CN103455078B - 一种限流电路、装置 - Google Patents
一种限流电路、装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103455078B CN103455078B CN201310369590.0A CN201310369590A CN103455078B CN 103455078 B CN103455078 B CN 103455078B CN 201310369590 A CN201310369590 A CN 201310369590A CN 103455078 B CN103455078 B CN 103455078B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- resistor
- error
- voltage
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 61
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 54
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
- H02H9/025—Current limitation using field effect transistors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
本发明实施例提供了一种限流电路、装置,涉及电子技术领域,用以降低限流电路的成本,并减少PCB的占板面积。所述方法包括:检测电阻,限流电阻,精确电流单元,功率金属氧化物MOS管,运算放大器OP及输入电压端;其中,输入电压端,用于接收输入的电压;检测电阻的一端与输入电压端连接,另一端与OP的正相输入端连接;限流电阻的一端与输入电压端连接,另一端与OP的反相输入端连接;精确电流单元,与检测电阻的另一端连接,用于通过输出精确基准电流调整限流电阻与检测电阻之间的比例性误差;功率MOS管包括:栅极,源极和漏极;栅极与OP的输出端连接;源极与限流电阻的所述另一端连接,漏极输出与所述一档阻值相对应的限流电流。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域,尤其涉及一种限流电路、装置。
背景技术
USB(UniversalSerialBUS,通用串行总线)技术的发展使得各种外部设备和计算机之间的连接和通信变得非常方便和迅速。一般的即插即用设备,需要有源的USB接口进行数据传输并提供电源。为了防止外部设备从USB抽取太大电流而导致连接失败或USB端口烧毁,需要限制从USB端口抽取的最大电流,因此终端设备中需要集成电流限制电路。
在现有技术中,如图1所示,一种主流的电流限制电路包括:输入电压端,一个低阻值的精密电流检测电阻、内部相对输入电压的VREF(参考电压)模块,P型MOS(Metal-Oxide-Semiconductor,金属氧化物半导体)管,输出电压,输出电容以及一个低失调电压的OP(OperationalAmplifier,运算放大器)。其中,低阻值的精密电流检测电阻的一端与VREF模块及输入电压端连接,另一端与OP的反相输入端连接;VREF模块的一端与低阻值的精密电流检测电阻的一端连接,另一端与OP的正相输入端连接;P型MOS管的栅极与OP的输出端连接,漏极与低阻值的精密电流检测电阻的另一端连接;源极与输出电容及输出电压连接。由于检测电阻串联在电流环路中,一般取值在10mohm-100mohm之间。
此电流限制电路需要至少一个外置的低阻值的精密电流检测电阻,并考虑到效率要求,阻值范围在10mohm-100mohm之间。此类检测电阻的尺寸较大,且价格较高,增加了PCB(PrintedCircuitBoard,印刷电路板)的占板面积,进而增加了限流电路的成本。
发明内容
本发明的实施例提供一种限流电路、装置,用以降低限流电路的成本,并减少PCB的占板面积。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
第一方面,本发明实施例提供了一种限流电路,包括:检测电阻,限流电阻,精确电流单元,功率金属氧化物MOS管,运算放大器OP及输入电压端;其中,所述OP包括:正相输入端,反相输入端,输出端;所述输入电压端,用于接收输入的电压;所述检测电阻的一端与所述输入电压端连接,另一端与所述OP的正相输入端连接;所述检测电阻设置有至少一档阻值,且所述检测电阻的阻值可被调整为所述至少一档阻值中的一档阻值;所述限流电阻的一端与所述输入电压端连接,另一端与所述OP的反相输入端连接;所述精确电流单元,与所述检测电阻的所述另一端连接,用于通过输出精确基准电流调整所述限流电阻与所述检测电阻之间的比例性误差;所述功率MOS管,包括:栅极,源极和漏极;所述栅极与所述OP的输出端连接;所述源极与所述限流电阻的所述另一端连接,所述漏极输出与所述一档阻值相对应的限流电流。
在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述检测电阻与所述限流电阻的类型相同。
