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【技术实现步骤摘要】
本申请属于高压防护与驱动电路,尤其涉及一种比较器电路及保护芯片、电子设备。
技术介绍
1、随着新能源汽车、储能电站、电机驱动以及充电站等技术的发展,对于电源轨的防护、功率开关器件的控制以及电源冗余设计等需求也日益广泛,高压栅极驱动器件作为功率器件与主控制器件(如微处理器等)之间的接口器件,是电源开关防护领域一个极其重要的器件。在电源轨控制及电源开关防护应用场景中,功率器件用以直接驱动负载,需要承受上百伏、上千伏的高电压或者通过几十安培至几百安培的大电流,而每一个功率器件都需要相应的驱动芯片来控制功率器件的工作状态。常见的功率器件包括功率金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,mosfet)、绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,igbt)和功率双极性结型晶体管(bipolar junction transistor,bjt)等,驱动控制器件包括高边驱动器、低边驱动器、高低边驱动器、半桥驱动器、全桥驱动器、同步降压型驱动和理想二极管等。该类控制器件的核心是高压采样比较器电路。通过对通路高压电源轨电压、电流变化信息的采样,实现对通路开关器件的控制(如图1所示)或电路状态的反馈(如图2所示)。
2、采用上述比较器电路输出,搭配功率器件(mosfet、igbt等)驱动电路,可以实现对功率器件的开关控制,进而实现短路保护、故障报告、关断保护、过流保护等功能,减小对功率器件、负载或供电网络的
3、另外,在供电系统中,随着电源网络逐级向下传递,电压逐渐降低。而高压采样及高压栅极控制电路,常位于整个电源开关防护网络的最上游,是整个电路系统中电压最高的环节。因此,应用于电源网络上游环节的的高精度比较器电路,需要具备较高的端口耐压和器件耐压要求。在该类高压应用场景中,若电路结构设计不合理,极易造成电路内部器件过压击穿或过流烧毁,导致栅极控制器失效,电源系统故障,进而影响整个电路系统。因此,高精度、高压采样比较放大电路,一直是该领域技术攻关的重点和难点。
4、故相关的比较器电路存在精度低和耐压能力差的缺陷。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种比较器电路及保护芯片、电子设备,旨在解决相关的比较器电路存在的精度低和耐压能力差的问题。
2、本申请实施例提供了一种比较器电路,包括:
3、输入电路,配置为接入正极输入电压和负极输入电压,并将所述正极输入电压转换为第一正极电流信号,且将所述负极输入电压转换为第一负极电流信号;
4、降压电路,与所述输入电路连接,配置为对所述第一正极电流信号进行降压以输出第二正极电流信号,并对所述第一负极电流信号进行降压以输出第二负极电流信号;
5、输出电路,与所述降压电路连接,配置为根据所述第二正极电流信号输出正极输出电压,并根据所述第二负极电流信号输出负极输出电压。
6、在其中一个实施例中,所述输入电路包括:
7、防反灌模块,配置为接入所述正极输入电压和所述负极输入电压,并对所述正极输入电压和所述负极输入电压进行单向导通;
8、偏置模块,配置为接入第一偏置电流,并对所述第一偏置电流进行镜像,以提供第二偏置电流;
9、转换模块,与所述防反灌模块和所述偏置模块连接,配置为根据所述第二偏置电流对单向导通后的所述正极输入电压进行转换以输出第一正极电流信号,并根据所述第二偏置电流对单向导通后的所述负极输入电压进行转换以输出第一负极电流信号。
10、在其中一个实施例中,所述防反灌模块包括第一二极管和第二二极管;
11、所述第一二极管的正极作为所述防反灌模块的负极输入电压输入端,以接入负极输入电压;所述第一二极管的负极作为所述防反灌模块的负极输入电压输出端,以输出单向导通后的负极输入电压;
12、所述第二二极管的正极作为所述防反灌模块的正极输入电压输入端,以接入正极输入电压;所述第二二极管的负极作为所述防反灌模块的正极输入电压输出端,以输出单向导通后的正极输入电压。
13、在其中一个实施例中,所述偏置模块包括第一场效应管和第二场效应管;
14、所述第一场效应管的漏极、所述第一场效应管的栅极以及所述第二场效应管的栅极作为所述偏置模块的第一偏置电流输入端,以接入所述第一偏置电流;
15、所述第二场效应管的漏极作为所述偏置模块的第二偏置电流输出端,与所述转换模块连接,以输出所述第二偏置电流;
16、所述第一场效应管的源极和所述第二场效应管的源极共接于电源地。
