CN218647942U - 监测装置、集成电路装置、电子设备及电池保护系统 - Google Patents

监测装置、集成电路装置、电子设备及电池保护系统 Download PDF

Info

Publication number
CN218647942U
CN218647942U CN202122695242.5U CN202122695242U CN218647942U CN 218647942 U CN218647942 U CN 218647942U CN 202122695242 U CN202122695242 U CN 202122695242U CN 218647942 U CN218647942 U CN 218647942U
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
current
monitoring
monitoring device
protection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202122695242.5U
Other languages
English (en)
Inventor
请求不公布姓名
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhuhai Maiju Microelectronics Co Ltd
Original Assignee
Zhuhai Maiju Microelectronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhuhai Maiju Microelectronics Co Ltd filed Critical Zhuhai Maiju Microelectronics Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of CN218647942U publication Critical patent/CN218647942U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/0203—Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0248—Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/16571—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 comparing AC or DC current with one threshold, e.g. load current, over-current, surge current or fault current
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/16576—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 comparing DC or AC voltage with one threshold
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/17—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values giving an indication of the number of times this occurs, i.e. multi-channel analysers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
    • H01L23/62—Protection against overvoltage, e.g. fuses, shunts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/0203—Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0248—Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection
    • H01L27/0251—Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices
    • H01L27/0255—Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices using diodes as protective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/20—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)

Abstract

本公开提供了一种监测装置，包括：至少一个过载次数监测模块，包括比较器以及计数器，比较器的第一输入端接收电流和/或电压过载保护装置的熔断元件与含PN结元件之间的电压信号，比较器的第二输入端接收电压参考信号，比较器的输出端与计数器连接，计数器对电流和/或电压过载保护装置的熔断元件与含PN结元件之间的电压信号大于电压参考信号的事件进行计数，作为过载次数。本公开还提供了集成电路装置、电子设备、电池保护系统。

