CN116224011A - 一种功率管过流检测电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及过流检测技术领域,公开了一种功率管过流检测电路，用于检测流过功率管的电流是否过流，包括基准开关管、驱动单元、偏置电流产生单元、第一判断电流产生单元、第二判断电流产生单元、电压检测单元、比较单元和信号处理单元；在实际使用时，本发明并不是检测功率管的压降，在功率管的压降大于阈值时才实现过流检测，而是通过设置基准开关管，以及通过输出反应基准开关管的压降大小的第一判断电流和输出反应功率管压降大小的第二判断电流，并基于第一判断电流和第二判断电流的比较结果进行过流检测，这样可以避免温度对功率管的过流检测准确性的影响，从而能准确检测功率管是否出现过流，进而能及时对功率管进行过流保护，避免功率管烧毁。

Description

一种功率管过流检测电路

技术领域

本发明涉及过流检测技术领域，具体涉及一种功率管过流检测电路。

背景技术

在DC-DC转换器和电机驱动等集成电路设计领域中，都会集成功率管来用作输出管。为了避免功率管在因异常情况出现产生大电流时出现烧坏情况出现，电路中需要对流过功率管的电流进行检测，从而能够在流过功率管的电流超过额定值时能及时关闭功率管。

现有检测流过功率管电流的电路如图1所示，包括由电阻R1和电阻R2串联形成的分压电路、三极管Q1、由NMOS管N1和NMOS管N2组成的电流镜电路和施密特触发器SMIT。图1所示电路的工作原理如下，流过功率管的电流I乘以功率管的导通电阻Rdson得到功率管上的压降Vglg，压降Vglg经过电阻R1和电阻R2分压后输入到三极管Q1的基极，假设输入到三极管Q1的基极的电压大小为Vj，如果流过功率管的电流过大使Vj大于三极管Q1的Vbe（Vbe为三极管Q1的基极与发射极电压）时，三极管Q1导通产生电流，从而使施密特触发器SMIT输出高电平，以此实现过流检测。

但是在图1所示的电路中，三极管Q1的Vbe受温度变化很大，如果温度变化较大导致Vbe发生变化时，会导致过流检测阈值发生变化，因此存在受温度影响不能及时检测功率管是否过流的情况出现。

发明内容

鉴于背景技术的不足，本发明是提供了一种功率管过流检测电路，所有解决的技术问题是现有检测功率管是否过流的电路存在受温度影响不能及时检测功率管是否过流的情况。

为解决以上技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种功率管过流检测电路，用于检测流过功率管的电流是否过流，包括基准开关管、驱动单元、偏置电流产生单元、第一判断电流产生单元、第二判断电流产生单元、电压检测单元、比较单元和信号处理单元；

所述基准开关管包括输入端、控制端和输出端，所述驱动单元与所述输入端和控制端电连接，用于钳位所述输入端与控制端的电压，使所述基准开关管导通；所述偏置电流产生单元与所述输出端电连接，用于产生流过所述基准开关管的第一基准电流；

所述第一判断电流产生单元与所述输出端电连接，基于所述输出端的电压输出至少一路反应所述基准开关管的压降大小的第一判断电流；

所述电压检测单元被配置于检测所述功率管上的压降大小，并输出第一检测电压，所述第二判断电流产生单元接收所述第一检测电压，并基于所述第一检测电压输出至少一路反应功率管压降大小的第二判断电流，所述第二判断电流与所述第一检测电压负相关；

所述比较单元接收一路第一判断电流和一路第二判断电流，并基于所述第一判断电流和第二判断电流的比较结果输出比较信号，所述信号处理单元接收所述比较信号，对所述比较信号反向，输出检测信号。

在某种实施方式中，所述基准开关管为PMOS管P1，所述驱动单元包括稳压二极管Z1和NMOS管N1，所述PMOS管P1的源极与所述稳压二极管Z1的负极电连接，被配置于输入工作电源，所述稳压二极管Z1的正极分别与NMOS管N1的漏极和PMOS管P1的栅极电连接，所述NMOS管N1的源极接地，所述PMOS管P1的漏极分别与偏置电流产生单元和第一判断电流产生单元电连接。

