[发明专利]大电流侦测装置及其侦测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种侦测技术，特别是关于一种大电流侦测装置及其侦测方法。

背景技术

近年来集成电路技术盛行，所以晶体管的应用普遍使用在各种电子元件上，比如一种音频信号的D类放大器，其是一种高效率的放大器，常用来驱动高负载的扬声器。由于这种放大器的功率转换效率极高，因此近年来广泛用于便携电子产品上。

然而，在各种电子设备的电路设计中，一些要求比较高的场合需要对通过负载的电流进行精密的检测，从而达到防止电流过大损毁电路或元件等目的，而一般的电路设计通常对通过负载的电流的侦测不够完善。举例来说。如图1所示，现有技术通常将一模拟数字转换器10连接一负载12与一判断电路14。当通过负载12的负载电流过高时，模拟数字转换器10可接收负载12两端的电压，并将此电压转换成一数字信号输出至判断电路14中，接着，判断电路14便可将此数字信号转换成一短路信号输出给下一级的保护电路。除了利用模拟数字转换器10与判断电路14外，更可利用一模拟电平比较器接收负载12两端的电压，并由此来输出短路信号。但是，模拟电平比较器与模拟数字转换器10都需要稳定的直流电源电压电路，这不但耗电，且造成线路设计的复杂度增高与可靠度降低。

因此，本发明针对上述的困扰，提出一种大电流侦测装置及其侦测方法，以解决现有技术所产生的问题。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种大电流侦测装置及其侦测方法，其主要采用二颗晶体管进行侦测，其中的一晶体管用以侦测大电流产生的压降造成的电平偏移，以补偿另一晶体管设定的偏移电压电平，在完全补偿时，便可输出表示侦测出大电流的信号，此技术不但简单成本低而且侦测灵敏精准。

为达上述目的，本发明提供一种大电流侦测装置，其连接一电流分流器，电流分流器接收一电流信号，以转换为一电压降输出，大电流侦测装置包括一第一晶体管，其连接一电压源，并通过一第一电阻连接电流分流器，且电流分流器与第一电阻连接电压源。另有一第二晶体管，通过一第二电阻连接电压源，并连接第一晶体管与电流分流器。第一晶体管与第二晶体管通过第一电阻接收电压降，且电压源依据电压降产生通过第一电阻与第一晶体管的一第一电流，及通过第二电阻与第二晶体管的一第二电流。在电流信号逐渐变大时，电压降变大，且第一电流变大，第二电流变小，直到第二晶体管与电流分流器之间的第二电压等于第一电阻与第一晶体管之间的第一电压时，第二晶体管输出一标志电压。

上述的第一晶体管为第一NPN双极性结型晶体管，其集电极与基极相连接，并连接上述的电压源，发射极连接上述的第一电阻；以及上述的第二晶体管为第二NPN双极性结型晶体管，其集电极连接上述的第二电阻，发射极连接上述的电流分流器，基极连接上述的第一NPN双极性结型晶体管的上述的基极。

上述的第二电压为上述的第二NPN双极性结型晶体管的发射极电压，上述的第一电压为上述的第一NPN双极性结型晶体管的发射极电压，上述的标志电压为上述的第二NPN双极性结型晶体管的集电极电压，亦为高电平电压，上述的电压源为正电压源。

上述的第一晶体管为第一PNP双极性结型晶体管，其集电极与基极相连接，并连接上述的电压源，发射极连接上述的第一电阻；以及上述的第二晶体管为第二PNP双极性结型晶体管，其集电极连接上述的第二电阻，发射极连接上述的电流分流器，基极连接上述的第一PNP双极性结型晶体管的上述的基极。

上述的第二电压为上述的第二PNP双极性结型晶体管的发射极电压，上述的第一电压为上述的第一PNP双极性结型晶体管的发射极电压，上述的标志电压为上述的第二PNP双极性结型晶体管的集电极电压，亦为低电平电压，上述的电压源为负电压源。

上述的第一晶体管为第一N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，其漏极与栅极相连接，并连接上述的电压源，源极连接上述的第一电阻；以及上述的第二晶体管为第二N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，其漏极连接上述的第二电阻，源极连接上述的电流分流器，栅极连接上述的第一N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管的上述的栅极。

上述的第二电压为上述的第二N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管的源极电压，上述的第一电压为上述的第一N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管的源极电压，上述的标志电压为上述的第二N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极电压，亦为高电平电压，上述的电压源为正电压源。