基于集成電路的供電過流保護電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種過流保護電路，更具體的涉及一種基于集成電路的供電過流保護電路。
【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)?，F(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，不可避免的會帶來一些負面的影響。集成電路作為電子設(shè)備的關(guān)鍵器件，對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方案主要有以下兩種:第一種方案如圖1a所示，供電電源UO為集成電路IC供電時，在供電電路中接入PTC熱敏電阻RO，利用PTC熱敏電阻RO的正溫度系數(shù)特性起到保護作用，若供電電流變大，PTC熱敏電阻RO的阻值也隨之變大，進而起到限流作用；第二中方案如圖1b所示，供電電源UO為集成電路IC供電時，在供電電路中接入電流檢測電阻RS，并通過運算放大器Ul監(jiān)控電流檢測電阻RS的電壓，然后通過比較器U2比較運算放大器Ul的輸出以及穩(wěn)壓管DZ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，比較器U2自動輸出驅(qū)動信號使開關(guān)管閉合，停止給集成電路供電，進而實現(xiàn)過流保護。上述第一種方案電路結(jié)構(gòu)簡單，能起到一定的保護作用，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，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，可能會為損壞集成電路埋下隱患；而第二種方案雖然電流檢測精度高，檢測速度快且能自動切斷供電電流，但其所需的元器件比較多，成本較高，且比較器的動作快，容易受到干擾而出現(xiàn)誤動作。
[0004]因此，急需一種基于集成電路的供電過流保護電路來克服上述缺陷。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種基于集成電路的供電過流保護電路，以提高供電保護電路的可靠性，且減少使用的元件，降低成本，并降低誤操作的幾率。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種基于集成電路的供電過流保護電路，包括依次電連接的電流檢測電路、控制芯片以及開關(guān)電路，所述電流檢測電路的輸入端與供電電源連接，所述開關(guān)電路的輸出端與集成電路連接，所述電流檢測電路檢測所述供電電流是否異常并將檢測結(jié)果輸出至所述控制芯片，所述控制芯片根據(jù)所述檢測結(jié)果輸出高低電平以打開或關(guān)閉所述開關(guān)電路進而導(dǎo)通或切斷所述供電電源對所述集成電路的供電。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型基于集成電路的供電過流保護電路包括依次電連接的電流檢測電路、控制芯片以及開關(guān)電路，其中電流檢測電路的輸入端與供電電源連接，開關(guān)電路的輸出端與集成電路連接，工作時，電流檢測電路檢測供電電流是否異常并將檢測結(jié)果輸出至控制芯片，當(dāng)檢測結(jié)果為高電平時，控制芯片輸出高電平而關(guān)閉開關(guān)電路，此時切斷供電電源，反之，當(dāng)檢測結(jié)果為低電平時，控制芯片輸出低電平而打開開關(guān)電路，此時供電電源為集成電路供電，而通過設(shè)置開關(guān)電路，提高了保護電路的可靠性，同時通過控制芯片代替現(xiàn)有技術(shù)中的運算放大器、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，且控制芯片相對于運算放大器的靈敏度較低，能有效降低誤動作的幾率。
[0008]較佳地，所述電流檢測電路包括電流檢測電阻Rl和三極管Q1，所述電流檢測電阻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所述MOS管Q2導(dǎo)通且所述控制芯片輸出高電平時所述MOS管Q2截止。
[0011]較佳地，所述控制芯片為單片機MC9S08DZ60MLH，所述單片機MC9S08DZ60MLH的腳I為輸入腳，所述單片機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電路還包括濾波電路，所述濾波電路與所述電流檢測電路的輸出端連接以降低干擾信號對所述檢測結(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，本實用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本實用新型的實施例。
【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方案的電路圖。
[0017]圖2為本實用新型基于集成電路的供電過流保護電路的結(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電路一實施例的電路圖。
[0019]圖4為本實用新型基于集成電路的供電過流保護電路另一實施例的電路圖。
[0020]圖5為供電電流、控制芯片的輸入信號與輸出信號之間的時序圖。
【具體實施方式】
[0021]現(xiàn)在參考附圖描述本實用新型的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。本實用新型提供了一種基于集成電路的供電過流保護電路，其通過設(shè)置開關(guān)電路提高了保護電路的可靠性，同時通過控制芯片代替現(xiàn)有技術(shù)中的運算放大器、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，且控制芯片相對于運算放大器的靈敏度較低，能有效降低誤動作的幾率。
[0022]請參考圖2，本實用新型基于集成電路的供電過流保護電路100包括依次電連接的電流檢測電路12、控制芯片14以及開關(guān)電路16，電流檢測電路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，電流檢測電路12檢測電路中的供電電流是否異常并將檢測結(jié)果輸出至控制芯片14，控制芯片14根據(jù)檢測結(jié)果輸出高低電平以導(dǎo)通或截止開關(guān)電路16進而導(dǎo)通或切斷供電電源10對集成電路18的供電。
[0023]再請參考圖3，電流檢測電路12包括電流檢測電阻Rl和三極管Ql，三極管Ql為PNP型三極管，電流檢測電阻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電阻Rl兩端的電壓。本實施例中控制芯片14為單片機MC9S08DZ60MLH，單片機MC9S08DZ60MLH的腳I為輸入腳，單片機MC9S08DZ60MLH的腳48為輸出腳，此外，單片機MC9S08DZ60MLH正常工作時還存在時鐘電路、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管控制對供電電流10的導(dǎo)通與否，具體的，本實施例中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型場效應(yīng)管，電阻R2的一端與控制芯片14的輸出腳連接，電阻R