[发明专利]带短路保护的高侧MOSFET开关芯片及其短路保护控制方法

权利要求书

1.一种高侧MOSFET开关芯片的短路保护控制方法，其特征在于：

开机后，将IN引脚的输入电压送入高侧MOSFET开关芯片，通过线性稳压器输出高侧电源电压Vs，同时短路保护单元进行第一级Von检测和第二级Von检测；

所述第一级Von检测是指，若导通电压Von大于第一短路阈值电压Vth1且维持时间超过第一延迟时间Tdelay1，则到达第二延迟时间Tdelay2后，产生芯片内部驱动信号inL作为短路保护信号，下拉GATE驱动端电压，从而关断功率MOS管并锁定短路保护状态；若导通电压Von大于第一短路阈值电压Vth1且维持时间不超过第一延迟时间Tdelay1，将GATE驱动端和OUT引脚的压降箝位至箝位电压；

所述第二级Von检测是指，若导通电压Von大于第三短路阈值电压Vth3且小于第一短路阈值电压Vth1，或者导通电压Von大于第二短路阈值电压Vth2且小于第三短路阈值电压Vth3且维持时间超过第二延迟时间Tdelay2后，将GATE驱动端和VOUT引脚的压降箝位至箝位电压；

所述第一短路阈值电压Vth1＞第三短路阈值电压Vth3＞第二短路阈值电压Vth2；

所述第二延时Tdelay2＞第一延时Tdelay1。

2.根据权利要求1所述高侧MOSFET开关芯片的短路保护控制方法，其特征在于：

所述第一级Von检测具体是，在电流镜电路中，将第二稳压管的压降加在参考电阻R1上产生的参考电流与导通电压Von加在检测电阻R2上产生的检测电流进行比较，从而判断导通电压Von是否达到第一短路阈值电压Vth1，若在第一延迟时间Tdelay1内导通电压Von一直大于第一短路阈值电压Vth1，则第二延迟时间Tdelay2结束后，输出芯片内部驱动信号inL，作为短路保护信号下拉GATE驱动端电压，从而关断功率MOS管并锁定短路保护状态；若导通电压Von大于第一短路阈值电压Vth1且维持时间不超过第一延迟时间Tdelay1，将GATE驱动端和OUT引脚的压降箝位至箝位电压；其中，导通电压Von是指VBB引脚的输入电压Vbb和VOUT引脚的输出电压Vout的差值，第一短路阈值电压Vth1与第二稳压管的压降呈线性关系；

所述第二级Von检测具体是，若导通电压Von大于第三短路阈值电压Vth3且小于第一短路阈值电压Vth1，或者导通电压Von大于第二短路阈值电压Vth2且小于第三短路阈值电压Vth3且维持时间超过第二延迟时间Tdelay2后，将GATE驱动端和VOUT引脚的压降箝位至箝位电压；其中，第三短路阈值电压Vth3等于三个场效应管的箝位电压，第二短路阈值电压Vth2等于一个场效应管的箝位电压；在第二级Von检测的延时第二延迟时间Tdelay2内，屏蔽输出短路保护信号。

3.根据权利要求2所述高侧MOSFET开关芯片的短路保护控制方法，其特征在于：

所述线性稳压器的高侧电源电压Vs＝Vbb-Vdz1+Vgs_p1，其中Vdz1为第一稳压管压降，Vgs_p1为第一PMOS管的箝位电压；

所述箝位电压为(R₃+R₄)/R₃×Vgs_p17，其中R₃为第三电阻R3的阻值，R₄为第四电阻的阻值，Vgs_p17为第十七PMOS管P17的箝位电压；

开机一段时间后且EN使能输出，短路保护单元才进行第一级Von检测和第二级Von检测。