过压保护电路制造技术

本发明专利技术公开了一种过压保护电路，包括：功率开关，用于控制后级电路的供电通断；基准电压生成模块，用于生成基准电压；电压检测模块，包括第一晶体管，具有与电压输入端连接的第一端，接收基准电压的控制端，以及输出一检测信号的第二端，当电压输入端的输入电压与基准电压之间的压差小于设定的阈值电压时，第一晶体管关断，检测信号处于第一电位，当输入电压与基准电压之间的压差大于阈值电压时，第一晶体管导通，检测信号处于第二电位；驱动模块，用于在检测信号处于第一电位时导通功率开关，以及在检测信号处于第二电位时关断功率开关。本发明专利技术提供的过压保护电路在电压输入端没有发生过压保护时不会发生漏电，可以提高电源的利用效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
过压保护电路


[0001]本专利技术涉及集成电路
，更具体地，涉及一种过压保护电路。

技术介绍

[0002]目前，随着半导体技术的迅速发展，集成电路的使用已经遍布各个领域，尤其对于电源控制类的开关电路(如：DC
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DC电路，小型化开关电源电路)，已被广泛应用于电力电子、科研、工控设备、通讯设备、仪器仪表、交换设备、接入设备、移动通讯、路由器通信、工业控制、汽车电子、航空航天等领域。由于DC
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DC电源一般都没有EMC防护能力，在遭遇到雷击浪涌等情况时，会在输入电源处产生剧烈的电压波动，此电压会超过后端系统装置所能承受的电压上限，导致后端系统装置或开关电源控制芯片、主开关管被击穿损坏，存在很大的安全隐患。所以，现有的开关电源芯片中一般都会设置有过压保护电路，当浪涌电压到来时及时切断输入电压，防止后级电路的损坏。
[0003]传统的过压保护电路一般采用分压电阻网络对输入电压进行采样，然后使用运算放大器将采样电压和阈值电压进行比较，根据比较结果使用半导体电子开关切断输入电路，达到保护后级电路的目的。传统的过压保护电路存在以下的问题：首先该过压保护电路即使未触发过压保护，也会从输入电源处抽取电流，继而导致输入电源漏电，降低电源的使用效率；此外，传统的过压保护电路采用先分压再比较的方式，响应速度较慢，在发生雷击浪涌时可能无法及时切断输入电路。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种过压保护电路，该过压保护电路在电压输入端没有发生过压保护时不会发生漏电，可以提高电源的利用效率。
[0005]根据本专利技术实施例，提供了一种过压保护电路，包括：功率开关，连接于电压输入端和后级电路之间，用于控制所述后级电路的供电通断；基准电压生成模块，用于生成一基准电压；电压检测模块，包括第一晶体管，所述第一晶体管被配置为具有与所述电压输入端连接的第一端，接收所述基准电压的控制端，以及输出一检测信号的第二端，当所述电压输入端的输入电压与所述基准电压之间的压差小于设定的阈值电压时，所述第一晶体管关断，所述检测信号处于第一电位，当所述输入电压与所述基准电压之间的压差大于所述阈值电压时，所述第一晶体管导通，所述检测信号处于第二电位；以及驱动模块，用于在所述检测信号处于第一电位时导通所述功率开关，以及在所述检测信号处于第二电位时关断所述功率开关。
[0006]可选的，所述基准电压生成模块包括：第一基准支路，用于在第一节点处生成第一电流；电流镜模块，与所述第一节点连接，用于通过镜像所述第一电流以在第二节点得到第二电流；以及第二基准支路，与所述第二节点连接，用于根据所述第二电流生成所述基准电压。
[0007]可选的，所述第一基准支路包括：运算放大器，其正相输入端用于接收第一参考电
压，其反相输入端和输出端连接在一起；第一电阻，其第一端与所述运算放大器的输出端连接；以及第二晶体管，其具有与所述第一电阻的第二端连接的第一端，用于接收第二参考电压的控制端，以及与所述第一节点连接的第二端。
[0008]可选的，所述电流镜模块包括：连接于所述第一节点和地之间的第三晶体管；串联连接于电源电压和地之间的第四晶体管和第五晶体管；以及连接于所述电源电压和所述第二节点之间的第六晶体管，其中，所述第三晶体管和所述第五晶体管构成电流镜，所述第四晶体管和所述第六晶体管构成电流镜。
[0009]可选的，所述第二基准支路包括：串联连接于所述第二节点和地之间的第二电阻和第七晶体管，其中，所述第七晶体管具有用于接收第三参考电压的控制端。
[0010]可选的，所述电压检测模块还包括：第八晶体管，所述第八晶体管连接于所述第一晶体管的第二端和地之间，所述第八晶体管还与所述第三晶体管构成电流镜。
[0011]可选的，所述第一晶体管、所述第二晶体管以及所述第七晶体管的尺寸相等，所述第三晶体管、所述第五晶体管以及所述第八晶体管的尺寸相等，所述第四晶体管和所述第六晶体管的尺寸相等。
[0012]可选的，所述第二电阻的电阻值是所述第一电阻的电阻值的2倍。
