20世纪70年代涌现了天下性的能源危急，电力电子技能实现对电能的高效能变换和掌握，其发展为节约能源做出了巨大贡献。在电能传输与转换（包括绿色电源产品）中，如何减少能源损耗已成为很主要的研究方向。80年代，新型功率MOS器件和以其为根本的机动功率集成电路（Smart Power Integrated Circuit，SPIC）随着微电子技能的进步迅速发展起来，SPIC把掌握集成电路与功率MOS器件做在同一颗芯片上，具有低本钱，高效率，高可靠性等优点，Baliga曾提出SPIC的发展将会引起第二次电子革命。
SPIC集掌握逻辑、保护电路、功率器件于一体，如图1所示，在很多领域如电机驱动器，电子镇流器，DC－DC转换器，功率因数校正器，开关电源等都有运用，并表示出了明显的上风。
由于保护电路集成于器件内，可以大大提高SPIC的可靠性。个中，功率器件的过流保护是非常主要一部分。常日功率器件的电流检测有以下几种方法：
在输出回路中串接电阻此方法优点是电流检测准确，但是由于输出电流很大，则在检测电流上有很大的功率损耗。
RDS检测 此方法利用MOS器件导通时事情于线性区，可以当作有源电阻。此方法虽可以内部集成，但是由于RDS随事情条件和外界环境条件（如温度等）的变革而有很大的检测偏差。
在输出回路中加入互感线圈 虽然比串联电阻减少了功率损耗，但也是本钱很高的一种办法。
SenseFET的方法 SenseFET感知电流方法的思想来源于电流镜。比较其他方法有很多上风，如可完备集成，损耗功耗小，相对准确等，是SPIC中较常利用的方法。
2 SenseFET方法检测电流的事情事理
用SenseFET进行电流检测，即是用SenseFET与功率器件主体（以下称Main FET）并联，图2为此方法的示意图，图中Kelvin线表示考虑了电路中的电流流过金属线造成的电压差的影响［5］。常日SenseFET的宽度远小于MainFET的栅宽，比例越小，功耗越小，但是电流检测准确度也会降落，因此要在功耗和准确度之间取得当的值，常日取n＝1：1 500，功率MOS是许多单元并联构成，电流完备按照单元数多少来分配，如果假设Vsense很小，可以忽略其对SenseFET源极电位S’与Main FET的源极S的电位差，那么在SenseFET上流过的电流可近似为功率器件电流的1/n，用此方法进行电流检测的过流保护电路［6］如图3所示。
图3中Rsense上得到的反响电流变革的电压Vsense，经由放大得到电压V，再与基准电压进行比较，如果电流超过额定值，保护电路将输出保护旗子暗记Protect signal来关断功率器件。
3 影响电流检测准确性的缘故原由剖析
从以上剖析可知，电流感知的准确度直接影响过流保护的输出是否会有误操作，那么若何才能准确地检测功率器件的电流呢？下面将对可能引起电流感知偏差的成分进行详细的剖析，使设计工程师在设计时考虑如何降落这样成分对电流检测的影响，从而得到更加准确的电流检测电路。
在功率器件的事情过程中，从静态和动态2方面来剖析影响电流检测准确性的缘故原由，静态事情时，紧张有以下几个方面：
（1）源极连线电阻和PAD电阻的不同，也便是MainFET的大电流流过金属线产生的压降与SenseFET不同造成的偏差，此处可用Kelvin连线降落该偏差。
（2）电流比例因子n的变革，如果不能忽略Rsense的大小，那么SenseFET源极电位S’与Main FET的源极S的电位差将使比例因子n’变大［7］，见图2所示，事情在线性区的SenseFET电阻见公式（1）：
RS＝L/WμCOS（VGS－VT） （1）
由于Rsense的加入，n’变革为公式（2）所示，比n有所增加。
（3）温度变革引起的电流检测的偏差：由于温度的变革，带来的阈值电压以及Ron变革，从而影响了电流检测的准确性。
功率MOSFET动态事情［6］时，考虑：
（1）功率监工作区从饱和区到线性区变革带来的Ron变革，改变了电流比例因子。当栅压从低到高时，功率管导通，其漏极高电平降为低电平，将从饱和区过渡为线性区。在饱和区，电流比即为SenseFET和MainFET的栅宽之比；在完备导通的状态，电流比则由SenseFET和MaiFET导通电阻决定。
（2）衬偏效应：由于SenseFET源极电位S’为检测电流和Rsense的乘积，若检测电流为周期变革的正弦半波，则源极电位S’与衬底电位之间也随韶光有个变革，则带来SenseFET的衬偏效应，使电流比例产生偏差。
（3）连线和封装在高频事情时互感的影响。
图4中看到由于MainFET与SenseFET引线单元排列之间将产生1：1的互感器，则在一侧产生的di/dt由于耦合浸染就会在电流检测中产生很大的偏差［6］。
4 谈论与总结
综合以上的剖析，对功率MOSFET进行准确的电流检测是确保及时有效地过流保护的必要条件，本文先容了功率MOSFET的电流感知的几种方法，并重点剖析了机动功率集成电路中最常用的SenseFET方法。该方法有许多优点，完备集成于芯片内，功耗小、高可靠性。考虑检测电流的变革，检测方法构造的影响，以及功率MOSFET事情特点等成分，本文剖析了影响电流检测准确性的偏差源，可以为设计高性能的电流检测过程供应参考。
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