【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及智能半導(dǎo)體開關(guān)，尤其涉及一種智能電子開關(guān)、集成電路芯片、芯片產(chǎn)品和汽車。
技術(shù)介紹
1、智能電子開關(guān)通常用于將負載與電池進行耦合，是一種控制負載線路通斷的電子元件，在汽車電子、工業(yè)自動化、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，由于其連接的負載類型多樣且工作環(huán)境苛刻，故應(yīng)用端對智能電子開關(guān)的可靠性要求特別高。因而，智能電子開關(guān)中集成有多種保護功能，以提高智能電子開關(guān)的可靠性。
2、現(xiàn)有技術(shù)中，智能電子開關(guān)有負載電流輸出時，為了保證智能電子開關(guān)工作的可靠性，智能電子開關(guān)內(nèi)部集成的驅(qū)動電路和保護電路均正常工作，這將導(dǎo)致智能電子開關(guān)的功耗比較大，從而使得應(yīng)用該智能電子開關(guān)的設(shè)備存在功耗大的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請?zhí)峁┮环N智能電子開關(guān)、集成電路芯片、芯片產(chǎn)品和汽車，以解決了智能電子開關(guān)功率大的問題。
2、第一方面，本申請?zhí)峁┮环N智能電子開關(guān)，包括電源供電端、電源接地端、負載輸出端、開關(guān)電路和控制電路；所述電源供電端和所述電源接地端用于與電池連接，所述負載輸出端用于與負載連接；
3、其中，所述開關(guān)電路包括主功率開關(guān)和旁路開關(guān)，所述控制電路包括邏輯控制單元、第一驅(qū)動單元和限流驅(qū)動單元，所述主功率開關(guān)的第一端和所述旁路開關(guān)的第一端均與所述電源供電端或所述電源接地端連接，所述主功率開關(guān)的第二端和所述旁路開關(guān)的第二端均與所述負載輸出端連接，所述主功率開關(guān)的控制端與所述第一驅(qū)動單元連接，所述旁路開關(guān)的控制端與所述限流驅(qū)動單元連接，所述第一驅(qū)動單元和所述限流驅(qū)動單
4、所述智能電子開關(guān)工作在正常工作模式時，所述邏輯控制單元經(jīng)由所述第一驅(qū)動單元驅(qū)動所述主功率開關(guān)開啟導(dǎo)通；在旁路模式時，所述邏輯控制單元經(jīng)由所述限流驅(qū)動單元控制所述旁路開關(guān)開啟導(dǎo)通且經(jīng)由所述第一驅(qū)動單元控制所述主功率開關(guān)關(guān)斷截止；所述旁路開關(guān)所占的面積小于所述主功率開關(guān)所占的面積，在旁路模式時流過所述旁路開關(guān)的電流值小于或等于所述限流驅(qū)動單元設(shè)置的第一限流值，所述第一限流值小于正常工作模式時流過所述主功率開關(guān)的最大電流值。
5、可選的，所述智能電子開關(guān)還包括與所述邏輯控制單元連接的過流保護單元，所述過流保護單元接入預(yù)設(shè)的過流保護閾值，所述過流保護單元還接入電流采樣值，所述電流采樣值用于表征流過所述主功率開關(guān)的電流值；
6、在正常工作模式時，當(dāng)所述電流采樣值大于所述過流保護閾值時，此時流過所述主功率開關(guān)的電流大于所述第一限流值且所述過流保護單元輸出過流信號給所述第一驅(qū)動單元，所述第一驅(qū)動單元控制所述主功率開關(guān)斷開截止；在旁路模式時，所述過流保護單元停止工作。
7、可選的，所述智能電子開關(guān)還包括與所述邏輯控制單元連接的限流保護單元，所述限流保護單元接入預(yù)設(shè)的限流保護閾值，所述限流保護單元還接入電流采樣值，所述電流采樣值用于表征流過所述主功率開關(guān)的電流值；
8、在正常工作模式時，當(dāng)所述電流采樣值大于所述限流保護閾值時，此時流過所述主功率開關(guān)的電流大于所述第一限流值且所述限流保護單元輸出限流信號給所述邏輯控制單元，以使所述邏輯控制單元經(jīng)由所述第一驅(qū)動單元調(diào)整輸出至所述主功率開關(guān)的控制端的控制信號大小，以降低流過主功率開關(guān)的電流，以使所述電流采樣值小于或等于所述限流保護閾值；在旁路模式時，所述限流保護單元停止工作。
9、可選的，所述智能電子開關(guān)還包括與邏輯控制單元連接的第一過溫保護單元、第二過溫保護單元和第三過溫保護單元；
10、所述第一過溫保護單元接入預(yù)設(shè)的第一過溫保護閾值和第一溫度采樣值，所述第一溫度采樣值用于表征所述主功率開關(guān)的溫度；所述第二過溫保護單元接入預(yù)設(shè)的第二過溫保護閾值和第二溫度采樣值，所述第二溫度采樣值用于表征所述旁路開關(guān)的溫度；所述第三過溫保護單元接入預(yù)設(shè)的第三過溫保護閾值和溫度差值，所述溫度差值是所述主功率開關(guān)的溫度采樣值與環(huán)境溫度的差值；