结合第一方面,或第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第二种可能的实现方式中,还包括:第一电阻,第二电阻,第一电流源,第二电流源;其中,所述检测电阻的另一端通过所述第一电阻与所述OP的正相输入端连接;所述限流电阻的另一端通过所述第二电阻与所述OP的反相输入端连接;所述第一电流源,耦合在所述第一电阻与OP的正相输入端之间,用于在所述OP的正相输入端电压与反相输入端电压间的失调电压大于0时,校准所述OP的失调电压;所述第二电流源,耦合在所述第一电阻与OP的反相输入端之间,用于在所述OP的正相输入端电压与反相输入端电压间的失调电压小于0时,校准所述OP的失调电压。
结合第一方面的第二种可能的实现方式,在第一方面的第三种可能的实现方式中,所述第一电阻与所述第二电阻为同类型电阻。
结合第一方面的第二或第三种可能的实现方式,在第一方面的第四种可能的实现方式中,所述第一电阻与所述第二电阻的阻值相等。
结合第一方面的第二至第四任一种可能的实现方式,在第一方面的第五种可能的实现方式中,所述第一电流源输入所述第一电阻的电流的初始值为0毫安;所述第二电流源输入所述第二电阻的电流的初始值为0毫安。
结合第一方面的第二至第四任一种可能的实现方式,在第一方面的第六种可能的实现方式中,所述第一电流源输入所述第一电阻的电流的初始值为非0毫安;所述第二电流源输入所述第二电阻的电流的初始值为非0毫安;且所述第一电流源输入所述第一电阻的电流与所述第二电流源输入所述第二电阻的电流相等。
结合第一方面的第二至第六任一种可能的实现方式,在第一方面的第七种可能的实现方式中,所述第一电阻、所述第二电阻、所述检测电阻与所述限流电阻均为同类型电阻。
结合第一方面,或第一方面的第一至第七任一种可能的实现方式,在第一方面的第八种可能的实现方式中,所述功率MOS管包括:P型功率MOS管。
第二方面,本发明实施例提供了一种限流装置,包括:处理单元,及限流电路;其中,所述处理单元,用于调整所述检测电阻的阻值至所述至少一档阻值中的所述一档阻值;所述限流电路为上述实施例所述的限流电路。
本发明实施例提供了一种限流电路、装置,限流电路包括:检测电阻,限流电阻,精确电流单元,功率MOS管,运算放大器OP及输入电压端。这样,在本发明实施例中的限流电路中没有添加外置的电阻辅助,通过电路内部的各个单元产生相应的高精度的限流电流,从而降低了限流电路的成本,并减少了PCB的占板面积。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的一种电流限制电路的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种限流电路的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的另一种限流电路的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种校准限流的方法的示意图;
图5为本发明实施例提供的一种限流装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种限流电路,如图2所示,包括:检测电阻201,限流电阻202,精确电流单元203,功率MOS(Metal-Oxide-Semiconductor,金属氧化物半导体)管204,OP(OperationalAmplifier,运算放大器)205及输入电压端206。
其中,所述OP205包括:正相输入端,反相输入端,输出端。
所述检测电阻201的一端与所述输入电压端206连接,另一端与所述OP205的正相输入端连接;所述检测电阻201设置有至少一档阻值,且所述检测电阻的阻值可被调整为所述至少一档阻值中的一档阻值。
需要说明的是,本发明各实施例中涉及的各种连接可以是元器件之间的直接连接或间接连接,包括不同器件之间通过第三方元件的耦合。例如,在图2中,检测电阻201与输入电压端206通过一个电容相连接。
具体的,检测电阻201可以通过开关设置多档电阻,且每档电阻对应此限流电路的一档限流电流。在确定出需要输出的限流电流后,可以将检测电阻调整为所述至少一档阻值中与需要输出的限流电流相对应的一档阻值。
需要说明的是,在此限流电路中,在不存在误差的情况下,限流电流可以通过公式:VLIM_IN-ILIM*RLIM=VLIM_IN-RSNS*IREF获取,其中,VLIM_IN表示限流电路的输入电压,ILIM表示限流电流,RLIM表示限流电阻,RSNS表示检测电阻,IREF表示精确基准电流。由上述公式可知,限流电流ILIM=RSNS*IREF/RLIM。由此公式可知,最终的限流电流值ILIM的精度取决于RLIM和RSNS的匹配以及IREF的精度。通常情况下,在大型PMU(PowerManagementUnit)电源管理单元)电路内具有精准的偏置电流作为IREF,或者,通过自身电路产生IREF时,都可相对容易的获取较高精度的IREF,因而忽略IREF的精度影响的情况下,限流电流值ILIM的精度主要取决于RLIM和RSNS的匹配。在限流电路中,限流电阻RLIM连接在输入电压与功率MOS管的源极之间,为了保证功率MOS管的正常工作,限流电阻RLIM取值不能变化。因此,为了实现限流电路可以输出多档限流电流,可以通过调整检测电阻RSNS的阻值来实现。即为,将检测电阻设置有至少一档电阻,且检测电阻的每档电阻与每档限流电流相对应。
所述限流电阻202的一端与所述输入电压端206连接,另一端与所述OP205的反相输入端连接。
