CN115864337A - 一种过流保护电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种过流保护电路及方法，该电路包括：上管部分、下管部分、上管保护支路和下管保护支路；其中，上管部分包括第一功率管和第一过流保护支路；下管部分包括第二功率管和第二过流保护支路；上管保护支路，包括第一开关管和第一钳位模块，第一开关管和第一功率管并联，第一开关管向第一钳位模块提供第一偏置电流，第一钳位模块根据第一偏置电流限制第一功率管的输出电流；下管保护支路，包括第二开关管和第二钳位模块，第二开关管和第二功率管并联，第二开关管向第二钳位模块提供第二偏置电流，第二钳位模块根据所述第二偏置电流限制所述第二功率管的输出电流。

Description

一种过流保护电路及方法

技术领域

本发明实施例涉及电子电路保护技术领域，尤其涉及一种过流保护电路及方法。

背景技术

当电子元器件在工作过程中，电子元器件会持续地接入电源以保持稳定的工作状态。以电机驱动系统为例，功率管是核心器件，其运行稳定性关系整个设备的可靠性和安全性；基于此，通常会在出现输出短路等电流异常情况的时候，针对功率管采取过流保护(OCP，Over Current Protection)措施。

当前，常规的OCP措施均存在一段极其微小时长(比如几十微秒)的时延(或称屏蔽时长)，在该时延或者屏蔽时长内，功率管依旧会承受大电流的冲击；即便目前市面上的功率管能够保证在短时(微秒级别)内承受较大的电流而不被击穿，但是仍然会较大概率地存在功率管被击穿的现象，从而导致功率管损坏。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种过流保护电路及方法；能够在采取过流保护措施过程中，降低屏蔽时长内流经功率管的电流值，实现可靠的短路保护效果，并且结构简单，不影响正常的电路性能，便于集成。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种过流保护电路，所述电路包括：上管部分、下管部分、上管保护支路和下管保护支路；其中，

所述上管部分包括第一功率管和第一过流保护支路；所述第一保护支路用于控制所述第一功率管的开启和关断；

所述下管部分包括第二功率管和第二过流保护支路；所述第二保护支路用于控制所述第二功率管的开启和关断；

所述上管保护支路，包括第一开关管和第一钳位模块，所述第一开关管和所述第一功率管并联，所述第一开关管向所述第一钳位模块提供第一偏置电流，所述第一钳位模块根据所述第一偏置电流限制所述第一功率管的输出电流；

所述下管保护支路，包括第二开关管和第二钳位模块，所述第二开关管和所述第二功率管并联，所述第二开关管向所述第二钳位模块提供第二偏置电流，所述第二钳位模块根据所述第二偏置电流限制所述第二功率管的输出电流。

第二方面，本发明实施例提供了一种过流保护方法，所述方法应用于第一方面所述的过流保护电路，所述方法包括：

上管部分通过第一保护支路控制第一功率管的开启和关断；

下管部分通过第二保护支路控制第二功率管的开启和关断；

上管保护支路的第一开关管向第一钳位模块提供第一偏置电流，所述第一钳位模块根据所述第一偏置电流限制所述第一功率管的输出电流；

下管保护支路的第二开关管向第二钳位模块提供第二偏置电流，所述第二钳位模块根据所述第二偏置电流限制所述第二功率管的输出电流。

本发明实施例提供了一种过流保护电路及方法；通过上管保护支路和下管保护支路的第一开关管和第二开关管分别提供第一偏置电流和第二偏置电流，从而利用第一钳位模块和第二钳位模块分别根据第一偏置电流和第二偏置电流限制第一功率管和第二功率管的输出电流以保护所有功率管不被击穿，实现可靠的短路保护效果，并且结构简单，不影响正常的电路性能，便于集成。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种用于电机驱动的功率管电路示意图；

