基于集成電路的供電過流保護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種過流保護(hù)電路，更具體的涉及一種基于集成電路的供電過流保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，新穎的制造技術(shù)支持著更小的特征尺寸，更復(fù)雜的器件結(jié)構(gòu)在半導(dǎo)體芯片中出現(xiàn)。現(xiàn)代電子設(shè)備的元器件密度、工作速度、集成電路規(guī)模的逐漸增加，以及應(yīng)用環(huán)境越來越復(fù)雜，不可避免的會(huì)帶來一些負(fù)面的影響。集成電路作為電子設(shè)備的關(guān)鍵器件，對(duì)其工作性能的可靠性提出了更高的要求。一般情況下，集成電路發(fā)生故障后，其供電電流會(huì)突然增加。故障的原因有如下幾種:1、外部環(huán)境的電磁干擾；2、上電瞬間的電流尖峰干擾；3、靜電放電(ESD)干擾等。而電流的激增可能會(huì)使集成電路的局部溫度上升，造成不可恢復(fù)的損壞。
[0003]為解決上述問題，現(xiàn)有的集成電路供電過流保護(hù)方案主要有以下兩種:第一種方案如圖1a所示，在供電電路中接入PTC熱敏電阻，利用PTC熱敏電阻的正溫度系數(shù)特性起到保護(hù)作用，若供電電流變大，PTC熱敏電阻的阻值也隨之變大，進(jìn)而起到限流作用；第二中方案如圖1b所示，在供電電路中接入電流檢測(cè)電阻，并通過運(yùn)算放大器監(jiān)控電流檢測(cè)電阻的電壓，然后比較運(yùn)算放大器的輸出以及穩(wěn)壓管設(shè)置的電壓并根據(jù)比較結(jié)果導(dǎo)通或切斷供電電流，具體的，當(dāng)供電電流增大到一定程度時(shí)，比較器自動(dòng)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)使開關(guān)管閉合，停止給集成電路供電，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)。上述第一種方案電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能起到一定的保護(hù)作用，但可靠性不高，當(dāng)集成電路受到干擾而導(dǎo)致供電電流突增時(shí)，PTC熱敏電阻發(fā)熱比較慢，可能在其阻值變大之前，集成電路已經(jīng)受到損害，且PTC熱敏電阻并沒有完全切斷供電電路，可能會(huì)為損壞集成電路埋下隱患；而第二種方案雖然電流檢測(cè)精度高，檢測(cè)速度快且能自動(dòng)切斷供電電流，但其所需的元器件比較多，成本較高，且比較器的動(dòng)作快，容易受到干擾而出現(xiàn)誤動(dòng)作。
[0004]因此，急需一種基于集成電路的供電過流保護(hù)電路來克服上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種基于集成電路的供電過流保護(hù)電路，以提高供電保護(hù)電路的可靠性，且減少使用的元件，降低成本，并降低誤操作的幾率。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于集成電路的供電過流保護(hù)電路，包括依次電連接的電流檢測(cè)電路、控制芯片以及開關(guān)電路，所述電流檢測(cè)電路的輸入端與供電電流連接，所述開關(guān)電路的輸出端與集成電路連接，所述電流檢測(cè)電路檢測(cè)所述供電電流是否異常并將檢測(cè)結(jié)果輸出至所述控制芯片，所述控制芯片根據(jù)所述檢測(cè)結(jié)果輸出高低電平以打開或關(guān)閉所述開關(guān)電路進(jìn)而導(dǎo)通或切斷所述供電電流對(duì)所述集成電路的供電。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明基于集成電路的供電過流保護(hù)電路包括依次電連接的電流檢測(cè)電路、控制芯片以及開關(guān)電路，其中電流檢測(cè)電路的輸入端與供電電流連接，開關(guān)電路的輸出端與集成電路連接，工作時(shí)，電流檢測(cè)電路檢測(cè)供電電流是否異常并將檢測(cè)結(jié)果輸出至控制芯片，當(dāng)檢測(cè)結(jié)果為高電平時(shí)，控制芯片輸出高電平而關(guān)閉開關(guān)電路，此時(shí)切斷供電電流，反之，當(dāng)檢測(cè)結(jié)果為低電平時(shí)，控制芯片輸出低電平而打開開關(guān)電路，此時(shí)供電電流為集成電路供電，而通過設(shè)置開關(guān)電路，提高了保護(hù)電路的可靠性，同時(shí)通過控制芯片代替現(xiàn)有技術(shù)中的運(yùn)算放大器、穩(wěn)壓管以及比較器等，減少了所需元件的數(shù)量，降低了成本，且控制芯片相對(duì)于運(yùn)算放大器的靈敏度較低，能有效降低誤動(dòng)作的幾率。
