阅读说明：本技术 一种外置普通电阻功率mosfet控制方法及控制器 (External common resistance power MOSFET control method and controller ) 是由 刘若曦 田泽 郎静 邵刚 邓广真 陈智 李潇 于 2020-12-05 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种外置普通电阻功率MOSFET控制方法及控制器。本发明的方法包括以下步骤：1)检测功率MOSFET的功率管源漏两端的电压；2)计算出功率MOSFET的功率管的源漏电压差；3)通过内部电流基准输出电流至外部低温漂普通电阻,从而转化为基准电压；4)通过比较基准电压同功率MOSFET的功率管源漏之间的压差,从而判断功率MOSFET的功率管所处状态；5)通过设置不同阻值的电阻,实现对不同功率的功率MOSFET的功率管的控制。本发明具有缩小功率MOSFET控制电路面积的优点。(The invention relates to a control method and a controller of an external common resistance power MOSFET. The method of the invention comprises the following steps: 1) detecting the voltage at the source and drain ends of a power tube of a power MOSFET; 2) calculating the source-drain voltage difference of a power tube of the power MOSFET; 3) outputting current to an external low-temperature drift common resistor through an internal current reference so as to convert the current into reference voltage; 4) comparing the reference voltage with the voltage difference between the source and the drain of the power tube of the power MOSFET so as to judge the state of the power tube of the power MOSFET; 5) the power MOSFET power tube with different powers is controlled by setting resistors with different resistance values. The invention has the advantage of reducing the area of the power MOSFET control circuit.)

一种外置普通电阻功率MOSFET控制方法及控制器

技术领域

本发明涉及航空、航海和航天等领域，尤其涉及一种外置普通电阻功率MOSFET控制方法及控制器。

背景技术

现有技术中，功率MOSFET(MOS晶体管)是采用很小电阻的电流采样电阻串联在负载端，从而实现对功率管支路的电流监测。采用电流采样电阻虽然可精确测量功率管负载支路的电流大小，进而检测功率，但是在一些需要大功率MOSFET的电路中，需要选择耐受大电流的电流采样电阻，这类采样电阻往往体积过大，通常也需要外加散热器件，造成成品体积过大的缺点。

发明内容

本发明为解决背景技术中存在的上述技术问题，而提供一种外置普通电阻功率MOSFET控制方法及控制器，对功率MOSFET的功率管源漏两端求差，判断外置功率MOSFET的功率管的工作状态，对功率MOSFET进行控制，具有缩小功率MOSFET控制电路面积的优点。

本发明的技术解决方案是：本发明为一种外置普通电阻功率MOSFET控制方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：

1)检测功率MOSFET的功率管源漏两端的电压；

2)计算出功率MOSFET的功率管的源漏电压差；

3)通过内部电流基准输出电流至外部低温漂普通电阻，从而转化为基准电压；

4)通过比较基准电压同功率MOSFET的功率管源漏之间的压差，从而判断功率MOSFET的功率管所处状态；

5)通过设置不同阻值的电阻，实现对不同功率的功率MOSFET的功率管的控制。

优选的，步骤4)中电压差大于阈值时可判断为负载短路，电压差小于阈值时可判断为负载开路。

一种实现上述的外置普通电阻功率MOSFET控制方法的控制器，所述控制器包括功率管，电压源、电荷泵升压电路和逻辑控制单元，电压源、电荷泵升压电路分别接入功率管，逻辑控制单元接电荷泵升压电路，其特殊之处在于：所述控制器还包括电压检测单元、减法器、比较器、固定电流源和控制电阻Rctrl，功率管的源端和漏端通过减法器接入比较器的正输入端，比较器的负输入端接固定电流源和控制电阻Rctrl，比较器的输出端接逻辑控制单元，电压检测单元接逻辑控制单元。

优选的，电压源接入减法器。

本发明提供的外置普通电阻功率MOSFET控制方法及控制器，在现有的功率MOSFET控制电路中增加电压检测单元、减法器、比较器、固定电流源和控制电阻Rctrl，通过采样外置功率MOSFET的源漏电压差，并从内部高精度电流源引出电流同外部普通电阻转化为电压，与内部电流基准输出电流在外部普通低温漂电阻上的电压比较，从而判断功率管状态进而控制功率管通断，可以简单的通过更换不同电阻就可以对不同功率MOSFET进行控制，如过压关断，欠压开启，负载短路检测，负载开路检测等。因此本发明具有缩小功率MOSFET控制电路面积的优点。

附图说明

图1为本发明的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细描述。

本发明提供了一种外置普通电阻功率MOSFET控制方法，该方法包括以下步骤：

1)引入检测端口，检测功率MOSFET的功率管源漏两端的电压；

2)计算出功率MOSFET的功率管的源漏电压差；

3)通过内部电流基准(固定电流源I)输出电流至外部低温漂普通电阻(控制电阻Rctrl)，从而转化为基准电压；

4)比较基准电压同功率管源漏之间的压差，从而判断功率MOSFET功率管所处状态，电压差大于阈值时可判断为负载短路，电压查小于阈值时可判断为负载开路；

5)通过设置不同阻值的电阻就可以实现对不同功率的功率MOSFET的功率管的控制。

参见图1，对功率MOSFET控制主要是对功率管P的GATE电压进行控制,本发明的具体实施例的结构中包括功率管P、电荷泵升压电路、输出电路限制单元、感性负载消磁单元、逻辑控制单元、过压保护单元、电压源、栅极保护单元、静电防护单元、电压检测单元、减法器、比较器、控制电阻Rctrl和固定电流源I；其中电荷泵升压电路、输出电路限制单元、感性负载消磁单元、逻辑控制单元、过压保护单元、电压源、栅极保护单元、静电防护单元均为现有技术中的功率MOSFET控制电路中的结构，电压源、电荷泵升压电路、输出电路限制单元、感性负载消磁单元、过压保护单元和栅极保护单元分别接入功率管P的GATE电压处，在芯片内部，功率管P的源端和漏端通过减法器接入比较器的正输入端，比较器的负输入端接固定电流源I和控制电阻Rctrl，控制电阻Rctrl位于芯片外部，比较器的输出端接逻辑控制单元，逻辑控制单元接电荷泵升压电路，静电防护单元和电压检测单元分别接入逻辑控制单元,电压源接入减法器。

本发明的控制器在工作时，通过电压检测单元检测功率MOSFET功率管源漏两端的电压；通过减法器计算出功率MOSFET的功率管P的源漏电压差；通过内部电流基准I(固定电流源I)输出电流至外部低温漂普通电阻(控制电阻Rctrl)，从而转化为基准电压；通过比较器比较基准电压同功率管源漏之间的压差，从而判断功率MOSFET功率管P所处状态，电压差大于阈值时可判断为负载短路，电压查小于阈值时可判断为负载开路；通过设置不同阻值的控制电阻Rctrl就可以实现对不同功率的功率MOSFET的功率管P的控制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。