图2为本发明实施例提供的屏蔽时长内的负载电流示意图；

图3为本发明实施例提供的一种过流保护电路的组成示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种过流保护电路的组成示意图；

图5为本发明实施例提供的一种过流保护电路的具体电路结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种过流保护电路的具体电路结构示意图；

图7为本发明实施例提供的又一种过流保护电路的具体电路结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种过流保护方法流程示意图；

图9为本发明实施例提供的过流保护电路及方法的效果示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本发明实施例中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

参见图1，其为一种示例性的用于电机驱动的功率管电路示意，如图1所示，该电路包括上管部分111和下管部分112；其中，

所述上管部分111，至少包括第一主功率管NM1和第一过流保护支路开关管NM3；其中，NM1和NM3的晶体管数目分别是n1和n3，且NM1和NM3的栅极共接于上管关断控制信号端HG；NM3的漏极串接第一电阻R1后与NM1的漏极共接于输入电压端V_IN，以使得在NM3的漏极生成上管过流保护判定电压V_CSH；NM1和NM3的源极共接于输出电压端V_OUT，流经所述输出电压端V_OUT的电流为上管负载电流I_load1；

所述下管部分112，至少包括第二主功率管NM4和第二过流保护支路开关管NM6；其中，NM4和NM6的晶体管数目分别是n4和n6，且NM4和NM6的栅极共接于下管关断控制信号端LG；NM4和NM6的漏极共接于所述输出电压端V_OUT；NM6的源极串接下拉电阻R6后与NM4的源极共接于地GND，从而使得在NM6的源极生成下管过流保护判定电压V_CSL；流经GND共接点的电流为下管负载电流I_load2。

继续参见图1所示的电路，为了在出现输出短路等电流异常情况下保护功率管，通常还会设置OCP逻辑判定模块113以执行OCP措施，在一些示例中，该OCP逻辑判定模块113经配置为接收所述上管过流保护判定电压V_CSH以及所述下管过流保护判定电压V_CSL；以及，分别判断所述上管过流保护判定电压V_CSH和所述下管过流保护判定电压V_CSL是否超过设定的过流保护阈值；以及，相应于所述V_CSH超过设定的过流保护阈值，经由第三电阻R3向上管关断控制信号端HG传输上管关断控制信号V_OCP1；以及，相应于所述V_CSL超过设定的过流保护阈值，经由第四电阻R4向下管关断控制信号端LG传输下管关断控制信号V_OCP2。

基于图1所示电路，对于上管部分111，I_load1从V_IN流到V_OUT的通路，并根据NM1与NM3的晶体管数目的相应比例，分别流过NM1和NM3，最终于V_OUT汇总为I_load1。当I_load1电流值过大时，通过NM3的电流I_FET1在电阻R1两端产生了一定的电压值V_CSH，即前述上管过流保护判定电压；在该电压值V_CSH大于设定的上管过流保护阈值之后，HG就会接收到由OCP逻辑判定模块113输入的逻辑低电平的上管关断控制信号V_OCP1，该V_OCP1将会拉低NM1与NM3的栅极，以将NM1和NM3关断，从而发生过流保护OCP动作。

相应地，对于下管部分112，下管负载电流I_load2从V_OUT流到地时，I_load2根据NM4和NM6的晶体管数目的相应比例，分别流过NM4和NM6。当电流I_load2不断增大时，通过NM6的电流I_FET2也会不断增大，当通过NM6的电流在电阻R4两端产生的电压值V_CSL大于设定的下管过流保护阈值后，LG就会接收到由OCP逻辑判定模块113输入的逻辑低电平的下管关断控制信号V_OCP2，该V_OCP2将会拉低NM4和NM6的栅极，以将NM4、NM5和NM6关断，从而发生OCP动作。

