CN117977497A - 负载保护开关及芯片 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种负载保护开关及芯片，涉及电路保护技术领域。负载保护开关还包括：过流保护模块、过压保护模块及过温保护模块；过流保护模块至少包括第一保护单元及第二保护单元，第一保护单元用于在负载的输入电流高于第一电流阈值时控制开关模块断开，第二保护单元用于在负载的输入电流高于第二电流阈值时，控制开关模块断开，第二电流阈值大于第一电流阈值；过压保护模块用于在负载的输入电压高于电压阈值时对经开关模块的输出电压进行钳位；过温保护模块用于在负载的温度高于温度阈值时控制开关模块断开，以及在负载的温度低于温度阈值时控制开关模块导通。本申请能够同时实现过流或短路保护、过压保护及过温保护。

Description

负载保护开关及芯片

技术领域

本申请涉及电路保护技术领域，具体涉及一种负载保护开关及一种芯片。

背景技术

目前，在电子系统中，电源模块的安全稳定至关重要。负载开关作为一种通用功率开关器件可以受电源管理系统控制，可以适时地关闭一些未使用的子系统，有效地降低系统功耗，负载开关同时也可以根据负载或者电源的变化进行保护，以此实现电源和负载的安全可靠的工作。

由于负载开关在使用过程中会遇到一些负载的变化，如负载电流突然增大甚至有短路的情况发生，传统结构的负载开关无法快速有效地关闭功率管，负载和电路有烧毁的可能；由于电源端电压发生变化，传统结构的负载开关电源电压过高可能会导致负载受损；同时，由于芯片工作温度过高，传统结构没有过温保护，可能会导致芯片损毁；此外，负载开关功率管的栅极控制电压的变化可能存在非常短快的情况，功率管可能在瞬间导通并超过电流限定值。现有的负载开关无法同时有效的实现过流或短路保护、过压保护、过温保护以及负载开关的软启动。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种负载保护开关及芯片，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种负载保护开关，包括串联在电源与负载之间的开关模块，所述负载保护开关还包括：

过流保护模块、过压保护模块及过温保护模块；

所述过流保护模块至少包括第一保护单元及第二保护单元，所述第一保护单元用于在所述负载的输入电流高于第一电流阈值时控制所述开关模块断开，以断开电源与负载之间的回路，所述第二保护单元用于在所述负载的输入电流高于第二电流阈值时，控制所述开关模块断开，以断开电源与负载之间的回路，所述第二电流阈值大于所述第一电流阈值；

所述过压保护模块用于在所述负载的输入电压高于电压阈值时对经开关模块的输出电压进行钳位；

所述过温保护模块用于在所述负载的温度高于温度阈值时控制所述开关模块断开，以断开电源与负载之间的回路，以及在负载的温度低于所述温度阈值时控制所述开关模块导通，以导通电源与负载之间的回路。

可选地，所述过流保护模块还包括：

基准电流模块及电流采样模块；

所述基准电流模块用于产生一基准电流，所述电流采样模块用于采集所述负载的输入电流；

所述第一保护单元用于根据所述基准电流与所述负载的输入电流确定所述负载的输入电流是否高于所述第一电流阈值，所述第二保护单元用于根据所述基准电流与所述负载的输入电流确定所述负载的输入电流是否高于所述第二电流阈值。

可选地，所述基准电流模块，包括：

运算放大器、第一电阻、第二电阻及第一晶体管元件；

所述运算放大器的正输入端输入预设的基准电压，所述运算放大器的输出端与所述第一晶体管元件的栅极连接，所述第一晶体管元件的漏极与所述第一保护单元及所述第二保护单元的输入端连接，并通过所述第一电阻与电源连接，所述第一晶体管元件的源极与所述运算放大器的负输入端连接后通过所述第二电阻接地。

可选地，所述电流采样模块为电流传感器，所述第一保护单元及所述第二保护单元均为比较器，其中，所述第一保护单元相对于所述第二保护单元为低速比较器，所述第二保护单元相对于所述第一保护单元为快速比较器；

所述低速比较器的正输入端及所述快速比较器的正输入端连接后与所述第一晶体管元件的漏极连接，所述低速比较器的负输入端及所述快速比较器的负输入端连接后与通过所述电流传感器采集所述负载的输入电流；

