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      MOS管電流采樣電路和推挽電路的制作方法

      文檔序號:11727761閱讀:2339來源:國知局

      本發(fā)明涉及mosfet(金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種mos管電流采樣電路和推挽電路。



      背景技術(shù):

      mosfet是電源產(chǎn)品中常用的開關(guān)器件,對于mosfet中流經(jīng)電流的采樣是完成對電源產(chǎn)品的閉環(huán)控制和可靠性設(shè)計(jì)的前提條件。傳統(tǒng)的mosfet電流采樣一般是在mosfet網(wǎng)絡(luò)內(nèi)串聯(lián)電流檢測器件。例如,在圖1所示電路中,在mos管q1、q2的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)串聯(lián)采樣電阻rs,通過檢測電阻rs上的電壓來獲取q1、q2的電流信息。這種通過在mosfet網(wǎng)絡(luò)內(nèi)串聯(lián)電流檢測器件來對mosfet進(jìn)行電流采樣的方式有如下缺點(diǎn):

      1、需要串聯(lián)電流采樣器件到mosfet網(wǎng)絡(luò)內(nèi),由于mosfet網(wǎng)絡(luò)流經(jīng)大電流,會(huì)造成較大功率損耗,降低效率。

      2、由于串聯(lián)的電流采樣器件功耗大,因而器件體積大、成本高。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是,提供一種mos管電流采樣電路和推挽電路,以解決現(xiàn)有的mosfet電流采樣方式功率損耗大、效率低的問題。

      本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:

      一種mos管電流采樣電路,包括二極管d1、二極管d2、電阻r1和電壓采集端;

      所述二極管d1的陰極通過所述電阻r1與所述二極管d2的陽極連接,所述二極管d2的陰極與需要進(jìn)行電流采樣的mos管q1的漏極連接,所述mos管q1的源極接電源地;所述電阻r1的阻值遠(yuǎn)大于所述mos管q1的導(dǎo)通電阻;

      所述二極管d1的陽極與所述mos管q1的柵極驅(qū)動(dòng)電壓端連接;

      所述電壓采集端與所述二極管d2的陽極連接。

      進(jìn)一步地,所述mos管電流采樣電路還包括二極管d3和二極管d4;

      所述二極管d3的陰極通過所述電阻r1與所述二極管d4的陽極連接,所述二極管d4的陰極與需要進(jìn)行電流采樣的mos管q2的漏極連接,所述mos管q2的源極接所述電源地;所述電阻r1的阻值遠(yuǎn)大于所述mos管q2的導(dǎo)通電阻;

      所述二極管d3的陽極與所述mos管q2的柵極驅(qū)動(dòng)電壓端連接。

      進(jìn)一步地,所述mos管電流采樣電路還包括數(shù)字信號處理芯片,所述數(shù)字信號處理芯片與所述電壓采集端連接,通過所述電壓采集端接收并處理所述壓降信號。

      一種推挽電路,包括如上所述的mos管電流采樣電路,還包括如上所述的mos管q1和mos管q2。

      進(jìn)一步地,所述mos管q1的柵極串聯(lián)有電阻r2,mos管q1的柵極通過電阻r2與mos管q1的柵極驅(qū)動(dòng)電壓端連接;所述mos管q2的柵極串聯(lián)有電阻r3,mos管q2的柵極通過電阻r3與mos管q2的柵極驅(qū)動(dòng)電壓端連接。

      與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供的mos管電流采樣電路不需要串聯(lián)到mos管網(wǎng)絡(luò)內(nèi)即可監(jiān)測mos管的電流,降低了功率損耗、提高了效率,同時(shí),可進(jìn)一步縮小器件體積,降低器件成本。

      附圖說明

      圖1:本發(fā)明實(shí)施例提供的推挽電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖。

      具體實(shí)施方式

      下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。因此,以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍,而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?;诒景l(fā)明的實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

      在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接連接,也可以通過中間媒介間接連接,也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

      本發(fā)明實(shí)施例提供了一種推挽電路,如圖1所示,該推挽電路包括變壓器t1、電阻r2、電阻r3、mos管q1和mos管q2,另外還包括一mos管電流采樣電路。該mos管電流采樣電路包括二極管d1、二極管d2、二極管d3、二極管d4、電阻r1和電壓采集端3。

