一种VCSEL控制电路及其高压过流保护电路
本发明公开了一种VCSEL控制电路及其高压过流保护电路，涉及过流保护领域，当VCSEL控制电路控制的VCSEL二极管存在短路现象时，流经VCSEL控制电路的功率开关管的电流存在过流现象，导通的NMOS开关管会使得第一PMOS管的栅源电压发生变化，从而使第一隔离管的源极电压变化，以使反相器翻转，达到检测的目的，此时第一电阻会起到分压作用，同时反相器的输出端会输出对应的电平信号提示电路中发生过流现象；整个电路结构简单，通过简单的元器件实现对流经功率开关管的电流的过流检测，降低了整个电路的面积和成本，以小面积的电路实现了过流保护的过程，便于整个电路的低成本阵列化批量应用。
发明专利
CN202311640566.6
2023-12-01
CN117614429A
2024-02-27
H03K17/082(2006.01)
上海灵昉科技有限公司
王力;左事君
201203 上海市浦东新区自由贸易试验区金科路2889弄6号7层04单元
深圳市深佳知识产权代理事务所(普通合伙)
石翰林
上海;31
1.一种VCSEL控制电路的高压过流保护电路，其特征在于，包括NMOS开关管、第一PMOS管、第一电阻、第一隔离管、第一电流源和反相器； 所述NMOS开关管的栅极与VCSEL控制电路的功率开关管的控制端连接，其源极与所述功率开关管的源极连接，其漏极分别与所述第一PMOS管的源极和所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与高压电源连接；所述第一PMOS管的栅极接入第一偏置电压，其漏极与所述第一隔离管的第一端连接，所述第一隔离管的控制端接入第二偏置电压，所述第一隔离管的第二端通过所述第一电流源接地，所述第一隔离管的第二端连接到所述反相器的输入端，所述反相器的输出端作为所述高压过流保护电路的输出端。 2.如权利要求1所述的高压过流保护电路，其特征在于，还包括与所述第一电阻并联连接的稳压模块。 3.如权利要求2所述的高压过流保护电路，其特征在于，所述稳压模块为二极管，所述二极管与所述第一电阻并联，二极管的阳极接高压电源，二极管的阴极接所述NMOS开关管的漏极。 4.如权利要求1所述的高压过流保护电路，其特征在于，还包括第二电阻、第二PMOS管、第二隔离管和第二电流源； 所述第二电阻的第一端与所述高压电源连接，第二端与所述第二PMOS管的源极连接，所述第二PMOS管的栅极与其漏极连接，并作为所述第一偏置电压；所述第二PMOS管的漏极连接所述第二隔离管的第一端，所述第二隔离管的第二端通过所述第二电流源接地，所述第二隔离管的控制端接入第二偏置电压。 5.如权利要求4所述的高压过流保护电路，其特征在于，所述第二电流源的输出电流为第二电流IREF1，所述过流阈值为： 其中，ISHORT为所述过流阈值，HVDD为所述高压电源的电源电压，VOUT为所述VCSEL控制电路的输出电压，RON_HS_NMOS为所述功率开关管的导通电阻，IREF1为预设电流，R0为所述第一电阻的阻值，且： 其中RON_SNS_HS_NMOS为所述NMOS开关管的导通电阻。 6.如权利要求5所述的高压过流保护电路，其特征在于，所述第一隔离管包括第一NMOS管；所述第二隔离管包括第二NMOS管；所述第一NMOS管的宽长比和所述第二NMOS管的宽长比相同，且所述第一NMOS管和所述第二NMOS管均为高压管。 7.如权利要求5所述高压过流保护电路，其特征在于，所述第一PMOS管的宽长比和所述第二PMOS管的宽长比相同，且所述第一PMOS管和所述第二PMOS管均为高压管，所述第一电流源的输出电流和所述第二电流源的输出电流相等。 8.如权利要求5所述高压过流保护电路，其特征在于，所述第一电流源和所述第二电流源各自包括一个NMOS管。 9.一种VCSEL控制电路，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述VCSEL控制电路的高压过流保护电路；所述功率开关管的源极与所述VCSEL控制电路的输出端连接；所述功率开关管用于控制对外部电容的充电，所述外部电容连接在所述输出端和地之间。 10.如权利要求9所述高压过流保护电路，其特征在于，还包括延时判断电路，所述延时判断电路的输入端与所述高压过流保护电路的输出端连接； 所述延时判断电路，用于当所述高压过流保护电路输出为高电平，且检测到所述高电平的持续时长小于预设时长时，判定所述VCSEL控制电路对电容正常充电，不输出短路提示信号； 还用于当所述高压过流保护电路输出为高电平，且检测到所述高电平的持续时长不小于预设时长时，判定电容对地短路，输出短路提示信号。