所述低速比较器与所述快速比较器的输出端与所述负载保护开关的控制端连接。

可选地，所述过压保护模块包括：

电压感知单元、钳位单元及电荷泵单元；

所述电压感知单元用于采集所述负载的输入电压，以及在所述负载的输入电压高于所述电压阈值时控制所述钳位单元对所述电荷泵单元的输出进行钳位，以对经所述开关模块的输出电压进行钳位；

所述电荷泵单元的输出端与所述开关模块的控制端连接，用于向所述开关模块的控制端充电，以使得所述开关模块导通。

可选地，电压感知单元，包括：

比较器、第三电阻及第四电阻；

所述比较器的正输入端通过所述第三电阻与电源连接，并通过所述第四电阻接地，所述比较器的负输入端用于输入预设的基准电压。

可选地，所述钳位单元包括：

第二晶体管元件及钳位二极管；

所述第二晶体管元件的栅极与所述比较器的输出端连接，所述第二晶体管元件的源极接地，所述第二晶体管元件的漏极与所述钳位二极管的正极端连接，所述钳位二极管的负极端与所述电荷泵单元的输出端及所述开关模块的控制端连接。

可选地，所述过温保护模块包括：

温度感知单元、温度传感器、延时单元及软启动单元；

所述温度传感器用于检测所述负载的温度，并将所述负载的温度转换为对应的检测电压；

所述温度感知单元的输入端用于将预设的基准电压与所述检测电压进行比较，在所述检测电压低于所述基准电压的情况下，生成第一控制信号，以及在所述检测电压高于所述基准电压的情况下，生成第二控制信号；

所述延时单元用于在接收到所述第一控制信号的情况下，经延时后启动所述软启动单元，以使得所述软启动模块控制所述开关模块导通；以及

在接收到所述第二控制信号的情况下，关闭所述软启动单元，以使得所述软启动模块控制所述开关模块断开。

可选地，所述温度感知单元，包括：

迟滞比较器；

所述迟滞比较器的正输入端用于输入预设的基准电压，所述迟滞比较器的负输入端与所述温度传感器连接，用于输入所述检测电压，所述检测电压与所述负载的温度负相关；

所述迟滞比较器的输出端与所述延时单元的输入端连接。

本申请第二方面，提供一种芯片，包括上述的负载保护开关。

本申请集成了过流保护、过压保护及过温保护，能够同时实现过流或短路保护、过压保护及过温保护，同时，通过两级具有不同触发门限的保护单元能够快速、有效的对过流和短路场景进行保护。

本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本申请实施例，但并不构成对本申请实施例的限制。在附图中：

图1为本申请优选实施例提供的现有负载开关电路的电路图；

图2为本申请优选实施例提供的负载保护开关的结构示意图；

图3为本申请优选实施例提供的过流保护模块的电路图；

图4为本申请优选实施例提供的过压保护模块的电路图；

图5为本申请优选实施例提供的电荷泵的电路图；

图6为本申请优选实施例提供的过温保护模块的电路图；

图7为本申请优选实施例提供的延时单元的电路图；

图8为本申请优选实施例提供的过温保护延迟时序图；

图9为本申请优选实施例提供的软启动单元的电路图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请实施例，并不用于限制本申请实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

如图1所示，传统的负载开关电路通过功率管的栅极信号来控制功率管的开关，功率管导通电阻很小，通常为几十毫欧姆到几百毫欧姆之间，在关断时的漏电流也很小，具有良好的开关特性。但是，传统的负载开关不具有保护功能。

如图2所示，本申请第一方面提供一种负载保护开关，包括串联在电源与负载之间的开关模块，负载保护开关还包括：过流保护模块、过压保护模块及过温保护模块；过流保护模块至少包括第一保护单元及第二保护单元，第一保护单元用于在负载的输入电流高于第一电流阈值时控制开关模块断开，以断开电源与负载之间的回路，第二保护单元用于在负载的输入电流高于第二电流阈值时，控制开关模块断开，以断开电源与负载之间的回路，第二电流阈值大于第一电流阈值；过压保护模块用于在负载的输入电压高于电压阈值时对经开关模块的输出电压进行钳位；过温保护模块用于在负载的温度高于温度阈值时控制开关模块断开，以断开电源与负载之间的回路，以及在负载的温度低于温度阈值时控制开关模块导通，以导通电源与负载之间的回路。其中，开关模块为晶体管元件，例如，可以为NMOS。

如此，本申请集成了过流保护、过压保护及过温保护，能够同时实现过流或短路保护、过压保护及过温保护，同时，通过两级具有不同触发门限的保护单元能够快速、有效的对过流和短路场景进行保护。