Description

监测装置、集成电路装置、电子设备及电池保护系统
技术领域
本公开属于电路技术领域，本公开尤其涉及一种监测装置、集成电路装置、电子设备、电池保护系统。
背景技术
对于集成电路装置、电子设备(例如电池系统)而言，电流的过载保护以及电压的过载保护至关重要，直接关系到集成电路装置、电子设备能否正常工作以及集成电路装置、电子设备的可靠性。
当电子设备上所加的电流或电压超过限定值时所产生过多的热量(EOS)将会对电子设备对造成损害。静电释放(ESD)可能损坏微芯片。ESD释放电压可以高达几万伏。
现有技术中往往使用熔化熔丝进行电流过载保护，当过电流流经熔化熔丝时，熔化熔丝发生熔断，将电流源与电子设备断开，电子设备不再工作。
现有技术中往往使用电涌器件(例如二极管)进行电压过载保护，当过电压施加到电涌器件时，电涌器件被击穿，形成短路，电子设备不再工作。
当熔化熔丝或者电涌器件被毁坏时，电子设备必须更换熔化熔丝或者电涌器件。
而且，对电流和/或电压过载保护装置的监测也至关重要。
实用新型内容
为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种监测装置、集成电路装置、电子设备、电池保护系统。
根据本公开的一个方面，提供一种监测装置，包括：至少一个过载次数监测模块，所述过载次数监测模块包括比较器以及计数器，所述比较器的第一输入端接收电流和/或电压过载保护装置的熔断元件与含PN结元件之间的电压信号，所述比较器的第二输入端接收电压参考信号，所述比较器的输出端与所述计数器连接，所述计数器对电流和/或电压过载保护装置的熔断元件与含PN结元件之间的电压信号大于所述电压参考信号的事件进行计数，作为所述过载次数。
根据本公开的至少一个实施方式的监测装置，还包括：至少一个电压监测模块，所述电压监测模块实时采集电流和/或电压过载保护装置的熔断元件与含PN结元件之间的电压信号以对熔断元件与含PN结元件之间的电压进行监测。
根据本公开的至少一个实施方式的监测装置，还包括：至少一个电流监测模块，所述电流监测模块包括电压积分放大器，所述电流监测模块至少基于所述电压积分放大器的积分时间、在积分时间内的积分电压以及所述熔断元件的电阻值，获得电流和/或电压过载期间的放电电流平均值。
根据本公开的至少一个实施方式的监测装置，所述过载次数监测模块还包括低通滤波器，所述低通滤波器对所述比较器输出的信号进行低通滤波，所述计数器对低通滤波后的信号进行计数。
根据本公开的至少一个实施方式的监测装置，所述电流监测模块还包括模数转换器以及低通滤波器，所述模数转换器对所述电压积分放大器输出的积分电压进行模数转换，所述低通滤波器对模数转换后的积分电压进行低通滤波，所述电流监测模块至少基于所述电压积分放大器的积分时间、在积分时间内的低通滤波后的积分电压以及所述熔断元件的电阻值，获得电流和/或电压过载期间的放电电流平均值。
根据本公开的至少一个实施方式的监测装置，所述电压监测模块包括模数转换器以及与模数转换器连接的低通滤波器，所述模数转换器对所述采集的电流和/或电压过载保护装置的熔断元件与含PN结元件之间的电压信号进行模数转换，输出数字信号，所述低通滤波器对所述模数转换器输出的数字信号进行低通滤波，以对所述熔断元件与含PN结元件之间的电压进行监测。
根据本公开的至少一个实施方式的监测装置，所述阻值测量模块包括参考电流提供部、模数转换器以及低通滤波器，所述参考电流提供部提供流经所述熔断元件的参考电流，以获得所述熔断元件的所述压降，所述模数转换器对所述压降进行模数转换，所述低通滤波器对所述模数转换后的压降进行低通滤波，所述阻值测量模块至少基于所述参考电流以及熔断元件的低通滤波后的压降获得熔断元件的阻值。根据本公开的至少一个实施方式的监测装置，还包括：至少一个阻值测量模块，所述阻值测量模块至少基于参考电流以及熔断元件的压降获得熔断元件的阻值。
根据本公开的至少一个实施方式的监测装置，所述电流和/或电压过载保护装置包括：
至少一个保护组件；
所述保护组件包括至少一个熔断元件以及至少一个与所述熔断元件串联的含PN结元件；
其中，当电流过载时，所述熔断元件能够被熔断以实现电流过载保护，当电压过载时，所述含PN结元件能够被击穿以实现电压过载保护。
根据本公开的至少一个实施方式的监测装置，所述电流和/或电压过载保护装置的第一端连接于保护目标器件的信号接收端，所述电流和/或电压过载保护装置的第二端连接于保护目标器件的供电端或者接地端。