在某种实施方式中，所述偏置电流产生单元包括电流镜电路，所述电流镜电路包括主支路和至少N路从支路，N为正整数，所述主支路被配置于输入第二基准电流，所述从支路用于镜像所述第二基准电流，并产生镜像电流；当N大于1时，N-1路从支路上设有控制该从支路是否提供镜像电流的控制开关，每个控制开关电连接有控制其是否导通的第二驱动单元。

在某种实施方式中，所述N大于等于2，所述主支路包括NMOS管N101，所述从支路包括NMOS管N102，所述控制开关包括NMOS管N103，所述第二驱动单元包括反相器INV1；

所述NMOS管N101的漏极分别与NMOS管N101的栅极和NMOS管N102的栅极电连接，被配置于输入所述第二基准电流；所述NMOS管N101的源极和NMOS管N102的源极接地；在N路从支路中，对于N-1路连接有NMOS管N103的从支路，N-1路从支路的NMOS管N102的漏极通过NMOS管N103与剩余从支路的NMOS管N102的漏极电连接，剩余从支路的NMOS管N102的漏极与所述基准开关管的输出端电连接，所述NMOS管N103的栅极与所述反相器INV1的输出端电连接。

在某种实施方式中，所述电压检测单元包括电阻R1、电阻R2和NMOS管N7，所述电阻R1一端被配置于与所述功率管的第一连接端电连接，所述电阻R1另一端与所述电阻R2一端电连接，被配置于输出所述第一检测电压，所述电阻R2一端与NMOS管N7的漏极电连接，NMOS管N7的源极与功率管的第二连接端电连接。

在某种实施方式中，所述第一判断电流产生单元在所述输出端的电压大于第一判定阈值时输出两路反应所述基准开关管的压降大小的第一判断电流；

所述第一判断电流产生单元包括三极管Q1、三极管Q2和三极管Q3；所述三极管Q1的集电极被配置于输入工作电源，三极管Q1的基极与所述输出端电连接，三极管Q1的发射极分别与三极管Q2的发射极和三极管Q3的发射极电连接，三极管Q2的基极分别与三极管Q3的基极和三极管Q2的集电极电连接，三极管Q2的集电和三极管Q3的集电极输出两路相同的第一判断电流；

所述第二判断电流产生单元在所述第一检测电压大于第二判断阈值时输出两路反应功率管压降大小的第二判断电流；

所述第二判断电流产生单元包括三极管Q4、三极管Q5和三极管Q6；所述三极管Q4的集电极与三极管Q1的集电极电连接，三极管Q4的基极被配置于输入第一检测电压，三极管Q4的发射极分别与三极管Q5的发射极和三极管Q6的发射极电连接，三极管Q5的基极分别与三极管Q6的基极和三极管Q5的集电极电连接，三极管Q5的集电极和三极管Q6的集电极输出两路相同的第二判断电流。

在某种实施方式中，所述第一判断电流产生单元还包括PMOS管P2和PMOS管P3，所述PMOS管P2的源极与三极管Q2的集电极电连接，所述PMOS管P3的源极与三极管Q3的集电极电连接，所述PMOS管P2的栅极分别与PMOS管P3的栅极和PMOS管P2的漏极电连接，所述PMOS管P2的漏极与PMOS管P3的漏极输出两路相同的第一判断电流；

所述第二判断电流产生单元包括PMOS管P4和PMOS管P5，所述PMOS管P4的源极与三极管Q5的集电极电连接，所述PMOS管P5的源极与三极管Q6的集电极电连接，所述PMOS管P4的栅极分别与PMOS管P5的栅极和PMOS管P4的漏极电连接，所述PMOS管P4的漏极与PMOS管P5的漏极输出两路相同的第二判断电流。

在某种实施方式中，本发明还包括NMOS管N3和第二偏置电流产生单元，所述PMOS管P2的漏极和PMOS管P4的漏极分别与NMOS管N2的漏极电连接，所述NMOS管N2的源极接地，所述第二偏置电流产生单元与所述NMOS管N2的栅极电连接，被配置于让NMOS管N2产生从NMOS管N2的漏极流向NMOS管N2的源极的第三基准电流。