基于以上阐述，以下管部分为例，在具体实施过程中，如图2所示，从V_CSL超过设定的过流保护阈值时刻开始，直至下管关断控制信号V_OCP2的产生时刻，这一期间将会存在一段极其微小时长(比如几十微秒)的时延(或称屏蔽时长)，如图2中所示的屏蔽时间(Blanking Time)，在该时延内，功率管依旧会承受较大电流(负载电流I_load)的冲击；即便目前市面上的功率管大都具备在短时(微秒级别)内承受较大的电流而不被击穿的能力，但是仍然会较大概率地存在功率管被击穿的现象，从而导致功率管损坏。

根据以上阐述，本发明实施例期望为功率管对应设置钳压限流电路，从而保护功率管在OCP的时延或屏蔽时长内不被短时内的较大电流击穿。基于此，结合图1所示的用于电机驱动的功率管电路，参见图3，其示出了本发明实施例提供的一种过流保护电路3，所述电路3包括：上管部分31、下管部分32、上管保护支路33和下管保护支路34；其中，

所述上管部分31包括第一功率管311和第一过流保护支路312，所述第一过流保护支路312用于控制所述第一功率管311的开启和关断；

所述下管部分32包括第二功率管321和第二过流保护支路322，所述第二过流保护支路322用于控制所述第二功率管321的开启和关断；

所述上管保护支路33，包括第一开关管331和第一钳位模块332，所述第一开关管331和所述第一功率管311并联，所述第一开关管331向所述第一钳位模块331提供第一偏置电流，所述第一钳位模块332根据所述第一偏置电流限制所述第一功率管311的输出电流；

所述下管保护支路34，包括第二开关管341和第二钳位模块342，所述第二开关管341和所述第二功率管321并联，所述第二开关管341向所述第二钳位模块342提供第二偏置电流，所述第二钳位模块342根据所述第二偏置电流限制所述第二功率管321的输出电流。

针对图3所示的技术方案，通过上管保护支路33和下管保护支路34的第一开关管331和第二开关管341分别提供第一偏置电流和第二偏置电流，从而利用第一钳位模块332和第二钳位模块342分别根据第一偏置电流和第二偏置电流限制第一功率管311和第二功率管321的输出电流以保护所有功率管不被击穿，实现可靠的短路保护效果，并且结构简单，不影响正常的电路性能，便于集成。

结合图1所示的电路，在图3所示的技术方案中，上管部分31和下管部分32分别可以被实施为图1中所示出的上管部分111和下管部分112；相应地，图3中上管部分31所包括的第一功率管311和第一过流保护支路312可以分别被实施为图1中所示出的第一主功率管NM1以及串接的NM3和R1；图3中下管部分32所包括的第二功率管321和第二过流保护支路322可以分别被实施为图1中所示出的NM4以及串接的NM6和电阻R6。上管负载电流I_load1分流流经所述第一过流采样支路功率管NM3串接的电阻R1以形成上管过流保护判定电压V_CSH；下管负载电流I_load2分流流经所述第二过流采样支路功率管NM6串接的电阻R6以形成下管过流保护判定电压V_CSL；OCP逻辑判定模块113根据V_CSH以及V_CSL相应生成V_OCP1和V_OCP2以分别控制第一功率管311和第二功率管321的开启和关断。

针对图3所示的技术方案，在一些可能的实现方式中，参见图4，所述第一钳位模块332包括第一电压单元3321和第一限流单元3322；其中，

所述第一电压单元3321根据所述第一偏置电流向所述第一限流单元3322提供第一启动电压；

所述第一限流单元3322基于所述第一启动电压将所述第一功率管311的输出电流限制在设定的电流阈值内；

所述第二钳位模块342，包括第二电压单元3421和第二限流单元3422；其中，所述第二电压单元3421根据所述第二偏置电流向所述第二限流单元3422提供第二启动电压；

所述第二限流单元3422基于所述第二启动电压将所述第二功率管321的输出电流限制在设定的电流阈值内。

对于上述实现方式，在一些示例中，结合图1、图3及图4，参见图5，所述第一电压单元3321，包括与所述第一开关管331串接的电阻R2，从而使得所述第一偏置电流通过R2形成第一启动电压；