[0008]較佳地，所述電流檢測(cè)電路包括電流檢測(cè)電阻Rl和三極管Q1，所述電流檢測(cè)電阻Rl的一端與所述供電電源以及所述三極管Ql的發(fā)射極連接，所述電流檢測(cè)電阻Rl的另一端與所述開關(guān)電路以及所述三極管Ql的基極連接，所述三極管Ql的集電極與所述控制芯片的輸入腳連接。
[0009]較佳地，所述開關(guān)電路為MOS管開關(guān)電路。
[0010]較佳地，所述MOS管開關(guān)電路包括MOS管Q2、電阻R2以及電阻R3，所述電阻R2的一端與所述控制芯片的輸出腳連接，所述電阻R2的另一端與所述電阻R3的一端以及所述MOS管Q2的柵極連接，所述電阻R3的另一端與所述MOS管Q2的源極連接，所述MOS管Q2的漏極與所述集成電路連接，所述控制芯片輸出低電平時(shí)所述MOS管Q2導(dǎo)通且所述控制芯片輸出高電平時(shí)所述MOS管Q2截止。
[0011]較佳地，所述控制芯片為單片機(jī)MC9S08DZ60MLH，所述單片機(jī)MC9S08DZ60MLH的腳I為輸入腳，所述單片機(jī)MC9S08DZ60MLH的腳48為輸出腳。
[0012]較佳地，所述基于集成電路的供電過流保護(hù)電路還包括濾波電路，所述濾波電路與所述電流檢測(cè)電路的輸出端連接以降低干擾信號(hào)對(duì)所述檢測(cè)結(jié)果的影響。
[0013]較佳地，所述濾波電路包括電阻R4和電容Cl，所述電阻R4連接于所述電流檢測(cè)電路以及所述控制芯片之間，所述控制芯片的輸入腳與所述電容Cl的一端連接，所述電容Cl的另一端接地。
[0014]通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明的實(shí)施例。
【附圖說明】
[0015]圖1a為現(xiàn)有技術(shù)中第一種集成電路供電過流保護(hù)方案的電路圖。
[0016]圖1b為現(xiàn)有技術(shù)中第二種集成電路供電過流保護(hù)方案的電路圖。
[0017]圖2為本發(fā)明基于集成電路的供電過流保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖3為圖2中基于集成電路的供電過流保護(hù)電路一實(shí)施例的電路圖。
[0019]圖4為本發(fā)明基于集成電路的供電過流保護(hù)電路另一實(shí)施例的電路圖。
[0020]圖5為供電電流、控制芯片的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間的時(shí)序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元件。本發(fā)明提供了一種基于集成電路的供電過流保護(hù)電路，其通過設(shè)置開關(guān)電路提高了保護(hù)電路的可靠性，同時(shí)通過控制芯片代替現(xiàn)有技術(shù)中的運(yùn)算放大器、穩(wěn)壓管以及比較器等，減少了所需元件的數(shù)量，降低了成本，且控制芯片相對(duì)于運(yùn)算放大器的靈敏度較低，能有效降低誤動(dòng)作的幾率。
[0022]請(qǐng)參考圖2，本發(fā)明基于集成電路的供電過流保護(hù)電路100包括依次電連接的電流檢測(cè)電路12、控制芯片14以及開關(guān)電路16，電流檢測(cè)電路12的輸入端與供電電源10的正輸出連接，開關(guān)電路16的輸出端與集成電路18連接，電流檢測(cè)電路12檢測(cè)電路中的供電電流是否異常并將檢測(cè)結(jié)果輸出至控制芯片14，控制芯片14根據(jù)檢測(cè)結(jié)果輸出高低電平以導(dǎo)通或截止開關(guān)電路16進(jìn)而導(dǎo)通或切斷供電電源10對(duì)集成電路18的供電。
[0023]再請(qǐng)參考圖3，電流檢測(cè)電路12包括電流檢測(cè)電阻Rl和三極管Ql，三極管Ql為PNP型三極管，電流檢測(cè)電阻Rl的一端與供電電源10以及三極管Ql的發(fā)射極連接，電流檢測(cè)電阻Rl的另一端與開關(guān)電路16以及三極管Ql的基極連接，三極管Ql的集電極與控制芯片14的輸入腳連接，即三極管Ql的基極與發(fā)射極之間的電壓為電流檢測(cè)電阻Rl兩端的電壓。本實(shí)施例中控制芯片14為單片機(jī)MC9S08DZ60MLH，單片機(jī)MC9S08DZ60MLH的腳I為輸入腳，單片機(jī)MC9S08DZ60MLH的腳48為輸出腳，此外，單片機(jī)MC9S08DZ60MLH正常工作時(shí)還存在時(shí)鐘電路、輸入電壓以及接地等連接關(guān)系(具體參見圖3)。開關(guān)電路16為MOS管開關(guān)電路，通過MOS管控制對(duì)供電電流10的導(dǎo)通與否，具體的，本實(shí)施例中MOS管開關(guān)電路包括MOS管Q2、電阻R2以及電阻R3，MOS管Q2為P型場(chǎng)效應(yīng)管，電阻R2的一端與控制芯片14的輸出腳連接，電阻R2的另一端與電阻R3的一端以及MOS管Q2的柵極連接，電阻R3的另一端與MOS管Q2的