電流檢測電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力電子技術(shù)，更具體地說，涉及一種應(yīng)用于電子產(chǎn)品中的晶體管的電流檢測電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力電子系統(tǒng)中，一般都需要有檢測電路，用以檢測主電路或者應(yīng)用現(xiàn)場中的信號，再根據(jù)這些信號并按照系統(tǒng)的工作要求來形成相應(yīng)的控制信號。根據(jù)系統(tǒng)的需要有電壓檢測電路和電流檢測電路。
[0003]在USB移動電源(Power Bank)等運(yùn)用場合，通常要求系統(tǒng)進(jìn)行空載(或輕載)檢測，用以判斷系統(tǒng)是否需要進(jìn)入睡眠模式。這里就需要一個電流檢測電路來進(jìn)行負(fù)載情況的檢測，以指示系統(tǒng)進(jìn)入相應(yīng)的工作模式。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，在一些芯片內(nèi)沒有集成功率晶體管的場合，如圖1所示，需要在功率供應(yīng)路徑上串聯(lián)一個檢測用電阻Rsense，通過檢測電阻兩端的壓差實(shí)現(xiàn)電流檢測功能。這樣做的缺點(diǎn)在于:1、由于所需檢測的電流很小，是故電阻兩端的壓差很小，需要精度很高的電路才能進(jìn)行精確地電流檢測。2、由于在功率供應(yīng)路徑上串聯(lián)一個檢測用電阻，所以增加了額外功耗。
[0005]在內(nèi)部集成有功率晶體管的場合，通過檢測其流過的電流，來判斷負(fù)載電流的大小。常用的電流檢測電路，在電流較小的時候，對元器件的精度要求較高，否則在小電流檢測時誤差非常大。這種電流檢測方式的缺點(diǎn)在于:因?yàn)樾枰_檢測到小電流，對元器件精度的要求非常高，會極大增加成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種電流檢測電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)中電流檢測精度不高或者損耗較大的問題。
[0007]第一方面，提供一種電流檢測電路，用于檢測流過功率晶體管電流的大小，包括:
[0008]第一檢測電路，用于在第一狀況下檢測流過功率晶體管的電流信號以獲取表征負(fù)載情況的第一電流檢測信號；
[0009]第二檢測電路，用于在第二狀況下檢測流過功率晶體管的電流信號以獲取表征負(fù)載情況的第二電流檢測信號；
[0010]比較電路，接收所述第一電流檢測信號和第一閾值，輸出比較信號；
[0011 ] 邏輯電路，接收所述比較信號和一時鐘信號，輸出檢測電路選擇信號；
[0012]其中，所述電流檢測電路根據(jù)所述檢測電路選擇信號選擇第一檢測電路或者第二檢測電路用于檢測流過功率晶體管的電流信號。
[0013]優(yōu)選地，所述第一檢測電路包括:
[0014]第二晶體管，其漏極與所述功率晶體管的漏極相連，柵極與所述功率晶體管的柵極相連，源極連接至第一誤差放大器的第一輸入端；
[0015]所述第一誤差放大器，第二輸入端連接至所述功率晶體管的源極，輸出第一誤差放大信號；
[0016]第三晶體管，一端連接至所述第一誤差放大器的第一輸入端，另一端連接至第一檢測電阻的第一端，控制端接收所述第一誤差放大信號；
[0017]所述第一檢測電阻，第二端接控制地，其第一端上的電壓即為第一電流檢測信號。
[0018]優(yōu)選地，所述第二檢測電路包括:
[0019]第四晶體管，其漏極通過第三電阻與所述功率晶體管的漏極相連，源極與所述功率晶體管的源極相連，柵極也與所述功率晶體管的柵極相連；
[0020]第二誤差放大器，第一輸入端通過一電壓源連接至所述功率晶體管的源極，第二輸入端連接至所述功率晶體管的漏極，輸出第二誤差放大信號，所述第二誤差放大信號用于控制所述功率晶體管和第四晶體管；
[0021]第三誤差放大器，第一輸入端連接至第四電阻和一電流源的公共連接點(diǎn)，第二輸入端連接至第五電阻和另一電流源的公共連接點(diǎn)，輸出第三誤差放大信號，所述第五電阻也與所述第三電阻相連；
[0022]第五晶體管，一端連接至所述第三誤差放大器的第一輸入端，另一端接至第二檢測電阻的第一端，控制端接收所述第三誤差放大信號；
[0023]所述第二檢測電阻，第二端接控制地，其第一端上的電壓即為第二電流檢測信號;
[0024]其中，在所述第二檢測電路工作時，所述功率晶體管和所述第四晶體管均工作在可變電阻區(qū)。
[0025]優(yōu)選地，在同一個柵源電壓下，所述第二晶體管和第四晶體管的導(dǎo)通電阻與所述功率晶體管的導(dǎo)通電阻成一定比例，且所述功率晶體管的導(dǎo)通電阻小于所述第二晶體管和第四晶體管的導(dǎo)通電阻。
[0026]優(yōu)選地，所述比較電路包括:
[0027]比較器，第一輸入端接收所述第一電流檢測信號，第二輸入端接收所述第一閾值，輸出比較信號；
[0028]所述比較信號在所述第一閾值大于所述第一電流檢測信號時為有效電平。
[0029]優(yōu)選地，所述邏輯電路在所述時鐘信號和所述比較信號均為有效電平時，輸出為有效電平的檢測電路選擇信號。
