負載開關中的保護電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電子電路領域，具體而言，涉及一種負載開關中的保護電路。
【背景技術】
[0002]負載開關在實際應用中經常會遇到短路的情況，芯片內部一般都會有限流保護電路，但由于限流保護電路響應需要時間，在這段時間內，芯片短路會產生巨大的熱量，導致芯片損壞。本發明解決了負載開關短路的時候，由于限流保護電路響應不及時，導致芯片損壞的問題。
[0003]圖1是相關技術中負載開關短路保護電路圖，如圖1所不，Mnpower為芯片中的輸出器件，為輸出負載提供電流或電壓，輸入端為Vin，輸出端為Vout。柵極驅動電路為Mnpower提供柵級電壓，這個電壓在啟動過程中是很緩慢的，當流過Mnpower的電流超過限流保護的閾值時，限流保護電路起作用，將流過Mnpower的電流限制在限流保護的閾值，這個過程受電流誤差放大器的帶寬限制，響應會慢一些。
[0004]這樣就導致了當輸出端Vout發生短路時，限流保護電路中的反饋環路決定了響應時間，由于負載開關Mnpower的導通電阻通常都非常小，在限流保護電路的響應時間內，Mnpower將流過非常大的電流，很容易將負載開關燒毀或造成軟損傷。
[0005]針對現有技術中負載電路中響應時間過長而容易導致負載開關燒毀或軟損傷的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
【發明內容】
[0006]本發明實施例提供了一種負載開關中的保護電路，以至少解決相關技術中由于限流保護電路的響應時間過長而導致芯片容易損壞的問題。
[0007]根據本發明實施例的一個方面，提供了一種負載開關中的保護電路，包括:第一場效應管，所述第一場效應管的漏極與所述負載開關的電源連接，源極與所述負載開關的輸出端連接;驅動電路，連接于所述第一場效應管的漏極和柵極之間，用于向所述第一場效應管提供電壓;限流保護電路，連接于所述第一場效應管的柵極和所述輸出端之間，用于限制所述第一場效應管的輸出電流；以及短路保護電路，所述短路保護電路的第一端連接于所述輸出端和所述第一場效應管的源極之間，用于當負載開關短路時，輸出電平信號，并根據所述電平信號將所述第一場效應管的輸出電流下拉到第一閾值。
[0008]進一步地，所述短路保護電路包括:比較器，通過脈沖電路連接于所述輸出端和所述第一場效應管的柵極之間，用于當負載開關短路時，根據所述輸出端的電流值和第一預設電流閾值之差產生所述電平信號;所述脈沖電路，連接于上述第一場效應管的柵極和比較器之間，用于根據所述電平信號觸發產生持續的脈沖信號。
[0009]進一步地，所述短路保護電路還包括:電流采集電路，連接于所述輸出端和所述比較器之間，用于采集所述輸出端的電流值，并將所述電流值輸出給所述比較器。
[0010]進一步地，所述短路保護電路還包括:電流處理電路，連接于所述電流采集電路和所述比較器之間，用于根據所述電流采集電路采集的所述輸出端的電流值生成預設周期內的平均電流值和/或最高電流值，并將所述平均電流值和/或所述最高電流值輸出給所述比較器。
[0011]進一步地，在所述電平信號為高電平信號的情況下，所述脈沖電路包括:高電平觸發電路，用于根據所述高電平信號觸發產生持續的所述脈沖信號。
[0012]進一步地，在所述電平信號為低電平信號的情況下，所述脈沖電路包括:低電平觸發電路，用于根據所述低電平信號觸發產生持續的所述脈沖信號。
[0013]進一步地，所述電路還包括:告警電路，與所述比較器連接，用于根據所述電平信號生成告警信息。
[0014]進一步地，所述驅動電路還包括:電荷栗、基準電壓電路、軟啟動電路。
[0015]進一步地，所述限流保護電路還包括:電流檢測電路，與所述輸出端連接，用于檢測所述輸出端的電流值；電流誤差放大器，連接于所述電流檢測電路和所述第一場效應管的柵極之間，并與所述電流檢測電路構成一個反饋環路，用于根據所述電流檢測電路檢測的電流值和第二預設電流閾值之差限制所述第一場效應管的源極電流。
[0016]進一步地，所述限流保護電路包括:第二場效應管，連接于所述電流誤差放大器和所述第一場效應管的柵極之間，用于根據所述電流檢測電路檢測的電流值和第二電流閾值之差降低所述第一場效應管的柵極電壓。
[0017]在本發明實施例中，米用一種負載開關中的保護電路，包括:第一場效應管，所述第一場效應管的漏極與所述負載開關的電源連接，源極與所述負載開關的輸出端連接，驅動電路，連接于所述第一場效應管的漏極和柵極之間，用于向所述第一場效應管提供電壓，限流保護電路，連接于所述第一場效應管的柵極和所述輸出端之間，用于限制所述第一場效應管的源極電流，以及短路保護電路，所述短路保護電路的第一端連接于所述輸出端和所述第一場效應管的源極之間，用于當負載開關短路時，輸出電平信號，并根據所述電平信號產生脈沖信號，并在脈沖信號的持續期間將所述第一場效應管的輸出電流下拉到第一閾值，在脈沖信號結束后，交由限流保護電路繼續進行限流，將輸出電流限制到第二閾值，通過增加短路保護電路，達到了快速檢測短路電流并降低源極電流的目的，從而實現了保護開關電路的技術效果，進而解決了相關技術中由于限流保護電路的響應時間過長而導致芯片容易損壞的問題。
【附圖說明】
[0018]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0019]圖1是相關技術中負載開關短路保護電路連接圖；
[0020]圖2是根據本發明實施例的負載開關中的保護電路連接圖；
[0021]圖3是根據本發明實施例的負載開關中的保護電路可選連接圖一；
[0022]圖4是根據本發明實施例的負載開關中的保護電路可選連接圖二；
[0023]圖5是根據本發明實施例的短路保護電路框圖；以及
[0024]圖6是根據本發明實施例的限流保護電路框圖。
【具體實施方式】
[0025]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0026]為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。
[0027]需要說明的是，本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本發明的實施例。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或電路的過程、方法、系統、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或電路，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或電路。
[0028]根據本發明實施例，提供了一種負載開關中的保護電路，圖2是根據本發明實施例的負載開關中的保護電路連接圖，如圖2所示，該保護電路包括:第一場效應管20、驅動電路
22、限流保護電路24、短路保護電路26，其中，
[0029]第一場效應管20，所述第一場效應管的漏極與所述負載開關的電源連接，源極與所述負載開關的輸出端連接；
[0030]可選的，第一場效應管20為芯片中的輸出器件，為電路負載提供電流或電壓，第一場效應管20包括柵極，源極和漏極，場效應管也可以由其他類型的晶體管代替