如图3所示，过流保护模块还包括：基准电流模块及电流采样模块；基准电流模块用于产生一基准电流，电流采样模块用于采集负载的输入电流；第一保护单元用于根据基准电流与负载的输入电流确定负载的输入电流是否高于第一电流阈值，第二保护单元用于根据基准电流与负载的输入电流确定负载的输入电流是否高于第二电流阈值。

本申请中，基准电流模块，包括：运算放大器OP、第一电阻R1、第二电阻R2及第一晶体管元件M1；运算放大器OP的正输入端输入预设的基准电压，运算放大器OP的输出端与第一晶体管元件M1的栅极连接，第一晶体管元件M1的漏极与第一保护单元及第二保护单元的输入端连接，并通过第一电阻R1与电源连接，第一晶体管元件M1的源极与运算放大器OP的负输入端连接后通过第二电阻R2接地。其中，第一晶体管元件M1为NMOS。

其中，电流采样模块为电流传感器，第一保护单元及第二保护单元均为比较器，其中，第一保护单元相对于第二保护单元为低速比较器CP1，第二保护单元相对于第一保护单元为快速比较器CP2。本申请中，第一保护单元作为过流比较器，用于对过流进行保护，第二保护单元用于对短路进行保护，因此，第二保护单元可以为带迟滞的快速比较器CP2。由于快速比较器CP2的触发门限远高于普通比较器，因此，当回路中出现短路时，快速比较器CP2能够先于过流比较器翻转，从而避免短路时因为限流比较器没有及时触发而烧毁电路。而当回路中出现过流时，过流比较器能够先于快速比较器CP2翻转，实现过流保护。

低速比较器CP1的正输入端及快速比较器CP2的正输入端连接后与第一晶体管元件M1的漏极连接，低速比较器CP1的负输入端及快速比较器CP2的负输入端连接后与通过电流传感器采集负载的输入电流；低速比较器CP1与快速比较器CP2的输出端与负载保护开关的控制端GATE连接。

如图3所示，ILIM为限流设定的电压值，通过将运算放大器接成跟随器的形式来设定限流阈值，运算放大器的输出通过第二电阻R2为两个比较器的正输入端提供基准电流。两个比较器的负输入端为电流传感器的感应电流Current-sense，由于涉及短路的保护，因此，本申请在普通比较器的基础上并联一路带迟滞的快速比较器，这样，当一旦检测到电路短路，快速比较器会先于过流比较器翻转，快速比较器的输出端输出低电平信号，使得开关模块断开，从而避免短路时因为限流比较器没有及时触发而烧毁电路；过流时，回路中电流逐渐增加，当感应电流值超过基准电流值，过流比较器的输出将开关模块的栅极拉低，使得开关模块断开，从而实现了过流和短路保护功能。

如图4所示，过压保护模块包括：电压感知单元、钳位单元及电荷泵单元；电压感知单元用于采集负载的输入电压，以及在负载的输入电压高于电压阈值时控制钳位单元对电荷泵单元的输出进行钳位，以对经所述开关模块的输出电压进行钳位；电荷泵单元的输出端与开关模块的控制端连接，用于向开关模块的控制端充电，以使得开关模块导通。其中，电压感知单元，包括：比较器CP3、第三电阻R3及第四电阻R4；比较器CP3的正输入端通过第三电阻R3与电源连接，并通过第四电阻R4接地，比较器CP3的负输入端用于输入预设的基准电压。其中，钳位单元包括：第二晶体管元件M2及钳位二极管Q1；第二晶体管元件M2的栅极与比较器CP3的输出端连接，第二晶体管元件M2的源极接地，第二晶体管元件M2的漏极与钳位二极管Q1的正极端连接，钳位二极管Q1的负极端与电荷泵单元的输出端及开关模块的控制端连接。其中，钳位二极管Q1为齐纳管，第二晶体管元件M2为NMOS。

电压感知单元通过第三电阻R3及第四电阻R4对输入电压进行分压，以对负载输入电压采样，并通过比较器CP3将采样电压与预设的参考电压相比较，由比较器CP3的输出决定齐纳管支路的MOS管是否导通。本申请中，为了避免温度变化或者由于工艺偏差的影响导致频繁出现过温信号，比较器CP3可以采用带有迟滞的比较器CP3。工作时，当负载的输入电压低于预设阈值即基准电压时，电荷泵持续给开关模块功率管的栅极充电直至饱和，此时开关模块处于导通状态；当输入电压高于预设阈值时，比较器CP3的输出将第二晶体管元件M2的栅极拉高，第二晶体管元件M2导通，打开齐纳管通路，此时，电荷泵的输出电压受齐纳管支路所钳位，同时，开关模块的输出也受到其栅极电压钳位，保证了输出电压在可控的范围内，从而保护电子系统不被过高电压损坏，实现了对芯片以及负载电路的过压保护。

