【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路设计领域，尤其涉及一种负载开关电路及芯片。
技术介绍
1、负载开关是连接电源和负载的一种开关电路，可以通过控制输入负载开关的信号来实现电源和负载的导通和断开，并且这种通断功能不仅稳定且高效。负载开关被广泛应用于电子设备以及电源管理系统中，如：电动汽车，照明系统，家用电器以及高端电子产品等。
2、但在实际应用中，负载开关遇到短路、过流以及过温等问题时容易被烧毁，导致负载开关电路的可靠性较低。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种负载开关电路及芯片，能够集成多种保护功能来避免负载开关被烧毁或被误触发，从而提高负载开关电路的可靠性和稳定性。
2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种负载开关电路，该负载开关电路包括：
4、功率管，用于控制电源和负载的通断；
5、电荷泵模块，输入端接入使能信号和偏置电压，输出端与功率管连接，用于向功率管提供栅极驱动电压；
6、软启动模块，与电荷泵模块和功率管连接，用于通过控制功率管的栅极电压，控制输出电压的软启动时间；
7、限流保护模块，与功率管和软启动模块连接，用于根据流过功率管的电流生成采样电流，并在采样电流大于电流阈值时，限制功率管的栅极电压；
8、毛刺消除模块，与功率管和软启动模块连接，用于消除功率管栅极电压的毛刺；
9、过温保护模块，与功率管和软启动模块连接，用于检测功率管的温度
10、放电模块，接入使能信号，还与功率管连接，用于在使能信号从高电平切换到低电平时，将输出电压拉低。
11、在一种可能的实现方式中，放电模块包括：第一逻辑电路、第一晶体管和第一电阻；
12、第一逻辑电路的一端接入使能信号，另一端与第一晶体管的控制极连接；
13、第一晶体管的第一极接地，第二极与第一电阻的一端连接；
14、第一电阻的另一端与功率管的输出端连接。
15、在一种可能的实现方式中，毛刺消除模块包括：第二晶体管、第二电阻、第三电阻和第一电容；
16、第一电容的一端接入电源电压，另一端与第二电阻的一端连接；
17、第二电阻的另一端与第三电阻的一端、第二晶体管的控制极连接，第三电阻的另一端接地；
18、第二晶体管的第一极与功率管的栅极连接，第二极接地。
19、在一种可能的实现方式中，过温保护模块包括：第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第二逻辑电路；
20、第三晶体管的控制极接入偏置电压，第三晶体管的第一极与功率管的栅极和软启动模块连接，第三晶体管的第二极与第四电阻的一端连接；
21、第四电阻的另一端与第四晶体管的第一极连接；
22、第四晶体管的控制极与第二逻辑电路的一端连接，第四晶体管的第二极接地；
23、第二逻辑电路的另一端与第五晶体管的第一极、第五电阻的一端连接；
24、第五晶体管的第二极接地，第五晶体管的控制极与第六电阻的一端连接，第六电阻的一端接入偏置电流；
25、第五电阻的另一端接入偏置电压；
26、第六电阻的另一端接地。
27、在一种可能的实现方式中，软启动模块包括：电流镜、第七电阻和第二电容；
28、电流镜的第一端与电荷泵模块的输出端连接，第二端接入偏置电流，第三端与功率管的栅极、第七电阻的一端连接；
29、第七电阻的另一端与第二电容的一端连接；
30、第二电容的另一端接地。
31、在一种可能的实现方式中，限流保护模块包括：第六晶体管、第七晶体管、第八电阻和第九电阻；
32、第六晶体管的控制极与功率管的栅极、软启动模块，及第八电阻的一端连接，第六晶体管的第一极接入电源电压，第六晶体管的第二极与第九电阻的一端、第七晶体管的控制极连接；
33、第八电阻的另一端与第七晶体管的第一极连接；
34、第七晶体管的第二极与第九电阻的另一端、功率管的输出端连接。
35、在一种可能的实现方式中，电荷泵模块包括：电荷泵单元、第八晶体管、第十电阻、第十一电阻、比较器和第三电容；
36、电荷泵单元的第一端接入偏置电压，第二端接入使能信号，第三端与比较器的输出端连接，电荷泵单元的输出端与第八晶体管的控制极、第一极连接；
37、第八晶体管的第二极与第三电容的一端、第十电阻的一端连接，用于输出栅极驱动电压；
38、第三电容的另一端接地；
39、第十电阻的另一端与第十一电阻的一端、比较器的第一输入端连接；
40、第十一电阻的另一端接地；
41、比较器的第二输入端接入参考电压。
42、在一种可能的实现方式中，第五晶体管与功率管在版图中位于同一区域内；第六电阻在版图中位于基准电路一侧，基准电路用于向第六电阻提供偏置电流。
43、第二方面，本专利技术提供一种芯片，该芯片可以包括上述第一方面及其任一种可能的实现方式的负载开关电路。
44、本专利技术提供的负载开关电路，利用电荷泵模块为功率管提供栅极驱动电压，且通过软启动模块，来控制功率管的栅极电压的爬升时间进而控制输出电压的启动时间，使得输出电压能够缓慢平滑的上升。通过限流保护模块，限制功率管的栅极电压，以避免功率管由于电流过大而烧毁。通过毛刺消除模块，来消除功率管的栅极电压的毛刺，能够避免功率管被误触发而影响后级电路。通过过温保护模块来检测功率管的温度，并在功率管的温度过高时快速关闭功率管，以防止功率管烧坏。通过放电模块在使能信号从高电平切换到低电平时，迅速释放电压输出端连接的电容的电荷，以快速将输出电压拉低，这样当负载开关电路停止工作时能够将功率管的输出端的电荷通过放电模块泄放至地，能够确保负载开关电路的稳定性。综上所述，通过在负载开关电路中集成软启动模块、限流保护模块、毛刺消除模块、过温保护模块、放电模块这些模块来避免负载开关被烧毁或被误触发，提高了负载开关的可靠性和稳定性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种负载开关电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的负载开关电路，其特征在于，所述放电模块包括：第一逻辑电路、第一晶体管和第一电阻；
3.根据权利要求1或2所述的负载开关电路，其特征在于，所述毛刺消除模块包括：第二晶体管、第二电阻、第三电阻和第一电容；
4.根据权利要求1或2所述的负载开关电路，其特征在于，所述过温保护模块包括：第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第二逻辑电路；
5.根据权利要求1或2所述的负载开关电路，其特征在于，所述软启动模块包括：电流镜、第七电阻和第二电容；
6.根据权利要求1或2所述的负载开关电路，其特征在于，所述限流保护模块包括：第六晶体管、第七晶体管、第八电阻和第九电阻；
7.根据权利要求1或2所述的负载开关电路，其特征在于，所述电荷泵模块包括：电荷泵单元、第八晶体管、第十电阻、第十一电阻、比较器和第三电容；
8.根据权利要求4所述的负载开关电路，其特征在于，
9.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括如权利要求1-8
...【技术特征摘要】
1.一种负载开关电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的负载开关电路，其特征在于，所述放电模块包括：第一逻辑电路、第一晶体管和第一电阻；
3.根据权利要求1或2所述的负载开关电路，其特征在于，所述毛刺消除模块包括：第二晶体管、第二电阻、第三电阻和第一电容；
4.根据权利要求1或2所述的负载开关电路，其特征在于，所述过温保护模块包括：第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第二逻辑电路；
5.根据权利要求1或2所述的负载开关电...
【专利技术属性】
技术研发人员：边疆，张适，张荣华，
申请(专利权)人：拓尔微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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