一种H桥短路保护电路的制作方法

本发明涉及模拟集成电路领域，具体为一种h桥短路保护电路。

背景技术：

随着技术的发展，现在对低压下的马达的应用越来越多，就需要的低压马达驱动越来越多。马达驱动电路一般采用h桥输出的方式，在使用时要防止h桥的输出短接，输出短路到电源或者到地，图1为h桥原理图，因此，输出短路保护电路就很重要了。

h桥分为上管和下管，低压的h桥高边管一般采用pmos，低边管一般采用nmos。高边管和低边管都有要短路保护机制。低边管保护机制如图2所示，低边nmos管nm0通过并联sensor管nm2，同时sensor管nm2的电流流过电阻r1，在电阻r1上产生电压。out端短路到电源或两个输出短路时，这个电压比参考电压vref_1高，则比较器comp翻转，out端输出翻转，同时关闭h桥。保护输出h桥上长时间没有短路电流流过。

高边的pmos管pm0通过并联检测电流的sensor管pm2，同时sensor管pm2的电流流过电阻r0，电阻r0上有一定的电压。如果只是检测电阻r0一端的电压，如图2所示，那么在h桥正常工作时这端口的电压会随着pmos管pm0的开或关在0和vdd之间变化，如果参考电压vref设置成为固定值时，比较器comp1的输出也随着pmos管pm0的开或关变化，因此这个电压无法确定。

技术实现要素：

为了解决现有低压h桥的方案中高边管采用的pmos管输出短路到地，pmos管电流会过大损坏pmos管的问题，本发明提供了一种h桥短路保护电路，其能够让h桥没有短路电流流过，保护pmos管。

其技术方案是这样的：一种h桥短路保护电路，其包括比较器comp1和比较器comp，所述比较器comp1的输入端连接电阻r0一端、pmos管pm2的漏端，所述pm2的源端连接vdd和pmos管pm0的源端，所述pmos管pm2的栅端和所述pmos管pm0的栅端相连，所述pmos管pm0的漏端连接nmos管nm0的漏端、nmos管nm2的漏端、所述电阻r0另一端，所述nmos管nm2的栅端和所述nmos管nm0的栅端相连，所述nmos管nm0的源端连接电阻r1一端并接地，所述电阻r1另一端连接所述nmos管nm2的源端和所述比较器comp的输入端，所述比较器comp1的输出端与所述比较器comp的输出端连接或门的输出端，所述或门的输出端为out端口，其特征在于，所述比较器comp1包括pmos管pm10、pmos管pm1、pmos管pm9、pmos管pm3，所述ppmos管pm10、pmos管pm1、pmos管pm9、pmos管pm3的栅端分别为所述比较器comp1的输入端，所述pmos管pm10的源端与所述pmos管pm1的源端相连后连接所述pmos管pm4的漏端，所述pmos管pm9的源端与所述pmos管pm3的源端相连后连接所述pmos管pm5的漏端，所述pmos管pm1的漏端与所述pmos管pm9的漏端相连后连接pmos管pm7的漏端、nmos管nm1的漏端、nmos管nm4的栅端，所述pmos管pm10的漏端与所述pmos管pm3的漏端相连后连接pmos管pm6的漏端、nmos管nm3的漏端和栅端、所述nmos管nm1的栅端，所述nmos管nm3的源端、nmos管nm1的源端、nmos管nm2的源端均接地，所述nmos管nm2的漏端连接pmos管pm8的漏端并为所述比较器comp1的输出端，所述pmos管pm4、pmos管pm5、pmos管pm8的栅端相连，所述pmos管pm4、pmos管pm5、pmos管pm6、pmos管pm7、pmos管pm8的源端相连后连接vdd。

采用本发明后，重新设计了比较器comp1的内部电路结构，通过检测电阻r0两端的压差和比较器comp1的两个参考电压差值进行比较来确定是否要关闭h桥，让h桥没有短路电流流过，从而保护pmos管。

附图说明

图1为h桥原理图；

图2为现有的h桥短路保护电路；

图3为本发明的h桥短路保护电路；

图4为本发明比较器comp1电路原理图。

具体实施方式

见图3和图4所示，一种h桥短路保护电路，其包括比较器comp1和比较器comp，比较器comp1的输入端连接电阻r0一端、pmos管pm2的漏端，pm2的源端连接vdd和pmos管pm0的源端，pmos管pm2的栅端和pmos管pm0的栅端相连，pmos管pm0的漏端连接nmos管nm0的漏端、nmos管nm2的漏端、电阻r0另一端，nmos管nm2的栅端和nmos管nm0的栅端相连，nmos管nm0的源端连接电阻r1一端并接地，电阻r1另一端连接nmos管nm2的源端和比较器comp的输入端，比较器comp1的输出端与比较器comp的输出端连接或门的输出端，或门的输出端为out端口，比较器comp1包括pmos管pm10、pmos管pm1、pmos管pm9、pmos管pm3，ppmos管pm10、pmos管pm1、pmos管pm9、pmos管pm3的栅端分别为比较器comp1的输入端，pmos管pm10的源端与pmos管pm1的源端相连后连接pmos管pm4的漏端，pmos管pm9的源端与pmos管pm3的源端相连后连接pmos管pm5的漏端，pmos管pm1的漏端与pmos管pm9的漏端相连后连接pmos管pm7的漏端、nmos管nm1的漏端、nmos管nm4的栅端，pmos管pm10的漏端与pmos管pm3的漏端相连后连接pmos管pm6的漏端、nmos管nm3的漏端和栅端、nmos管nm1的栅端，nmos管nm3的源端、nmos管nm1的源端、nmos管nm2的源端均接地，nmos管nm2的漏端连接pmos管pm8的漏端并为比较器comp1的输出端，pmos管pm4、pmos管pm5、pmos管pm8的栅端相连并输入vbias，pmos管pm4、pmos管pm5、pmos管pm6、pmos管pm7、pmos管pm8的源端相连后连接vdd。

本发明是通过检测电阻r0两端的电压差，并同时和比较器comp1的参考电压vref_2与vref_1的差值进行比较。在正常工作时pmos管pm0开启或关闭，电阻r0两端的电压比vref_2与vref_1的差值小，比较器comp1不会翻转。当电阻r0两端的电压比vref_2与vref_1的差值大时，比较器comp1翻转，out端输出变化，同时out端信号使h桥关闭。保护h桥长时间没有短路电流流过。比较器comp1的input1端（即in1n端和in1p端）是接电阻r0两端进行电压检测，input1端（即in2n端和in2p端）是接vref_2和vref_1，作为参考电压。vref_2和vref_1有固定的压差，当in1n端和in1p端的两个输出之间的压差大于vref_2和vref_1之间的压差，此比较器comp1就翻转。