具体的,限流电阻202的一端与电压入端206连接,且检测电阻201的一端也与输入电压端206连接,所以限流电阻202与检测电阻201并联。
进一步的,限流电阻202与检测电阻201的类型相同。例如,检测电阻为Rpoly的类型的电阻,则限流电阻也为Rpoly类型的电阻。
所述精确电流单元203,与所述检测电阻201的所述另一端连接,用于通过输出精确基准电流调整所述限流电阻202与所述检测电阻201之间的比例性误差。
具体的,精确电流单元203可以通过精确基准电流调整限流电路中的比例性误差。精确电流单元203与检测电阻201的另一端连接,即为,精确电流单元203与检测电阻201的连接所述OP205的正相输入端的一端连接。也就是说,检测电阻201的一端即与OP205的正相输入端的连接,又与精确电流单元203连接,所以精确电流单元203与OP205的正相输入端并联。
进一步的,精确基准电流可以为PMU电路内产生的精确偏置电流,也可由精确电流单元自身产生,本发明对此不做限制。
需要说明的是,在此限流电路中,主要有两个误差源,一个是由所述限流电路中电阻间的比例性误差,即为限流电阻与所述检测电阻之间的比例性误差,称为第一误差。第一误差可以通过精确基准电流调整。另一个是所述限流电路中的运算放大器OP的运放失调的误差,称为第二误差。此时,求取限流电流的公式为:ILIM=(IREF*K)*(1+ΔK)+VOS/RLIM其中,ILIM表示测试限流电流,(IREF*K)表示设定的限流电流,ΔK表示第一误差,VOS表示第二误差。通过上述公式,可以将第二误差通过第一误差表示出,所以在此限流电路中,可以通过精确基准电流将第一误差及第二误差调整,进而得到高精度的限流电流。
所述功率MOS管204,包括:栅极2041,源极2042和漏极2043。所述栅极2041与所述OP205的输出端连接。所述源极2042与所述限流电阻202的所述另一端连接。所述漏极2043输出与所述一档阻值相对应的限流电流。
进一步的,所述功率MOS管204的源极2042与所述OP205的反相输入端并联。
具体的,功率MOS管204的源极2042与所述限流电阻202的所述另一端连接,即为与所述限流电阻202的连接所述OP205的反相输入端的一端连接,也就是说,限流电阻202的一端即与OP205的反相输入端连接,又与功率MOS管204的源极2042连接。即为,OP205的反相输入端与功率MOS管204的源极2042并联。
进一步的,OP205的输出端与功率MOS管204栅极2041连接,从而可以形成一个负反馈的回路。
优选的,功率MOS管包括:P型功率MOS管。
所述输入电压端206,用于接收输入的电压。
具体的,当设备接入时,通过输入电压端206接收电压,从而触发整个限流电路其他单元工作。输入电压端206连接检测电阻201及限流电阻202的一端,即为,输入电压端206与检测电阻201及限流电阻202连接点连接。
本发明实施例提供了一种限流电路,限流电路包括:检测电阻,限流电阻,精确电流单元,功率MOS管,运算放大器OP及输入电压端。这样,在本发明中的限流电路中没有添加外置的电阻辅助,通过电路内部的各个单元产生相应的高精度的限流电流,从而降低了限流电路的成本,并减少了PCB的占板面积。进一步的,在此限流电路为多档位限流电路时,通过此限流电路可以将每个档位的不同校准位归一化,即所有档位只需要一组校准位。也就是说,在本限流电路中,可以通过精确电流单元提供的精确基准电流对限流电流中的比例性误差进行校准调整,获取一组校准位,通过此校准位可以对限流电路的不同档位的电流进行校准,从而使得限流电路产生高精度限流电路,进一步降低了限流电路的成本。
进一步的,如图3所示,上述限流电路还包括:第一电阻207,第二电阻208,第一电流源209,第二电流源210。
其中,所述检测电阻201的另一端通过所述第一电阻207与所述OP205的正相输入端连接。
具体的,第一电阻207的一端与检测电阻201的所述另一端连接,第一电阻207的另一端与OP205的正相输入端连接。
所述限流电阻202的另一端通过所述第二电阻208与所述OP205的反相输入端连接。
具体的,第二电阻208的一端与限流电阻202的另一端连接,第二电阻208的另一端与OP205的反相输入端连接。
进一步的,所述第一电阻207与所述第二电阻208为同类型电阻。
进一步的,所述第一电阻207,所述第二电阻208,所述检测电阻201,及所述限流电阻202均为同类型电阻,如均为Rploy型的电阻。
进一步的,所述第一电阻207与所述第二电阻208的阻值相等。
所述第一电流源209,耦合在所述第一电阻207与OP205的正相输入端之间,用于在所述OP的正相输入端电压与反相输入端电压间的失调电压大于0时,校准所述OP205的失调电压。
具体的,由于限流电路中包括OP205,在OP205的正相输入端与反相输入端存在大于0的失调电压时,即为,在OP205的正相输入端的电压大于反相输入端的电压而产生失调电压时,为了准确输出所需的限流电路,需对失调电压进行校准。此时,将第一电流源209与第一电阻207的与OP205的正相输入端连接的一端连接,也就是说,第一电流源209与OP205的正相输入端并联。
所述第二电流源210,耦合在所述第一电阻与OP的反相输入端之间,用于在所述OP的正相输入端电压与反相输入端电压间的失调电压小于0时,校准所述OP205的失调电压。
