[实用新型]一种高效率电流检测和限流功能的保护电路

说明书

本实用新型公开了一种高效率电流检测和限流功能的保护电路，所述保护电路包括第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第一电阻、第二电阻、第一电容、第一运算放大器。基准电流IREF通过第一NMOS管和第二NMOS管传输电流，作为整个模块的偏置电流。从第五PMOS管的漏端向外界负载提供电流。本实用新型可以在芯片输出处于重载或者短路情况下，通过电流检测电路和限流反馈调节环路，实现恒定电流输出，从而保护电路免受大功率损坏。

技术领域

本实用新型涉及电源管理技术领域的负载开关应用。针对传统负载开关功耗大、效率低和无限流功能的缺点，提出了一种高效电流检测和限流功能的保护电路实现方法。通过采用SENSEFET结构的电流检测电路实时检测输出电流，限制其最大输出电流，防止重载或者短路情况下造成的供电系统崩溃。

背景技术

随着电源管理技术和节能技术的发展，在笔记本电脑主板、LCDTV主板、STB机顶盒等电子系统应用中，内部有不同电压的多路电源，通常需要采用MOSFET作为配电开功能将供电系统的电源分配给所需设备使用。其作用是控制电源的上电时序进而抑制浪涌电流，对供电系统和设备之间进行隔离。由于该电源开关的功率MOSFET在正常工作时处于线性区，输出电压约等于输入电压，因此电源开关实现一个线性开关功能。早期的电源输出功率不大，对过流保护的需求不大，因而传统的线性开关没有电流检测和限流功能而且静态电流较大。随着时代发展，电源输出功率达到动辄10A+的输出电流，对于具有电流检测和限流功能的配电开关提上日程。需要一种配电开关不但可以较为精确地检测和限制输出电流，有效防止重载或者短路情况下造成的芯片损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种高效率电流检测和限流功能的保护电路，该电路可以在负载开关输出处于重载或者短路时，通过内部电流检测和限制结构，限制最大输出电流，使电源处于恒流状态，有效防止大功率造成的芯片损坏。

本实用新型为解决上述问题设计了一种电流检测和限流功能的保护电路，其技术方案是：

第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第三NMOS管MN3、第四NMOS管MN4、第五NMOS管MN5、第六NMOS管MN6、第七NMOS管MN7、第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第三PMOS管MP3、第四PMOS管MP4、第五PMOS管MP5、第六PMOS管MP6、第一电阻R1、第二电阻RL、第一电容C1、第一运算放大器EA1。第一NMOS管(MN1)的漏极连接基准电流IREF、第一NMOS管栅极和第三NMOS管(MN3)栅极。第一NMOS管源极连接第二NMOS管MN2的漏极和栅极、第四NMOS管(MN4)栅极、第六NMOS管(MN6)栅极和第一电容C1的正相端。第一NMOS管衬底接地(GND)。第二NMOS管(MN2)源极和衬底接地。第一电容C1负相端接地。第三NMOS管(MN3)漏极连接第一PMOS管(MP1)的栅极和漏极，并与第二PMOS管(MP2)的栅极连接。第三NMOS管源极与第四NMOS管(MN4)漏极连接。第三NMOS管衬底、第四NMOS管源极和衬底均接地。第五NMOS管(MN5)栅极连接第七NMOS管(MN7)的栅极和漏极、第六PMOS管(MP6)的漏极。第五NMOS管漏极连接第二PMOS管(MP2)漏极和第三PMOS管(MP3)的栅极。第五NMOS管、第六NMOS管和第七NMOS管的源极和衬底均接地。第六NMOS管漏极连接第三PMOS管漏极、第四PMOS管(MP4)栅极和第五PMOS管(MP5)的栅极。第一电阻(R1)一端连接第四PMOS管的漏极，一端连接第六PMOS管的源极和衬底、第一误差放大器(EA1)的负相端。第一误差放大器输出连接至第六PMOS管栅极。第三PMOS管(MP3)和第一、第二PMOS管的源极和衬底均接VDD。第四PMOS管和第五PMOS管的源极均接IN，衬底均接VDD。输出端OUT接第五PMOS管的漏极、第一误差放大器的正相端和第二电阻(RL)的一端。第二电阻(RL)的另一端接地。