基于集成电路的供电过流保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种过流保护电路，更具体的涉及一种基于集成电路的供电过流保护电路。
【背景技术】
[0002]随着半导体集成电路技术的不断发展，新颖的制造技术支持着更小的特征尺寸，更复杂的器件结构在半导体芯片中出现。现代电子设备的元器件密度、工作速度、集成电路规模的逐渐增加，以及应用环境越来越复杂，不可避免的会带来一些负面的影响。集成电路作为电子设备的关键器件，对其工作性能的可靠性提出了更高的要求。一般情况下，集成电路发生故障后，其供电电流会突然增加。故障的原因有如下几种:1、外部环境的电磁干扰；
2、上电瞬间的电流尖峰干扰；3、静电放电(ESD)干扰等。而电流的激增可能会使集成电路的局部温度上升，造成不可恢复的损坏。
[0003]为解决上述问题，现有的集成电路供电过流保护方案主要有以下两种:第一种方案如图1a所示，供电电源UO为集成电路IC供电时，在供电电路中接入PTC热敏电阻RO，利用PTC热敏电阻RO的正温度系数特性起到保护作用，若供电电流变大，PTC热敏电阻RO的阻值也随之变大，进而起到限流作用；第二中方案如图1b所示，供电电源UO为集成电路IC供电时，在供电电路中接入电流检测电阻RS，并通过运算放大器Ul监控电流检测电阻RS的电压，然后通过比较器U2比较运算放大器Ul的输出以及稳压管DZ设置的电压并根据比较结果导通或切断供电电流，具体的，当供电电流增大到一定程度时，比较器U2自动输出驱动信号使开关管闭合，停止给集成电路供电，进而实现过流保护。上述第一种方案电路结构简单，能起到一定的保护作用，但可靠性不高，当集成电路受到干扰而导致供电电流突增时，PTC热敏电阻发热比较慢，可能在其阻值变大之前，集成电路已经受到损害，且PTC热敏电阻并没有完全切断供电电路，可能会为损坏集成电路埋下隐患；而第二种方案虽然电流检测精度高，检测速度快且能自动切断供电电流，但其所需的元器件比较多，成本较高，且比较器的动作快，容易受到干扰而出现误动作。
[0004]因此，急需一种基于集成电路的供电过流保护电路来克服上述缺陷。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种基于集成电路的供电过流保护电路，以提高供电保护电路的可靠性，且减少使用的元件，降低成本，并降低误操作的几率。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于集成电路的供电过流保护电路，包括依次电连接的电流检测电路、控制芯片以及开关电路，所述电流检测电路的输入端与供电电源连接，所述开关电路的输出端与集成电路连接，所述电流检测电路检测所述供电电流是否异常并将检测结果输出至所述控制芯片，所述控制芯片根据所述检测结果输出高低电平以打开或关闭所述开关电路进而导通或切断所述供电电源对所述集成电路的供电。
[0007]与现有技术相比，本实用新型基于集成电路的供电过流保护电路包括依次电连接的电流检测电路、控制芯片以及开关电路，其中电流检测电路的输入端与供电电源连接，开关电路的输出端与集成电路连接，工作时，电流检测电路检测供电电流是否异常并将检测结果输出至控制芯片，当检测结果为高电平时，控制芯片输出高电平而关闭开关电路，此时切断供电电源，反之，当检测结果为低电平时，控制芯片输出低电平而打开开关电路，此时供电电源为集成电路供电，而通过设置开关电路，提高了保护电路的可靠性，同时通过控制芯片代替现有技术中的运算放大器、稳压管以及比较器等，减少了所需元件的数量，降低了成本，且控制芯片相对于运算放大器的灵敏度较低，能有效降低误动作的几率。
[0008]较佳地，所述电流检测电路包括电流检测电阻Rl和三极管Q1，所述电流检测电阻Rl的一端与所述供电电源以及所述三极管Ql的发射极连接，所述电流检测电阻Rl的另一端与所述开关电路以及所述三极管Ql的基极连接，所述三极管Ql的集电极与所述控制芯片的输入脚连接。
