专利名称：大功率电源集成电路mosfet电流在片测试方法
技术领域：
本发明涉及集成电路领域，尤其涉及大功率电源集成电路中金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)电流在片测试方法。
背景技术：
在测试AC-DC变化器和DC-DC变换器等结构中功率管的电流时，以往通常采用下述两种方案一是采用电阻测试方案，通过在功率管上串联电阻来测试电流，这种方案的精度通常能满足要求，不过由于电流一般是毫安级电流，因此这种方案会产生很大的功耗，导致系统效率降低；二是采用电感测试方案，这种方案增加了设计难度，且由于电感的电感值精度不够，使得测试结果精度较低。为避免上述问题，随着技术发展，功率管通常内置在DC-DC等变化器内，因此可以通过在在片测试结构可以实现功率管电流的测试，不过目前通过在片测试结构来测试电路的方案通常存在测试精度低的问题。
发明内容
本发明提供了在片MOSFET电流测试方法，以提高测试精度。本发明提供的在片MOSFET电流测试方法，包括步骤采集待测试MOSFET的电流； 采用在片MOSFET测试结构，将采集到的电流进行三级以上缩�。竦貌馐缘缌�。本发明提供的在片MOSFET电流测试结构，包括电流采集�？椋糜诓杉馐� MOSFET的电流；在片MOSFET测试模块，用于将电流采集�？椴杉牡缌鹘腥兑陨纤跣。竦貌馐缘缌鳌１痉⒚魈峁┑拇蠊β实缭矗谥么馐訫0SFET，包括在片MOSFET电流测试结构， 该测试结构具体包括电流采集�？椋糜诓杉馐訫OSFET的电流；在片MOSFET测试�？椋糜诮缌鞑杉？椴杉牡缌鹘腥兑陨纤跣。竦貌馐缘缌�。本发明提供的上述方案首先采集待测试MOSFET的电流，然后将该电流进行三级以上缩�。竦貌馐缘缌鳎佣共馐缘缌鞅却馐訫OSFET电流的电流值要低三级以上， 使得测试精度提高。
图1为本发明实施例的具体电路结构示意图；图2是本发明实施例测试到的电流Ismse和流过功率管的电流込波形图。
具体实施例方式现有技术测试精度低，如果通过将待测试MOSFET电流进行三级以上的缩�。竦貌馐缘缌鳎蚱渚冉蠓忍岣摺；诟盟悸罚臼凳├峁┑牟馐苑椒ㄈ缦虏街�1，采集待测试MOSFET的电流；步骤2，采用在片MOSFET测试结构，将采集到的电流进行三级以上缩�。竦貌馐缘缌�。此外由于待测试MOSFET的开启和关闭是根据工作频率来确定，频率越高，其开启和关闭越频繁，在待测试MOSFET关闭时，为防止关闭在片测试结构可能使得后续待测试MOSFET开启时，在片测试结构重新开启所浪费的功耗和开启时间的问题，本实施例的方案中，在所述待测试MOSFET关闭时，保持在片MOSFET测试结构开启，从而降低功耗和避免重新开启而提高测试速度，尤其是在高频情况下，该优势更加明显。较佳的，上述待测试 MOSFET可以为功率管。本实施例还提供了在片MOSFET电流测试结构，包括电流采集�？椋糜诓杉馐訫OSFET的电流；在片MOSFET测试�？椋糜诮缌鞑杉？椴杉牡缌鹘腥兑陨纤跣。竦貌馐缘缌�。其中较佳的，在所述待测试MOSFET关闭时，保持在片MOSFET测试结构开启，以降低功耗和提高测试速度；较佳的，待测试MOSFET可以为功率管。本实施例还提供了关电源，内置待测试M0SFET，包括在片MOSFET电流测试结构， 该测试结构具体包括电流采集�？椋糜诓杉馐訫OSFET的电流；在片MOSFET测试模块，用于将电流采集�？椴杉牡缌鹘腥兑陨纤跣。竦貌馐缘缌�。其中较佳的，在所述待测试MOSFET关闭时，保持在片MOSFET测试结构开启，以降低功耗和提高测试速度；较佳的，待测试MOSFET可以为功率管。上述方案通过采用三级以上比例缩小的原理，能够使测试到的电流为几十微安级，而被测试的电流一般是安培级，减少了匹配度的要求，使得精度提高。此外功率管闭合时，电路正常工作，在开关管打开时，在电路不测试的时候，偏置电流不会全部关断，采样电流降低到极�。庋谑×斯模⑶医谑×说缏返姆从κ奔�。下面结合具体电路阐述上述方案图1为本发明实施例的具体电路结构示意图，其中Ismse为最后测试到的电流值， 込为流过电感的电流值，其中流过功率开关管的电流I6基本上等于Iy这是因为MlO的宽长比远远大于M9。Mll M13组成电流镜提供偏置。由于OPA的作用(虚短、虚断的工作原理)，可以有等式VA = VB。