在某种实施方式中，所述比较单元包括第二电流镜单元、第三电流镜单元和第四电流镜单元，所述第二电流镜单元包括第二主支路和第二从支路，所述第三电流镜单元包括第三主支路和第三从支路，所述第四电流镜单元包括第四主支路和第四从支路；

所述第二主支路被配置于输入所述第一判断电流，所述第二从支路用于镜像所述第一判断电流，生成第二镜像电流，所述第二从支路的输入端与所述第四主支路电连接，生成的第二镜像电流流过所述第四主支路；所述第四从支路的输入端被配置于输入工作电源，所述第四从支路用于镜像所述第二镜像电流，生成第四镜像电流；

所述第三主支路被配置于输入所述第二判断电流，所述第三从支路用于镜像所述第二判断电流，生成第三镜像电流，所述第三从支路的输入端与所述第四从支路电连接；所述第三从支路的输入端在所述第三镜像电流小于第四镜像电流时输出所述高电平信号。

在某种实施方式中，所述第二主支路包括NMOS管N3，所述第二从支路包括NMOS管N6，所述第三主支路包括NMOS管N4，所述第三从支路包括NMOS管N5，所述第四主支路包括PMOS管P6，所述第四从支路包括PMOS管P7；

所述NMOS管N3的漏极分别与NMOS管N3的栅极和NMOS管N6的栅极电连接，被配置于输入所述第一判断电流，所述NMOS管N3的源极与NMOS管N6的源极接地；所述NMOS管N6的漏极分别与PMOS管P6的漏极、PMOS管P6的栅极和PMOS管P7的栅极电连接，所述PMOS管P6的源极与PMOS管P7的源极电连接，被配置于输入所述工作电源；所述PMOS管P7的漏极与NMOS管N5的漏极电连接，所述NMOS管N5的源极和NMOS管N4的源极均接地，所述NMOS管N4的漏极分别与NMOS管N4的栅极和NMOS管N5的栅极电连接，被配置于输入所述第二判断电流。

在某种实施方式中，所述信号处理单元包括反相器INV2。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：首先本发明并不是检测功率管的压降，在功率管的压降大于阈值时才实现过流检测，而是通过设置基准开关管，以及通过输出反应基准开关管的压降大小的第一判断电流和输出反应功率管压降大小的第二判断电流，并基于第一判断电流和第二判断电流的比较结果进行过流检测，这样可以避免温度对功率管的过流检测准确性的影响，从而能及时准确检测功率管是否出现过流，进而能及时对功率管进行过流保护，避免功率管烧毁；

另外通过设置偏置电流产生单元给基准开关管提供的第一基准电流的大小，可以改变基准开关管上的压降大小，从而能改变本发明的过流检测阈值的大小。

附图说明

图1为现有过流检测电路的示意图；

图 2为本发明的一种结构示意图；

图3为本发明的一种实施电路图；

图4为偏置电流产生单元的一种实施电路图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

对于图1所示的现有过流检测电路，其通过电阻R1和电阻R2组成的分压电路对被检测功率管上的压降进行检测，并输出检测电压，其中流过被检测功率管的电流越大，检测电压的值越高，检测电压与三极管Q1的Vbe进行比较，在检测电压大于三极管Q1的Vbe时，三极管Q1导通，从而使NMOS管N1和NMOS管N2都流入电流，使施密特触发器SMIT输出高电平信号，以此实现被检测功率管的过流检测保护。但是对于图1所示电路，受温度变化影响，三极管Q1的Vbe会发生变化，从而导致在温度不同时会触发不同过流阈值的过流保护，进而使被检测功率管的过流检测保护不准确。

基于上述考虑，本申请提供了一种避免温度影响的功率管过流检测电路。如图2所示，该过流检测电路包括基准开关管1、驱动单元2、偏置电流产生单元3、第一判断电流产生单元4、第二判断电流产生单元6、电压检测单元5、比较单元7和信号处理单元8；

