电压检测电路和设备制造技术

本申请公开一种电压检测电路和一种设备，电压检测电路包括：第一检测端和第二检测端，分别用于连接至待测电压的正端和负端；比较单元，具有第一输入端和第二输入端，所述第一输入端与第一检测端之间串联一降压单元，所述第二输入端直接连接至第二检测端；电流源单元，用于产生两路大小相同的第一电流源和第二电流源，所述第一电流源的输入端连接至所述比较单元的第一输入端，所述第二电流源的输入端连接至所述比较单元的第二输入端。上述电压检测电路能够提高高压电源低压检测的准确性。电路能够提高高压电源低压检测的准确性。电路能够提高高压电源低压检测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
电压检测电路和设备


[0001]本申请涉及集成电路
，具体涉及一种电压检测电路和设备。

技术介绍

[0002]随着新能源技术的迅速发展，在工业、储能，甚至高功率消费类电子领域应用的普及，越来越多的中高压、中高功率应用开始涌现。比如，高功率移动电源、电动自行车、中小型储能系统，以及高压充电器等等。对应用中的中高压电源电压的检测和保护的需求，也日益凸显。由于高压电源电压远高于通常的5V电压域，能够达到几十甚至上百伏特的级别，该类电路都是利用高压BCD工艺来，集合了Bipolar、CMOS和DMOS的单片IC制造工艺实现，设计难度大，成本高，对可靠性也是一个挑战。
[0003]目前主要有两类高压电源电压检测方法。
[0004]一类是采用电平转移的技术，通过隔离运算放大器电路将待检测的电源电压，按一定比例转移成对系统地(ground)的低电压信号，再进行处理；其中隔离运算放大器电路工作在高压电源的正负极两端，对于多电源级联的应用，该运算放大器电路需要对系统地进行隔离虚地处理，对工艺耐压以及电路设计提出了更高的要求。同时，该方法电路复杂度高，功耗和成本高。
[0005]另一类方法，则是通过检测电源电压正负极之间的相对电压差，来判断电源电压是否达到阈值电压。该方法的缺陷是单边传递电压，相对精度较差，易受系统应用拓扑的影响。
[0006]因此，现有技术的电压检测电路的高压电源电压检测精度有待进一步提高。