Vl的电压为电源电压，其作用就是使M6 M8工作在线形区， 从而可以得到各自的导通电阻R。n。当功率管导通时，M6 MlO都工作在线形区。设定宽长比(ff/L)M10 (ff/L)M9 = k! 1(1)(ff/L)M6 (ff/L)M7 (ff/L)M8 = 1 1 K2(2)则导通电阻R。J々比值为宽长比的反比，其中I5 = 13+14，I3 << I4，再由VA = VB 得出等式(I^I2) · Ron6 = (13+14) · R。n8+I3 · Ron7(3)推导出I1A4 = R。n8/R。n6 = 1/K2,(4)再由Ι6+Ι4 = IL，且 I4 << 16，推导出I4/IL ^ I4ZI6 = 1 K1,(5)
由式⑷和(5)得到I1Al 1/(K1 · K2),(6)由于电流镜的缘故(WzI)m2 (ff/L)M1 = K3 1(7)因此由式(6)和(7)最后得到IsenseZlL^lZ(K1-K2-K3)(8)根据上式(8)我们从原理上分析了被测试的电流三级比例缩小的可行性。有了三级测试，在不影响测试精度的情况下，最大程度的减小了测试电流值的大�。跣×斯�。而当PWM IN的信号为低电平时，不测试电流。偏置电流不会全部关断，采样电流降低到极�。⑶艺庋谑×斯模⑶襐A和VB的值不会降为零，有利于重新启动，节省了电路的反应时间。图2是本发明实施例测试到的电流Ismse和流过功率管的电流込波形图。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种在片金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)电流检测方法，其特征在于，包括步骤采集待检测金属氧化物半导体场效应管的电流；采用在片金属氧化物半导体场效应管测试结构，将采集到的电流进行三级以上缩�。� 获得测试电流。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述待测试金属氧化物半导体场效应管关闭时，保持在片金属氧化物半导体场效应管测试结构开启。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待测试金属氧化物半导体场效应管为功率管。
4.一种在片金属氧化物半导体场效应管电流测试结构，其特征在于，包括 电流采集模块，用于采集待测试金属氧化物半导体场效应管的电流；在片金属氧化物半导体场效应管测试�？椋糜诮缌鞑杉？椴杉牡缌鹘腥兑陨纤跣。竦貌馐缘缌�。
5.如权利要求4所述的结构，其特征在于，在所述待测试金属氧化物半导体场效应管关闭时，所述在片金属氧化物半导体场效应管测试�？楸３挚糇刺�。
6.如权利要求4所述的结构，其特征在于，所述待测试金属氧化物半导体场效应管为功率管。
7.一种大功率电源，内置待测试金属氧化物半导体场效应管，其特征在于，包括在片金属氧化物半导体场效应管电流测试结构，该测试结构具体包括电流采集�？椋糜诓杉馐越鹗粞趸锇氲继宄⌒в艿牡缌鳎� 在片金属氧化物半导体场效应管测试�？椋糜诮缌鞑杉？椴杉牡缌鹘腥兑陨纤跣。竦貌馐缘缌�。
8.如权利要求7所述的大功率电源，其特征在于，在所述待测试金属氧化物半导体场效应管关闭时，所述在片金属氧化物半导体场效应管测试�？楸３挚糇刺�。
9.如权利要求7所述的大功率电源，其特征在于，所述待测试金属氧化物半导体场效应管为功率管。
10.如权利要求7所述的大功率电源，其特征在于，所述大功率电源为直流-直流变换器。
全文摘要
本发明提供了大功率电源集成电路MOSFET电流在片测试方法，以提高大功率集成电路中电流检测精度；该方法包括步骤采集待检测MOSFET的输出电流；采用在片MOSFET测试结构，将采集到的电流进行三级以上缩�。竦米钪占觳獾缌鳌８媒峁拱ㄊ涑龅缌鞑杉？椋糜诓杉觳釳OSFET电流，在片MOSFET测试�？椋糜诮缌鞑杉？椴杉牡缌鹘腥兑陨纤跣。竦米钪占觳獾缌�。
文档编号G01R19/00GK102226819SQ20111006300
公开日2011年10月26日 申请日期2011年3月16日 优先权日2011年3月16日
发明者张炯, 程晓峰 申请人:上海宏泰源电子技术有限公司
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