一种负载保护模块及其电流检测电路与装置的制作方法

本技术涉及半导体测试领域，尤其涉及检流电路保护及负载检测技术。

背景技术：

1、当前，通信行业及消费电子行业发展迅速，市场对产品相关性能提出了更高的要求，极大推动了半导体器件小型化，集成化的发展进程，相应的，半导体器件的测试技术也需要更进一步的发展，整体趋势上，负载的功能越来越多，电流越来越大，功能越来越复杂，现有的检测负载和负载保护电路应对极端情况的能力有限，当外接电源发生短路、过载时，电压浪涌和电流浪涌就会对负载电路造成损坏，测试效率将会因此收到影响。

技术实现思路

1、基于此，本实用新型设计了一种针对负载的保护及检测装置，以应对负载出现极端情况下无法工作的情况，提高了系统的可靠性，提高了负载的检测效率。

2、为了达成上述目的，本说明书实施例提供以下技术方案：

3、本实用新型在第一方面提供了一种负载保护模块，包括：场效应管集成芯片、浪涌控制电容、压摆率调节电容组件、阈值调节电阻；

4、所述场效应管集成芯片具有过压保护、欠压保护和过流保护功能；所述浪涌控制电容一端连接于所述场效应管集成芯片输出端，另一端接地，用于实现所述场效应管集成芯片的过流保护功能；所述压摆率调节电容组件一端连接于所述场效应管集成芯片电压阈值设置引脚，另一端接地，用于调节所述场效应管集成芯片的输出压摆率；所述阈值调节电阻一端连接于所述场效应管集成芯片阈值设置引脚，另一端接地，用于调节所述场效应管集成芯片的过流保护阈值。

5、进一步的，所述浪涌控制电容由多个并联连接的电容器组成，所述多个电容器均一端连接所述场效应管集成芯片输出端，另一端接地。

6、进一步的，所述压摆率调节电容组件包括第一调节电容器、第二调节电容器和一个模拟开关，所述第一调节电容器一端连接于所述场效应管集成芯片电压阈值设置引脚，另一端连接于所述第二调节电容器，所述第二调节电容器另一端接地，所述模拟开关并联于所述第二调节电容器。

7、进一步的，所述阈值调节电阻包括第一调节电阻、第二调节电阻和一个模拟开关，所述第一调节电阻一端连接于所述场效应管集成芯片阈值设置引脚，另一端连接于所述第二调节电阻，所述第二调节电阻另一端接地，所述模拟开关并联于所述第二调节电阻。

8、优选的，所述场效应管集成芯片还具有可扩展阈值，所述可扩展阈值为过流阈值的两倍，作为发生严重过电流事件时的快速跳闸响应过流阈值。

9、优选的，所述场效应管集成芯片还集成有温度传感器，所述温度传感器可检测芯片温度，当温度超过所述场效应管集成芯片内部额定pn结温时，所述场效应管集成芯片关闭并保持闭锁状态，具有过热保护功能。

10、更优选的，所述场效应管集成芯片还具有冷却恢复功能，当所述场效应管集成芯片过热关闭后，所述场效应管集成芯片在温度降至额定pn结温后自动重启。

11、更进一步的，所述场效应管集成芯片还具有瞬态过流恢复功能，可在瞬态电流毛刺去除后重新打开内部功率晶体管，减小所述场效应管集成芯片的输出电压下降值。

12、本实用新型在第二方面提供了一种电流检测电路，包括：如上述方案中所述的任意一种负载保护模块、保险丝、滤波模块、检测模块、微控制器；

13、所述检测模块包括供电芯片、检流电阻、匹配电阻、电流检测放大器、adc，所述检流电阻一端作所述检测模块输入端连接于所述负载保护模块，所述供电芯片通过降压线路连接至所述检流电阻另一端，所述供电芯片给所述微控制器、所述电流检测放大器和所述adc供电，所述匹配电阻有两个检测引线，分别连接于所述检流电阻两端，所述匹配电阻输出端连接于所述电流检测放大器输入端，所述电流检测放大器输出端连接于所述adc输入端，所述adc输出端通过spi协议与所述微控制器连接。