根据本公开的至少一个实施方式的监测装置，所述保护目标器件的所述信号接收端用于接收外部输入信号。
根据本公开的至少一个实施方式的监测装置，所述保护目标器件为集成电路芯片。
根据本公开的至少一个实施方式的监测装置，所述外部输入信号为外部输入功率信号。
根据本公开的至少一个实施方式的监测装置，保护组件的数量为两个或三个以上，两个或三个以上的所述保护组件在所述保护目标器件的信号接收端与所述保护目标器件的供电端或者接地端之间形成并联结构。
根据本公开的至少一个实施方式的监测装置，所述熔断元件由金属材料形成。
根据本公开的至少一个实施方式的监测装置，所述含PN结元件优选为二极管、三极管、MOS管和/或它们的组合。
根据本公开的至少一个实施方式的监测装置，所述保护组件包括两个熔断元件以及一个与两个所述熔断元件串联的含PN结元件，所述含PN结元件设置在所述两个熔断元件之间。
根据本公开的至少一个实施方式的监测装置，所述熔断元件为电阻器件。
根据本公开的至少一个实施方式的监测装置，所述保护目标器件基于所述电压监测模块监测的电压判断相应的熔断元件是否熔断。
根据本公开的另一方面，提供一种集成电路装置，包括：
至少两个电流和/或电压过载保护装置；
至少两个上述任一项所述的监测装置，每个监测装置对一个电流和/或电压过载保护装置进行监测；以及
至少一个集成电路芯片；
其中，所述电流和/或电压过载保护装置、所述监测装置以及所述集成电路芯片形成在共同衬底上，至少一个所述电流和/或电压过载保护装置设置在所述集成电路芯片的供电端与所述集成电路芯片的信号接收端之间，至少另一个所述电流和/或电压过载保护装置设置在所述集成电路芯片的接地端与所述集成电路芯片的信号接收端之间。
根据本公开的又一个方面，提供一种电子设备，包括上述的集成电路装置。
根据本公开的又一个方面，提供一种电池保护系统，包括：至少一个电流和/或电压过载保护装置，所述电流和/或电压过载保护装置对电池组件进行过载保护；以及至少一个上述任一项所述的监测装置，每个监测装置对一个电流和/或电压过载保护装置进行监测。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是本公开的一个实施方式的集成电路装置的结构示意图。
图2是本公开的又一个实施方式的集成电路装置的结构示意图。
图3是本公开的又一个实施方式的集成电路装置的结构示意图。
图4是本公开的又一个实施方式的集成电路装置的结构示意图。
图5是本公开的又一个实施方式的集成电路装置的结构示意图。
图6是本公开的又一个实施方式的集成电路装置的结构示意图。
图7是本公开的又一个实施方式的集成电路装置的结构示意图。
图8是本公开的又一个实施方式的集成电路装置的结构示意图。
图9是本公开的一个实施方式的电流和/或电压过载保护装置的结构示意图。
图10是本公开的又一个实施方式的电流和/或电压过载保护装置的结构示意图。
附图标记说明
100 监测装置
101 过载次数监测模块
102 电压监测模块
103 电流监测模块
104 阻值测量模块
200 电流和/或电压过载保护装置
201 熔断元件
202 含PN结元件
300 保护目标器件
302 信号接收端
1000 集成电路装置
1011 比较器
1012 计数器
1021 模数转换器
1022 滤波器
1031 电压积分放大器。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。
除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。
在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。
当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。
为了描述性目的，本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧(例如，如在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。
这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。