所述第二电压单元3421，包括与所述第二开关管341串接的电阻R5，从而使得所述第二偏置电流通过R5形成第二启动电压。

对于上述示例，在具体实施过程中，参见图5，通常会将R2和R5分别接于第一开关管331和第二开关管341的源极，从而将第一开关管331和第二开关管341的源极所形成的第一偏置电流和第二偏置电流分别形成第一启动电压和第二启动电压。

对于图4中所示出的第一限流单元3322与第二限流单元3422，在一些示例中，继续参见图5，所述第一限流单元3322包括第一限流子单元51和第二限流子单元52，所述第一限流子单元51由所述第一启动电压导通，并将所述第二限流子单元52导通；

相应于所述第一限流子单元51和第二限流子单元52同时处于导通状态下，将所述第一功率管311的输出电流限制在设定的电流阈值内；

所述第二限流单元3422包括第三限流子单元53以及第四限流子单元54；所述第三限流子单元53由所述第二启动电压导通，并将第四限流子单元54导通；

相应于所述第三限流子单元53和第四限流子单元54同时处于导通状态下，将所述第二功率管321的输出电流限制在设定的电流阈值内。

对于上述示例，在一些优选实施方式中，所述第一限流子单元51和所述第三限流子单元53均为NPN型三极管，所述第二限流子单元52和所述第四限流子单元54为NMOS晶体管。针对该优选实施方式，如图5所示，第一限流子单元51和所述第三限流子单元53也可分别被标识为Q1和Q2，第二限流子单元52和所述第四限流子单元54也可分别被标识为NM7和NM8。

基于图5所示的优选实施方式，详细地，对于上管保护支路33来说，第一开关管331的栅极与NM1和NM3的栅极共接于上管关断控制信号端HG，NM1和第一开关管331的漏极共接于输入电压端V_IN，第一开关管331的源极串接第二电阻R2后与NM1和NM3的源极共接于输出电压端V_OUT，从而实现分流采样；所述NM7的栅极和漏极共接于所述上管关断控制信号端HG，所述NM7的源极与Q1的集电极相连，所述Q1的基极与第一开关管331的源极相连，所述Q1的发射极与输出电压端V_OUT相连。Q1由所述第一启动电压导通以工作于线性区，并将NM7导通；相应于Q1以及NM7同时处于导通状态下，NM7将所述第一功率管311的输出电压钳位在设定的安全电压值范围，并且将所述第一功率管311的输出电流限制在设定的电流阈值内；

对于下管保护支路34来说，第二开关管341的栅极与NM4和NM6的栅极共接于下管关断控制信号端LG，NM4、第二开关管341和NM6的漏极共接于所述输出电压端V_OUT，第二开关管341的源极串接电阻R5后与NM4的源极共接于地GND；NM8的栅极和漏极共接于所述下管关断控制信号端LG，所述NM8的源极与Q2的集电极相连，所述Q2的基极与第二开关管341的源极相连，所述Q2的发射极与地GND相连。Q2由所述第二启动电压导通以工作于线性区，并将NM8导通；相应于Q2以及NM8同时处于导通状态下，NM8将所述第二功率管321的输出电压钳位在设定的安全电压值范围，并且将所述第二功率管321的输出电流限制在设定的电流阈值内。

对于上述示例，在另一些优选实施方式中，所述第一限流子单元51、所述第二限流子单元52、所述第三限流子单元53和所述第四限流子单元54均为NPN型三极管；针对该优选实施方式，如图6所示，第一限流子单元51和所述第三限流子单元53也可分别被标识为Q1和Q2，第二限流子单元52和所述第四限流子单元54也可分别被标识为Q3和Q4。