其中，基准开关管1包括输入端、控制端和输出端，驱动单元2与输入端和控制端电连接，用于钳位输入端与控制端的电压，使基准开关管1导通；偏置电流产生单元3与输出端电连接，用于产生流过基准开关管1的第一基准电流I1；

第一判断电流产生单元4与输出端电连接，在输出端的电压大于第一判定阈值时输出至少一路反应基准开关管1的压降大小的第一判断电流；

电压检测单元5被配置于检测功率管上的压降大小，并输出第一检测电压，第二判断电流产生单元6接收第一检测电压，在第一检测电压大于第二判断阈值时输出至少一路反应功率管压降大小的第二判断电流，第二判断电流与第一检测电压负相关；

比较单元7接收一路第一判断电流和一路第二判断电流，在第二判断电流小于第一判断电流时输出高电平信号，信号处理单元8接收高电平信号，对高电平信号反向，输出低电平信号。

对于本发明的过流检测电路，通过设置基准开关管1，以及通过输出反应基准开关管1的压降大小的第一判断电流和输出反应功率管压降大小的第二判断电流，并基于第一判断电流和第二判断电流的比较结果进行过流检测即通过对功率管上的压降和基准开关管1上的压降进行比较来实现过流检测，这样可以避免温度对功率管的过流检测准确性的影响，从而能及时准确检测功率管是否出现过流，能及时对功率管进行过流保护，避免功率管烧毁。

本发明的一种实施电路如图3所示，在图3中，基准开关管1为PMOS管P1，驱动单元2包括稳压二极管Z1和NMOS管N1；其中PMOS管P1的源极为输入端，PMOS管P1的栅极为控制端，PMOS管P1的漏极为输出端；PMOS管P1的源极与稳压二极管Z1的负极电连接，被配置于输入工作电源，工作电源在图中未显示，稳压二极管Z1的正极分别与NMOS管N1的漏极和PMOS管P1的栅极电连接，NMOS管N1的源极接地，PMOS管P1的漏极分别与偏置电流产生单元3和第一判断电流产生单元4电连接。

在实际使用时，当NMOS管N1导通后，PMOS管P1的栅极被流过NMOS管N1的电流下拉，此时PMOS管P1的源极与栅极之间的电压为稳压二极管Z1的击穿值，PMOS管P1导通，偏置电流产生单元3提供的第一基准电流I1在PMOS管P1上产生压降V1，假设PMOS管P1的阻抗为Rdson1，则压降V1=I1*Rdson1。

对于偏置电流产生单元3，当其提供不同大小的第一基准电流I1时，压降V1也会不相同，由于第一判断电流IA反应的压降V1的大小，在压降V1不同时，第一判断电流IA也会不同，而第一判断电流IA不同时会改变过流检测阈值。

本实施例中，偏置电流产生电路3的电路图如图4所示，包括电流镜电路，电流镜电路包括主支路30和至少N路从支路31，N为正整数，主支路30被配置于输入第二基准电流I10，从支路31用于镜像第二基准电流I10，并产生镜像电流；

当N=1时，偏置电流产生电路3只能提供一种第一基准电流I1，此时第一基准电流I1的大小由第二基准电流I10的大小和从支路31的镜像比例决定；

当N大于1时，N-1路从支路31上设有控制该从支路31是否提供镜像电流的控制开关32，每个控制开关32电连接有控制其是否导通的第二驱动单元33。

在实际使用时，通过第二驱动单元33驱动控制开关32导通，可以让对应的从支路31提供镜像电流，而通过设置不同从支路31的镜像比例和让不同的控制开关32导通或者关断可以提供不同大小第一基准电流I1。

具体地，主支路30包括NMOS管N101，从支路31包括NMOS管N102，控制开关32包括NMOS管N103，第二驱动单元33包括反相器INV1。对于具有M个从支路31的偏置电流产生电路3，M为大于1的正整数，NMOS管N101的漏极分别与NMOS管N101的栅极和NMOS管N102的栅极电连接，被配置于输入第二基准电流I10；NMOS管N101的源极和NMOS管N102的源极接地；在M路从支路31中，对于M-1路连接有NMOS管N103的从支路31，M-1路从支路31的NMOS管N102的漏极通过NMOS管N103与剩余从支路31的NMOS管N102的漏极电连接，剩余从支路31的NMOS管N102的漏极与基准开关管1的输出端电连接，NMOS管N103的栅极与反相器INV1的输出端电连接。