图1是本公开的一个实施方式的集成电路装置1000的结构示意图。
图5是本公开的又一个实施方式的集成电路装置1000的结构示意图。
如图1和图5所示，本公开的一个实施方式的监测装置100，包括：至少一个过载次数监测模块101，过载次数监测模块101包括比较器1011以及计数器1012，比较器1011的第一输入端接收电流和/或电压过载保护装置200的熔断元件201与含PN结元件202之间的电压信号，比较器1011的第二输入端接收电压参考信号(Vref)，比较器1011的输出端与计数器1012连接，计数器1012对电流和/或电压过载保护装置200的熔断元件201与含PN结元件202之间的电压信号大于电压参考信号的事件进行计数，作为过载次数。
根据本公开的优选实施方式，过载次数监测模块101还包括低通滤波器，低通滤波器对比较器1011输出的信号进行低通滤波，计数器1012对低通滤波后的信号进行计数，作为过载次数。
图1和图5中均示出了两个监测装置100，本领域技术人员应当理解，本公开不对集成电路装置1000中的监测装置100的数量做特别限定。
图1和图5中均示出了两个电流和/或电压过载保护装置200。
如图1和图5所示，电流和/或电压过载保护装置200包括：一个保护组件；保护组件包括一个熔断元件201以及一个与熔断元件201串联的含PN结元件202；其中，当电流过载时，熔断元件201能够被熔断以实现电流过载保护，当电压过载时，含PN结元件202能够被击穿以实现电压过载保护。
通过上述的电流和/或电压过载保护装置200的结构设计，能够实现泄放电流自适应均匀分布，且由于熔断元件的设置，使得含PN结元件被击穿时不会发生短路。
图2是本公开的又一个实施方式的集成电路装置1000的结构示意图。
如图2所示，在图1或者图5中示出的监测装置100的基础上，监测装置100还包括：至少一个电压监测模块102，电压监测模块102实时采集电流和/或电压过载保护装置200的熔断元件201与含PN结元件202之间的电压信号以对熔断元件201与含PN结元件202之间的电压进行监测。
优选地，如图6示出的集成电路装置1000中，电压监测模块102包括模数转换器1021以及与模数转换器1021连接的滤波器1022。
模数转换器1021对采集的电流和/或电压过载保护装置200的熔断元件201与含PN结元件202之间的电压信号进行模数转换，输出数字信号，滤波器1022(低通滤波器)对模数转换器1021输出的数字信号进行低通滤波，以对熔断元件201与含PN结元件202之间的电压进行监测。
图3是本公开的又一个实施方式的集成电路装置1000的结构示意图。图7是本公开的又一个实施方式的集成电路装置1000的结构示意图。
如图3和图7所示，在图1、图2、图5或者图6示出的监测装置100的基础上，监测装置100还包括：至少一个电流监测模块103，电流监测模块103包括电压积分放大器1031，电流监测模块103至少基于电压积分放大器1031的积分时间、在积分时间内的积分电压以及熔断元件201的电阻值，获得电流和/或电压过载期间的放电电流平均值。
根据本公开的优选实施方式，电流监测模块103还包括模数转换器以及低通滤波器，模数转换器对电压积分放大器1031输出的积分电压进行模数转换，低通滤波器对模数转换后的积分电压进行低通滤波，电流监测模块103至少基于电压积分放大器1031的积分时间、在积分时间内的低通滤波后的积分电压以及熔断元件201的电阻值，获得电流和/或电压过载期间的放电电流平均值。
图4是本公开的又一个实施方式的集成电路装置1000的结构示意图。图8是本公开的又一个实施方式的集成电路装置1000的结构示意图。
如图4和图8所示，在图1、图2、图3、图5、图6或者图7示出的监测装置100的基础上，监测装置100还包括：至少一个阻值测量模块104，阻值测量模块104至少基于参考电流以及熔断元件201的压降获得熔断元件201的阻值。
根据本公开的优选实施方式，阻值测量模块104包括参考电流提供部、模数转换器以及低通滤波器，参考电流提供部提供流经熔断元件201的参考电流，以获得熔断元件201的压降，模数转换器对压降进行模数转换，低通滤波器对模数转换后的压降进行低通滤波，阻值测量模块104至少基于参考电流以及熔断元件201的低通滤波后的压降获得熔断元件201的阻值。
随着过载事件的发生(例如ESD事件)，熔断元件201的阻值将发生变化，阻值测量模块104能够实时测得熔断元件201的阻值。