[0009]较佳地，所述开关电路为MOS管开关电路。
[0010]较佳地，所述MOS管开关电路包括MOS管Q2、电阻R2以及电阻R3，所述电阻R2的一端与所述控制芯片的输出脚连接，所述电阻R2的另一端与所述电阻R3的一端以及所述MOS管Q2的栅极连接，所述电阻R3的另一端与所述MOS管Q2的源极连接，所述MOS管Q2的漏极与所述集成电路连接，所述控制芯片输出低电平时所述MOS管Q2导通且所述控制芯片输出高电平时所述MOS管Q2截止。
[0011]较佳地，所述控制芯片为单片机MC9S08DZ60MLH，所述单片机MC9S08DZ60MLH的脚I为输入脚，所述单片机MC9S08DZ60MLH的脚48为输出脚。
[0012]较佳地，所述基于集成电路的供电过流保护电路还包括滤波电路，所述滤波电路与所述电流检测电路的输出端连接以降低干扰信号对所述检测结果的影响。
[0013]较佳地，所述滤波电路包括电阻R4和电容Cl，所述电阻R4连接于所述电流检测电路以及所述控制芯片之间，所述控制芯片的输入脚与所述电容Cl的一端连接，所述电容Cl的另一端接地。
[0014]通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。
【附图说明】
[0015]图1a为现有技术中第一种集成电路供电过流保护方案的电路图。
[0016]图1b为现有技术中第二种集成电路供电过流保护方案的电路图。
[0017]图2为本实用新型基于集成电路的供电过流保护电路的结构框图。
[0018]图3为图2中基于集成电路的供电过流保护电路一实施例的电路图。
[0019]图4为本实用新型基于集成电路的供电过流保护电路另一实施例的电路图。
[0020]图5为供电电流、控制芯片的输入信号与输出信号之间的时序图。
【具体实施方式】
[0021]现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。本实用新型提供了一种基于集成电路的供电过流保护电路，其通过设置开关电路提高了保护电路的可靠性，同时通过控制芯片代替现有技术中的运算放大器、稳压管以及比较器等，减少了所需元件的数量，降低了成本，且控制芯片相对于运算放大器的灵敏度较低，能有效降低误动作的几率。
[0022]请参考图2，本实用新型基于集成电路的供电过流保护电路100包括依次电连接的电流检测电路12、控制芯片14以及开关电路16，电流检测电路12的输入端与供电电源10的正输出连接，开关电路16的输出端与集成电路18连接，电流检测电路12检测电路中的供电电流是否异常并将检测结果输出至控制芯片14，控制芯片14根据检测结果输出高低电平以导通或截止开关电路16进而导通或切断供电电源10对集成电路18的供电。
[0023]再请参考图3，电流检测电路12包括电流检测电阻Rl和三极管Ql，三极管Ql为PNP型三极管，电流检测电阻Rl的一端与供电电源10以及三极管Ql的发射极连接，电流检测电阻Rl的另一端与开关电路16以及三极管Ql的基极连接，三极管Ql的集电极与控制芯片14的输入脚连接，即三极管Ql的基极与发射极之间的电压为电流检测电阻Rl两端的电压。本实施例中控制芯片14为单片机MC9S08DZ60MLH，单片机MC9S08DZ60MLH的脚I为输入脚，单片机MC9S08DZ60MLH的脚48为输出脚，此外，单片机MC9S08DZ60MLH正常工作时还存在时钟电路、输入电压以及接地等连接关系(具体参见图3)。开关电路16为MOS管开关电路，通过MOS管控制对供电电流10的导通与否，具体的，本实施例中MOS管开关电路包括MOS管Q2、电阻R2以及电阻R3，MOS管Q2为P型场效应管，电阻R2的一端与控制芯片14的输出脚连接，电阻R