一种电流监测及上电控制电路的制作方法

本发明属于电路设计领域，具体涉及一种电流监测及上电控制电路。

背景技术：

1、现有技术中，系统主板供电的过流保护和电源管理通常采用mcu控制来实现，通过检测系统电源电流的大小，当电流过大超过阈值时，mcu控制对系统进行断电，以保护后级电路避免电流过大而损坏。但现有方案增加了整板的功耗、元器件成本及占用印制板面积，同时还需要软件控制额外增加了人力成本。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、现有技术中采用mcu控制器来实现电路中电流监测和上电控制，额外增加了电路的复杂度，导致整板功耗增大，元器件成本和人力成本提高，此外还存在印制板面积占用大的问题，在密度较大的印制板设计中布局空间紧张增加设计难度。

3、(二)技术方案

4、为了解决上述技术问题，本发明提出一种电流监测及上电控制电路，包括电流检测电路、电压比较电路和上电控制电路，其中，电源供电电压经过电流检测电路中的电流检测电阻后输入到上电控制电路，电流检测电路的输出端与电压比较电路的输入端连接，电压比较电路的输出端与上电控制电路的使能端相连接。

5、进一步地，所述电流检测电路包括去耦电容c36、去耦电容c35、去耦电容c34、检流电阻r33、电流检测运算放大器u1、去耦电容c33、去耦电容c32、负载电阻r35、滤波电容c28，系统输入电源vdd12同时连接到去耦电容c36、去耦电容c35和去耦电容c34的一端，去耦电容c35、去耦电容c36和去耦电容c34的另一公共端连接到gnd，检流电阻r33的第一端接收系统输入电源vdd12，检流电阻r33的第二端同时输入给电流检测运算放大器u1和上电控制电路中；电流检测运算放大器u1具有第一输入端3脚、第二输入端4脚、输出端1脚、正电源供电端5脚和负电源供电端2脚，其中第一输入端3脚连接至检流电阻r33的第一端以接收电源电压，第二输入端4脚连接至检流电阻r33的第二端，输出端1脚连接到电压比较器电路中，正电源供电端5脚接收外部电源vcc3v3_aux，负电源供电端2脚接gnd信号；去耦电容c33和去耦电容c32的第一公共端接外部电源vcc3v3_aux，第二公共端接gnd；负载电阻r35和去耦电容c28构成滤波电路，其中第一公共端接电流检测运算放大器u1的输出端1脚，第二公共端接gnd。

6、进一步地，所述电压比较电路包括钳位二极管v2、电压比较器芯片u2、去耦电容c37、去耦电容c38、上拉电阻r39，电压比较器芯片u2具有第一输入端3脚、第二输入端4脚、基准电压输出端5脚、输出端1脚、正电源供电端6脚、负电源供电端2脚，其中第一输入端3脚与基准电压输出端5脚相连接，第2输入端4脚接收电流检测电路输出端的信号，同时连接钳位二极管v2的第一端，输出端1脚输出信号连接到上拉电阻r39的第一端，代表上电控制使能信号连接至上电控制电路中，正电源供电端6脚接收外部电源vcc3v3_aux，负电源供电端2脚接gnd信号；上拉电阻r39的第二端连接至外部电源vcc3v3_aux；去耦电容r38和去耦电容r37的第一公共端连接外部电源vcc3v3_aux，第二公共端接gnd信号。

7、进一步地，所述上电控制电路包括下拉电阻r38、n沟道场效应管v1、上拉电阻r36、电阻r37、旁路电容c29、p沟道场效应管q1，n沟道场效应管v1的栅极接收电压比较电路的上电控制使能信号vdd12v_en，控制是否为后级电路供电，同时连接到下拉电阻r38的第一端，n沟道场效应管v1的源极连接下拉电阻r38的第二端共同连接到gnd信号，n沟道场效应管v1的漏极连接到上拉电阻r36和电阻r37的公共端，p沟道场效应管q1的源极接电流检测电路输入的电源电压vdd12v，同时连接到上拉电阻r36和旁路电容c29的公共端，p沟道场效应管q1的栅极连接到旁路电容c29和电阻r37的公共端，p沟道场效应管q1的漏极接vcc+12v为后级系统供电。

8、(三)有益效果

9、本发明在原理功能上代替mcu实现对电源供电电流的监测和上电控制，能够实现对电路工作电流的实时监测，一旦电路出现过流现象能够断开后级电路供电，保护后级电路元器件避免被烧坏，同时简化电路降低整板功耗和设计成本，减少了印制板的占用面积，方便高集成度电路板设计。