上述各个实施方式中，优选地，集成电路装置1000中的电流和/或电压过载保护装置200包括：至少一个保护组件；保护组件包括至少一个熔断元件201以及至少一个与熔断元件201串联的含PN结元件202；其中，当电流过载时，熔断元件201能够被熔断以实现电流过载保护，当电压过载时，含PN结元件202能够被击穿以实现电压过载保护。
上述各个实施方式中，集成电路装置1000中的电流和/或电压过载保护装置200的第一端连接于保护目标器件300的信号接收端302，电流和/或电压过载保护装置200的第二端连接于保护目标器件300的供电端(VDD)或者接地端。
上述各个实施方式中，保护目标器件300的信号接收端302用于接收外部输入信号。
上述各个实施方式中，保护目标器件300可以为集成电路芯片。
上述各个实施方式中，外部输入信号可以为外部输入功率信号。
上述各个实施方式中，熔断元件201由金属材料形成。
上述各个实施方式中，熔断元件201为电阻器件。
上述各个实施方式中，含PN结元件202优选为二极管、三极管、MOS管和/或它们的组合。
示例性地，熔断元件为金属丝，含PN结元件为二极管。
根据本公开的一个实施方式，如图1至图8所示，电流和/或电压过载保护装置200包括一个保护组件，保护组件包括一个熔断元件201以及一个含PN结元件。
根据本公开的另一个实施方式，电流和/或电压过载保护装置200的保护组件的数量为两个或三个以上，两个或三个以上的保护组件在保护目标器件300的信号接收端302与保护目标器件300的供电端(VDD)或者接地端之间形成并联结构，如图9和图10所示。
根据本公开的优选实施方式，如图10所示，电流和/或电压过载保护装置200的每个保护组件包括两个熔断元件201以及一个与两个熔断元件201串联的含PN结元件202，含PN结元件202设置在两个熔断元件201之间。
根据本公开的优选实施方式，保护目标器件300基于电压监测模块102监测的电压判断相应的熔断元件是否熔断。
根据本公开的一个实施方式的集成电路装置1000，包括：
至少两个电流和/或电压过载保护装置200；
至少两个上述任一项的监测装置100，每个监测装置100对一个电流和/或电压过载保护装置200进行监测；以及
至少一个集成电路芯片；
其中，电流和/或电压过载保护装置200、监测装置100以及集成电路芯片形成在共同衬底上，至少一个电流和/或电压过载保护装置200设置在集成电路芯片的供电端与集成电路芯片的信号接收端之间，至少另一个电流和/或电压过载保护装置200设置在集成电路芯片的接地端与集成电路芯片的信号接收端之间。
如图1至图8所示的集成电路装置1000，电流和/或电压过载保护装置200的数量为两个，监测装置100的数量为两个，集成电路芯片的数量为一个。
上述实施方式中，不对集成电路芯片的芯片功能做特别限定。
具有上述实施方式中的电流和/或电压过载保护装置200以及监测装置100的集成电路装置，能够实现对集成电路芯片的ESD/EOS保护，并且能够监测电流和/或电压过载保护装置200的状态，通过电流和/或电压过载保护装置200的状态监测，判断集成电路装置/集成电路芯片/电子设备所处的环境，以及是否需要对电流和/或电压过载保护装置200中的熔断元件和/或含PN结元件进行更换等等。
具有上述实施方式的集成电路装置的电子设备可以是手机、计算机、汽车电源系统等等。
根据本公开的一个实施方式的电池保护系统，包括：至少一个电流和/或电压过载保护装置200，电流和/或电压过载保护装置200对电池组件进行过载保护；以及至少一个上述任一个实施方式的监测装置100，每个监测装置100对一个电流和/或电压过载保护装置200进行监测。
根据本公开的一个实施方式的电池系统，包括：电池组件；以及上述实施方式的电池保护系统。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外，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。在本申请的描述中，“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。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (22)