技术实现思路

[0007]鉴于此，本申请提供一种电压检测电路和一种设备，以提高电源电压检测的准确性。
[0008]所述电压检测电路包括:第一检测端和第二检测端，分别用于连接至待测电压的正端和负端；比较单元，具有第一输入端和第二输入端，所述第一输入端与第一检测端之间串联一降压单元，所述第二输入端直接连接至第二检测端；电流源单元，用于产生两路大小相同的第一电流源和第二电流源，所述第一电流源的输入端连接至所述比较单元的第一输入端，所述第二电流源的输入端连接至所述比较单元的第二输入端。
[0009]可选的，所述电流源单元用于基于同一基准电压产生所述第一电流源和所述第二电流源。
[0010]可选的，所述电流源单元包括：运算放大器、第一晶体管和第二晶体管；其中，所述运算放大器的一个输入端用于输入基准电压；所述第一晶体管的源极和所述第二晶体管的源极相互连接，并共同连接至所述运算放大器的另一输入端，以及与地端之间串联有电阻；所述第一晶体管和所述第二晶体管的栅极均连接至所述运算放大器的输出端，所述第一晶体管的漏极作为所述第一电流源的输入端，所述第二晶体管的漏极作为所述第二电流源的
输入端。
[0011]可选的，还包括共模抑制负反馈单元，连接于所述电流源单元和所述比较单元之间，用于将所述第一电流源和第二电流源的输入端电压钳制为相等。
[0012]可选的，所述共模抑制负反馈单元包括：第三晶体管和第四晶体管，所述第三晶体管和所述第四晶体管的栅极均连接至偏置电压端；所述第三晶体管的漏极连接至所述比较单元的第一输入端，源极连接至所述第一电流源的输入端；所述第四晶体管的漏极连接至所述比较单元的第二输入端，源极连接至所述第二电流源的输入端；或者，所述共模抑制负反馈单元包括：第三晶体管、第四晶体管以及钳位运放，所述第三晶体管和所述第四晶体管的栅极均连接至所述钳位运放的输出端；所述第三晶体管的漏极连接至所述比较单元的第一输入端，源极连接至所述第一电流源的输入端以及所述钳位运放的一个输入端；所述第四晶体管的漏极连接至所述比较单元的第二输入端，源极连接至所述第二电流源的输入端以及所述钳位运放的另一个输入端。
[0013]可选的，所述比较单元包括高压比较器，所述比较单元的第一输入端为所述高压比较器的正输入端，所述比较单元的第二输入端为所述高压比较器的负输入端。
[0014]可选的，所述电压检测电路还包括使能控制端，所述电压检测电路的使能控制端和所述比较单元的使能控制端相连接。
[0015]可选的，还包括第一滤波单元和第二滤波单元；所述第一检测端通过所述第一滤波单元连接至所述待测电压的正端，所述第二检测端通过所述第二滤波单元连接至所述待测电压的负端。
[0016]可选的，所述第一滤波单元和所述第二滤波单元均为RC滤波电路。
[0017]本申请还提供一种设备，包括：电源；如上述任一项所述的电压检测电路，所述电压检测电路的第一检测端和第二检测端分别连接至所述高压电源的正端和负端。
[0018]本申请还提供一种设备，包括：电源；如上述任一项所述的电压检测电路，所述电压检测电路的第一检测端和第二检测端分别连接至所述高压电源的正端和负端。
[0019]本申请还提供一种设备，包括：若干串联连接的电源，以及若干如上述任一项所述的电压检测电路；若干所述电压检测电路和若干所述电源一一对应连接，其中，每个电压检测电路的第一检测端连接至对应电源的正端，第二检测端连接至对应电源的负端。
[0020]可选的，若干所述电压检测电路的电流源单元共用运算放大器，构成电流源单元阵列。
[0021]可选的，每个电压检测电路均具有使能控制端，用于分时启动所述电压检测电路，以对对应电源进行分时电压检测。
[0022]本申请的电压检测电路采用电流源单元产生两个大小相同的电流源，通过在电压检测的两路信号上提供两个大小相同的电流源，利用差分电流信号传导技术，避免了两路信号上的压降不对称性，有效提高电压检测的准确性。
[0023]进一步的，所述电流源单元工作在低压域，可以在基本不增加成本的前提下，有效地提升电压检测精度。
[0024]进一步的，还通过共模抑制负反馈单元来承担检测端至电流源单元之间的高压，并通过共模抑制负反馈，有效地抑制了电流源单元内器件的沟道调制效应，提升了双差分电流的精度，减小了温度漂移。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1是本申请一实施例的电压检测电路的结构示意图；
[0027]图2是本申请一实施例的电压检测电路的结构示意图；
[0028]图3a是本申请一实施例的电压检测电路的共模抑制负反馈单元的结构示意图；
[0029]图3b是本申请一实施例的电压检测电路的共模抑制负反馈单元的结构示意图；
[0030]图4是本申请一实施例的电压检测电路的结构示意图；
[0031]图5是本申请一实施例的设备的结构示意图；
[0032]图6是本申请一实施例的设备的结构示意图。
具体实施方式
[0033]下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压检测电路，其特征在于，包括：第一检测端和第二检测端，分别用于连接至待测电压的正端和负端；比较单元，具有第一输入端和第二输入端，所述第一输入端与第一检测端之间串联一降压单元，所述第二输入端直接连接至第二检测端；电流源单元，用于产生两路大小相同的第一电流源和第二电流源，所述第一电流源的输入端连接至所述比较单元的第一输入端，所述第二电流源的输入端连接至所述比较单元的第二输入端。2.根据权利要求1所述的电压检测电路，其特征在于，所述电流源单元用于基于同一基准电压产生所述第一电流源和所述第二电流源。3.根据权利要求2所述的电压检测电路，其特征在于，所述电流源单元包括：运算放大器、第一晶体管和第二晶体管；其中，所述运算放大器的一个输入端用于输入所述基准电压；所述第一晶体管的源极和所述第二晶体管的源极相互连接，并共同连接至所述运算放大器的另一输入端，以及与地端之间串联有电阻；所述第一晶体管和所述第二晶体管的栅极均连接至所述运算放大器的输出端，所述第一晶体管的漏极作为所述第一电流源的输入端，所述第二晶体管的漏极作为所述第二电流源的输入端。4.根据权利要求1所述的电压检测电路，其特征在于，还包括共模抑制负反馈单元，连接于所述电流源单元和所述比较单元之间，用于将所述第一电流源和第二电流源的输入端电压钳制为相等。5.根据权利要求4所述的电压检测电路，其特征在于，所述共模抑制负反馈单元包括：第三晶体管和第四晶体管，所述第三晶体管和所述第四晶体管的栅极均连接至偏置电压端；所述第三晶体管的漏极连接至所述比较单元的第一输入端，源极连接至所述第一电流源的输入端；所述第四晶体管的漏极连接至所述比较单元的第二输入端，源极连接至所述第二电流源的输入端；或者，所述共模抑制负反馈单元包括：第三晶体管、第四晶体管以及钳位...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，
申请(专利权)人：上海先之路微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：