CN206516635U - 带电流检测功能的场效应管 - Google Patents

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黄泽军
张枫
段卫宁
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Abstract

本实用新型涉及带电流检测功能的场效应管包括栅极、漏极、源极以及电流检测输出极，所述电流检测输出极上设有检测电极，所述检测电极与所述源极之间设有隔离板，当电流从所述漏极流入，分别从源极以及检测电极流出。本实用新型通过引出一个检测电极，将流入场效应管的漏极的电流分成两路，一路电流从检测电极流出，另一路从源极流出，通过调节检测电极与源极的面积比例，调整两路电流之间的比值，检测电流与漏极电流等比例同时变化，调整经过检测电极的电流较小，经过加入放大器，对检测的电压信息进行放大，实现小功耗、高精度的电流检测，同时不受温度的影响，采样精准度高，更加稳定。

Description

带电流检测功能的场效应管
技术领域
本实用新型涉及场效应管的技术领域，更具体地说是指带电流检测功能的场效应管。
背景技术
场效应晶体管(Field Effect Transistor缩写(FET))简称场效应管。主要有两种类型(junction FET-JFET)和金属-氧化物半导体场效应管 (metal-oxide semiconductorFET，简称MOS-FET)。由多数载流子参与导电，也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点。
一般场效应管的结构中只有gate、source和drain三个电极，如图1所示，其中drain在背面引出，场效应管在驱动应用中，需要外置电阻才能做电流检测。
因此，有必要设计一种带电流检测功能的场效应管，实现小功耗、高精度的电流检测，同时不受温度的影响，采样精准度高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供带电流检测功能的场效应管及电流检测电路和检测方法。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：带电流检测功能的场效应管，包括栅极、漏极、源极以及电流检测输出极，所述电流检测输出极上设有检测电极，所述检测电极与所述源极之间设有隔离板，当电流从所述漏极流入，分别从源极以及检测电极流出；所述检测电极的电流与所述漏极的电流为等比例变化的关系；所述源极为金属片，所述源极上设有供所述检测电极引出的区域。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型的带电流检测功能的场效应管，通过引出一个检测电极，将流入场效应管的漏极的电流分成两路，一路电流从检测电极流出，另一路从源极流出，通过调节检测电极与源极的面积比例，调整两路电流之间的比值，检测电流与漏极电流等比例同时变化，调整经过检测电极的电流较小，经过加入放大器，对检测的电压信息进行放大，实现小功耗、高精度的电流检测，同时不受温度的影响，采样精准度高，更加稳定。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
附图说明
图1为现有的场效应管的结构示意图；
图2为本实用新型具体实施例提供的带电流检测功能的场效应管的结构示意图。
具体实施方式
为了更充分理解本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
如图2所示的具体实施例，本实施例提供的带电流检测功能的场效应管，可以运用在电流检测或者运用在电流检测转换到电压检测的过程中，实现小功耗、高精度的电流检测，同时不受温度的影响，采样精准度高。
带电流检测功能的场效应管，包括栅极、漏极、源极以及电流检测输出极，所述电流检测输出极上设有检测电极，所述检测电极与所述源极之间设有隔离板，当电流从所述漏极流入，分别从源极以及检测电极流出。
上述的场效应管的栅极以及源极在正面引出，漏极在背面引出，检测电极则依附在源极上，检测电极和漏极电流的变化同步。
更进一步的，所述检测电极的电流与所述漏极的电流为等比例变化的关系。在用MOS管内阻作为检测电阻时，由于结温的变化，会引起MOS管的内阻变化，导致检测电流漂移不准确，本实施例中，检测电阻是外置的小功率电阻，阻值随温度变化极小，而检测电极的电流与漏极电流同时变化，因此电流检测更精确更稳定。
在本实施例中，检测电极直接从源极引出，具有相同的驱动电压，用于各自的芯片的面积比例关系，使得总输入的电流依据各自的面积比例关系，分成两路电流分别从源极以及检测电极流出，通过调节面积比例关系，可以和没有加入检测电极的主场效应管的电流等比例变化，对于温度电压变化影响很小，可以达到同步的目的。
更进一步的，检测电极与所述源极之间设有隔离板。该隔离板用于隔离检测电极与源极，是源极和检测电极在工作时不会互相干扰。
在本实施例中，源极为金属片，上述的源极上设有供检测电极引出的区域，通过增加检测电极，提升采样精度，同时，可以调节检测电极与源极的各自芯片之间的面积比例，从而减少整个场效应管在运用过程的功耗。
当然，于其他实施例，上述的源极还可以是其他形状的金属品。
上述的带电流检测功能的场效应管使用时，因为流入场效应管的电流 Id和检测电极的检测电流Is有一定的等比例关系，即：K＝Id/Is,这里的K 值是由源极与检测电极之间的面积比例决定的，当场效应管流过一定的电流Id时，则检测电极的检测电流Is和流入场效应管的电流Id成一定的比例关系，即Is＝Id/K，检测电流Is流过小功率电阻Rsence，将电流信号转换为电压信号，由于此电压信号伏值较小，因此再通过同相放大器放大后的伏值为Uo＝(1+R2/R3)*Is*Rsence,此电压信号和流入场效应管的电流Id成一定的比例关系，因此实现了小功率损耗、高精度的电流到电压信号的转换。
上述的带电流检测功能的场效应管，通过引出一个检测电极，将流入场效应管的漏极的电流分成两路，一路电流从检测电极流出，另一路从源极流出，通过调节检测电极与源极的面积比例，调整两路电流之间的比值，检测电流与漏极电流等比例同时变化，调整经过检测电极的电流较小，经过加入放大器，对检测的电压信息进行放大，实现小功耗、高精度的电流检测，同时不受温度的影响，采样精准度高，更加稳定。
上述仅以实施例来进一步说明本实用新型的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本实用新型的实施方式仅限于此，任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (1)

1.带电流检测功能的场效应管，其特征在于，包括栅极、漏极、源极以及电流检测输出极，所述电流检测输出极上设有检测电极，所述检测电极与所述源极之间设有隔离板，当电流从所述漏极流入，分别从源极以及检测电极流出；所述检测电极的电流与所述漏极的电流为等比例变化的关系；所述源极为金属片，所述源极上设有供所述检测电极引出的区域。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106601818A (zh) * 2016-12-15 2017-04-26 深圳市锐骏半导体股份有限公司 带电流检测功能的场效应管及电流检测电路和检测方法
US11527883B2 (en) 2017-09-23 2022-12-13 Huawei Technologies Co., Ltd. Power protection apparatus and terminal using the apparatus

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