11、在正常工作模式時，所述邏輯控制單元控制所述第一過溫保護單元和所述第三過溫保護單元工作，當(dāng)所述第一溫度采樣值大于所述第一過溫保護閾值時，所述第一過溫保護單元輸出第一過溫信號，和/或，當(dāng)所述溫度差值大于所述第三過溫保護閾值時，所述第三過溫保護單元輸出第一過溫信號，所述邏輯控制單元根據(jù)所述第一過溫保護信號經(jīng)由所述第一驅(qū)動單元控制所述主功率開關(guān)關(guān)斷截止；
12、在旁路模式時，所述邏輯控制單元控制所述第一過溫保護單元、所述第三過溫保護單元停止工作以及所述第二過溫保護單元工作，當(dāng)所述第二溫度采樣值大于所述第二過溫保護閾值時，所述第二過溫保護單元輸出第二過溫信號，以使所述邏輯控制單元經(jīng)由所述限流驅(qū)動單元控制所述旁路開關(guān)關(guān)斷截止；其中，所述第二過溫保護單元的功耗小于所述第一過溫保護單元的功耗。
13、可選的，所述限流驅(qū)動單元包括晶體管和恒流源，所述晶體管和所述旁路開關(guān)的類型一致；
14、所述晶體管和所述恒流源連接形成限流驅(qū)動支路，所述限流驅(qū)動支路的一端與所述旁路開關(guān)的一端連接，其另一端與所述電源供電端或所述電源接地端連接，其控制端與所述邏輯控制單元連接，所述晶體管的漏極與其控制端、所述旁路開關(guān)的控制端連接；在旁路模式時，所述邏輯控制單元控制所述限流驅(qū)動支路導(dǎo)通，以使所述限流驅(qū)動單元工作，所述第一限流值與所述恒流源提供的電流值、所述晶體管與所述功率開關(guān)的電流鏡像比例相關(guān)。
15、作為一種示例，所述晶體管和所述旁路開關(guān)均為n型開關(guān)管，所述恒流源的一端與所述電源供電端連接且其另一端與所述晶體管的漏極連接，所述晶體管的源極與所述旁路開關(guān)的源極連接且均與所述負載輸出端或所述電源接地端連接。
16、作為另一種示例，所述晶體管和所述旁路開關(guān)均為p型開關(guān)管，所述恒流源的一端與所述電源接地端或負載輸出端連接且其另一端與所述晶體管的漏極連接，所述晶體管的源極、所述旁路開關(guān)的源極連接且均與所述電源供電端或所述負載輸出端連接。
17、可選的，所述旁路開關(guān)包括mos管，所述第一限流值與所述恒流源提供的電流值的比值等于所述旁路開關(guān)的寬長比與所述晶體管的寬長比的比值。
18、可選的，在正常工作模式時，所述主功率開關(guān)管開啟導(dǎo)通且所述主功率開關(guān)管工作在線性電阻區(qū)；在旁路模式時，所述旁路開關(guān)開啟導(dǎo)通且所述旁路開關(guān)工作在飽和區(qū)。
19、可選的，在所述主功率開關(guān)為n型開關(guān)管時，所述第一驅(qū)動單元包括升壓模塊和驅(qū)動模塊，所述升壓模塊與所述驅(qū)動模塊的供電端連接，所述升壓模塊用于使其輸出電壓大于電源供電端的電壓，以使所述驅(qū)動模塊在正常工作模式時驅(qū)動所述主功率開關(guān)開啟導(dǎo)通。
20、第二方面，本申請實施例提供一種集成電路芯片，包括如第一方面所述的智能電子開關(guān)，其中，所述電源供電端為電源供電引腳，所述電源接地端為電源接地引腳，所述負載輸出端為負載輸出引腳。
21、第三方面，本申請實施例提供一種芯片產(chǎn)品，包括如第一方面所述的智能電子開關(guān)，其中，所述智能電子開關(guān)除主功率開關(guān)之外的元件位于第一集成電路芯片上，本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種智能電子開關(guān)，其特征在于，包括電源供電端、電源接地端、負載輸出端、開關(guān)電路和控制電路；所述電源供電端和所述電源接地端用于與電池連接，所述負載輸出端用于與負載連接；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電子開關(guān)，其特征在于，還包括與所述邏輯控制單元連接的過流保護單元，所述過流保護單元接入預(yù)設(shè)的過流保護閾值，所述過流保護單元還接入電流采樣值，所述電流采樣值用于表征流過所述主功率開關(guān)的電流值；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電子開關(guān)，其特征在于，還包括與所述邏輯控制單元連接的限流保護單元，所述限流保護單元接入預(yù)設(shè)的限流保護閾值，所述限流保護單元還接入電流采樣值，所述電流采樣值用于表征流過所述主功率開關(guān)的電流值；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電子開關(guān)，其特征在于，還包括與邏輯控制單元連接的第一過溫保護單元、第二過溫保護單元和第三過溫保護單元；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電子開關(guān)，其特征在于，所述限流驅(qū)動單元包括晶體管和恒流源，所述晶體管和所述旁路開關(guān)的類型一致；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能電子開關(guān)，其特征在于，所述晶體管和所述
