[实用新型]芯片的电流检测电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电路领域，具体而言，涉及一种芯片的电流检测电路。

背景技术

在电子电路中，为了避免因为过流而使芯片损坏，往往需要对芯片的工作电流进行检测。

传统芯片的电流检测电路如图1所示，在图1中，NMOS管M_np为芯片中的输出器件，为输出负载提供电流或电压，NMOS管M_np和M_ns的栅电压由栅极驱动电路提供。在电路工作过程中，M_ns检测流过M_np的电流，由于M_np和M_ns的V_gs电压相等，所以其中W为MOS管宽度，L为MOS管长度。检测电流I_S为流经输出器件电流I_P的1/n。为了保证芯片的效率，通常n>>1。当芯片正常工作时，I_S电流很小，使得B点电压V_B大于A点电压V_A，其中，V_A为固定电压，等于V_A=V_in-I_set*R_set，通过比较器比较A和B两点电压，比较器的输出CL为低电平，CL为低表示芯片处于正常工作状态。当芯片输出对地短路或接较大负载时，I_S增加，使得V_B小于V_A，比较器的输出CL为高电平，CL为高电平表示芯片处于过流状态。

然而，这种检测电路并未考虑NMOS管M_np工作的区域：

假设M_np的导通电阻为R_on，M_np和M_ns的W/L比为n=1000。

当M_np工作在饱和区时（V_out离V_in较远），由于M_np和M_ns的导通电阻远大于R_sense，因此，R_sense可忽略，M_np和M_ns组成电流镜结构，所以检测电流CL由低变高时流经M_np的电流

当M_np工作在线性区时（V_out接近V_in），由于M_np和M_ns的导通电阻比较小可以和R_sense相比较，所以检测电流CL由低变高时流经M_np的电流IP2=(1000Ron+Rsense)Ron*Iset*RsetRsense.]]>

如果R_on≈100mohms，R_sense≈50ohms，那么M_np工作在线性区时的检测电流会比工作在饱和区的检测电流小50%，M_np工作在线性区，CL由低变高时的I_P会大于饱和区的50%。如果芯片通过I_set和R_set设定饱和区的过流阈值为3A，那么M_np工作在线性区时的过流阈值就会变为4.5A，4.5A的电流将会对芯片本身或负载造成致命的影响。