[发明专利]反向电流负载状况期间的鲁棒电流感测

说明书

本申请的各实施例涉及反向电流负载状况期间的鲁棒电流感测。一种电流感测电路包括：负载晶体管，具有耦合在功率端子与对应的负载端子之间的电流路径；感测晶体管，具有耦合在功率端子与对应的感测端子之间的电流路径，每个感测晶体管耦合到相应的负载晶体管；N沟道晶体管，具有耦合在相应的感测晶体管与相应的感测端子之间的电流路径；放大器，用于选择性地均衡跨负载晶体管中的一个负载晶体管的电压和跨感测晶体管中的一个感测晶体管的电压；以及旁路电路，耦合到N沟道晶体管的体端子。

技术领域

本发明总体上涉及用于反向电流负载状况期间的鲁棒电流感测的系统和方法。

背景技术

在过去的二十年中，在例如汽车工业中以及对于汽车车身功率应用，利用集成电路智能功率开关代替机电继电器已经成为一种趋势。智能功率开关通常被安装在车身控制模块中，该车身控制模块是非常嘈杂的电源网络与在所有情况下都需要被保护的敏感负载之间的接口。智能功率开关必须在苛刻的温度和电压状况下保持运行。此外，智能功率开关还必须在可能会严重危害车身控制模块的正常操作的某些负载状况下保持运行。

发明内容

根据一个实施例，一种电流感测电路包括：多个负载晶体管，具有耦合在功率端子与多个负载端子之间的电流路径；多个感测晶体管，具有耦合在功率端子与感测端子之间的电流路径，每个感测晶体管耦合到相应的负载晶体管；多个N沟道晶体管，具有耦合在相应的感测晶体管与相应的感测端子之间的电流路径；放大器，用于选择性地均衡跨负载晶体管中的一个负载晶体管的电压和跨感测晶体管中的一个感测晶体管的电压；以及多个旁路电路，耦合到多个N沟道晶体管的体端子。

根据另一实施例，一种电流感测电路包括：多个负载晶体管，具有耦合在功率端子与多个负载端子之间的电流路径；多个感测晶体管，具有耦合在功率端子与感测端子之间的电流路径，每个感测晶体管耦合到相应的负载晶体管；多个N沟道晶体管，具有耦合在相应的感测晶体管与相应的感测端子之间的电流路径；放大器，用于选择性地均衡跨负载晶体管中的一个负载晶体管的电压和跨感测晶体管中的一个感测晶体管的电压；以及多个旁路电路，耦合到多个N沟道晶体管的体端子。

在另一实施例中，一种电流感测方法包括：在第一电流路径中提供负载电流；感测负载电流，以在第二电流路径中提供感测电流；使感测电流通过第二电流路径中的N沟道晶体管；以及将从N沟道晶体管的体端子流出的寄生电流旁路，以使寄生电流不被添加到第二电流路径中的感测电流中。

附图说明

为了较完整地理解本发明及其优点，现在参考以下结合附图的描述，其中：

图1是根据一个实施例的用于多通道功率开关的具有反向电流保护的电流感测电路的示意图；

图2是与示例性电流感测电路相关联的横向多集电极寄生PNP器件的横截面图；

图3A和图3B是根据一个实施例的用于图1的功率开关中的偏置电路的示意图；

图4A和图4B是根据另一实施例的用于图1的功率开关中的偏置电路的示意图；

图5是根据一个实施例的图1的功率开关的详细示意图；

图6是根据另一实施例的图1的功率开关的详细示意图；

图7是在使用现有技术的感测电路的情况下，在反向电流状况之前和之后的感测电流的图形；

图8是在使用根据实施例的感测电路的情况下，在反向电流状况之前和之后的感测电流的图形；并且

图9是汽车应用中的包括根据实施例的感测电路的车身控制模块的框图。

除非另外指明，否则不同附图中的对应数字和符号通常指代对应的部分。绘制附图以清楚地图示实施例的相关方面，并且附图并不一定按比例绘制。

具体实施方式