[发明专利]用于集成电路测试系统的智能过流保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种过流保护电路，尤其涉及一种应用在集成电路测试系统中的智能过流保护电路，属于集成电路测试技术领域。

背景技术

在集成电路测试系统中，往往由于待测集成电路的故障，导致其出现过流情况。如果没有适当的过流保护措施，可能会由于待测集成电路的短路故障而损坏整个集成电路测试系统。有时由于待测集成电路的负载能力差，导致整个集成电路测试系统出现故障，从经济角度考虑极不划算。因此，集成电路测试系统的设计需要妥善考虑过流保护能力。

在现有的集成电路测试系统中，功率开关器件常选用功率MOS管，但功率MOS管也存在一些隐患。它很容易因开关速度过快而发生噪声，引起驱动电路误动作，从而导致推挽式功率转换电路中的两个功率MOS管同时导通，形成直接短路，使功率MOS管因过流而损坏，从而降低了电路的可靠性。此外，待测集成电路失效或损坏、驱动电路故障和人为故障均会导致直接短路现象的发生。因此，如何避免直接短路现象的发生是提高集成电路测试系统可靠性的一个重要因素。

通常，为了防止推挽式功率转换电路的直接短路所采取的技术措施是设置一个足够宽裕的死区时间。但是，死区时间的设置不能完全消除上述故障隐患。因为死区时间太大会影响控制脉冲宽度的变化范围和电路的调节能力，太小又容易发生直接短路。因此，对输出推动级功率管进行过流保护就显得非常必要了。

图1为现有过流保护电路及其外接电路的应用示意图。该过流保护电路包括数字控制逻辑单元、Sense FET(电流感应功率MOSFET)、RC网络和比较器。外接电路主要由半桥逆变单元以及负载等效电路组成。其中，数字控制逻辑单元主要实现输入信号逻辑与功能。数字逻辑输出信号是一组开关触发电平，当待测集成电路处于不同的工作状态时，相应的Sense FET被接入电路，即将进行此工作状态下回路的过流检测。在过流检测时，Sense FET与负载等效电路构成过流检测回路。Sense FET中的电流流过外接电阻和电容转变为电压与参考电压进行比较，输出为比较器的过流保护信号，电容在这里起到了平缓比较器翻转的作用。RC网络主要实现负载等效电路的输入电压功能。比较器输出过流保护信号，发送到外接触发器的S端，等待集成电路测试系统发出重启信号。半桥逆变单元主要由2个外接功率MOSFET组成，其将桥式整流后的直流母线电压变成高频方波。LCR串联谐振电路中，电容、电感和电阻组成与负载并联的谐振电路，通过它的滤波作用，向负载提供能量。在本过流保护电路中，通过采用两个不同长宽比的功率MOS管M1和M2，分别检测待机阶段和工作阶段的电流值，并通过栅极控制使这两个功率MOS管分别只在待机阶段和工作阶段工作，以此达到根据不同阶段的要求进行保护的目的。

上述过流保护电路的优点是设计简单，但问题在于：当输入信号的频率在LCR串联谐振电路的共振频率范围内时，LCR串联谐振电路中产生很大的电流；而输入信号的频率超出这个频率范围时，LCR串联谐振电路中产生的电流很小。当输入信号的频率在共振频率边缘变化时，LCR串联谐振电路的电流经历由大到小的变化过程。在传统的过流保护电路中，当一检测到LCR串联谐振电路中过流时，即产生过流保护信号，集成电路测试系统中的电路立即进入锁定状态，等待电路的重启。这样显然对集成电路测试系统的正常工作造成干扰。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于集成电路测试系统的智能过流保护电路。该电路可以对集成电路测试系统在过流情况下起到保护作用。

为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种用于集成电路测试系统的智能过流保护电路，其特征在于：

所述智能过流保护电路包括半桥逆变单元、过流检测单元、计时单元和负载等效单元；其中，

所述半桥逆变单元连接所述过流检测单元；

所述过流检测单元连接所述计时单元，并对所述负载等效单元中的电流进行采样；

所述过流检测单元检测到过流信号的持续时间超过所述计时单元预设的时间长度时，集成电路测试系统锁定；否则忽略过流现象，集成电路测试系统正常工作。

其中较优地，半桥逆变单元包括两个功率MOS管，其中第一功率MOS管的源极连接第二功率MOS管的漏极，第二功率MOS管的源极连接采样电阻。

其中较优地，过流检测单元包括正向脉冲发生器、第一比较器、第二比较器、或门、第一与门和负向脉冲发生器；

第一比较器和第二比较器的输出端分别接入或门的输入端；