專利名稱：電流檢測電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，電力電子領(lǐng)域，尤其涉及高壓電流檢測電路
背景技術(shù)：
電流檢測既是絕大部分電子系統(tǒng)所必需的，現(xiàn)在電子系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，電流檢測電路面臨的環(huán)境也越來越多，采用高壓工藝的集成電路，可以對高壓支路進(jìn)行電流檢測，但傳統(tǒng)工藝的集成電路只能采用電阻分壓的方式，但也存在一個問題，就是當(dāng)分壓電阻取得太小，將使檢測電路的增益也很小，直接影響電流檢測電路的功能，如果分壓電阻取得過大，則將使集成運(yùn)放承受較高的電壓而直接影響可靠性。本發(fā)明采用額外并聯(lián)電阻的方式，一方面減少集成運(yùn)放輸入電壓的大小，另一方面卻沒有影響到檢測系統(tǒng)的放大倍數(shù)。 傳統(tǒng)的電流檢測電路如

圖1所示。圖1為典型的電流檢測電路，其中丄2 = 1 3，1 4 = 1 5.電流通過檢測電阻R1，在電阻R4上端和電阻R5上端產(chǎn)生一個電壓差A(yù)V。對于理想運(yùn)算放大器，正輸入端與負(fù)輸入端電位近似相同。因此，流過電阻Rl和R2的電流差為AI= AV/ Rl 1。此電流差會完全作用于R4和R5，考慮到R4和R5 —端的電位相同，則另一端的電壓差
R4
為-AKm=M*扔二 AV*五由于R4的另一端接地。即電壓為0V，則穩(wěn)定狀況下，R5的另一端，也就是運(yùn)放的輸出端電位為AV。ut;這樣AV。ut的大小即反映了流過Rl端電流的大小，或者說輸出電流的大小。在實(shí)際應(yīng)用中，為了盡量減少檢測Rl消耗過多的功率或者產(chǎn)生盡量小的壓降，Rl值取得非常小，一般在數(shù)毫歐姆級別。
RA這樣，Rl端壓差Δ V最大往往也只是幾十毫伏，如果我們?nèi)?amp; = 100則檢測輸出
電壓AVrat大概在幾伏的級別。這樣可以很方便地進(jìn)行后續(xù)電路的比較，觸發(fā)。進(jìn)行有效的過流保護(hù)等動作。
RA同時我們可以看出，為了能將Rl端壓差Δ V進(jìn)行放大輸出，是一個比較大的值
KZ
RA這樣，比較器輸入端的電壓近似為即近似為待測電流支路
上的電壓值。這樣會造成一個問題。當(dāng)待測電流支路上的電壓很高時，比較器輸入端將承受一個很高的電壓值。如果超過比較器的耐壓值。則該檢測電路將失效。比如說，一個比較器最高承受范圍30V，對一個12V輸出的支路進(jìn)行電流檢測，則比較器輸入端電壓近似為 12V。比較器可以正常工作，如果對一個48V的輸出支路進(jìn)行電流檢測，則將造成比較器輸入過壓。本發(fā)明即對該電流檢測電路進(jìn)行了改進(jìn)，即解決了由于輸出支路電壓過高會造成比較器輸入電壓過高的問題，原理如圖2所示。
與典型的電流檢測電路相比較，在比較器輸入端增加了兩個電阻R6和R7。其中 R6等于R7，在高電壓檢測電路中，為了降低對比較器輸入端的電壓值，我們選取R6、R7為一個較小的值，這樣，待檢測電流支路上的高壓經(jīng)過R6和R7的分壓作用不會很高，另一方面，用同樣的分析方法，我們可以發(fā)現(xiàn)，輸出仍然滿足
權(quán)利要求
1.一種寬輸入電壓范圍的電流檢測電路。該電路從電流檢測電阻兩端進(jìn)行取樣，通過電壓差值來檢測出電流大小。該電壓差值送入差分運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器連接成反饋形式，其輸出電壓大小直接取決于電流檢測電阻兩端壓差的大小。
2.如權(quán)利要求1所述的電流檢測電路，其特征在于，電阻分壓支路中，并聯(lián)了一個電阻，這樣輸入運(yùn)放的電壓大大減少，同時沒有使檢測電路的放大倍數(shù)受到影響。
3.如權(quán)利要求2所述的基準(zhǔn)電壓源，其特征在于，對電阻分壓支路的電阻進(jìn)行并聯(lián)，降低取樣電壓大小，也可以采用并聯(lián)二極管的方式，達(dá)到同樣的目的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型的電流檢測電路，與傳統(tǒng)電流檢測電路相比，特征在于在比較器，在分壓電阻兩端并聯(lián)了兩個電阻。采用這種方法，可以很大范圍降低比較器輸入端電壓。從低壓電流檢測到低電壓電流檢測均將適用。此電路結(jié)構(gòu)不僅適用于由分離元件構(gòu)成的電路中，也適用于芯片中的電流檢測。對于低壓工藝的芯片，采用該技術(shù)可以檢測高壓電路中的電流。
文檔編號G01R19/00GK102243261SQ201110079639
公開日2011年11月16日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者嚴(yán)凱, 張耀國, 程玉華 申請人:上海北京大學(xué)微電子研究院