在实际使用时，如果要让目标NMOS管N103导通，则向与该NMOS管N103的栅极电连接的反相器INV1的输入端输入低电平的控制信号，反相器INV1的输出端输出的高电平的控制信号来驱动该NMOS管N103导通。

在图3中，电压检测单元5包括电阻R1、电阻R2和NMOS管N7，电阻R1一端被配置于与功率管的第一连接端电连接，电阻R1另一端与电阻R2一端电连接，被配置于输出第一检测电压，电阻R2一端与NMOS管N7的漏极电连接，NMOS管N7的源极与功率管的第二连接端电连接。

对于图3所示的电压检测单元5，电阻R2和电阻R3组成了最小的分压检测电路，用于对被检测功率管即NMOS管N8的压降V2进行分压检测，假设流过功率管N8的电流为I2，功率管N8的电阻为Rdson2，则V2=I2*Rdson2。在某种实施方式中，可以在电压检测单元5中增加分压电阻，进而能以不同的检测节点提供不同大小的第一检测电压，检测节点是电压检测单元5中相邻电阻电连接的电气节点。另外通过NMOS管N7可以控制电阻R2、电阻R3与工作电源的通断，从而在功率管N8不使用时减少功耗，其中NMOS管N7和NMOS管N8可以同时导通、同时关断。

在图3中，第一判断电流产生单元4包括三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、PMOS管P2和PMOS管P3；

三极管Q1的集电极被配置于输入工作电源，三极管Q1的基极与输出端电连接，三极管Q1的发射极分别与三极管Q2的发射极和三极管Q3的发射极电连接，三极管Q2的基极分别与三极管Q3的基极和三极管Q2的集电极电连接；PMOS管P2的源极与三极管Q2的集电极电连接，PMOS管P3的源极与三极管Q3的集电极电连接，PMOS管P2的栅极分别与PMOS管P3的栅极和PMOS管P2的漏极电连接，PMOS管P2的漏极与PMOS管P3的漏极输出两路相同的第一判断电流IA。

其中，三极管Q2和三极管Q3组成电流镜，三极管Q2和三极管Q3的镜像比例为1:1。在实际使用时，工作电源电压幅值可能较高，因此通过PMOS管P2和PMOS管P3可以避免三极管Q2和三极管Q3的电压过高，另外通过PMOS管P2和PMOS管P3可以让三极管Q2的集电极和三极管Q3的集电极电压趋近相同，从而使三极管Q2和三极管Q3的镜像比例为1。

在图3中，第二判断电流产生单元6包括三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、PMOS管P4和PMOS管P5；

三极管Q4的集电极与三极管Q1的集电极电连接，三极管Q4的基极被配置于输入第一检测电压，三极管Q4的发射极分别与三极管Q5的发射极和三极管Q6的发射极电连接，三极管Q5的基极分别与三极管Q6的基极和三极管Q5的集电极电连接，PMOS管P4的源极与三极管Q5的集电极电连接，PMOS管P5的源极与三极管Q6的集电极电连接，PMOS管P4的栅极分别与PMOS管P5的栅极和PMOS管P4的漏极电连接，PMOS管P4的漏极与PMOS管P5的漏极输出两路相同的第二判断电流IB。

同样地，三极管Q5和三极管Q6组成的电流镜，三极管Q5和三极管Q6的镜像比例为1:1，通过PMOS管P4和PMOS管P5可以避免三极管Q4和三极管Q5的电压过高，通过PMOS管P4和PMOS管P5可以让三极管Q5的集电极和三极管Q6的集电极电压趋近相同，从而使三极管Q5和三极管Q6的镜像比例为1。