本申请的电荷泵电路如图5所示，包括恒流源VIN、晶体管MN1、晶体管MN2、晶体管MP1、晶体管MP2、电容C1、电容C2及电容C3，其中，晶体管MN1、晶体管MN2为NMOS，晶体管MP1、晶体管MP2为PMOS。其原理为通过一个恒流源VIN持续释放电流，CLK和CLKN为一对差分时钟信号，当CLK为高，CLKN为低时，晶体管MN1和MP2导通，电流源对电容C1充电，电容C2放电到输出负载电容C3；反之，当CLK为低，CLKN为高，电流源对电容C2充电，C1将电荷放电到负载电容C3。因此，每一个时钟周期，都固定的电荷泵送到输出电容C3，其中，输出端VOUT的电压随着时钟周期升高。

如图6所示，过温保护模块包括：温度感知单元、温度传感器、延时单元及软启动单元；温度传感器用于检测负载的温度，并将负载的温度转换为对应的检测电压；温度感知单元的输入端用于将预设的基准电压与检测电压进行比较，在检测电压低于基准电压的情况下，生成第一控制信号，以及在检测电压高于基准电压的情况下，生成第二控制信号；延时单元用于在接收到第一控制信号的情况下，经延时后启动软启动单元，以使得软启动模块控制开关模块导通；以及在接收到第二控制信号的情况下，关闭软启动单元，以使得软启动模块控制开关模块断开。

本申请中，温度感知单元，包括：迟滞比较器CP4；迟滞比较器CP4的正输入端用于输入预设的基准电压V_BE，迟滞比较器CP4的负输入端与温度传感器连接，用于输入检测电压，检测电压与负载的温度负相关，迟滞比较器CP4的负输入端还通过二极管Q2接地，具体的，迟滞比较器CP4的负输入端与二极管Q2的正极端连接，二极管Q2的负极接地；迟滞比较器CP4的输出端与延时单元的输入端连接。

本申请中，迟滞比较器CP4的正端输入为不受温度影响的基准电压Vref，比较器负输入端为温度传感器的输出，例如温度传感器中，pn结二极管Q2或者双极性晶体管的基射级正向电压V_BE，其具有负温度系数。迟滞比较器CP4输出的过温信号输入至延时单元，其中，延时单元的作用是对过温信号的结束进行延迟处理。是否过温决定了软启动单元是否拉低开关模块的栅极电压，并且当过温发生时，延时单元会关闭软启动单元，以避免软启动单元一边拉低开关模块的栅极电压一边执行软启动工作。

如图7所示，本申请中，延时单元由一个与门，若干个D触发器和一个RS触发器组成。其中，若干D触发器串联，第一个D触发器的CLK端与门的输出端连接，其异步复位端RST端与迟滞比较器的输出端连接，用于接入过温信号OTP，其输出端Q与下一个D触发器的CLK端连接，以此类推，最后一个D触发器的输出端Q与RS触发器的S端连接，RS触发器的R端接过温信号OTP，其输出端Q输出控制信号OTP_DELAY。其中，对于每个D触发器，反向输出端接D端输入，以达到信号分频的效果，各D触发器的RST端均接过温信号OTP。与门的第一输入端接时钟信号CLK，第二输入端接OTP_DELAY。

当过温信号OTP为低时，即未发生过温的情况下，由于RS触发器S端上一个状态为低，则其输出OTP_DELAY输出为低，此时时钟信号CLK不起作用。当发生过温时，OTP为高，所有D触发器进入重置模式，预备进入分频工作，此时OTP_DELAY输出为高，CLK信号开始起作用。当OTP由高转低，芯片结束过温保护，OTP_DELAY的上一状态为高，RS触发器的S端为低。因此，RS的输出OTP_DELAY保持上一个状态输出，即为高。同时，所有的D触发器结束了重置模式，开始对时钟信号CLK进行分频，如果时钟周期为1微秒，则N个D触发器后的信号的周期为2^N微秒。D触发器输出到RS触发器S端，RS触发器输出为S端的信号，从而该电路达到了对OTP信号结束进行特定延迟的效果。其过温保护延迟时序如图8所示。