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的智能電子開關(guān)，其特征在于，所述旁路開關(guān)包括MOS管，所述第一限流值與所述恒流源提供的電流值的比值等于所述旁路開關(guān)的寬長比與所述晶體管的寬長比的比值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的智能電子開關(guān)，其特征在于，在正常工作模式時，所述主功率開關(guān)管開啟導(dǎo)通且所述主功率開關(guān)管工作在線性電阻區(qū)；在旁路模式時，所述旁路開關(guān)開啟導(dǎo)通且所述旁路開關(guān)工作在飽和區(qū)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的智能電子開關(guān)，其特征在于，在所述主功率開關(guān)為N型開關(guān)管時，所述第一驅(qū)動單元包括升壓模塊和驅(qū)動模塊，所述升壓模塊與所述驅(qū)動模塊的供電端連接，所述升壓模塊用于使其輸出電壓大于電源供電端的電壓，以使所述驅(qū)動模塊在正常工作模式時驅(qū)動所述主功率開關(guān)開啟導(dǎo)通。
10.一種集成電路芯片，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至9任一項所述的智能電子開關(guān)，其中，所述電源供電端為電源供電引腳，所述電源接地端為電源接地引腳，所述負載輸出端為負載輸出引腳。
11.一種芯片產(chǎn)品，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至9任一項所述的智能電子開關(guān)，其中，所述智能電子開關(guān)除主功率開關(guān)之外的元件位于第一集成電路芯片上，所述主功率開關(guān)位于第二集成電路芯片上；或者，所述智能電子開關(guān)除主功率開關(guān)和旁路開關(guān)之外的元件位于第一集成電路芯片上，所述主功率開關(guān)和所述旁路開關(guān)位于第二集成電路芯片上；
12.一種汽車，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至9任一項所述智能電子開關(guān)，或者，如權(quán)利要求10所述的集成電路芯片，或者，如權(quán)利要求11所述的芯片產(chǎn)品；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種智能電子開關(guān)，其特征在于，包括電源供電端、電源接地端、負載輸出端、開關(guān)電路和控制電路；所述電源供電端和所述電源接地端用于與電池連接，所述負載輸出端用于與負載連接；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電子開關(guān)，其特征在于，還包括與所述邏輯控制單元連接的過流保護單元，所述過流保護單元接入預(yù)設(shè)的過流保護閾值，所述過流保護單元還接入電流采樣值，所述電流采樣值用于表征流過所述主功率開關(guān)的電流值；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電子開關(guān)，其特征在于，還包括與所述邏輯控制單元連接的限流保護單元，所述限流保護單元接入預(yù)設(shè)的限流保護閾值，所述限流保護單元還接入電流采樣值，所述電流采樣值用于表征流過所述主功率開關(guān)的電流值；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電子開關(guān)，其特征在于，還包括與邏輯控制單元連接的第一過溫保護單元、第二過溫保護單元和第三過溫保護單元；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電子開關(guān)，其特征在于，所述限流驅(qū)動單元包括晶體管和恒流源，所述晶體管和所述旁路開關(guān)的類型一致；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能電子開關(guān)，其特征在于，所述晶體管和所述旁路開關(guān)均為n型開關(guān)管，所述恒流源的一端與所述電源供電端連接且其另一端與所述晶體管的漏極連接，所述晶體管的源極與所述旁路開關(guān)的源極連接且均與所述負載輸出端或所述電源接地端連接；或者，
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的智能電子開關(guān)，其特征在于，所述旁路開關(guān)包括mos管，所述第一限...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宋朋亮，李國政，趙樸，
申請(專利權(quán))人：深圳市穩(wěn)先微電子有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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