17、在其中一个实施例中,所述转换模块包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、以及第五电阻;
18、所述第一三极管的集电极、所述第二三极管的集电极、所述第三三极管的基极、所述第四三极管的基极以及所述第三电阻的第一端共同作为所述转换模块的第二偏置电流输入端,与所述偏置模块连接,以接入所述第二偏置电流;
19、所述第一三极管的基极与所述第二三极管的基极和所述第三电阻的第二端连接,所述第一三极管的发射极与所述第一电阻的第一端连接,所述第二三极管的发射极与所述第二电阻的第一端连接,所述第三三极管的发射极与所述第四电阻的第一端连接,所述第四三极管的发射极与所述第五电阻的第一端连接;
20、所述第一电阻的第二端和所述第四电阻的第二端共同作为所述转换模块的负极输入电压输入端,以接入单向导通后的所述负极输入电压;
21、所述第二电阻的第二端和所述第五电阻的第二端共同作为所述转换模块的正极输入电压输入端,以接入单向导通后的所述正极输入电压;
22、所述第三三极管的集电极作为所述转换模块的第一负极电流信号输出端,以输出所述第一负极电流信号;
23、所述第四三极管的集电极作为所述转换模块的第一正极电流信号输出端,以输出所述第一正极电流信号。
24、在其中一个实施例中,所述降压电路包括:
25、基准模块,与所述输入电路连接,配置为对所述正极输入电压进行降压,以输出基准电压;
26、降压模块,与所述输入电路和所述基准模块连接,配置为根据所述基准电压对所述第一正极电流信号进行降压以输出所述第二正极电流信号,并根据所述基准电压对所述第一负极电流信号进行降压以输出所述第二负极电流信号。
27、在其中一个实施例中,所述基准模块包括齐纳二极管和第六电阻;
28、所述齐纳二极管的负极作为所述基准模块的正极输入电压输入端,以接入所述正极输入电压;
29、所述齐纳二极管的正极和所述第六电阻的第一端共同作本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种比较器电路,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的比较器电路,其特征在于,所述输入电路包括:
3.如权利要求2所述的比较器电路,其特征在于,所述防反灌模块包括第一二极管和第二二极管;
4.如权利要求2所述的比较器电路,其特征在于,所述偏置模块包括第一场效应管和第二场效应管;
5.如权利要求2所述的比较器电路,其特征在于,所述转换模块包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、以及第五电阻;
6.如权利要求2所述的比较器电路,其特征在于,所述降压电路包括:
7.如权利要求6所述的比较器电路,其特征在于,所述基准模块包括齐纳二极管和第六电阻;
8.如权利要求6所述的比较器电路,其特征在于,所述降压模块包括第一PMOS管和第二PMOS管;
9.如权利要求1至8任意一项所述的比较器电路,其特征在于,所述输出电路包括第一电流源、第二电流源、第一NMOS管、第二NMOS管、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻以及第十二电阻;
10.一种保护芯片,其特征在于,与功率开关连接,所述保护芯片包括偏置电路、第一开关管、限流电阻以及如权利要求1至9任意一项所述的比较器电路;
11.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括功率开关和如权利要求10所述的保护芯片。
...【技术特征摘要】
1.一种比较器电路,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的比较器电路,其特征在于,所述输入电路包括:
3.如权利要求2所述的比较器电路,其特征在于,所述防反灌模块包括第一二极管和第二二极管;
4.如权利要求2所述的比较器电路,其特征在于,所述偏置模块包括第一场效应管和第二场效应管;
5.如权利要求2所述的比较器电路,其特征在于,所述转换模块包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、以及第五电阻;
6.如权利要求2所述的比较器电路,其特征在于,所述降压电路包括:
7.如权利要求6所述的比较器电路,...
【专利技术属性】
技术研发人员:廖绍权,李孝远,王志铭,朱明璋,许海燕,邓春艳,
申请(专利权)人:深圳市国微电子有限公司,
类型:发明
国别省市:
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