如图9所示，本申请的软启动单元包括第三晶体管元件M3、第四晶体管元件M4、第五晶体管元件M5、第六晶体管元件M6、第七晶体管元件M7、第八晶体管元件M8、第九晶体管元件M9、第十晶体管元件M10、第十一晶体管元件M11、第五电阻、电容C4及电流源I。其中，第三晶体管元件M3、第六晶体管元件M6、第七晶体管元件M7、第八晶体管元件M8、第九晶体管元件M9、第十晶体管元件M10及第十一晶体管元件M11为NMOS，第四晶体管元件M4及第五晶体管元件M5为PMOS。

其中，第三晶体管元件M3的漏极与开关模块的栅极连接，其栅极与第四晶体管元件M4的源极连接并接电源AVDD，第四晶体管元件M4的栅极接输入电压VBP，其漏极与第五晶体管元件M5的源极及第六晶体管元件M6的源极连接。第五晶体管元件M5的栅极接软启动参考电压SS_REF，其漏极与第七晶体管元件M7的漏极连接，第七晶体管元件M7的栅极与其漏极连接，其源极与第八晶体管元件M8的源极、第九晶体管元件M9的源极、第十晶体管元件M10的源极、电容C4的第二端及第十一晶体管元件M11的源极连接。第六晶体管元件M6的漏极与第八晶体管元件M8的漏极连接，第八晶体管元件M8的漏极与其栅极连接后，与第九晶体管元件M9的栅极及第十晶体管元件M10的漏极分别连接，第九晶体管元件M9的漏极与第三晶体管元件M3的源极连接，第六晶体管元件M6的栅极通过第五电阻与第十一晶体管元件M11的漏极连接。第十晶体管元件M10的栅极及第十一晶体管元件M11的栅极与延时单元的输出端连接，用于接收其输出信号OTP_DELAY。电流源I的输出端与电容C4的第一端连接。

本申请中，软启动单元是为了防止功率管栅极电压抬升过快，导致功率管浪涌电流触发过流保护。SS_REF为软启动参考电压，SS为软启动电压。电流源I以固定速率给电容C4充电，当SS<SS_REF时，始终有一个电流下拉GATE端即开关模块栅极电压；当SS>SS_REF时，开关模块栅极电压拉高，开关模块导通，完成软启动过程，GATE电压不在受限于软启动模块。当产生过温信号OTP时，OTP_DELAY信号可以关闭软启动模块，将电流镜栅极拉低，不再有软启动电流作用，从而将SS端电压拉低，重置软启动模块。

本申请过温保护的过程为：当检测到的负载温度较低时，V_BE＜Vref，迟滞比较器的输出为低，MOS管M10和M11关断，软启动正常工作；当温度上升使V_BE＞Vref，迟滞比较器输出为高，MOS管M10和M11立刻导通，开关模块的栅极电压被拉低，同时软启动关闭。开关模块关闭后经过一段时间，负载温度降低，比较器再次发生翻转，输出由高变低，延时单元将维持MOS管拉低GATE电压和软启动的关闭状态，经过一定延迟后才恢复功率管和软启动的工作状态。

本申请第二方面，提供一种芯片，包括上述的负载保护开关。

综上，本申请能够对过大电流进行限制，同时也能针对使用时突发短路及时关闭功率管以保护负载和芯片；同时，传统负载开关不具备根据电源电压进行调整的能力，当电源电压过大时，本专利可以适时钳位输出电压，保护负载避免过压；传统负载开关不具备使用时温度过高的保护能力，本申请能够在芯片温度过高能及时关闭功率管散热，此外，还加入了自动重启功能，无需人为重启的繁琐步骤。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种负载保护开关，包括串联在电源与负载之间的开关模块，其特征在于，所述负载保护开关还包括：

过流保护模块、过压保护模块及过温保护模块；

所述过流保护模块至少包括第一保护单元及第二保护单元，所述第一保护单元用于在所述负载的输入电流高于第一电流阈值时控制所述开关模块断开，以断开电源与负载之间的回路，所述第二保护单元用于在所述负载的输入电流高于第二电流阈值时，控制所述开关模块断开，以断开电源与负载之间的回路，所述第二电流阈值大于所述第一电流阈值；