1.一种监测装置，其特征在于，包括：
至少一个过载次数监测模块，所述过载次数监测模块包括比较器以及计数器，所述比较器的第一输入端接收电流和/或电压过载保护装置的熔断元件与含PN结元件之间的电压信号，所述比较器的第二输入端接收电压参考信号，所述比较器的输出端与所述计数器连接，所述计数器对电流和/或电压过载保护装置的熔断元件与含PN结元件之间的电压信号大于所述电压参考信号的事件进行计数，作为所述过载次数。
2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述过载次数监测模块还包括低通滤波器，所述低通滤波器对所述比较器输出的信号进行低通滤波，所述计数器对低通滤波后的信号进行计数。
3.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，还包括：至少一个电压监测模块，所述电压监测模块实时采集电流和/或电压过载保护装置的熔断元件与含PN结元件之间的电压信号以对熔断元件与含PN结元件之间的电压进行监测。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的监测装置，其特征在于，还包括：至少一个电流监测模块，所述电流监测模块包括电压积分放大器，所述电流监测模块至少基于所述电压积分放大器的积分时间、在积分时间内的积分电压以及所述熔断元件的电阻值，获得电流和/或电压过载期间的放电电流平均值。
5.根据权利要求4所述的监测装置，其特征在于，所述电流监测模块还包括模数转换器以及低通滤波器，所述模数转换器对所述电压积分放大器输出的积分电压进行模数转换，所述低通滤波器对模数转换后的积分电压进行低通滤波，所述电流监测模块至少基于所述电压积分放大器的积分时间、在积分时间内的低通滤波后的积分电压以及所述熔断元件的电阻值，获得电流和/或电压过载期间的放电电流平均值。
6.根据权利要求3所述的监测装置，其特征在于，所述电压监测模块包括模数转换器以及与模数转换器连接的低通滤波器，所述模数转换器对采集的电流和/或电压过载保护装置的熔断元件与含PN结元件之间的电压信号进行模数转换，输出数字信号，所述低通滤波器对所述模数转换器输出的数字信号进行低通滤波，以对所述熔断元件与含PN结元件之间的电压进行监测。
7.根据权利要求4所述的监测装置，其特征在于，还包括：至少一个阻值测量模块，所述阻值测量模块至少基于参考电流以及熔断元件的压降获得熔断元件的阻值。
8.根据权利要求7所述的监测装置，其特征在于，所述阻值测量模块包括参考电流提供部、模数转换器以及低通滤波器，所述参考电流提供部提供流经所述熔断元件的参考电流，以获得所述熔断元件的所述压降，所述模数转换器对所述压降进行模数转换，所述低通滤波器对模数转换后的压降进行低通滤波，所述阻值测量模块至少基于所述参考电流以及熔断元件的低通滤波后的压降获得熔断元件的阻值。
9.根据权利要求3所述的监测装置，其特征在于，所述电流和/或电压过载保护装置包括：
至少一个保护组件；
所述保护组件包括至少一个熔断元件以及至少一个与所述熔断元件串联的含PN结元件；
其中，当电流过载时，所述熔断元件能够被熔断以实现电流过载保护，当电压过载时，所述含PN结元件能够被击穿以实现电压过载保护。
10.根据权利要求9所述的监测装置，其特征在于，所述电流和/或电压过载保护装置的第一端连接于保护目标器件的信号接收端，所述电流和/或电压过载保护装置的第二端连接于保护目标器件的供电端或者接地端。
11.根据权利要求10所述的监测装置，其特征在于，所述保护目标器件的所述信号接收端用于接收外部输入信号。
12.根据权利要求10所述的监测装置，其特征在于，所述保护目标器件为集成电路芯片。
13.根据权利要求11所述的监测装置，其特征在于，所述外部输入信号为外部输入功率信号。
14.根据权利要求10所述的监测装置，其特征在于，保护组件的数量为两个或三个以上，两个或三个以上的所述保护组件在所述保护目标器件的信号接收端与所述保护目标器件的供电端或者接地端之间形成并联结构。
15.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述熔断元件由金属材料形成。
16.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述含PN结元件为二极管、三极管、MOS管和/或它们的组合。
17.根据权利要求9所述的监测装置，其特征在于，所述保护组件包括两个熔断元件以及一个与两个所述熔断元件串联的含PN结元件，所述含PN结元件设置在所述两个熔断元件之间。
18.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述熔断元件为电阻器件。
19.根据权利要求10所述的监测装置，其特征在于，所述保护目标器件基于所述电压监测模块监测的电压判断相应的熔断元件是否熔断。
20.一种集成电路装置，其特征在于，包括：
至少两个电流和/或电压过载保护装置；
至少两个如权利要求1至19中任一项所述的监测装置，每个监测装置对一个电流和/或电压过载保护装置进行监测；以及
至少一个集成电路芯片；
其中，所述电流和/或电压过载保护装置、所述监测装置以及所述集成电路芯片形成在共同衬底上，至少一个所述电流和/或电压过载保护装置设置在所述集成电路芯片的供电端与所述集成电路芯片的信号接收端之间，至少另一个所述电流和/或电压过载保护装置设置在所述集成电路芯片的接地端与所述集成电路芯片的信号接收端之间。
21.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求20所述的集成电路装置。
22.一种电池保护系统，其特征在于，包括：
至少一个电流和/或电压过载保护装置，所述电流和/或电压过载保护装置对电池组件进行过载保护；以及
至少一个如权利要求1至19中任一项所述的监测装置，每个监测装置对一个电流和/或电压过载保护装置进行监测。
CN202122695242.5U 2020-11-05 2021-11-04 监测装置、集成电路装置、电子设备及电池保护系统 Active CN218647942U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011221467.0A CN112397503A (zh) 2020-11-05 2020-11-05 监测装置、集成电路装置及电子设备
CN2020112214670 2020-11-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN218647942U true CN218647942U (zh) 2023-03-17