基于图6所示的优选实施方式，详细地，对于上管保护支路33来说，第一开关管331的栅极与NM1和NM3的栅极共接于上管关断控制信号端HG，Q3的基极和集电极共接于HG，Q3的发射极与Q1的集电极相连，Q1的基极与第一开关管331的源极相连，Q1的发射极与输出电压端V_OUT相连。

对于下管保护支路34来说，第二开关管341的栅极与NM4和NM6的栅极共接于下管关断控制信号端LG，Q4的基极和集电极共接于所述下管关断控制信号端LG，Q4的发射极与Q2的集电极相连，Q2的基极与第二开关管341的源极相连，Q2的发射极与地GND相连。

对于上述示例，在另一些优选实施方式中，所述第一限流子单元和所述第三限流子单元均为NPN型三极管，所述第二限流子单元和所述第四限流子单元为PNP型三极管。针对该优选实施方式，如图7所示，第一限流子单元51和所述第三限流子单元53也可分别被标识为Q1和Q2，第二限流子单元52和所述第四限流子单元54也可分别被标识为Q5和Q6。

基于图7所示的优选实施方式，详细地，对于上管保护支路33来说，第一开关管331的栅极与NM1和NM3的栅极共接于上管关断控制信号端HG，Q1的集电极串接R7后与Q5的发射极共接于上管关断控制信号端HG，Q1的发射极与Q5的集电极共接于输出电压端V_OUT，Q5的基极与Q1的集电极相连，Q1的基极与第一开关管331的源极相连。

对于下管保护支路34来说，第二开关管341的栅极与NM4和NM6的栅极共接于下管关断控制信号端LG，Q2的集电极串接R8后与Q6的发射极共接于下管关断控制信号端LG，Q2的发射极与Q6的集电极共接于地GND，Q6的基极与Q2的集电极相连，Q2的基极与第二开关管341的源极相连。

需要说明的是，以图5所示的优选实施方式为例，具体实施过程的工作原理如下所述：对于上管部分31以及上管保护支路33来说，功率管可以是用同尺寸的晶体管按照不同数目的晶体管等比例并联，并联后分别标识为NM1、第一开关管331、NM3；其中，NM3的晶体管数目最小，NM1、第一开关管331、NM3的晶体管数目比等于n1：n2：n3。将晶体管数目最小的NM3的漏级与V_IN之间串联一个电阻R1，并且R1的阻值与NM3的导通电阻Rdson相同。将NM3的漏极引出来的线记为V_CSH，如此，NM3导通时的电流就可以通过电阻R1转化为V_IN与V_CSH的电压值差。上管负载电流I_load1从V_IN流到V_OUT的通路，并根据NM1、第一开关管331、NM3的晶体管数目的相应比例，分别流过NM1、第一开关管331和NM3，并于V_OUT汇总为I_load1。当I_load1电流值过大时，通过NM3的电流I_FET1在电阻R1两端产生了一定的电压值V_CSH；在该电压值V_CSH大于设定的上管过流保护阈值之后，HG就会接收到输入的逻辑低电平的上管关断控制信号V_OCP1，该V_OCP1将会拉低NM1、第一开关管331、NM3的栅极，以将NM1、第一开关管331、NM3关断，从而发生过流保护OCP动作。在发生OCP动作的OCP屏蔽时间(一般几个uS左右)内，当流经功率管的电流(负载电流I_load1)变得很大时，第一开关管331的电流也会变得很大，这个电流会通过R2流向VOUT。当流过第一开关管331的电流增大至其在电阻R2两端产生的电压达到能够开启三极管Q1的阈值电压时，三极管Q1导通，导通后Q1处于线性区且会把NM7的源级电压拉低，从而使得NM7也导通；进而通过Q1以及NM7将功率管NM1、第一开关管331、NM3的栅极电压HG钳位在一定电压值，并且将此时流过功率管的负载电流I_load1同样限制在一个固定值。如此，对于NM1、第一开关管331、NM3来说，即便在极短的OCP屏蔽时间内，仍然不会有较大的电流流过，从而保护所有功率管不被击穿，进而实现可靠的短路保护效果。