具体的,为了对OP205的正相输入端与反相输入端存在的小于0的失调电压进行校准,即为,对由于OP205的反相输入端的电压大于正相输入端的电压而产生的失调电压进行校准,将第二电流源210与第二电阻208的与OP205的反相输入端连接的一端连接,也就是说,第二电流源210与OP205的反相输入端并联。
进一步的,所述第一电流源209输入所述第一电阻207的电流的初始值可以为0毫安。所述第二电流源210输入所述第二电阻208的电流的初始值可以为0毫安。当然,所述第一电流源209输入所述第一电阻207的电流的初始值可以不为0毫安。所述第二电流源210输入所述第二电阻208的电流的初始值可以不为0毫安,此时所述第一电流源209输入所述第一电阻207的电流与所述第二电流源210输入所述第二电阻208的电流相等。
需要说明的是,此限流电路中的第二误差可以通过上述第一电流源及第二电流源进行调整,此时无需将第二误差用第一误差表示出。当然,也可以将第一误差通过第二误差表示,进而通过上述第一电流源及第二电流源进行调整。
本发明实施例提供了一种限流电路,限流电路包括:检测电阻,限流电阻,精确电流单元,功率MOS管,运算放大器OP及输入电压端。这样,在本发明中的限流电路中没有添加外置的电阻辅助,通过电路内部的各个单元产生相应的高精度的限流电流,从而降低了限流电路的成本,并减少了PCB的占板面积。进一步的,在此限流电路为多档位限流电路时,通过此限流电路可以将每个档位的不同校准位归一化,即所有档位只需要一组校准位。也就是说,在本限流电路中,可以通过精确电流单元提供的精确基准电流对限流电流中的比例性误差进行校准调整,通过第一电流源及第二电流源对限流电路中的失调电压进行校准调整,从而获取一组校准位,通过此校准位可以对限流电路的不同档位的电流进行校准,进而使得限流电路产生高精度限流电路,进一步降低了限流电路的成本。
本发明实施例提供了一种校准限流的方法,需要注意的是该方法并非真正意义上的方法,其仅描述了本实施例提供的限流电路的调试过程,所生成的修调码用于调整精确基准电流。如图4所示,所述校准限流的方法包括:
401、确定限流电流,并获取限流电路的测试限流电流。
其中,所述限流电路用于获取限流电流,包括:检测电阻,限流电阻,精确电流单元,功率MOS管,运算放大器OP及输入电压端。
具体的,在此限流电路中,在此限流电路中,有两个误差源,为第一误差及第二误差。其中,第一误差是指所述限流电阻与所述检测电阻之间的比例性误差。所述第二误差是指所述限流电路中的OP的运放失调的误差。此时,限流电流的求取公式可以是:ILIM=(IREF*K)*(1+ΔK)+VOS/RLIM,其中,ILIM表示测试限流电流,RLIM表示限流电阻,IREF*K表示设定的限流电流,ΔK表示第一误差,VOS表示第二误差。
在设定了限流电路的电流档后,IREF*K即可确定。将此限流电路通电,即为加入输入电压,使得限流电路输入测试限流电流。
402、根据所述限流电流及所述测试限流电流,确定所述限流电路的第一误差及第二误差。
具体的,可以根据公式ILIM=(IREF*K)*(1+ΔK)+VOS/RLIM,确定限流电路的第一误差及第二误差。
示例性的,将此限流电路分别设置在200毫安档及300毫安档,并获取测试限流电流,分别记录为I200,I300。通过公式:I200=200*(1+ΔK)+VOS/RLIM及公式I300=300(1+ΔK)+VOS/RLIM,可以获知第一误差为1+ΔK=(I300-I200)/100,第二误差为VOS/RLIM=I200-200*(I300-I200)/100=I200-2(I300-I200)=3I200-2I300。
403、通过所述限流电路,获取所述第一误差和第二误差的修调码。
其中,限流电路中的精确基准电流可以调整第一误差,所以可以通过限流电路的精确电流单元中的精确基准电流,获取所述第一误差和第二误差的修调码。
具体的,由于限流电路中的精确基准电流只能调整第一误差,所以调整第二误差时,可以将第二误差转换为第一误差,此时,具体的调整步骤如下所示:将第二误差转换为相应的第一误差;在所述OP的正相输入端与反相输入端的失调电压大于0的情况下,根据所述精确基准电流的支路个数及第一误差,确定所述第一误差的修调码,及第二误差的修调码;在所述OP的正相输入端与反相输入端的失调电压小于0的情况下,根据所述精确基准电流的支路个数及第一误差,确定第二误差的修调码;根据所述精确基准电流的支路个数及第一误差及所述第二误差的修调码,确定所述第一误差的修调码。
进一步的,根据所述精确基准电流的支路个数及第一误差,确定所述第一误差的修调码包括:
根据公式NRES=ΔK/(I1/N*I1)确定所述第一误差的修调码。其中,NRES表示第一误差的修调码,ΔK表示第一误差,I1表示精确基准电流每条支路中的电流,N表示精确基准电流的支路个数。
根据所述精确基准电流的支路个数及第一误差及所述第二误差的修调码,确定所述第一误差的修调码包括:
根据公式NRES=ΔK/(I1/N*I1)-NVOS确定所述第一误差的修调码。其中,所述NVOS表示第二误差的修调码。
具体的,将第二误差转换为相应的第一误差后,可以查看OP的正相输入端与反相输入端的失调电压,在失调电压大于0的情况下,可求取出调整第一误差所需的调节步数为:NRES=ΔK/1*100%/N。求取的调节步数为第一误差的修调码,并可求取出第二误差的修调码。