另外，为了避免第一判断电流IA和第二判断电流IB过大影响电路使用，在图3中，PMOS管P2的漏极和PMOS管P4的漏极分别与NMOS管N2的漏极电连接，NMOS管N2的源极接地；通过让NMOS管N2的栅极与第二偏置电流产生单元电连接，由第二偏置电流产生单元让NMOS管N2产生从NMOS管N2的漏极流向NMOS管N2的源极的第三基准电流，由于第三基准电流和第一判断电流IA和第二判断电流IB之和，因此通过设置第三基准电流的大小来限制第一判断电流IA和第二判断电流IB的大小。

具体地，第二偏置电流产生单元包括与NMOS管N2组成电流镜的NMOS管，通过向该NMOS管输入电流来设置第三基准电流的大小。

在图3中，比较单元7包括第二电流镜单元70、第三电流镜单元71和第四电流镜单元72；第二电流镜单元70包括第二主支路和第二从支路，第二主支路包括NMOS管N3，第二从支路包括NMOS管N6；第三电流镜单元71包括第三主支路和第三从支路，第三主支路包括NMOS管N4，第三从支路包括NMOS管N5；第四电流镜单元72包括第四主支路和第四从支路，第四主支路包括PMOS管P6，第四从支路包括PMOS管P7；

NMOS管N3的漏极分别与NMOS管N3的栅极和NMOS管N6的栅极电连接，被配置于输入第一判断电流，NMOS管N3的源极与NMOS管N6的源极接地；NMOS管N6的漏极分别与PMOS管P6的漏极、PMOS管P6的栅极和PMOS管P7的栅极电连接，PMOS管P6的源极与PMOS管P7的源极电连接，被配置于输入工作电源；PMOS管P7的漏极与NMOS管N5的漏极电连接，NMOS管N5的源极和NMOS管N4的源极均接地，NMOS管N4的漏极分别与NMOS管N4的栅极和NMOS管N5的栅极电连接，被配置于输入第二判断电流。

在实际使用时，第二主支路被配置于输入第一判断电流IA，第二从支路用于镜像第一判断电流IA，生成第二镜像电流，其中第二镜像电流与第一判断电流相同；第二从支路的输入端与第四主支路电连接，生成的第二镜像电流流过第四主支路；第四从支路的输入端被配置于输入工作电源，第四从支路用于镜像第二镜像电流，生成第四镜像电流，其中第四镜像电流与第二镜像电流相同，为上拉电流；

第三主支路被配置于输入第二判断电流IB，第三从支路用于镜像第二判断电流IB，生成第三镜像电流，其中第三镜像电流与第二判断电流IB相同，为下拉电流，第三从支路的输入端与第四从支路电连接；第三从支路的输入端在第三镜像电流小于第四镜像电流时即在第二判断电流IB小于第一判断电流IA时输出高电平信号。

对图3所示的电路进行原理分析：

首先偏置电流产生单元3产生的第一基准电流I1在基准开关管1上产生的压降V1=I1*Rdson1；其中通过调整第一基准电流I1的温度系数可以调整压降V1的温度系数；

压降V1使三极管Q1导通，从而使PMOS管P2的源极和PMOS管P3的源极分别输出一路第一判断电流IA；

当被检测功率管即NMOS管N8导通时，流过NMOS管N8的电流为I2，NMOS管N8上的压降V2=I2*Rdson2；压降V2使三极管Q4导通，从而使PMOS管P4的漏极和PMOS管P5的漏极分别输出一路第二判断电流IB；

当流过NMOS管N8的电流过大达到阈值时，使电阻R1上的压降大于基准开关管1上压降V1时即让

V2*R1/(R1+R2)=I2*Rdson2*R1/(R1+R2)>V1=I1*Rdson1

对该公式进行变化可以得到当I2>（I1*Rdson1）/（Rdosn2*R1/(R1+R2))时，三极管Q4的基极电压逐渐降低，第二判断电流IB下降，从而导致第二判断电流IB小于第一判断电流IA，最终导致NMOS管N5的漏极电压拉高，使信号处理单元8即反相器INV2输出低电平信号，根据反相器INV2是否输出低电平信号可以判断流过NMOS管N8的电流是否过流。

