多通道开关电路及开关控制方法与流程

本发明属于集成电路，具体涉及一种多通道开关电路及开关控制方法。

背景技术：

1、如图1所示，现有技术的一种驱动开关电路。当s的逻辑为低时，a端口与b0通道之间导通，对导通电阻没有要求。当s的逻辑为高时，a端口与b1通道之间导通，要求导通电阻较小，并且较强的驱动能力。

2、在导通电阻较小但是驱动能力较强的情况下，驱动开关电路在a端抽电流或者灌电流会很大，驱动开关电路通常设置有运算放大器op，过大的电流会损害运算放大器op内部器件，因此a端口与b1通道之间导通时，需要对该通道设计过流保护(ocp)。

3、现有的过流保护检测电路的设计原理是：运算放大器op中设有输出驱动管，过流保护检测电路检测运算放大器op中设有的驱动管的vgs和vds，并基于驱动管的vgs和vds实现过流保护。现有设计的不足之处在于：触发过流保护之后，a端口与b1通道仍维持导通状态，运算放大器op内部会进行限流，但是仍然会有一定的电流回漏至a端口，影响芯片或者系统性能。并且现有设计需要额外设置限流电路，电路开销较大。

4、因此，针对上述技术问题，有必要提供一种多通道开关电路及开关控制方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种多通道开关电路及开关控制方法，其能够通过简单的逻辑电路实现限流保护。

2、为了实现上述目的，本发明一具体实施例提供的技术方案如下：

3、一种多通道开关电路，所述多通道开关电路包括：

4、开关单元，与第一通道和第二通道相连，用于接收开关信号以选通对应的通道，所述开关信号为第一电平时，所述开关单元选通第一通道，所述开关信号为第二电平时，所述开关单元选通第二通道；

5、过流检测单元，与第二通道相连，用于在第二通道选通时基于第二通道内的电流进行过流检测并产生过流保护信号；

6、控制单元，与开关单元以及过流检测单元相连，用于基于过流保护信号和开关信号产生锁存信号，基于开关信号、过流保护信号以及锁存信号产生输出信号，并通过输出信号选通对应的通道；

7、所述过流保护信号为第一预设电平时，所述开关单元由选通第二通道切换至选通第一通道。

8、在本发明的一个或多个实施例中，所述多通道开关电路在初始状态下，所述开关信号为第一电平，所述锁存信号为第一电平，所述开关单元选通第一通道。

9、在本发明的一个或多个实施例中，所述多通道开关电路由初始状态切换至第一状态后，所述开关信号为第二电平，所述开关单元基于开关信号的控制选通第二通道。

10、在本发明的一个或多个实施例中，所述多通道开关电路于第一状态下检测第二通道是否过流；

11、若是，所述过流保护信号为第一预设电平，所述锁存信号由第一电平切换至第二电平，所述输出信号产生为第一电平，所述开关单元由选通第二通道切换至选通第一通道；

12、若否，所述过流保护信号为第二预设电平，所述锁存信号为第一电平，所述输出信号产生为第二电平，所述开关单元保持选通第二通道。

13、在本发明的一个或多个实施例中，所述多通道开关电路还包括复位单元，所述复位单元用于在第二通道发生过流且所述开关单元选通第一通道后，将开关信号由第二电平转换为第一电平，锁存信号由第二电平转换为第一电平。

14、在本发明的一个或多个实施例中，所述控制单元包括第一非门、第二非门、第三非门、第一与门、第二与门、第一或非门和第二或非门；

15、所述第一非门的输入端接收开关信号，所述第一非门的输出端与第一或非门的第一输入端相连；

16、所述第一或非门的第二输入端与第二或非门的输出端相连，所述第一或非门的输出端与第二非门的输入端相连并产生锁存信号，所述第二非门的输出端与第二与门的第一输入端相连；

17、所述第一与门的第一输入端接收开关信号，所述第一与门的第二输入端接收过流保护信号，所述第一与门的输出端与第二或非门的第二输入端以及第三非门的输入端相连；

18、所述第二或非门的第一输入端与第一或非门的输出端相连，所述第三非门的输出端与第二与门的第二输入端相连，所述第二与门的第三输入端接收开关信号，所述第二与门的输出端与开关单元相连并产生输出信号。

19、在本发明的一个或多个实施例中，所述多通道开关电路还包括运算放大器，所述运算放大器的第一输入端接收参考信号，所述运算放大器的第二输入端与运算放大器的输出端相连，所述运算放大器的输出端与第二通道相连。