14、所述微控制器mcu与所述负载保护模块之间通过gpio通道连接，所述保险丝两端分别连接被测接口与所述滤波模块输入端，所述滤波模块输出端连接于所述负载保护模块输入端，所述负载保护模块输出端连接于所述检测模块输入端。

15、进一步的，所述滤波模块包括第一滤波电容c1、第二滤波电容c2、第一滤波电感l1、第二滤波电感l2、第三滤波电感l3，所述第一滤波电感l1一端作所述滤波模块输入端，另一端与所述第三滤波电感l3一端连接，所述第三滤波电感l3另一端作所述滤波模块输出端，所述第一滤波电容c1一端连接于所述第一滤波电感l1与第三滤波电感l3之间，另一端与所述第二滤波电感l2一端连接，所述第二滤波电感l2另一端接地，所述第二滤波电容c2一端连接于所述滤波模块输出端，另一端连接于所述第一滤波电容c1与所述第二滤波电感l2之间并接地；

16、进一步的，上述电流检测电路还包括限流电阻与led，所述限流电阻一端连接于被测接口或所述保险丝与所述滤波模块之间，另一端连接于所述led，用于显示所述被测接口是否有电流输出。

17、本实用新型在第三方面提供了一种负载保护及检测装置，包括：上述方案中所述的任意一种电流检测电路和封装壳体。

18、基于上述设计，本实用新型的有益效果是：

19、第一，本实用新型通过场效应管集成芯片和外围器件设计，在实现了过压保护、欠压保护和过流保护功能的基础上，对更复杂的负载工作情况也有了应对手段，通过场效应管集成芯片的过压保护阈值设置方法，结合电容调节方法实现了输出压摆率的可调。

20、第二，本实用新型通过场效应管集成芯片的过流阈值设置方法，结合电容扩充方法，可以防止更极端的浪涌电流对浪涌控制电容的冲击，在电容部分受损的情况下仍可保证负载正常工作，此外，扩充的电容器可以进一步抑制来自输入电源的高频干扰，提高系统的抗干扰性能。

21、第三，本实用新型通过使用具有过热保护功能和自启动功能的场效应管集成芯片，提高了负载检测电路的过载工作性能，在芯片过热的测试场景下，避免了重复启动测试负载的操作流程，测试效率大大提升。

22、第四，本实用新型通过滤波模块设计提高了负载抗干扰新能，具体来说，两个电容和三个电感组成的lc滤波电路可以提供更陡峭的滤波特性和更高的选择性，也就是说，在截止频率附近，可以更好地过滤掉不需要的高频分量，同时保留所需的低频信号，进一步提高了电流测试的准确度。

23、第五，本实用新型的微控制器mcu可控制负载保护模块中的压摆率调节电容和阈值调节电阻，可以灵活调整负载保护模块的参数，以应对不同的测试需求。

技术特征：

1.一种负载保护模块，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的负载保护模块，其特征在于，

3.如权利要求1所述的负载保护模块，其特征在于，

4.如权利要求1所述的负载保护模块，其特征在于，

5.如权利要求1-4中任意一项所述的负载保护模块，其特征在于，

6.如权利要求1-4中任意一项所述的负载保护模块，其特征在于，

7.如权利要求6所述的负载保护模块，其特征在于，

8.如权利要求1-4中任意一项所述的负载保护模块，其特征在于，

9.一种电流检测电路，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述的电流检测电路，其特征在于，

11.如权利要求9所述的电流检测电路，其特征在于，还包括：

12.一种负载保护及检测装置，其特征在于，包括：

技术总结
本申请提供一种负载保护模块及其电流检测电路与装置，包括保险丝、滤波模块、负载保护模块、检测模块、微控制器，其中负载保护模块包括场效应管集成芯片、浪涌控制电容、压摆率调节电容组件、阈值调节电阻，所述场效应管集成芯片具有过压保护、欠压保护和过流保护功能，所述微控制器可根据检测模块数据控制所述负载保护模块，调整负载保护参数，以应对更加极端的电流电压浪涌，并通过保险丝、滤波模块来提高系统抗干扰能力与稳定性，高度集成化可简化芯片测试流程。

技术研发人员：申鹏飞,罗雄科,杨磊,尤艳宏
受保护的技术使用者：西安泽荃半导体科技有限公司
技术研发日：20230423
技术公布日：2024/1/14