从判断电流I2是否过流的公式可以得到，基准开关管1的阻抗Rdson1和NMOS管N8的阻抗Rdson2的温度系数相互抵消，电阻R1与电阻R1加电阻R2的温度系数相互抵消，因此电流I2的温度系数等于第一基准电流I1的温度系数。在实际使用时，通过调节第一基准电流I1的温度系数可以改变电流I2的温度系数，如果第一基准电流I1的温度系数为零时，判断电流I2是否过流的阈值也为零温度系数，如果第一基准电流I1的温度系数为负时，判断电流I2是否过流的阈值也为负温度系数。优选的，可以设置第一基准电流I1的温度系数为负，这样在高温时可以使流过NMOS管N8的电流变大，从而能更好的在高温环境中避免NMOS管N8被烧坏。

综上，本发明的过流检测电路可以避免温度对过流检测精度的影响，而且通过设置第一基准电流I1的温度系数可以设置过流检测阈值的温度系数；另外通过改变第一基准电路I1的大小可以灵活改变过流检测阈值的大小；最后可以通过编程的方式来控制偏置电流产生单元3中的NMOS管N103的通断来使过流检测阈值保持一致，从而提高检测准确性。

上述依据本发明为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种功率管过流检测电路，其特征在于，包括基准开关管、驱动单元、偏置电流产生单元、第一判断电流产生单元、第二判断电流产生单元、电压检测单元、比较单元和信号处理单元；

所述基准开关管包括输入端、控制端和输出端，所述驱动单元与所述输入端和控制端电连接，用于钳位所述输入端与控制端的电压，使所述基准开关管导通；所述偏置电流产生单元与所述输出端电连接，用于产生流过所述基准开关管的第一基准电流；

所述第一判断电流产生单元与所述输出端电连接，基于所述输出端的电压输出至少一路反应所述基准开关管的压降大小的第一判断电流；

所述电压检测单元被配置于检测所述功率管上的压降大小，并输出第一检测电压，所述第二判断电流产生单元接收所述第一检测电压，并基于所述第一检测电压输出至少一路反应功率管压降大小的第二判断电流，所述第二判断电流与所述第一检测电压负相关；

所述比较单元接收一路第一判断电流和一路第二判断电流，并基于所述第一判断电流和第二判断电流的比较结果输出比较信号，所述信号处理单元接收所述比较信号，对所述比较信号反向，输出检测信号。

2.根据权利要求1所述的一种功率管过流检测电路，其特征在于，所述基准开关管为PMOS管P1，所述驱动单元包括稳压二极管Z1和NMOS管N1；所述PMOS管P1的源极为所述输入端，与所述稳压二极管Z1的负极电连接，被配置于输入工作电；所述PMOS管P1的栅极为所述控制端，分别与所述稳压二极管Z1的正极和NMOS管N1的漏极电连接，所述NMOS管N1的源极接地；所述PMOS管P1的漏极为所述输出端，分别与偏置电流产生单元和第一判断电流产生单元电连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种功率管过流检测电路，其特征在于，所述偏置电流产生单元包括电流镜电路，所述电流镜电路包括主支路和至少N路从支路，N为正整数，所述主支路被配置于输入第二基准电流，所述从支路用于镜像所述第二基准电流，并产生镜像电流；当N大于1时，N-1路从支路上设有控制该从支路是否提供镜像电流的控制开关，每个控制开关电连接有控制其是否导通的第二驱动单元。

4.根据权利要求3所述的一种功率管过流检测电路，其特征在于，N大于等于2，所述主支路包括NMOS管N101，所述从支路包括NMOS管N102，所述控制开关包括NMOS管N103，所述第二驱动单元包括反相器INV1；

所述NMOS管N101的漏极分别与NMOS管N101的栅极和NMOS管N102的栅极电连接，被配置于输入所述第二基准电流；所述NMOS管N101的源极和NMOS管N102的源极接地；在N路从支路中，对于N-1路连接有NMOS管N103的从支路，N-1路从支路的NMOS管N102的漏极通过NMOS管N103与剩余从支路的NMOS管N102的漏极电连接，剩余从支路的NMOS管N102的漏极与所述基准开关管的输出端电连接，所述NMOS管N103的栅极与所述反相器INV1的输出端电连接。