若所述OP的正相输入端与反相输入端的失调电压小于0的情况下,由于在调整第二误差时,需要调整OP的正相输入端的电流。由于调整OP的正相输入端电流时,对流过检测电阻RSNS的电流会产生影响,需将此影响消除,进而将在求取了第二误差的修调码情况下,第一误差的修调码为:NRES=ΔK/(I1/N*I1)-NVOS。
进一步的,所述限流电路还可包括:第一电阻,第二电阻,第一电流源,第二电流源。第一电流源及第二电流源可以调整第二误差,所以,所述通过所述限流电路,获取所述第一误差和第二误差的修调码可以包括:通过所述限流电路的第一电阻,第二电阻,第一电流源,第二电流源,获取所述第一误差和第二误差的修调码。
具体的,由于限流电路中的第一电流源及第二电流源只能调整第二误差,所以调整第一误差时,可以将第一误差转换为第二误差,此时,具体的调整步骤如下所示:将第一误差转换为相应的第二误差;在所述OP的正相输入端与反相输入端的失调电压大于0的情况下,将第二电流源的电流通过所述第二电阻,产生第二电压;根据所述第二误差及所述第二电压,确定所述第二误差的修调码,及第一误差的修调码;在所述OP的正相输入端与反相输入端的失调电压小于0的情况下,将所述第一电流源的电流通过所述第一电阻,产生第一电压;根据所述第二误差及所述第一电压,确定所述第二误差的修调码;根据所述第二误差及所述第一电压,及所述第二误差的修调码,确定所述第一误差的修调码。
进一步的,所述根据所述第二误差及所述第二电压,确定所述第二误差的修调码包括:根据公式NVOS=VOS/(I3*r3)确定所述第二误差的修调码。其中,NVOS表示第二误差的修调码,VOS表示第二误差,I3表示第二电流源的电流,r3表示第二电阻,I3*r3表示第二电压。
所述根据所述第二误差及所述第一电压,确定所述第二误差的修调码包括:根据公式NVOS=VOS/(I2*r2)确定所述第二误差的修调码,其中,I2表示第一电流源的电流,r2表示第一电阻,I2*r2表示第一电压。
所述根据所述第二误差及所述第一电压,及所述第二误差的修调码,确定所述第一误差的修调码包括:根据公式NRES=VOS/(I2*r2)-NVOS确定所述第一误差的修调码,其中,NRES表示第一误差的修调码。
需要说明的是,在上述方法中,每次调整的电流有第一电流源或第二电流源提供。
进一步的,在所述限流电路还可包括:第一电阻,第二电阻,第一电流源,第二电流源的情况下,所述通过所述限流电路,获取所述第一误差和第二误差的修调码还可以包括:通过所述限流电路的第一电阻,第二电阻,第一电流源,第二电流源及精确电流单元中的精确基准电流,获取所述第一误差和第二误差的修调码。
具体的,在限流电路还可包括:第一电阻,第二电阻,第一电流源,第二电流源的情况下,通过限流电路的精确电流单元中的精确基准电流,调整第一误差,获取第一误差的修调码。通过限流电路的第一电流源与第二电流源调整第二误差,获取第二误差的修调码。
其中,获取第一误差和第二误差的修调码的具体步骤为:在所述OP的正相电压大于反相电压的情况下,根据所述精确基准电流的支路个数及第一误差,确定所述第一误差的修调码;将第二电流源的电流通过所述第二电阻,产生第二电压;根据所述第二误差及所述第二电压,确定所述第二误差的修调码。
进一步的,根据所述精确基准电流的支路个数及第一误差,确定所述第一误差的修调码可以是:根据公式NRES=ΔK/(I1/N*I1)确定所述第一误差的修调码。根据所述第二误差及所述第二电压,确定所述第二误差的修调码可以是:根据公式NVOS=VOS/(I3*r3)确定所述第二误差的修调码。
在所述OP的正相输入端与反相输入端的失调电压小于0的情况下,将所述第一电流源的电流通过所述第一电阻,产生第一电压;根据所述第一误差及所述第一电压,确定所述第二误差的修调码;根据所述精确基准电流的支路个数及第一误差及所述第二误差的修调码,确定所述第一误差的修调码。
进一步的,根据所述第一误差及所述第一电压,确定所述第二误差的修调码包括:根据公式NVOS=VOS/(I2*r2)确定所述第二误差的修调码。根据所述精确基准电流的支路个数及第一误差及所述第二误差的修调码,确定所述第一误差的修调码包括:根据公式NRES=ΔK/(I1/N*I1)-NVOS确定所述第一误差的修调码。
需要说明的是,本发明实施例中,第一电阻的阻值,第二电阻的阻值,第一电流源的电流,第二电流源的电流,精确基准电流可以根据实际所需的限流电流的精度确定,本发明对此不做限制。
示例性的,第一电阻与第二电阻的阻值为800欧,I1表示精确基准电流每条支路中的电流为0.5微安,精确基准电流共有40条支路,第一电流源的电流I2为0.5微安,第二电流源的电流I3为0.5微安。在OP的正相输入端电压大于反相输入端电压时,第一误差的修调码NRES=ΔK/(I1/N*I1)=ΔK/(0.5微安/40*0.5微安)=ΔK/2.5%。第二误差的修调码NVOS=VOS/(I3*r3)=VOS/(0.5微安*800欧)=VOS/400微伏=VOS/0.4毫伏。在OP的反相输入端电压小于正相输入端电压时,即为在OP的正相输入端与反相输入端的失调电压大于0时,,第二误差的修调码NVOS=VOS/(I2*r2)=VOS/(0.5微安*800欧)=VOS/400微伏=VOS/0.4毫伏。第一误差的修调码NRES=ΔK/(I1/N*I1)-NVOS=ΔK/(0.5微安/40*0.5微安)-NVOS=ΔK/2.5%-NVOS。
404、记录所述第一误差和第二误差的修调码。