[0013]可选的，所述阈值电压等于所述第一晶体管的栅源电压。
[0014]可选的，所述驱动模块通过反相器实现。
[0015]本专利技术实施例提供了一种过压保护电路，该过压保护电路包括功率开关、基准电压生成模块、电压检测模块和驱动模块。其中，功率开关连接于电压输入端和后级电路之间，用于控制后级电路的供电的通断，电压检测模块中包括PMOS晶体管Mp3，PMOS晶体管Mp3的源极用于与电路的电压输入端连接，栅极与基准电压生成模块连接，漏极用于输出一检测信号，PMOS晶体管Mp3可以根据输入电压和基准电压之间的电压差控制检测信号的状态，从而使得驱动模块可以根据检测信号控制功率开关的通断。在本实施例中，由于电压检测模块中的PMOS晶体管Mp3在触发过压保护之前处于关断状态，因此PMOS晶体管Mp3不会从电压输入端处抽取电流，与传统的过压保护方案相比，该电路在电压输入端没有发生过压保护时不会发生漏电，可以提高电源的利用效率。
[0016]此外，本实施例的过压保护电路采用电流比较的方式进行检测，因此其响应速度比传统的先分压之后再比较的方案相比更快，可以在电压输入端Vin触发过压保护时及时断开后级电路的供电通路。
[0017]此外，本实施例的过压保护电路的过压保护点与工艺、电源电压和温度无关，具有很高的精度和稳定性，可以提高电路的检测精度。
附图说明
[0018]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0019]图1示出根据本专利技术实施例提供的过压保护电路的结构示意图。
[0020]图2示出根据本专利技术实施例提供的过压保护电路的电路示意图。
具体实施方式
[0021]以下将参照附图更详细地描述本专利技术的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
[0022]应当理解，在以下的描述中，“电路”可包括单个或多个组合的硬件电路、可编程电路、状态机电路和/或能存储由可编程电路执行的指令的元件。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以直接耦合或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦合到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
[0023]在本申请中，MOSFET(Metal
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Oxide
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Semiconductor Field
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Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)包括第一端、第二端和控制端，在MOSFET的导通状态，电流从第一端流至第二端。P型MOSFET的第一端、第二端和控制端分别为源极、漏极和栅极，N型MOSFET的第一端、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过压保护电路，包括：功率开关，连接于电压输入端和后级电路之间，用于控制所述后级电路的供电通断；基准电压生成模块，用于生成一基准电压；电压检测模块，包括第一晶体管，所述第一晶体管被配置为具有与所述电压输入端连接的第一端，接收所述基准电压的控制端，以及输出一检测信号的第二端，当所述电压输入端的输入电压与所述基准电压之间的压差小于设定的阈值电压时，所述第一晶体管关断，所述检测信号处于第一电位，当所述输入电压与所述基准电压之间的压差大于所述阈值电压时，所述第一晶体管导通，所述检测信号处于第二电位；以及驱动模块，用于在所述检测信号处于第一电位时导通所述功率开关，以及在所述检测信号处于第二电位时关断所述功率开关。2.根据权利要求1所述的过压保护电路，其中，所述基准电压生成模块包括：第一基准支路，用于在第一节点处生成第一电流；电流镜模块，与所述第一节点连接，用于通过镜像所述第一电流以在第二节点得到第二电流；以及第二基准支路，与所述第二节点连接，用于根据所述第二电流生成所述基准电压。3.根据权利要求2所述的过压保护电路，其中，所述第一基准支路包括：运算放大器，其正相输入端用于接收第一参考电压，其反相输入端和输出端连接在一起；第一电阻，其第一端与所述运算放大器的输出端连接；以及第二晶体管，其具有与所述第一电阻的第二端连接的第一端，用于接收第二参考电压的控制端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹玉杰，高航，
申请(专利权)人：圣邦微电子北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：