5.根据权利要求1所述的一种功率管过流检测电路，其特征在于，所述电压检测单元包括电阻R1、电阻R2和NMOS管N7，所述电阻R1一端被配置于与所述功率管的第一连接端电连接，所述电阻R1另一端与所述电阻R2一端电连接，被配置于输出所述第一检测电压，所述电阻R2一端与NMOS管N7的漏极电连接，NMOS管N7的源极与功率管的第二连接端电连接。

6.根据权利要求1所述的一种功率管过流检测电路，其特征在于，

所述第一判断电流产生单元包括三极管Q1、三极管Q2和三极管Q3；所述三极管Q1的集电极被配置于输入工作电源，三极管Q1的基极与所述输出端电连接，三极管Q1的发射极分别与三极管Q2的发射极和三极管Q3的发射极电连接，三极管Q2的基极分别与三极管Q3的基极和三极管Q2的集电极电连接，三极管Q2的集电和三极管Q3的集电极输出两路相同的第一判断电流；

所述第二判断电流产生单元包括三极管Q4、三极管Q5和三极管Q6；所述三极管Q4的集电极与三极管Q1的集电极电连接，三极管Q4的基极被配置于输入第一检测电压，三极管Q4的发射极分别与三极管Q5的发射极和三极管Q6的发射极电连接，三极管Q5的基极分别与三极管Q6的基极和三极管Q5的集电极电连接，三极管Q5的集电极和三极管Q6的集电极输出两路相同的第二判断电流。

7.根据权利要求6所述的一种功率管过流检测电路，其特征在于，还包括NMOS管N3和第二偏置电流产生单元，所述PMOS管P2的漏极和PMOS管P4的漏极分别与NMOS管N2的漏极电连接，所述NMOS管N2的源极接地，所述第二偏置电流产生单元与所述NMOS管N2的栅极电连接，被配置于让NMOS管N2产生从NMOS管N2的漏极流向NMOS管N2的源极的第三基准电流。

8.根据权利要求1、5、6或7所述的一种功率管过流检测电路，其特征在于，所述比较单元包括第二电流镜单元、第三电流镜单元和第四电流镜单元，所述第二电流镜单元包括第二主支路和第二从支路，所述第三电流镜单元包括第三主支路和第三从支路，所述第四电流镜单元包括第四主支路和第四从支路；

所述第二主支路被配置于输入所述第一判断电流，所述第二从支路用于镜像所述第一判断电流，生成第二镜像电流，所述第二从支路的输入端与所述第四主支路电连接，生成的第二镜像电流流过所述第四主支路；所述第四从支路的输入端被配置于输入工作电源，所述第四从支路用于镜像所述第二镜像电流，生成第四镜像电流；

所述第三主支路被配置于输入所述第二判断电流，所述第三从支路用于镜像所述第二判断电流，生成第三镜像电流，所述第三从支路的输入端与所述第四从支路电连接；所述第三从支路的输入端在所述第三镜像电流小于第四镜像电流时输出所述高电平信号。

9.根据权利要求8所述的一种功率管过流检测电路，其特征在于，所述第二主支路包括NMOS管N3，所述第二从支路包括NMOS管N6，所述第三主支路包括NMOS管N4，所述第三从支路包括NMOS管N5，所述第四主支路包括PMOS管P6，所述第四从支路包括PMOS管P7；

所述NMOS管N3的漏极分别与NMOS管N3的栅极和NMOS管N6的栅极电连接，被配置于输入所述第一判断电流，所述NMOS管N3的源极与NMOS管N6的源极接地；所述NMOS管N6的漏极分别与PMOS管P6的漏极、PMOS管P6的栅极和PMOS管P7的栅极电连接，所述PMOS管P6的源极与PMOS管P7的源极电连接，被配置于输入所述工作电源；所述PMOS管P7的漏极与NMOS管N5的漏极电连接，所述NMOS管N5的源极和NMOS管N4的源极均接地，所述NMOS管N4的漏极分别与NMOS管N4的栅极和NMOS管N5的栅极电连接，被配置于输入所述第二判断电流。

10.根据权利要求1所述的一种功率管过流检测电路，其特征在于，所述信号处理单元包括反相器INV。

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