20、本发明另一具体实施例提供的技术方案如下：

21、一种开关控制方法，应用于多通道开关电路，所述多通道开关电路包括开关单元、过流检测单元以及控制单元；所述开关单元与第一通道和第二通道相连，用于基于开关信号选通对应的通道；所述过流检测单元与第二通道相连，用于在第二通道选通时对第二通道的电流进行过流检测并产生过流保护信号；所述控制单元，与开关单元以及过流检测单元相连，用于基于过流保护信号产生锁存信号，基于开关信号、过流保护信号以及锁存信号产生输出信号，并通过输出信号选通对应的通道；

22、所述开关控制方法包括：

23、当开关信号为第一电平时，控制所述开关单元选通第一通道；

24、当开关信号为第二电平时，控制所述开关单元选通第二通道，并对第二通道的电流进行过流检测，若第二通道发生过流，则控制所述开关单元由选通第二通道切换至选通第一通道。

25、在本发明的一个或多个实施例中，所述多通道开关电路在初始状态下，所述开关信号为第一电平，所述锁存信号为第一电平，控制所述开关单元选通第一通道。

26、在本发明的一个或多个实施例中，所述多通道开关电路由初始状态切换至第一状态后，所述开关信号为第二电平，所述开关单元基于开关信号的控制选通第二通道。

27、在本发明的一个或多个实施例中，所述多通道开关电路于第一状态下检测第二通道是否过流；

28、若是，所述过流保护信号为第一预设电平，所述锁存信号由第一电平切换至第二电平，所述输出信号产生为第一电平，控制所述开关单元由选通第二通道切换至选通第一通道；

29、若否，所述过流保护信号为第二预设电平，所述锁存信号为第一电平，所述输出信号产生为第二电平，控制所述开关单元保持选通第二通道。

30、在本发明的一个或多个实施例中，所述开关控制方法还包括：

31、当第二通道发生过流且所述开关单元选通第一通道后，将开关信号由第二电平转换为第一电平，锁存信号由第二电平转换为第一电平。

32、与现有技术相比，本发明的多通道开关电路及开关控制方法，本发明通过控制单元在触发过流保护时将低阻抗通道切换至高阻抗通道，实现了限流保护的同时能够避免电流回漏；

33、本发明的电路结构简单，不需要额外设置限流保护电路，利用了现有的高阻抗通道，并且控制单元采用简单的数字逻辑电路，减少了电路面积开销。

1.一种多通道开关电路，其特征在于，所述多通道开关电路包括：

2.根据权利要求1所述的多通道开关电路，其特征在于，所述多通道开关电路在初始状态下，所述开关信号为第一电平，所述锁存信号为第一电平，所述开关单元选通第一通道。

3.根据权利要求2所述的多通道开关电路，其特征在于，所述多通道开关电路由初始状态切换至第一状态后，所述开关信号为第二电平，所述开关单元基于开关信号的控制选通第二通道。

4.根据权利要求3所述的多通道开关电路，其特征在于，所述多通道开关电路于第一状态下检测第二通道是否过流；

5.根据权利要求1所述的多通道开关电路，其特征在于，所述多通道开关电路还包括复位单元，所述复位单元用于在第二通道发生过流且所述开关单元选通第一通道后，将开关信号由第二电平转换为第一电平，锁存信号由第二电平转换为第一电平。

6.根据权利要求1所述的多通道开关电路，其特征在于，所述控制单元包括第一非门、第二非门、第三非门、第一与门、第二与门、第一或非门和第二或非门；

7.根据权利要求1所述的多通道开关电路，其特征在于，所述多通道开关电路还包括运算放大器，所述运算放大器的第一输入端接收参考信号，所述运算放大器的第二输入端与运算放大器的输出端相连，所述运算放大器的输出端与第二通道相连。

8.一种开关控制方法，应用于多通道开关电路，其特征在于，所述多通道开关电路包括开关单元、过流检测单元以及控制单元；所述开关单元与第一通道和第二通道相连，用于基于开关信号选通对应的通道；所述过流检测单元与第二通道相连，用于在第二通道选通时对第二通道的电流进行过流检测并产生过流保护信号；所述控制单元，与开关单元以及过流检测单元相连，用于基于过流保护信号产生锁存信号，基于开关信号、过流保护信号以及锁存信号产生输出信号，并通过输出信号选通对应的通道；

9.根据权利要求8所述的多通道开关电路，其特征在于，所述多通道开关电路在初始状态下，所述开关信号为第一电平，所述锁存信号为第一电平，控制所述开关单元选通第一通道。

10.根据权利要求9所述的多通道开关电路，其特征在于，所述多通道开关电路由初始状态切换至第一状态后，所述开关信号为第二电平，所述开关单元基于开关信号的控制选通第二通道。

11.根据权利要求10所述的多通道开关电路，其特征在于，所述多通道开关电路于第一状态下检测第二通道是否过流；

12.根据权利要求8所述的开关控制方法，其特征在于，所述开关控制方法还包括：