[发明专利]一种应用于电流传感器芯片的可配置管脚复用方法和系统

说明书

本发明涉及电流传感器芯片管脚的复用技术领域，具体为一种应用于电流传感器芯片的可配置管脚复用方法和系统，针对上述不能满足高速过流指示的问题，本发明提供了一种应用于电流传感器芯片的可配置管脚复用方法和系统，用户在使用时能够实现电流传感器芯片的管脚复用，其包括电流传感器芯片，其特征在于，对所述电流传感器芯片的检测信号输出管脚输出的电压值在输出前进行处理，电流传感器芯片的零电流偏置电压信号管脚通过上拉电阻连接外部电源或通过电容接地，当流经所述电流传感器芯片的待测电流超过阈值时，零电流偏置电压信号管脚输出的电压值曲线改变指示特性。

技术领域

本发明涉及电流传感器芯片管脚的复用技术领域，具体为一种应用于电流传感器芯片的可配置管脚复用方法和系统。

背景技术

电流传感器芯片是利用磁传感器技术，通过感应芯片内部（或外部）通电导体形成的磁场来获得流经导体上电流信号的幅值及极性的芯片。这种芯片广泛地应用在工业控制、家电及其它领域。由于设备的体积日益减小，用户希望在获得性能良好的电流传感器芯片的同时，也希望电流传感器芯片及其周边电路占用PCB板的面积尽量小。

图1显示了一种典型的电流传感器芯片的管脚定义及应用电路：其中100是电流传感器芯片；101~104是四个电流管脚，外部待测电流通过它们流入/流出芯片。105是芯片的接地管脚，108是芯片的电源管脚；107是芯片的检测信号输出管脚，其输出管脚电压随着流入芯片的电流大小和极性而变化，而106是芯片的零电流偏置电压信号管脚，其输出信号与当流入/流出芯片的电流为零的时候107管脚的电压值相等，即：提供了一个电流测量的基准信号。以上管脚定义和应用电路提供了基本的电流传感功能。

除了提供基本的电流传感功能外，在带有功率半导体器件的应用中，用户希望能够在待测电流超过一定范围后提供过流指示信号，从而能及时关断半导体器件，避免其在大电流情况下的损坏，典型的功率半导体器件所需的保护响应时间不大于3微秒。

参考图2，其中200是待测信号输出模块，202是待测信号管脚（对应图1的107管脚），203是零电流偏置电压信号管脚（对应图1的106管脚）。图3是流经芯片待测电流变化时，202管脚和203管脚的信号变化情况，其中直线301是202管脚输出的电压信号变化，虚线302是203管脚输出的电压信号变化。可见202管脚的电压随流经导体的电流极性及大小变化，而203管脚的电压则不随流经芯片导体的待测电流变化而变化，其电压值与在流经芯片导体的电流为零时待测信号管脚（即202管脚）的电压值相等。图3中，电流值303与电流值304是上文中提到的需要对功率半导体器件进行保护的电流阈值，而电压值305和电压值306则是信号输出管脚在电流阈值条件下的输出电压阈值信号。

由于希望能够过滤掉不必要的噪声信号，电流传感器芯片通常都会在信号输出端（图2中的202管脚）之前采用低通滤波器201来保证良好的噪声特性，但低通滤波器会降低瞬态响应的速度。在通常可以接受的噪声特性条件下，信号输出端的瞬态响应速度一般大于5~10微秒。由于过流指示信号也是一种瞬态响应，所以带有低通滤波器的信号输出端信号难以满足提供高速过流指示信号的要求。即现有电流传感器芯片每个管脚都是只有单一功能，管脚之间不能复用，当用户需要实现更多功能时，会增加管脚数，从而增加芯片成本以及其在电路板上所占面积。

发明内容

针对上述不能满足高速过流指示的问题，本发明提供了一种应用于电流传感器芯片的可配置管脚复用方法和系统，用户在使用时能够实现电流传感器芯片的管脚复用。

其技术方案是这样的：一种应用于电流传感器芯片的可配置管脚复用方法，其包括电流传感器芯片，其特征在于，对所述电流传感器芯片的检测信号输出管脚输出的电压值在输出前进行处理，电流传感器芯片的零电流偏置电压信号管脚通过上拉电阻连接外部电源或通过电容接地，当流经所述电流传感器芯片的待测电流超过阈值时，零电流偏置电压信号管脚输出的电压值曲线改变指示特性。