[发明专利]一种复合型晶体管器件的过流保护电路

说明书

本发明提供一复合型晶体管器件的过流保护电路，连接于输入端和负载端之间，包括：控制端电压产生模块，用于在第一电压的驱动下使其输出端电压跟随输入端电压变化，产生控制端电压以输出；复合型晶体管器件，连接于控制端电压产生模块和负载端之间，用于在控制端电压及第二电压的作用下导通，产生流经负载端的输出电流；过流保护模块，连接于复合型晶体管器件和负载端之间，用于在输出电流超出电流限定值时向复合型晶体管器件提供钳位电压并利用该电压对流经复合型晶体管器件的电流进行限制，从而对输出电流进行限流。通过本发明解决了现有过流保护电路因感测电阻导致输出电压裕量受限及电路温度过高的问题、因限流反馈环路导致响应速度慢的问题。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，特别是涉及一种复合型晶体管器件的过流保护电路。

背景技术

对于复合型晶体管器件而言，过流保护是必不可少的一部分，用以在电路发生过电流事件，尤其是负载侧短路时，通过限制流经输出设备的电流来有效防止输出设备的损坏。

现有一种复合型晶体管器件的过流保护电路如图1所示，通过在输出电流路径中插入一感测电阻以感测输出电流，并在感测电流超过电流限制时，激活过流保护电路来进行过流保护。此种方法存在如下缺点：第一，由于感测电阻上的压降，导致输出电压裕量受到限制；第二，耗散在感测电阻上的大功率将使电路温度升高，这可能会影响相邻电路的功能，甚至在温度升高幅度过大时损坏相邻电路。

现有另一种复合型晶体管器件的过流保护电路如图2所示，不使用感测电阻，而是通过限流反馈环路来限制输出电流。此种方法的缺点是响应速度慢，较慢的响应速度可能会导致输出电流过冲，使得在此期间输出电流会超过所需限制，从而损坏输出设备；此外，该方法还需保持限流反馈环路的稳定性。

鉴于此，有必要设计一种新的复合型晶体管器件的过流保护电路用以解决上述技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种复合型晶体管器件的过流保护电路，用于解决现有过流保护电路因感测电阻导致的输出电压裕量受限及电路温度过高的问题、因限流反馈环路导致的响应速度慢的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种复合型晶体管器件的过流保护电路，连接于输入端和负载端之间，所述过流保护电路包括：

控制端电压产生模块，用于在第一电压的驱动下，使其输出端电压跟随输入端电压变化，从而产生控制端电压以输出；

复合型晶体管器件，连接于控制端电压产生模块和负载端之间，用于在控制端电压及第二电压的作用下导通，从而产生流经所述负载端的输出电流；

过流保护模块，连接于复合型晶体管器件和负载端之间，用于在所述输出电流超出电流限定值时，向所述复合型晶体管器件提供钳位电压，并利用所述钳位电压对流经所述复合型晶体管器件的电流进行限制，从而对所述输出电流进行限流。

可选地，所述控制端电压产生模块包括：第一电流源、第二电流源及PMOS控制管，所述第一电流源的一端接入所述第一电压，所述第一电流源的另一端连接于所述PMOS控制管的源极端，同时接入所述输入端电压，所述PMOS控制管的漏极端连接于所述第二电流源的一端，所述第二电流源的另一端接入所述第二电压，所述PMOS控制管的栅极端连接于其漏极端，同时作为所述控制端电压产生模块的输出端。

可选地，所述复合型晶体管器件包括：第一晶体管及第二晶体管，所述第一晶体管的控制端连接于所述控制端电压产生模块及所述过流保护模块，所述第一晶体管的第一连接端连接于所述过流保护模块，所述第一晶体管的第二连接端连接于所述第二晶体管的控制端，所述第二晶体管的第一连接端接入所述第二电压，所述第二晶体管的第二连接端连接于所述负载端；其中，所述第一晶体管的第二连接端还通过第一电阻接入所述第二电压。