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专利号: 2020109307538
申请人: 西南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种欠压保护电路,其特征在于,包括电流镜模块、电流比较模块、参考电流产生模块、电阻模块和缓冲器,所述缓冲器外接用电设备;

所述电流镜模块包括第一MOS管和第二MOS管,所述电流比较模块包括第二MOS管和第三MOS管,所述参考电流产生模块包括第四MOS管,所述电阻模块包括第一电阻和第二电阻;

所述电流镜模块中,所述第一MOS管的栅极和所述第二MOS管的栅极连接,所述第一MOS管的源极、所述第二MOS管的源极与外部电源连接,所述第一MOS管的漏极和栅极相互连接,所述第一MOS管的漏极还连接所述第四MOS管的漏极,所述第四MOS管的栅极和源极相互连接后接地,以使所述第二MOS管的漏极电流为所述第四MOS管中的漏极电流;

所述电流比较模块中,所述第二MOS管的源极与外部电源连接,所述第二MOS管的漏极与所述第三MOS管的漏极连接,所述第三MOS管的栅极与所述第一电阻的一端以及所述第二电阻的一端连接,所述第一电阻的另一端与外部电源连接,所述第二电阻的另一端接地;

所述第二MOS管的漏极和所述第三MOS管的漏极与所述缓冲器的输入端连接,以使所述缓冲器采集所述第二MOS管的漏极电压和所述第三MOS管的漏极电压,若所述缓冲器的输出为高电平,则关断所述用电设备;若所述缓冲器的输出为低电平,则开启所述用电设备;

其中,所述第三MOS管与所述第四MOS管的尺寸比例,根据所述第三MOS管与所述第四MOS管的阈值电压一阶温度系数计算获得,其包括:调节第三MOS管和第四MOS管的宽长比,以使缓冲器输出电平发生翻转时的第三MOS管的栅极电压与温度无关,公式为:

其中, 为第三MOS管的宽长比, 为第四MOS管的宽长比,α、β分别为第四MOS管M4和第三MOS管M3的阈值电压一阶温度系数,α、β均为正值。

2.如权利要求1所述的欠压保护电路,其特征在于,所述第一MOS管为PMOS管、所述第二MOS管为PMOS管、所述第三MOS管为NMOS管、所述第四MOS管为NMOS管。

3.如权利要求1或2任一项所述的欠压保护电路,其特征在于,所述第一MOS管为增强型PMOS管、所述第二MOS管为增强型PMOS管、所述第三MOS管为增强型NMOS管、所述第四MOS管为耗尽型NMOS管。

4.如权利要求1所述的欠压保护电路,其特征在于,所述电阻模块还包括第三电阻;

所述第三电阻的一端与所述第二电阻的另一端连接,所述第三电阻的另一端接地。

5.如权利要求4所述的欠压保护电路,其特征在于,还包括第五MOS管,所述第五MOS管的源极与所述第三电阻的另一端连接,所述第五MOS管的漏极与所述第三电阻的一端连接,所述第五MOS管的栅极与所述缓冲器的输出端连接;

所述第五MOS管导通时,所述第三电阻不接入所述欠压保护电路中;所述第五MOS管关断时,所述第三电阻接入所述欠压保护电路中,以提供电压迟滞。

6.如权利要求5所述的欠压保护电路,其特征在于,所述第五MOS管为增强型NMOS管。

7.如权利要求6所述的欠压保护电路,其特征在于,所述欠压保护电路的解除锁定阈值电压的计算公式为:

VH=VG(R1+R2)/R2;

所述欠压保护电路的锁定阈值电压的计算公式为:VL=VG(R1+R2+R3)/(R2+R3);

所述欠压保护电路的迟滞电压的计算公式为:VHYS=VH‑VL=VG(R1/R2‑R1/(R2+R3));

其中,VH表示欠压保护电路的解除锁定阈值电压,VL表示欠压保护电路的锁定阈值电压,VHYS表示迟滞电压,VG表示缓冲器输出电平发生翻转时的第三MOS管的栅极电压,R1、R2、R3分别表示第一电阻、第二电阻和第三电阻的阻值。