所述过压保护模块用于在所述负载的输入电压高于电压阈值时对经开关模块的输出电压进行钳位；

所述过温保护模块用于在所述负载的温度高于温度阈值时控制所述开关模块断开，以断开电源与负载之间的回路，以及在负载的温度低于所述温度阈值时控制所述开关模块导通，以导通电源与负载之间的回路。

2.根据权利要求1所述的负载保护开关，其特征在于，所述过流保护模块还包括：

基准电流模块及电流采样模块；

所述基准电流模块用于产生一基准电流，所述电流采样模块用于采集所述负载的输入电流；

所述第一保护单元用于根据所述基准电流与所述负载的输入电流确定所述负载的输入电流是否高于所述第一电流阈值，所述第二保护单元用于根据所述基准电流与所述负载的输入电流确定所述负载的输入电流是否高于所述第二电流阈值。

3.根据权利要求2所述的负载保护开关，其特征在于，所述基准电流模块，包括：

运算放大器、第一电阻、第二电阻及第一晶体管元件；

所述运算放大器的正输入端输入预设的基准电压，所述运算放大器的输出端与所述第一晶体管元件的栅极连接，所述第一晶体管元件的漏极与所述第一保护单元及所述第二保护单元的输入端连接，并通过所述第一电阻与电源连接，所述第一晶体管元件的源极与所述运算放大器的负输入端连接后通过所述第二电阻接地。

4.根据权利要求3所述的负载保护开关，其特征在于，所述电流采样模块为电流传感器，所述第一保护单元及所述第二保护单元均为比较器，其中，所述第一保护单元相对于所述第二保护单元为低速比较器，所述第二保护单元相对于所述第一保护单元为快速比较器；

所述低速比较器的正输入端及所述快速比较器的正输入端连接后与所述第一晶体管元件的漏极连接，所述低速比较器的负输入端及所述快速比较器的负输入端连接后与通过所述电流传感器采集所述负载的输入电流；

所述低速比较器与所述快速比较器的输出端与所述负载保护开关的控制端连接。

5.根据权利要求1所述的负载保护开关，其特征在于，所述过压保护模块包括：

电压感知单元、钳位单元及电荷泵单元；

所述电压感知单元用于采集所述负载的输入电压，以及在所述负载的输入电压高于所述电压阈值时控制所述钳位单元对所述电荷泵单元的输出进行钳位，以对经所述开关模块的输出电压进行钳位；

所述电荷泵单元的输出端与所述开关模块的控制端连接，用于向所述开关模块的控制端充电，以使得所述开关模块导通。

6.根据权利要求5所述的负载保护开关，其特征在于，电压感知单元，包括：

比较器、第三电阻及第四电阻；

所述比较器的正输入端通过所述第三电阻与电源连接，并通过所述第四电阻接地，所述比较器的负输入端用于输入预设的基准电压。

7.根据权利要求6所述的负载保护开关，其特征在于，所述钳位单元包括：

第二晶体管元件及钳位二极管；

所述第二晶体管元件的栅极与所述比较器的输出端连接，所述第二晶体管元件的源极接地，所述第二晶体管元件的漏极与所述钳位二极管的正极端连接，所述钳位二极管的负极端与所述电荷泵单元的输出端及所述开关模块的控制端连接。

8.根据权利要求1所述的负载保护开关，其特征在于，所述过温保护模块包括：

温度感知单元、温度传感器、延时单元及软启动单元；

所述温度传感器用于检测所述负载的温度，并将所述负载的温度转换为对应的检测电压；

所述温度感知单元的输入端用于将预设的基准电压与所述检测电压进行比较，在所述检测电压低于所述基准电压的情况下，生成第一控制信号，以及在所述检测电压高于所述基准电压的情况下，生成第二控制信号；

所述延时单元用于在接收到所述第一控制信号的情况下，经延时后启动所述软启动单元，以使得所述软启动模块控制所述开关模块导通；以及

在接收到所述第二控制信号的情况下，关闭所述软启动单元，以使得所述软启动模块控制所述开关模块断开。

9.根据权利要求8所述的负载保护开关，其特征在于，所述温度感知单元，包括：

迟滞比较器；

所述迟滞比较器的正输入端用于输入预设的基准电压，所述迟滞比较器的负输入端与所述温度传感器连接，用于输入所述检测电压，所述检测电压与所述负载的温度负相关；

所述迟滞比较器的输出端与所述延时单元的输入端连接。

10.一种芯片，其特征在于，包括权利要求1～9中任一项权利要求所述的负载保护开关。