对于下管部分32以及下管保护支路34来说，NM4、第二开关管341、NM6同样可以用同尺寸的晶体管按照不同数目的晶体管等比例并联，并且NM6的晶体管数目最小，NM4、第二开关管341、NM6的晶体管数目比等于n4：n5：n6。将晶体管数目最小的NM6的源级与GND之间串联一个电阻R6，并且R6的阻值与NM6的导通电阻Rdson相等。将NM6的源级引出的线记为V_CSL。如此，NM6导通时所流过的电流大小就可以通过电阻R6转化为V_CSL的电压大小。当下管负载电流I_load2从V_OUT流到地时，I_load2根据NM4、第二开关管341、NM6的晶体管数目的相应比例，分别流过NM4、第二开关管341和NM6。当电流I_load2不断增大时，通过NM6的电流IFET2也会不断增大，当通过NM6的电流在电阻R4两端产生的电压值V_CSL大于设定的下管过流保护阈值后，LG就会接收到输入的逻辑低电平的下管关断控制信号V_OCP2，该V_OCP2将会拉低NM4、第二开关管341和NM6的栅极，以将NM4、第二开关管341和NM6关断，从而发生OCP动作。在发生OCP动作的屏蔽时间内，当流经功率管的电流(负载电流I_load2)变得很大时，第二开关管341的电流也会变得很大，这个电流会通过R5流向地。当流过第二开关管341的电流增加至其在电阻R5两端产生的电压达到能够开启三极管Q2的阈值电压时，三极管Q2导通，并且导通后的三极管Q2处于线性区且将NM8的源级拉低，从而使得NM8导通，进而通过Q2和NM8将功率管NM4、第二开关管341和NM6的栅极电压LG钳位在一定电压值，并且把此时流过功率管的负载电流I_load2限制在固定值。如此，与前述实施过程相对应的，对于NM4、第二开关管341和NM6来说，即便在极短的OCP屏蔽时间内，仍然不会有较大的电流流过，从而保护所有功率管不被击穿，进而实现可靠的短路保护效果；此外，下管保护支路122电路结构同样简单，不影响正常的电路性能，便于集成。

需要说明的是，上述图5至图7所示出的优选实施方式，其不同之处在于上管保护支路33和下管保护支路34的具体实现结构，其工作原理与前述具体实施过程的工作原理相同，即利用导通时处于线性区的特性，将功率管的栅极HG以及LG的电压钳位在设定的安全电压值范围内，并且把此时流过功率管的负载电流I_load1以及I_load2限制在设定的电流阈值内，本发明实施例对此不在赘述。

基于前述技术方案相同的发明构思，参见图8其示出了本发明实施例提供的一种过流保护方法，该方法可以应用于图3至图7中任一所述的过流保护电路，所述方法包括：

S801：上管部分通过第一保护支路控制第一功率管的开启和关断；

S802：下管部分通过第二保护支路控制第二功率管的开启和关断；

S803：上管保护支路的第一开关管向第一钳位模块提供第一偏置电流，所述第一钳位模块根据所述第一偏置电流限制所述第一功率管的输出电流；

S804：下管保护支路的第二开关管向第二钳位模块提供第二偏置电流，所述第二钳位模块根据所述第二偏置电流限制所述第二功率管的输出电流。

对于图8所示的技术方案，在一些示例中，所述第一钳位模块包括第一电压单元和第一限流单元；相应地，所述第一钳位模块根据所述第一偏置电流限制所述第一功率管的输出电流，包括：

所述第一电压单元根据所述第一偏置电流向所述第一限流单元提供第一启动电压；以及，所述第一限流单元基于所述第一启动电压将所述第一功率管的输出电流限制在设定的电流阈值内；

