一种电流检测电路、功率开关芯片及开关电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于集成电路领域，尤其涉及一种电流检测电路、功率开关芯片及开关电源。
【背景技术】
[0002]随着集成电路的飞速发展，功率开关芯片以及开关电源被应用到各个领域。图1为传统的基于BUCK拓扑的开关电源应用方案，其中VDD为功率开关芯片的供电管脚，GND为功率开关芯片的接地管脚，DRAIN为功率开关芯片内部集成的功率开关MOS管的漏极管脚，CS为功率开关芯片的电流检测管脚连接芯片内部集成的功率开关MOS管的源极，芯片内部集成的功率开关MOS的栅极接收接控制器输出的控制信号，VIN和VOUT分别为开关电源系统的输入和输出端。
[0003]可以看出，传统方案中的功率开关芯片需要至少四个管脚的封装，因此无法采用散热效果优秀而且性价比高的T0252或T092工艺的封装，芯片封装的灵活性和可靠性都大大地降低了。
【发明内容】
[0004]本发明实施例的目的在于提供一种电流检测电路，旨在解决现有功率开关芯片需要至少四个管脚的封装，灵活性和可靠性差的问题。
[0005]本发明实施例是这样实现的，一种电流检测电路，与控制单元和基准单元连接，所述电路包括:
[0006]电平转移单元，用于根据基准电压和基准电流实现电平转移，并从接地端提取采样信号，所述电平转移单元的输入端为所述电路的电源端与供电电压连接，所述电平转移单元的电压驱动端与所述基准单元的基准电压输出端连接，所述电平转移单元的第一、第二输出端分别与所述基准单元的第一、第二基准电流输出端连接；
[0007]阈值稳压单元，用于根据控制开启信号生成比较电压，并避免功率开关开启时供电电压波动影响比较电压稳定，所述阈值稳压单元的输入端与所述电平转移单元的第一输出端连接，所述阈值稳压单元的控制端与所述控制单元的开启输出端连接；
[0008]电流检测单元，用于将所述采样信号与所述比较电压比较，生成检测结果，所述电流检测单元的检测端与所述电平转移单元的第二输出端连接，所述电流检测单元的参考端与所述阈值稳压单元的输出端连接；
[0009]前沿消隐单元，用于根据前沿消隐控制信号生成控制关闭信号以控制功率开关关断，并屏蔽由于功率开关开启瞬间产生的电压尖峰对电路逻辑的干扰，所述前沿消隐单元的输入端与所述电流检测单元的输出端连接，所述前沿消隐单元的输出端为所述电路的输出端直接或间接与功率开关的控制端连接，所述前沿消隐单元的控制端与所述控制单元的消隐输出端连接；
[0010]所述基准电压和所述基准电流由所述基准单元提供；
[0011]所述控制开启信号和所述前沿消隐控制信号由所述控制单元提供。
[0012]本发明实施例的另一目的在于，提供一种采样上述功率开关的电流检测电路的功率开关芯片，所述芯片具有三个封装引脚，分别为电源引脚、接地引脚和功率开关的漏极引脚，所述芯片内部还包括:
[0013]基准单元、控制单元、触发器、栅极驱动单元和功率开关；
[0014]所述功率开关的电流检测电路的电源端与所述芯片的电源引脚连接，所述功率开关的电流检测电路的输出端与所述触发器的第二输入端(S)连接，所述触发器的第一输入端(R)与所述控制单元的开启输出端连接，所述触发器的输出端与所述栅极驱动单元的输入端连接，所述栅极驱动单元的输出端与所述功率开关的控制端连接，所述功率开关的输入端与所述芯片的功率开关的漏极引脚连接，所述功率开关的输出端与所述芯片的接地引脚连接。
[0015]本发明实施例的另一目的在于，提供一种采用上述功率开关芯片的开关电源，所述开关电源还包括:
[0016]电阻R1、电阻R2、电容Cl、电容C2、二极管Dl和电感LI ；
[0017]所述二极管Dl的阴极为所述开关电源的一输入端同时与所述电容C2的一端和所述电阻R2的一端连接，所述二极管Dl的阳极同时与所述电感LI的一端和所述功率开关芯片的功率开关漏极引脚连接，所述功率开关芯片的电源引脚与所述电容Cl的一端连接，所述电容Cl的另一端为所述开关电源的另一输入端与所述电阻Rl的一端连接，所述电阻Rl的另一端与所述功率开关芯片的接地引脚同时接地，所述电感LI的另一端同时与所述电容C2的另一端和所述电阻R2的另一端连接，所述电阻R2的两端为所述开关电源的两输出端。
[0018]本发明实施例通过接地引脚获取电流检测的采样信号，从而使功率开关芯片节省了传统的CS管脚，可以使用T0252、T092等三个管脚的封装体，从而提高了芯片的封装灵活性，加强了芯片的散热，提高了电源系统的效率以及寿命，并且系统的可靠性也得到了提升。
【附图说明】
[0019]图1为传统的基于BUCK拓扑的开关电源应用原理图；
[0020]图2为本发明实施例提供的功率开关的电流检测电路的结构图；
[0021]图3为本发明实施例提供的功率开关的电流检测电路的示例电路结构图；
[0022]图4为本发明实施例提供的功率开关的电流检测电路的信号波形图；
[0023]图5为本发明实施例提供的功率开关芯片的结构图；
[0024]图6为本发明实施例提供的开关电源的结构图。
【具体实施方式】
[0025]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0026]本发明实施例通过接地引脚获取电流检测的采样信号，从而使功率开关芯片节省了传统的CS管脚，可以使用T0252、T092等三个管脚的封装体，从而提高了芯片的封装灵活性，加强了芯片的散热，提高了电源系统的效率以及寿命，并且系统的可靠性也得到了提升。
[0027]以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述:
[0028]图2示出了本发明实施例提供的功率开关的电流检测电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。
[0029]作为本发明一实施例，该功率开关的电流检测电路I可以应用于任何功率开关电路中，该功率开关的电流检测电路I与外部控制单元2和基准单元3连接，包括:
[0030]电平转移单元11，用于根据基准电压Vr和基准电流I1、12实现电平转移，并从接地端提取采样信号，电平转移单元11的输入端为功率开关的电流检测电路I的电源端与供电电压VDD连接，电平转移单元11的电压驱动端与基准单元3的基准电压输出端连接，电平转移单元11的第一、第二输出端分别与基准单元3的第一、第二基准电流输出端连接；
[0031]阈值稳压单元12，用于根据控制开启信号Tl生成比较电压，并避免功率开关开启时供电电压VDD波动影响比较电压稳定，阈值稳压单元12的输入端与电平转移单元11的第一输出端连接，阈值稳压单元12的控制端与控制单元2的开启输出端连接；
[0032]电流检测单元13，用于将采样信号与比较电压比较，生成检测结果，电流检测单元13的检测端与电平转移单元11的第二输出端连接，电流检测单元13的参考端与阈值稳压单元12的输出端连接；
[0033]前沿消隐单元14，用于根据前沿消隐控制信号LEB生成控制关闭信号T2以控制功率开关关断，并屏蔽由于功率开关开启瞬间产生的电压尖峰对电路逻辑的干扰，前沿消隐单元14的输入端与电流检测单元13的输出端连接，前沿消隐单元14的输出端为功率开关的电流检测电路I的输出端直接或间接与功率开关的控制端连接，前沿消隐单元14的控制端与控制单元2的消隐输出端连接；
[0034]在本发明实施例中，基准电压Vr和基准电流I1、12由基准单元3提供。控制