      該推挽電路中各元件的具體連接關(guān)系如圖1所示。二極管d1的陰極通過電阻r1與二極管d2的陽極連接,二極管d2的陰極與需要進(jìn)行電流采樣的mos管q1的漏極連接,mos管q1的源極接電源地。電阻r1的阻值遠(yuǎn)大于mos管q1的導(dǎo)通電阻(如大于mos管q1導(dǎo)通電阻10倍以上)。二極管d1的陽極與mos管q1的柵極驅(qū)動(dòng)電壓端1連接。電壓采集端3與二極管d2的陽極連接。

      二極管d3的陰極通過電阻r1與二極管d4的陽極連接,二極管d4的陰極與需要進(jìn)行電流采樣的mos管q2的漏極連接,mos管q2的源極接電源地。電阻r1的阻值遠(yuǎn)大于mos管q2的導(dǎo)通電阻(如大于mos管q2導(dǎo)通電阻10倍以上)。二極管d3的陽極與mos管q2的柵極驅(qū)動(dòng)電壓端2連接。

      mos管電流采樣電路中,二極管d2和二極管d4為同特性二極管,各參數(shù)均相同,正向?qū)▔航稻鶠関d。mos管電流采樣電路用于對推挽電路中的mos管q1和mos管q2的電流進(jìn)行采樣。由于推挽電路的對稱性,mos管q1和mos管q2交替導(dǎo)通、對稱工作,流經(jīng)mos管q1和mos管q2的電流同樣具有對稱性,可僅分析其中一個(gè)mos管的電流采樣原理,另一個(gè)mos管的采樣原理同理。

      以下說明以mos管q1的電流采樣為例。由mos管q1的柵極驅(qū)動(dòng)電壓端1輸出的驅(qū)動(dòng)信號為高電平時(shí),mos管q1導(dǎo)通。設(shè)流經(jīng)mos管q1的電流為id,mos管q1的導(dǎo)通電阻為rdson,則當(dāng)mos管q1導(dǎo)通時(shí)(此時(shí)mos管q2截止)有:

      vds=id*rdson+vd。

      其中,vds為電壓采集端3采集到的電壓信號,其值應(yīng)當(dāng)為mos管q1漏極和源極之間的電壓和二極管d2的正向壓降之和。而id由兩部分組成,一部分為主功率電流idz,另一部分為由mos管q1驅(qū)動(dòng)電壓(即mos管q1的柵極驅(qū)動(dòng)電壓端1輸出的電壓)經(jīng)二極管d1,電阻r1,二極管d2及mos管q1形成的電流idq,其中電流idz就是需要采樣的mos管q1的電流。當(dāng)電阻r1的阻值遠(yuǎn)大于mos管q1的導(dǎo)通電阻rdson時(shí)(如大于rdson10倍以上),電流idz將遠(yuǎn)大于電流idq,則可以忽略idq,使上式變?yōu)椋?/p>

      vds=idz*rdson+vd。

      由于vd、rdson已知,檢測到vds就能得到idz的值。

      可見,由二極管d1、電阻r1、二極管d2和電壓采集端3構(gòu)成了一個(gè)mos管電流采樣電路,實(shí)現(xiàn)了對流經(jīng)mos管q1的電流的采樣。同理,由二極管d3、電阻r1、二極管d4和電壓采集端3可構(gòu)成另一個(gè)mos管電流采樣電路,實(shí)現(xiàn)對流經(jīng)mos管q2的電流的采樣。該推挽電路中所包含的mos管電流采樣電路實(shí)際上是上述兩個(gè)mos管電流采樣電路的結(jié)合,其中電阻r1和電壓采集端3為兩個(gè)mos管電流采樣電路共用。此外,mos管q1的柵極串聯(lián)有電阻r2,mos管q1的柵極通過電阻r2與mos管q1的柵極驅(qū)動(dòng)電壓端1連接,mos管q2的柵極串聯(lián)有電阻r3,mos管q2的柵極通過電阻r3與mos管q2的柵極驅(qū)動(dòng)電壓端2連接。

      該推挽電路還可包括數(shù)字信號處理芯片,將數(shù)字信號處理芯片與電壓采集端3連接,通過電壓采集端3接收并處理壓降信號,從而計(jì)算得出流經(jīng)mos管q1或mos管q2的電流。

      最后應(yīng)說明的是:上述各實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分或全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。

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