[0030]優(yōu)選地，所述電流檢測電路還包括第一開關(guān)和第二開關(guān)，所述第一開關(guān)導(dǎo)通時用以將所述第一檢測電路接入電流檢測電路中工作，所述第二開關(guān)導(dǎo)通時用以將所述第二檢測電路接入電流檢測電路中工作；
[0031]所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)受控于所述檢測電路選擇信號導(dǎo)通或關(guān)斷，其中，在所述檢測電路選擇信號為有效電平時，所述第二開關(guān)導(dǎo)通，所述第一開關(guān)關(guān)斷；在所述檢測電路選擇信號為無效電平時，所述第一開關(guān)導(dǎo)通，所述第二開關(guān)關(guān)斷。
[0032]優(yōu)選地，從所述第一檢測電路切換為所述第二檢測電路工作時，所述第二檢測電路延遲預(yù)定的時間后生成第二電流檢測信號，所述預(yù)定的時間用以切換所述功率晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)。
[0033]優(yōu)選地，調(diào)節(jié)所述時鐘信號有效電平的寬度，用以改變所述第二檢測電路的工作時間。
[0034]第二方面，提供一種控制電路，包括:
[0035]如上所述的電流檢測電路。
[0036]本發(fā)明技術(shù)通過使得在流過功率晶體管的電流大于一定閾值時采用第一電流檢測電路獲得電流檢測信號，在流過功率晶體管的電流小于一定閾值時，間歇式地采用第二電流檢測電路獲得電流檢測信號，達(dá)到獲得精度較高的電流檢測信號，且不會增加系統(tǒng)的額外損耗的目的。
【附圖說明】
[0037]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0038]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的電流檢測電路的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0039]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的電流檢測電路的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0040]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的電流檢測電路中第一檢測電路的電路示意圖；
[0041]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的電流檢測電路中第二檢測電路的電路示意圖；
[0042]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的電流檢測電路的工作波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]以下基于實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行描述，但是本發(fā)明并不僅僅限于這些實(shí)施例。在下文對本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。為了避免混淆本發(fā)明的實(shí)質(zhì)，公知的方法、過程、流程、元件和電路并沒有詳細(xì)敘述。
[0044]此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。
[0045]同時，應(yīng)當(dāng)理解，在以下的描述中，“電路”是指由至少一個元件或子電路通過電氣連接或電磁連接構(gòu)成的導(dǎo)電回路。當(dāng)稱元件或電路“連接到”另一元件或稱元件/電路“連接在”兩個節(jié)點(diǎn)之間時，它可以是直接耦接或連接到另一元件或者可以存在中間元件，元件之間的連接可以是物理上的、邏輯上的、或者其結(jié)合。相反，當(dāng)稱元件“直接耦接到”或“直接連接到”另一元件時，意味著兩者不存在中間元件。
[0046]除非上下文明確要求，否則整個說明書和權(quán)利要求書中的“包括”、“包含”等類似詞語應(yīng)當(dāng)解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義；也就是說，是“包括但不限于”的含義。
[0047]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0048]圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例的電流檢測電路的電路結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例的電流檢測電路包括第一檢測電路21、第二檢測電路22，比較電路23以及邏輯電路24，其中:
[0049]第一檢測電路21，用于在第一狀況下檢測流過功率晶體管Ml的電流信號以獲取表征負(fù)載情況的第一電流檢測信號Vsensel。
[0050]第二檢測電路22，用于在第二狀況下檢測流過功率晶體管Ml的電流信號以獲取表征負(fù)載情況的第二電流檢測信號Vsense2。
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