其中,可以将所述第一误差和第二误差的修调码在相应的校准位进行烧写操作。
具体的,将获取到的第一误差的修调码及第二误差的修调码在相应的校准位中进行烧写操作,将此第一误差的修调码及第二误差的修调码的信息写入。烧写完成后,再对各档位的限流阈值进行复测,若测试结果在规格范围内,则修调成功,精确基准电流可以满足对比例性误差的精确调整。
本发明实施例提供了一种校准限流的方法,确定出限流电流后,通过限流电路获取到相应的测试限流电流,其中,限流电路包括:检测电阻,限流电阻,精确电流单元,功率MOS管,OP及输入电压端。并根据确定出的限流电流及获取的测试限流电流,确定出第一误差及第二误差。通过此限流电流中的精确电流单元中的精确基准电流和/或第一电流源、第二电流源,获取到第一误差的修调码,第二误差的修调码,并记录此修调码。这样,在本发明中的限流电路中没有添加外置的电阻辅助,通过电路内部的各个单元产生相应的高精度的限流电流,从而降低了限流电路的成本,并减少了PCB的占板面积。进一步的,在此限流电路为多档位限流电路时,通过此限流电路可以将每个档位的不同校准位归一化,即所有档位只需要一组校准位。也就是说,在本限流电路中,可以通过精确电流单元提供的精确基准电流对限流电流中的比例性误差进行校准调整,通过第一电流源及第二电流源对限流电路中的失调电压进行校准调整,从而获取一组校准位,通过此校准位可以对限流电路的不同档位的电流进行校准,进而使得限流电路产生高精度限流电路,进一步降低了限流电路的成本。
本发明实施例提供了一种限流装置,如图5所示,包括:处理单元501,及限流电路502。
其中,所述处理单元501,用于调整所述检测电阻的阻值至所述至少一档阻值中的所述一档阻值。
具体的,在确定出所述限流装置需要输出的限流电流后,处理单元501可以将限流电路502中的检测电阻的阻值调整为与需要输出的限流电流相对应的一档阻值。
所述限流电路502为上述实施例所述的限流电路。
本发明实施例提供了一种限流电路、装置及校准限流的方法,限流电路包括:检测电阻,限流电阻,精确电流单元,功率MOS管,运算放大器OP及输入电压端。这样,在本发明中的限流电路中没有添加外置的电阻辅助,通过电路内部的各个单元产生相应的高精度的限流电流,从而降低了限流电路的成本,并减少了PCB的占板面积。进一步的,在此限流电路为多档位限流电路时,通过此限流电路可以将每个档位的不同校准位归一化,即所有档位只需要一组校准位。也就是说,在本限流电路中,可以通过精确电流单元提供的精确基准电流对限流电流中的比例性误差进行校准调整,通过第一电流源及第二电流源对限流电路中的失调电压进行校准调整,从而获取一组校准位,通过此校准位可以对限流电路的不同档位的电流进行校准,进而使得限流电路产生高精度限流电路,进一步降低了限流电路的成本。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种限流电路,其特征在于,包括:检测电阻,限流电阻,精确电流单元,功率金属氧化物半导体MOS管,运算放大器OP及输入电压端;其中,所述OP包括:正相输入端,反相输入端,输出端;
所述输入电压端,用于接收输入的电压;
所述检测电阻的一端与所述输入电压端连接,另一端与所述OP的正相输入端连接;所述检测电阻设置有至少一档阻值,且所述检测电阻的阻值可被调整为所述至少一档阻值中的一档阻值;
所述限流电阻的一端与所述输入电压端连接,另一端与所述OP的反相输入端连接;
所述精确电流单元,与所述检测电阻的所述另一端连接,用于通过输出精确基准电流调整所述限流电阻与所述检测电阻之间的比例性误差;
所述功率金属氧化物半导体MOS管,包括:栅极,源极和漏极;所述栅极与所述OP的输出端连接;所述源极与所述限流电阻的所述另一端连接,所述漏极输出与所述一档阻值相对应的限流电流;
所述限流电路还包括:第一电阻,第二电阻,第一电流源,第二电流源;其中,
所述检测电阻的另一端通过所述第一电阻与所述OP的正相输入端连接;
所述限流电阻的另一端通过所述第二电阻与所述OP的反相输入端连接;
所述第一电流源,耦合在所述第一电阻与OP的正相输入端之间,用于在所述OP的正相输入端电压与反相输入端电压间的失调电压大于0时,校准所述OP的失调电压;
所述第二电流源,耦合在所述第一电阻与OP的反相输入端之间,用于在所述OP的正相输入端电压与反相输入端电压间的失调电压小于0时,校准所述OP的失调电压。
2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述检测电阻与所述限流电阻的类型相同。
3.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第一电阻与所述第二电阻为同类型电阻。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电路,其特征在于,
所述第一电阻与所述第二电阻的阻值相等。
5.根据权利要求1-3任一项所述的电路,其特征在于,所述第一电流源输入所述第一电阻的电流的初始值为0毫安;所述第二电流源输入所述第二电阻的电流的初始值为0毫安。
6.根据权利要求1-3任一项所述的电路,其特征在于,
所述第一电流源输入所述第一电阻的电流的初始值为非0毫安;所述第二电流源输入所述第二电阻的电流的初始值为非0毫安;且所述第一电流源输入所述第一电阻的电流与所述第二电流源输入所述第二电阻的电流相等。
