二电阻的一端电连接，所述第一控压流元件的栅极与所述第二控压流元件的栅极电连接，所述第一控压流元件的源极与所述第二控压流元件的源极电连接，所述第二控压流元件的漏极与所述第一电源模块电连接。

7.根据权利要求6所述的电源管理器，其特征在于，所述第二电源模块包括：镜像电流单元，所述镜像电流单元的一端与所述过流检测模块电连接，所述镜像电流单元的另一端与所述过流控制模块电连接。

8.根据权利要求7所述的电源管理器，其特征在于，所述镜像电流单元包括：

第三场效应管，所述第三场效应管的漏极分别与所述第一场效应管的漏极、所述第一场效应管的栅极、所述第二场效应管的栅极电连接；

第四场效应管，所述第四场效应管的栅极与所述第三场效应管的栅极电连接，所述第四场效应管的漏极与所述第二场效应管的漏极电连接；

第五场效应管，所述第五场效应管的漏极与所述第三场效应管的源极电连接，所述第五场效应管的源极接地；

第六场效应管，所述第六场效应管的栅极与所述第五场效应管的栅极电连接，所述第六场效应管的漏极与所述第四场效应管的源极电连接，所述第六场效应管的源极接地。

9.根据权利要求6所述的电源管理器，其特征在于，所述过流控制模块包括：

第七场效应管，所述第七场效应管的源极与所述第一电源模块电连接，所述第七场效应管的栅极与所述第二电源模块电连接；

第八场效应管，所述第八场效应管的栅极、所述第八场效应管的漏极分别与所述第七场效应管的漏极电连接，所述第八场效应管的源极接地；

第九场效应管，所述第九场效应管的栅极与所述第八场效应管的栅极电连接，所述第九场效应管的源极接地，所述第九场效应管的漏极与所述过流检测模块电连接。

10.根据权利要求6至9任一项所述的电源管理器，其特征在于，所述第一控压流元件包括第一MOS管，所述第二控压流元件包括第二MOS管；

或，所述第一控压流元件包括第一三极管，所述第二控压流元件包括第二三极管；

其中，所述第一MOS管与所述第二MOS管极性相同，所述第一三极管与所述第二三极管极性相同。

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