[发明专利]一种输出级限流电路

说明书

一种输出级限流电路，包括推挽单元、限流单元和输出单元，所述推挽单元，用于接收来自芯片的输入电压并根据所述输入电压生成推挽电流；所述限流单元，用于接收来自所述推挽单元的推挽电流并判断所述推挽电流的大小，基于判断结果稳定所述推挽电流并生成限流电流；所述输出单元，用于接收所述限流电流并基于所述限流电流生成输出电流。本发明中的输出级限流电路能够提供效果优良的限流特性，保证芯片的安全和芯片所在电路系统的平稳运行。

技术领域

本发明涉及一种芯片限流方法，更具体地，涉及一种基于场效应管的输出级限流电路。

背景技术

目前，作为大规模微电子集成电路基础集成单元的各类芯片已经广泛应用于大数据、云计算、人工智能等各个领域中，并提供了多种多样的应用。然而，若单个芯片的输出电路设计不合理，会造成芯片所在的整体电路中其他电路模块的异常。因此，在大多数芯片的设计中，需要对其中的输出级电流进行限制，将芯片输出电流保持在一个上限值以内，以确保芯片所在的整体电路始终工作于安全状态中。

现有技术中，大多数芯片的设计，通常采用限制芯片输出管尺寸来约束输出级电流。然而，使用这种方式设计的芯片不能完全保证输出级限流。例如，当输出意外短路时，输出管的大电流和源漏端的压差都会导致芯片中产生很大的功率。大功率导致输出管在短时间内聚集热量，因此芯片本身有被烧毁的风险。使用这种方式进行电路限流效果较差，安全性较低。另外，当输出级电流过大，会使得单个芯片所需功率超过供电能力较弱的电路系统所能够提供的最大功率，这就导致为了给单个芯片提供电力，而使得电路系统中其他模块无法正常工作。

因此，亟需一种能够提供更加安全可靠、效果好的输出级限流电路。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种输出级限流电路，能够提供效果优良的限流特性，从而保证芯片的安全和芯片所在电路系统的平稳运行。

本发明采用如下的技术方案。

本发明第一方面涉及一种输出级限流电路，包括推挽单元、限流单元和输出单元，推挽单元，用于接收来自芯片的输入电压并根据输入电压生成推挽电流；限流单元，用于接收来自推挽单元的推挽电流并判断推挽电流的大小，基于判断结果稳定推挽电流并生成限流电流；输出单元，用于接收限流电流并基于限流电流生成输出电流。

优选地，推挽单元为PMOS管和NMOS管组成的推挽电路，其中，PMOS管的栅极和NMOS管的栅极分别与芯片的输入电压端相连接，PMOS管的漏极与NMOS管的漏极相连接作为推挽单元的输出端以发送推挽电流至限流单元，PMOS管的源极接高电压，NMOS管的源极接地，且PMOS管或NMOS管的源极中的一个通过限流单元接高电压或接地。

优选地，限流单元包括第一限流电阻、第二限流电阻和限流场效应管；输出单元包括第一输出管和第二输出管。

优选地，限流场效应管、第一输出管、第二输出管均为NMOS管；并且，第一限流电阻一端接地，另一端与第二输出管的源极相连接；第二限流电阻一端接高电压，另一端与推挽单元的PMOS管的源极相连接；限流场效应管源极接地，漏极与推挽单元的输出端相连接，栅极与第一限流电阻和第二输出管的源极相连接。

优选地，限流场效应管、第一输出管、第二输出管均为PMOS管；并且，第一限流电阻一端接高电压，另一端与第二输出管的源极相连接；第二限流电阻一端接地，另一端与推挽单元的NMOS管的源极相连接；限流场效应管源极接高电压，漏极与推挽单元的输出端相连接，栅极与第一限流电阻和第二输出管的源极相连接。

优选地，第一输出管和第二输出管的栅极分别与推挽单元的输出端相连接，第一输出管和第二输出管的漏极相互连接作为输出单元的输出端；第一输出管的源极接地，第二输出管的源极经过限流单元的第一限流电阻接地。