功率开关芯片、对其输出端状态检测的方法及电子设备与流程

本申请涉及电气控制领域，尤其涉及一种功率开关芯片、对其输出端状态检测的方法及电子设备。

背景技术：

1、功率开关芯片常常用于控制向负载提供电源的通路。在实际应用中功率开关芯片的输出端可能存在着各种不同的问题，例如负载开路，功率开关芯片的输出端短接到电源。负载开路的情况下，由于功率开关芯片的输出端浮空因此电位处于不确定状态，功率开关芯片的输出端也有可能处在高电平的状态。因此无法甄别功率开关芯片的输出端出现了负载开路的问题还是输出端短接到电源的问题，从而无法有针对性的采取不同的应对处理方案。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的技术问题，本申请提出了一种功率开关芯片，包括功率晶体管，耦合在芯片的输入端和输出端之间，芯片的输入端配置为接收电源信号，芯片的输出端配置为向外部负载供电；比较单元，其第一输入端配置为接收第一阈值，其第二输入端耦合到芯片的输出端；控制单元，其输入端耦合到所述比较单元的输出端，并配置为产生控制信号；上拉支路，与所述功率晶体管并联耦合，配置为在所述控制信号的控制下向芯片的输出端提供上拉电流；其中，所述控制单元的第一控制端配置为接收使能信号，当使能信号失效时，所述功率晶体管断开；所述控制单元的第二控制端配置为接收监测信号，在所述使能信号失效后，所述控制单元在所述监测信号的控制下配置为产生有效的控制信号，并控制所述上拉支路的状态以决定是否向芯片的输出端提供上拉电流。

2、特别的，当所述监测信号出现失效并且失效时间长度处在预设的时间阈值范围内时，所述控制单元配置为产生有效的控制信号，所述上拉支路导通并且所述芯片的输出端提供上拉电流。

3、特别的，所述芯片还包括泄放支路，其耦合在所述芯片的输出端和地之间，配置为在所述使能信号的控制下对芯片的输出端执行下拉操作，其中当所述使能信号失效的时候，所述泄放支路导通，其中所述上拉支路的上拉强度大于所述泄放支路的下拉强度。

4、特别的，所述上拉支路包括彼此串联耦合的第一开关和第一电流源，所述控制信号有效时，所述第一开关闭合。

5、特别的，所述泄放支路包括彼此串联耦合的第二开关和泄放电阻，当所述使能信号失效时，所述第二开关闭合。

6、特别的，所述芯片还包括第一电压源，其耦合在所述芯片的输入端和所述比较单元的第一输入端之间，所述第一阈值为电源电压与所述第一电压源电压之差。

7、特别的，当所述监测信号出现失效的时间长度大于所述预设的时间阈值范围的上限时，则停止对芯片输出端的监测；或者当所述监测信号出现失效的时间长度小于所述预设的时间阈值范围的下限时，则忽略所述监测信号的失效时间段。

8、特别的，当所述使能信号失效后的第一预设时间后，在所述监测信号有效的情况下，芯片输出端信号大于等于所述第一阈值，则认为芯片输出端短接到了电源。

9、特别的，当所述上拉支路向芯片的输出端提供上拉电流后第二预设时间以后，芯片输出信号从小于所述第一阈值跳变到大于等于所述第一阈值，则认为外部负载开路；若输出端电压始终低于第一阈值，认为外部负载状况正常。

10、本申请还提供了一种对功率开关芯片输出端状态进行检测的方法，包括在功率开关芯片中的功率晶体管断开的情况下对芯片的输出端进行监测；如果在功率晶体管断开的第一预设时间后，且在没有向芯片输出端提供上拉电流的情况下，芯片输出端信号大于等于第一阈值，则认为芯片输出端短接到了电源；如果在向芯片输出端提供上拉电流后的第二预设时间后，芯片输出端信号从小于所述第一阈值跳变到大于等于所述第一阈值，则认为芯片输出端负载开路。

11、本申请还提供了一种电子设备，包括如前任一所述的芯片。

12、本申请通过有效的控制上拉电流的提供方式，从而为用户提供了准确区分功率开关芯片输出端存在的不同问题，并且有针对性的采取不同的应对措施的可能。

技术特征：

1.一种功率开关芯片，包括

2.如权利要求1所述的功率开关芯片，其中当所述监测信号出现失效并且失效时间长度处在预设的时间阈值范围内时，所述控制单元配置为产生有效的控制信号，所述上拉支路导通并且所述芯片的输出端提供上拉电流。

3.如权利要求1所述的功率开关芯片，还包括

4.如权利要求1所述的功率开关芯片，其中所述上拉支路包括彼此串联耦合的第一开关和第一电流源，所述控制信号有效时，所述第一开关闭合。

5.如权利要求1所述的功率开关芯片，其中所述泄放支路包括彼此串联耦合的第二开关和泄放电阻，当所述使能信号失效时，所述第二开关闭合。

6.如权利要求1所述的功率开关芯片,还包括第一电压源，其耦合在所述芯片的输入端和所述比较单元的第一输入端之间，所述第一阈值为电源电压与所述第一电压源电压之差。

7.如权利要求2所述的功率开关芯片，其中当所述监测信号出现失效的时间长度大于所述预设的时间阈值范围的上限时，则停止对芯片输出端的监测；或者当所述监测信号出现失效的时间长度小于所述预设的时间阈值范围的下限时，则忽略所述监测信号的失效时间段。

8.如权利要求1所述的功率开关芯片，其中当所述使能信号失效后的第一预设时间后，在所述监测信号有效的情况下，芯片输出端信号大于等于所述第一阈值，则认为芯片输出端短接到了电源。

9. 如权利要求1所述的功率开关芯片，其中当所述上拉支路向芯片的输出端提供上拉电流后的第二预设时间后，芯片输出信号从小于所述第一阈值跳变到大于等于所述第一阈值，则认为外部负载开路；若芯片输出端电压始终低于第一阈值，认为外部负载状况正常。

10. 一种对如权利要求1-9 中任一所述的功率开关芯片输出端状态进行检测的方法，包括

11.一种电子设备，包括如权利要求1-9中任一所述的功率开关芯片。

技术总结
本申请公开了一种功率开关芯片、对其输出端状态检测的方法及电子设备，所述芯片包括功率晶体管，比较单元，控制单元，上拉支路；其中，所述控制单元的第一控制端配置为接收使能信号，当使能信号失效时，所述功率晶体管断开；所述控制单元的第二控制端配置为接收监测信号，在所述使能信号失效后，其中，所述控制单元的第一控制端配置为接收使能信号，当使能信号失效时，所述功率晶体管断开；所述控制单元的第二控制端配置为接收监测信号，在所述使能信号失效后，所述控制单元在所述监测信号的控制下配置为产生控制信号，并控制所述上拉支路的状态以决定是否向芯片的输出端提供上拉电流。

技术研发人员：陈劲泉,李瑞,秦松
受保护的技术使用者：瓴芯电子科技（无锡）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1