所述第二钳位模块，包括第二电压单元和第二限流单元；相应地，所述第二钳位模块根据所述第二偏置电流限制所述第二功率管的输出电流，包括：

所述第二电压单元根据所述第二偏置电流向所述第二限流单元提供第二启动电压；以及，所述第二限流单元基于所述第二启动电压将所述第二功率管的输出电流限制在设定的电流阈值内。

对于图8所示的技术方案，在一些示例中，所述第一电压单元根据所述第一偏置电流向所述第一限流单元提供第一启动电压，包括：

所述第一电压单元根据所述第一偏置电流通过与所述第一开关管串接的电阻形成第一启动电压；

所述第二电压单元根据所述第二偏置电流向所述第二限流单元提供第二启动电压，包括：

所述第二电压单元根据所述第二偏置电流通过与所述第二开关管串接的电阻形成第二启动电压。

对于图8所示的技术方案，在一些示例中，所述第一限流单元包括第一限流子单元和第二限流子单元；相应地，所述第一限流单元基于所述第一启动电压将所述第一功率管的输出电流限制在设定的电流阈值内，包括：

所述第一限流子单元由所述第一启动电压导通，并将所述第二限流子单元导通；

相应于所述第一限流子单元和第二限流子单元同时处于导通状态下，将所述第一功率管的输出电流限制在设定的电流阈值内。

对于图8所示的技术方案，在一些示例中，所述第二限流单元包括第三限流子单元以及第四限流子单元；相应地，所述第二限流单元基于所述第二启动电压将所述第二功率管的输出电流限制在设定的电流阈值内，包括：

所述第三限流子单元由所述第二启动电压导通，并将第二限流晶体管导通；

相应于所述第三限流子单元以及第四限流子单元同时处于导通状态下，并且将所述第二功率管的输出电流限制在设定的电流阈值内。

可以理解地，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

此外，上述图8所示的一种过流保护方法的示例性技术方案，与图3至图7所示的过流保护电路3的技术方案属于同一构思，因此，上述图8所示的一种过流保护方法的技术方案未详细描述的细节内容，均可以参见前述过流保护电路3的技术方案的描述。本发明实施例对此不做赘述。

基于前述技术方案所阐述的一种过流保护电路及方法，在具体应用过程中，如图9所示，相较于图2，在Blanking Time内，负载电流I_load提升至VCSL翻转为高电平时刻就被保护支路限制在设定的电流值，避免屏蔽时长内流经功率管的电流过大从而造成击穿现象，实现可靠的短路保护效果。

需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种过流保护电路，其特征在于，所述电路包括：上管部分、下管部分、上管保护支路和下管保护支路；其中，

所述上管部分包括第一功率管和第一过流保护支路；所述第一过流保护支路用于控制所述第一功率管的开启和关断；

所述下管部分包括第二功率管和第二过流保护支路；所述第二过流保护支路用于控制所述第二功率管的开启和关断；

所述上管保护支路，包括第一开关管和第一钳位模块，所述第一开关管和所述第一功率管并联，所述第一开关管向所述第一钳位模块提供第一偏置电流，所述第一钳位模块根据所述第一偏置电流限制所述第一功率管的输出电流；

所述下管保护支路，包括第二开关管和第二钳位模块，所述第二开关管和所述第二功率管并联，所述第二开关管向所述第二钳位模块提供第二偏置电流，所述第二钳位模块根据所述第二偏置电流限制所述第二功率管的输出电流。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一钳位模块，包括第一电压单元和第一限流单元；其中，

所述第一电压单元根据所述第一偏置电流向所述第一限流单元提供第一启动电压；

所述第一限流单元基于所述第一启动电压将所述第一功率管的输出电流限制在设定的电流阈值内；

所述第二钳位模块，包括第二电压单元和第二限流单元；其中，所述第二电压单元根据所述第二偏置电流向所述第二限流单元提供第二启动电压；

所述第二限流单元基于所述第二启动电压将所述第二功率管的输出电流限制在设定的电流阈值内。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一电压单元包括与所述第一开关管串接的电阻；所述第二电压单元包括与所述第二开关管串接的电阻。

