[发明专利]具有反向电流保护和电源断接检测的集成电路

说明书

一种集成电路(IC)，其包括开关晶体管、栅极驱动电路、电流感测电路、压降调节电路以及电荷释放电路。开关晶体管连接在IC的输入端口与输出端口之间，并从电源接收输入信号、向输出端口提供输入信号，以作为输出信号。电流感测电路检测流经开关晶体管的电流。栅极驱动电路使用控制信号来驱动开关晶体管。当流经开关晶体管的电流为低时，压降调节电路被激活。压降调节电路控制该控制信号以增长开关晶体管上的电压。当电源断接时，电荷释放电路从IC的输入端上将多余电荷转移到地。

技术领域

本发明涉及一种集成电路，特别地涉及一种集成电路的负载开关。

背景技术

负载开关在电子电路中用于将电源连接到负载或者自负载处断开。负载开关通常用在电池充电电路中，以对连接为负载的电池进行充电。典型地，负载开关具有输入端口，用于从电源接收输入信号；具有输出端口，其连接到电池。负载开关将输入信号通过输出端口向电池提供为输出信号，以对电池充电。负载开关包括连接在输入、输出端口之间的晶体管。当电源断开并且负载开关仍然活动时，其具有非常低的电阻，在数十毫欧姆量级。该电阻称为“接通电阻”。由于该低“接通电阻”，电池会向负载开关提供一个负向电流，这会使电池放电。进一步地，该负向电流导致晶体管上的热功率耗散，其随着负向电流的增长而线性增长，从而该热功率耗散可能超过晶体管的耐热等级，进而损害负载开关。此外，当负载开关活动时，重新连接电源会导致电流浪涌，其可能损害电池。

一种已知的克服前述问题的方法是，比较负载开关的输入端口与输出端口的电压，并在负载开关中包括电流感测电路。该电流感测电路包括晶体管、运算放大器等等。当电源断接、负载开关活动时，由于接通电阻造成的电压降使得输出端口的电压大于输入端口的电压。由于接通电阻的值非常低，输入端口与输出端口之间的电压差也较小。从而，难以确定电源与负载之间的断接状态。进一步地，由于输入端口与输出端口之间的较小的电压差，电流感测电路的晶体管彼此之间不易匹配，这将降低电流感测电路的精度。从而，通过电流感测电路来检测负向电流是不准确的并且较为困难。此外，当输入信号的电流水平低于一个阈值时，电流感测电路不能精确地检测输入信号的电流水平。

从而，有必要提供一种负载开关，其检测电源的断接，提供负向电流保护，并具有改善的电流感测精度。

发明内容

在一种实施方式中，本发明为一种集成电路(IC)，其包括开关晶体管、栅极驱动电路、电流感测电路、压降调节电路以及电荷释放电路。该开关晶体管具有源极，用以接收输入信号；以及具有漏极，用以输出输出信号。栅极驱动电路连接到开关晶体管的源极。栅极驱动电路进一步地连接到开关晶体管的栅极以接收该输入信号。栅极驱动电路产生控制信号，其驱动开关晶体管的栅极。电流感测电路连接到开关晶体管的漏极与漏极，以及连接到栅极驱动电路。电流感测电路接收该输入与输出信号以及控制信号，并生成感测信号。该感测信号表示输入信号的电流水平。该压降调节电路分别接收经调节的信号以及第一参考信号。该压降调节电路进一步地连接到开关晶体管的源极与漏极、栅极驱动电路以及电流感测电路，以分别接收输入信号、输出信号、控制信号、以及感测信号。该压降调节电路在感测信号的电压水平小于第一参考信号的电压水平时，降低控制信号的电流。该电荷释放电路连接到开关晶体管的源极与漏极，以分别接收输入信号与输出信号。该电荷释放电路在输入信号小于输出信号的电压水平的预定的时间段内将开关晶体管的源极连接到地。