Family

ID=74597465

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011221467.0A Withdrawn CN112397503A (zh) 2020-11-05 2020-11-05 监测装置、集成电路装置及电子设备
CN202122695242.5U Active CN218647942U (zh) 2020-11-05 2021-11-04 监测装置、集成电路装置、电子设备及电池保护系统
CN202111310406.6A Pending CN114005823A (zh) 2020-11-05 2021-11-04 监测装置、集成电路装置、电子设备及电池保护系统

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011221467.0A Withdrawn CN112397503A (zh) 2020-11-05 2020-11-05 监测装置、集成电路装置及电子设备

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111310406.6A Pending CN114005823A (zh) 2020-11-05 2021-11-04 监测装置、集成电路装置、电子设备及电池保护系统

Country Status (1)

Country Link
CN (3) CN112397503A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114005823A (zh) * 2020-11-05 2022-02-01 珠海迈巨微电子有限责任公司 监测装置、集成电路装置、电子设备及电池保护系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW556382B (en) * 2002-03-15 2003-10-01 Prolific Technology Inc Power protection
KR100624944B1 (ko) * 2004-11-29 2006-09-18 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩의 보호회로
CN201893544U (zh) * 2010-11-27 2011-07-06 比亚迪股份有限公司 一种充电装置的保护装置
US10004121B2 (en) * 2016-06-02 2018-06-19 Semiconductor Components Industries, Llc LED driving device
CN112397503A (zh) * 2020-11-05 2021-02-23 珠海迈巨微电子有限责任公司 监测装置、集成电路装置及电子设备

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114005823A (zh) * 2020-11-05 2022-02-01 珠海迈巨微电子有限责任公司 监测装置、集成电路装置、电子设备及电池保护系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN114005823A (zh) 2022-02-01
CN112397503A (zh) 2021-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201417941Y (zh) 一种接口防护电路
US20200220347A1 (en) Power protection apparatus and terminal using apparatus
CN218647942U (zh) 监测装置、集成电路装置、电子设备及电池保护系统
EP2873979B1 (en) Active current sensing circuit and measurement device
CN106684965B (zh) 一种电池保护电路
US10830830B2 (en) Battery monitoring device for vehicle-mounted battery
CN103309247A (zh) 电源控制电路及电子设备
US9793257B1 (en) Electrostatic discharge protection device having an adjustable triggering threshold
US7965479B2 (en) Over-current and over-voltage protection assembly apparatus
JP6869966B2 (ja) 管理装置および電源システム
CN214412353U (zh) 可穿戴设备充电底座以及可穿戴设备组件
CN213069107U (zh) 基于单电流传感器的电流采集电路及动力电池
JP3667232B2 (ja) 低エラーな切り替え可能な測定リード検出回路
CN214280928U (zh) 用于电流和/或电压过载保护的装置及集成电路装置
CN114441846A (zh) 高精度电压检测控制电路
CN209764945U (zh) 一种基于分流器的采集电路
CN113075482A (zh) 一种电力仪表
CN110768230A (zh) 一种网络接口保护电路及终端设备
CN218865993U (zh) 一种带保护的电流检测电路
CN113922339A (zh) 用于电流和/或电压过载保护的装置及集成电路装置
CN114264896B (zh) 避雷器在线监测装置
CN101135718B (zh) 一种驱动器电路
CN220342037U (zh) 一种抗雷击浪涌电路
CN210514443U (zh) 一种高性能的射频检测电路
CN113849438B (zh) 保护电路、保护电路的方法、存储介质及电子装置

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant