[发明专利]一种高侧驱动芯片短路保护箝位电压控制方法和电路

说明书

本发明公开了一种高侧驱动芯片短路保护箝位电压控制方法和电路，当检测到所述短路保护单元的VBB端与OUT端的电压差大于功率MOS管的驱动电压时，通过输入引脚信号inL1与芯片内部基准电流信号bias2控制所述启动模块的第五PMOS管导通后开启所述比较器模块；所述补偿电流模块向所述比较器模块输送补偿电流；所述比较器模块根据所述补偿电流对应的补偿电压与比较器基准电压进行对比，并输出比较器输出电压；通过所述比较器输出电压将第六PMOS管导通，下拉gate端电压，将gate端与OUT端的压降调节到箝位电压，从而根据补偿电流及比较器的比较结果，调节短路电流，使得短路电流线性下降，MOS管的功耗保持在稳定值，并且相比现有分段栅源箝位电压方式中功耗更低。

技术领域

本申请涉及电路保护技术领域，更具体地，涉及一种高侧驱动芯片短路保护箝位电压控制方法和电路。

背景技术

高侧驱动芯片是一种半导体，它使用外部信号打开和关闭电路，从而通过打开和关闭开关来控制电源，比如在汽车电子、工业等应用中都可以见到很多高边开关的身影，高侧驱动芯片在汽车中应用非常广泛，用于代替继电器或保险丝，开关在电源侧称为高边驱动，一般放在汽车电源的某个支路的高侧，其在提供开关电源的同时，还可以实现自我检测。

图2是现有高侧驱动芯片芯片的系统结构及引脚示意图，如果该芯片输出短路，则功率MOS管中会流过大电流，甚至烧毁功率MOS管，目前市场上在高侧驱动芯片设计中短路保护的栅源箝位电压方式均为分段式，发生短路时VBB与Vout之间的电压增大，随着VBB与Vout之间的电压增大，短路电流呈阶梯状下降，现有分段式短路保护栅源箝位电压方法使得MOS管功耗较大，芯片发生短路时，需要在VBB与Vout之间的电压增大时短路电流越小，MOS管的功耗降低或维持在稳定值。

因此，提出一种智能高侧驱动芯片短路保护线性箝位电压电路及控制方式，用以实现短路电流线性降低，保证功率MOS管的压降稳定，同时解决了分段式短路保护箝位电压方式功耗大的问题。

发明内容

本发明公开了一种高侧驱动芯片短路保护箝位电压控制方法，用以解决现有技术中短路电流呈阶梯状下降，导致MOS管的压降不稳定，同时现有技术分段式短路保护箝位电压方式功耗大的技术问题。

该方法应用于包括高侧驱动芯片及短路保护单元的电路中，所述短路保护单元包括启动模块、补偿电流模块及比较器模块，所述方法包括：

当检测到所述短路保护单元的VBB端与OUT端的电压差大于功率MOS管的驱动电压时，通过输入引脚信号inL1与芯片内部基准电流信号bias2控制所述启动模块的第五PMOS管导通后开启所述比较器模块；

所述补偿电流模块向所述比较器模块输送补偿电流；

所述比较器模块根据所述补偿电流对应的补偿电压与比较器基准电压进行对比，并输出比较器输出电压；

通过所述比较器输出电压将第六PMOS管导通，下拉gate端电压，将gate端与OUT端的压降调节到箝位电压；

其中，所述第六PMOS管的源极与所述gate端相连，所述第六PMOS管的漏极与OUT相连，所述gate端还与功率MOS管gate端相连，所述第五PMOS管通过第一电阻R1与所述比较器模块相连。

在本申请一些实施例中，所述输入引脚信号的端口与所述高侧驱动芯片的IN引脚相连，所述芯片内部基准电流信号的端口与所述高侧驱动芯片内部的基准偏置模块相连，所述短路保护单元的VBB端与所述高侧驱动芯片的VBB引脚相连，所述短路保护单元的OUT端与所述高侧驱动芯片的OUT引脚相连。

在本申请一些实施例中，当检测到所述短路保护单元的VBB端与OUT端的电压差大于功率MOS管的驱动电压时，通过输入引脚信号inL1与芯片内部基准电流信号bias2控制所述启动模块的第五PMOS管导通后开启所述比较器模块，具体为：