[发明专利]一种低侧功率开关集成模组和驱动芯片

说明书

本发明涉及功率开关技术领域，具体涉及一种低侧功率开关集成模组和驱动芯片。该低侧功率开关集成模组包括：SenseFET电流采样电路，用于获取功率开关管的通路电流对应的采样电流；限流保护电路，用于在采样电流超过阈值电流时，拉低功率开关管的栅极电压，减小功率开关管的通路电流；SenseFET电压采样电路，用于获取功率开关管的漏极电压对应的采样电压；短路保护电路，用于在采样电压超过阈值电压时，关断功率开关管，并关断整个电路。本发明基于SenseFET实现电流和电压的采样，能够提高采样电流和采样电压的采样精度，同时减少采样过程对功率开关管输出功率的影响，提高了低侧功率开关集成模组的可靠性。

技术领域

本发明涉及功率开关技术领域，具体涉及一种低侧功率开关集成模组和驱动芯片。

背景技术

智能低侧功率开关集成模组是将功率器件、保护电路和控制电路集成到同一芯片内的集成电路，因为其具有集成度高、易于控制等优点，在航空电子设备、汽车电子和工业控制等领域均有广泛的应用。

实际应用中，智能低侧功率开关集成模组通常在恶劣的环境下工作，负载波动导致的过载及负载短路等故障更是常见。

因此，如何提高低侧功率开关集成模组的可靠性，是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种低侧功率开关集成模组和驱动芯片，以提高低侧功率开关集成模组的可靠性。

为实现上述目的，本发明实施例提供了以下方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种低侧功率开关集成模组，包括：

SenseFET电流采样电路，用于获取功率开关管的通路电流对应的采样电流；

限流保护电路，用于在所述采样电流超过阈值电流时，拉低所述功率开关管的栅极电压，减小所述功率开关管的通路电流；

SenseFET电压采样电路，用于获取所述功率开关管的漏极电压对应的采样电压；

短路保护电路，用于在所述采样电压超过阈值电压时，关断所述功率开关管，并关断所述SenseFET电流采样电路、所述限流保护电路、所述SenseFET电压采样电路和所述短路保护电路中的电流镜器件。

在一种可能的实施例中，所述功率开关管为NMOS管MN1；

所述SenseFET电流采样电路，包括：NMOS管MN2和电阻R1；

MN1的漏极经负载电阻RL连接功率管供电端V_OPX；MN1的源极经R1接地；MN1的前栅分别连接MN2的源极和MN2的前栅；MN2的漏极连接MN1的漏极；MN1的背栅、MN2的源极和MN2的背栅均接地。

在一种可能的实施例中，所述限流保护电路，包括：PMOS管MP1和MP2，以及，三极管Q1和Q2；

MP1的源极、MP1的背栅、MP2的源极和MP2的背栅均接电流镜供电端V_PWR；MP1的前栅连接MP2的前栅；MP1的漏极分别连接Q1的集电极、Q1的基极和Q2的基极；Q1的发射极接MN1的源极；MP2的漏极接Q2的集电极；Q2的发射极接地。

在一种可能的实施例中，所述SenseFET电压采样电路，包括：NMOS管MN3，电阻R2，以及，反相器INV1和INV2；

MP2的漏极依次经INV1和INV2连接MN3的前栅；INV1的输入端连接MN2的前栅；MN3的漏极经RL连接V_OPX；MN3的源极经R2接地；MN3的背栅接地。

在一种可能的实施例中，所述短路保护电路包括：短路检测电路和关断控制电路；