[发明专利]功率管电流检测电路

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种检测电路，特别是一种功率管电流检测电路。

【背景技术】

DC-DC(直流-直流)开关电源、LDO(线性降压调节器)、Charger(充电器)等电源管理芯片，在刚开始加电、输出端短路或环路反馈中需要功率管电流时，经常需要比较精确地检测功率管电流来处理这些情况。如果在DC-DC、LDO等芯片上电或出现输出短接时，没有及时关断功率管或采取其他限流方式，芯片可能在很短的时间内烧毁。

目前比较常用的几种检测电流的方案有如下几种：

1.采用精密电阻方案

请参阅图1，该技术方案使用一个精密电阻与功率管串联，通过测量精密电阻两端的电压来检测功率管的电流。其工作原理如下，电阻Rsense是一个阻值很小的精密电阻，例如0.1或0.2Ω。当电流流经电阻Rsense到功率管Q1时，在Rsense两端的压降为：

V_Rsense＝I_Rsense*Rsense    (1)

由于运放的虚短效应，其输入端电压保持相等(电路中取R1等于R2)，因而R2两端的电压等于V_Rsense。从而可以得到流经R2的电流与Isense成正比，同样可以得到与Isense成正比的电压Vsense，其大小为：

Vsense=R3*Rsense*IsenseR2---(2)]]>

从以上分析得到的Vsense实现了对功率管电压的检测，可以通过对Vsense的处理来做限流或用于电流型DC-DC的反馈环路中。该方法的一个很大缺点是需要外置的电阻，增加了设计的成本，此外，电阻始终处于电流环路中，使电源的利用效率降低。

2.采用功率管自身内阻方案

请参阅图2，此电路的优点是不需要方案A中使用的精密电阻，直接使用功率管自身的电阻来检测其电流。电路的原理类似于方案1，假设功率管电阻为R_Q1，电阻R1等于R2，则我们可以得到：

Vsense=R3*RQ1*IsenseR2---(3)]]>

但由于功率管Q1的内阻是由式(4)决定：

RQ1=1μnCoxLW(VGS-VTH)---(4)]]>