技术特征：

1.一种电流监测及上电控制电路，其特征在于，包括电流检测电路、电压比较电路和上电控制电路，其中，电源供电电压经过电流检测电路中的电流检测电阻后输入到上电控制电路，电流检测电路的输出端与电压比较电路的输入端连接，电压比较电路的输出端与上电控制电路的使能端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种电流监测及上电控制电路，其特征在于，所述电流检测电路包括去耦电容c36、去耦电容c35、去耦电容c34、检流电阻r33、电流检测运算放大器u1、去耦电容c33、去耦电容c32、负载电阻r35、滤波电容c28，系统输入电源vdd12同时连接到去耦电容c36、去耦电容c35和去耦电容c34的一端，去耦电容c35、去耦电容c36和去耦电容c34的另一公共端连接到gnd，检流电阻r33的第一端接收系统输入电源vdd12，检流电阻r33的第二端同时输入给电流检测运算放大器u1和上电控制电路中；电流检测运算放大器u1具有第一输入端3脚、第二输入端4脚、输出端1脚、正电源供电端5脚和负电源供电端2脚，其中第一输入端3脚连接至检流电阻r33的第一端以接收电源电压，第二输入端4脚连接至检流电阻r33的第二端，输出端1脚连接到电压比较器电路中，正电源供电端5脚接收外部电源vcc3v3_aux，负电源供电端2脚接gnd信号；去耦电容c33和去耦电容c32的第一公共端接外部电源vcc3v3_aux，第二公共端接gnd；负载电阻r35和去耦电容c28构成滤波电路，其中第一公共端接电流检测运算放大器u1的输出端1脚，第二公共端接gnd。

3.根据权利要求1所述的一种电流监测及上电控制电路，其特征在于，所述电压比较电路包括钳位二极管v2、电压比较器芯片u2、去耦电容c37、去耦电容c38、上拉电阻r39，电压比较器芯片u2具有第一输入端3脚、第二输入端4脚、基准电压输出端5脚、输出端1脚、正电源供电端6脚、负电源供电端2脚，其中第一输入端3脚与基准电压输出端5脚相连接，第2输入端4脚接收电流检测电路输出端的信号，同时连接钳位二极管v2的第一端，输出端1脚输出信号连接到上拉电阻r39的第一端，代表上电控制使能信号连接至上电控制电路中，正电源供电端6脚接收外部电源vcc3v3_aux，负电源供电端2脚接gnd信号；上拉电阻r39的第二端连接至外部电源vcc3v3_aux；去耦电容r38和去耦电容r37的第一公共端连接外部电源vcc3v3_aux，第二公共端接gnd信号。

4.根据权利要求1所述的一种电流监测及上电控制电路，其特征在于，所述上电控制电路包括下拉电阻r38、n沟道场效应管v1、上拉电阻r36、电阻r37、旁路电容c29、p沟道场效应管q1，n沟道场效应管v1的栅极接收电压比较电路的上电控制使能信号vdd12v_en，控制是否为后级电路供电，同时连接到下拉电阻r38的第一端，n沟道场效应管v1的源极连接下拉电阻r38的第二端共同连接到gnd信号，n沟道场效应管v1的漏极连接到上拉电阻r36和电阻r37的公共端，p沟道场效应管q1的源极接电流检测电路输入的电源电压vdd12v，同时连接到上拉电阻r36和旁路电容c29的公共端，p沟道场效应管q1的栅极连接到旁路电容c29和电阻r37的公共端，p沟道场效应管q1的漏极接vcc+12v为后级系统供电。

技术总结本发明属于电路设计领域，具体涉及一种电流监测及上电控制电路，包括电流检测电路、电压比较电路和上电控制电路，其中，电源供电电压经过电流检测电路中的电流检测电阻后输入到上电控制电路，电流检测电路的输出端与电压比较电路的输入端连接，电压比较电路的输出端与上电控制电路的使能端相连接。本发明在原理功能上代替MCU实现对电源供电电流的监测和上电控制，能够实现对电路工作电流的实时监测，一旦电路出现过流现象能够断开后级电路供电，保护后级电路元器件避免被烧坏，同时简化电路降低整板功耗和设计成本，减少了印制板的占用面积，方便高集成度电路板设计。技术研发人员：张雪,张佳,马科研,张浩受保护的技术使用者：北京计算机技术及应用研究所技术研发日：技术公布日：2024/7/29