7.根据权利要求1-3任一项所述的电路,其特征在于,所述第一电阻、所述第二电阻、所述检测电阻与所述限流电阻均为同类型电阻。
8.根据权利要求1-3任一项所述的电路,其特征在于,
所述功率金属氧化物半导体MOS管包括:P型功率金属氧化物半导体MOS管。
9.一种限流装置,其特征在于,包括:处理单元,及限流电路;其中,
所述处理单元,用于调整所述检测电阻的阻值至所述至少一档阻值中的所述一档阻值;
所述限流电路为权利要求1-8任一项所述的限流电路。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310369590.0A CN103455078B (zh) | 2013-08-22 | 2013-08-22 | 一种限流电路、装置 |
US14/446,015 US9306388B2 (en) | 2013-08-22 | 2014-07-29 | Current-limiting circuit and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310369590.0A CN103455078B (zh) | 2013-08-22 | 2013-08-22 | 一种限流电路、装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103455078A CN103455078A (zh) | 2013-12-18 |
CN103455078B true CN103455078B (zh) | 2015-12-02 |
Family
ID=49737564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310369590.0A Active CN103455078B (zh) | 2013-08-22 | 2013-08-22 | 一种限流电路、装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9306388B2 (zh) |
CN (1) | CN103455078B (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105510654A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-04-20 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 消除开关导通电阻对输出电流影响的恒流输出电路 |
CN109309381B (zh) * | 2017-07-27 | 2020-02-28 | 炬芯(珠海)科技有限公司 | 限流电路及限流方法 |
CN109901649B (zh) * | 2017-12-08 | 2024-03-26 | 上海力声特医学科技有限公司 | 限流电路、耳蜗植入体、及电子耳蜗 |
CN109905102B (zh) * | 2017-12-08 | 2024-07-23 | 上海力声特医学科技有限公司 | 脉冲宽度控制电路、耳蜗植入体、及电子耳蜗 |
CN109960304B (zh) * | 2017-12-23 | 2024-02-06 | 景昱医疗科技(苏州)股份有限公司 | 温度检测电路及使用其的植入式医疗装置 |
CN109831092A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-05-31 | 杭州芯声智能科技有限公司 | 一种限流电路 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1398454A (zh) * | 2000-02-11 | 2003-02-19 | 先进模拟科技公司 | 具有快速瞬态响应的限流开关 |
CN102591832A (zh) * | 2011-01-12 | 2012-07-18 | 深圳艾科创新微电子有限公司 | 一种通用串行总线限流电路和方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3984755A (en) * | 1975-12-02 | 1976-10-05 | General Motors Corporation | Voltage regulator |
US4075546A (en) * | 1976-08-18 | 1978-02-21 | Alfred William Barber | Regulated power supply with combined series and shunt regulating transistors |
US5670829A (en) | 1995-03-20 | 1997-09-23 | Motorola, Inc. | Precision current limit circuit |
JP2002091584A (ja) * | 2000-09-19 | 2002-03-29 | Rohm Co Ltd | 電気機器 |
US7015680B2 (en) * | 2004-06-10 | 2006-03-21 | Micrel, Incorporated | Current-limiting circuitry |