4.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一限流单元包括第一限流子单元和第二限流子单元，所述第一限流子单元由所述第一启动电压导通，并将所述第二限流子单元导通；

相应于所述第一限流子单元和第二限流子单元同时处于导通状态下，将所述第一功率管的输出电流限制在设定的电流阈值内；

所述第二限流单元包括第三限流子单元以及第四限流子单元；所述第三限流子单元由所述第二启动电压导通，并将第四限流子单元导通；

相应于所述第三限流子单元和第四限流子单元同时处于导通状态下，将所述第二功率管的输出电流限制在设定的电流阈值内。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述第一限流子单元和所述第三限流子单元均为NPN型三极管，所述第二限流子单元和所述第四限流子单元为NMOS晶体管；

或者，所述第一限流子单元、所述第二限流子单元、所述第三限流子单元和所述第四限流子单元均为NPN型三极管；

或者，所述第一限流子单元和所述第三限流子单元均为NPN型三极管，所述第二限流子单元和所述第四限流子单元为PNP型三极管。

6.一种过流保护方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1至5任一项所述的过流保护电路，所述方法包括：

上管部分通过第一保护支路控制第一功率管的开启和关断；

下管部分通过第二保护支路控制第二功率管的开启和关断；

上管保护支路的第一开关管向第一钳位模块提供第一偏置电流，所述第一钳位模块根据所述第一偏置电流限制所述第一功率管的输出电流；

下管保护支路的第二开关管向第二钳位模块提供第二偏置电流，所述第二钳位模块根据所述第二偏置电流限制所述第二功率管的输出电流。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一钳位模块包括第一电压单元和第一限流单元；相应地，所述第一钳位模块根据所述第一偏置电流限制所述第一功率管的输出电流，包括：

所述第一电压单元根据所述第一偏置电流向所述第一限流单元提供第一启动电压；以及，所述第一限流单元基于所述第一启动电压将所述第一功率管的输出电流限制在设定的电流阈值内；

所述第二钳位模块，包括第二电压单元和第二限流单元；相应地，所述第二钳位模块根据所述第二偏置电流限制所述第二功率管的输出电流，包括：所述第二电压单元根据所述第二偏置电流向所述第二限流单元提供第二启动电压；以及，所述第二限流单元基于所述第二启动电压将所述第二功率管的输出电流限制在设定的电流阈值内。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一电压单元根据所述第一偏置电流向所述第一限流单元提供第一启动电压，包括：所述第一电压单元根据所述第一偏置电流通过与所述第一开关管串接的电阻形成第一启动电压；

所述第二电压单元根据所述第二偏置电流向所述第二限流单元提供第二启动电压，包括：所述第二电压单元根据所述第二偏置电流通过与所述第二开关管串接的电阻形成第二启动电压。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一限流单元包括第一限流子单元和第二限流子单元；相应地，所述第一限流单元基于所述第一启动电压将所述第一功率管的输出电流限制在设定的电流阈值内，包括：

所述第一限流子单元由所述第一启动电压导通，并将所述第二限流子单元导通；

相应于所述第一限流子单元和第二限流子单元同时处于导通状态下，将所述第一功率管的输出电流限制在设定的电流阈值内。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二限流单元包括第三限流子单元以及第四限流子单元；相应地，所述第二限流单元基于所述第二启动电压将所述第二功率管的输出电流限制在设定的电流阈值内，包括：

所述第三限流子单元由所述第二启动电压导通，并将第二限流晶体管导通；

相应于所述第三限流子单元以及第四限流子单元同时处于导通状态下，并且将所述第二功率管的输出电流限制在设定的电流阈值内。

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