US7304462B2 (en) * | 2005-02-02 | 2007-12-04 | Power-One, Inc. | Compensated droop method for paralleling of power supplies (C-droop method) |
US20080204958A1 (en) * | 2007-02-27 | 2008-08-28 | Intersil Americas Inc. | Back-current protection circuit |
US7791854B2 (en) * | 2007-09-05 | 2010-09-07 | Nuvoton Technology Corporation | Current limit protection apparatus and method for current limit protection |
US7728655B2 (en) | 2008-10-10 | 2010-06-01 | Alpha & Omega Semiconductor, Inc. | Current limiting load switch with dynamically generated tracking reference voltage |
-
2013
- 2013-08-22 CN CN201310369590.0A patent/CN103455078B/zh active Active
-
2014
- 2014-07-29 US US14/446,015 patent/US9306388B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1398454A (zh) * | 2000-02-11 | 2003-02-19 | 先进模拟科技公司 | 具有快速瞬态响应的限流开关 |
CN102591832A (zh) * | 2011-01-12 | 2012-07-18 | 深圳艾科创新微电子有限公司 | 一种通用串行总线限流电路和方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9306388B2 (en) | 2016-04-05 |
US20150055264A1 (en) | 2015-02-26 |
CN103455078A (zh) | 2013-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103455078B (zh) | 一种限流电路、装置 | |
US10268226B1 (en) | Voltage generating device and calibrating method thereof | |
CN103529297A (zh) | 阻抗测试装置 | |
US7545137B1 (en) | Current detecting circuit | |
CN105223411A (zh) | 过电流检测电路及电源供应*** | |
TW201303544A (zh) | 電壓調節器 | |
US7710788B2 (en) | Flash memory device and method of testing a flash memory device | |
CN103424601A (zh) | 一种电压检测电路 | |
CN105467193A (zh) | 电压检测电路 | |
US7969176B2 (en) | Voltage margin test device | |
CN114499521A (zh) | 信号校准方法、装置、计算机设备及存储介质 | |
CN106959718A (zh) | 调节器 | |
US10297558B1 (en) | Trimming method, trimming circuity, and trimming system for integrated circuit with memory usage reduction | |
TW201602593A (zh) | 電壓偵測電路 | |
US9236863B2 (en) | Compensated impedance calibration circuit | |
JP2008244729A (ja) | 終端抵抗調整方法および終端抵抗調整回路 | |
CN112865229A (zh) | 一种充电保护电路及无线耳机 | |
CN104135275A (zh) | 一种信号隔离器以及调试信号隔离器的方法 | |
CN207832882U (zh) | 一种高精度计量用电和漏电值的集成电路 | |
JP6685196B2 (ja) | 電圧検出回路 | |
CN113311211B (zh) | 一种提高电源电压检测精准度的版图连接方法 | |
CN220795341U (zh) | 一种用于存储芯片的基准电压测量装置及存储芯片 | |
CN218035438U (zh) | 一种热敏电阻误差校准电路及校准设备 | |
CN113167822B (zh) | 电子装置间的联接的自动检测装置 | |
CN208797555U (zh) | 过电流保护电路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |