[发明专利]一种电路系统及功率器件驱动保护电路

说明书

本发明公开了一种电路系统及功率器件驱动保护电路，包括驱动电路和包含电压比较模块、保护模块及第一光耦的保护电路，其中，电压比较模块，用于当饱和检测采样端的电压大于等于保护参考电压时，输出控制电平；保护模块，用于接收控制电平并依据控制电平控制开关关断并输出高电平至第一光耦的输入端；第一光耦中的光敏半导体管的发射极接地，集电极，用于当其输入端接收到高电平时，集电极接地，以便控制模块检测到低电平后控制减小信号源的输出。本发明提高了功率器件驱动保护电路所应用的电路系统的安全性、可靠性以及稳定性。另外，本发明的保护电路是在驱动电路有输出信号的前提下有效，且无需额外的外部电源，具有更好的同步性能。

技术领域

本发明涉及功率器件驱动技术领域，特别是涉及一种电路系统及功率器件驱动保护电路。

背景技术

中大功率器件驱动电路的设计一向是电源领域的关键技术之一。请参照图1，图1为现有技术中的一种功率器件驱动保护电路的结构示意图，该功率器件驱动保护电路包括驱动电路，该驱动电路包括光耦、放大器、钳位模块以及两个开关管NMOS 1和NMOS 2，光耦将信号源输出的PWM信号经过隔离后再经过放大器进行信号放大，然后再送入钳位模块进行钳位之后分成两路相位相反的控制信号分别送入两个开关管分选，NMOS 1的栅极信号为高电平时，则此时NMOS 2的栅极信号对应为低电平，NMOS 1导通、NMOS 2截止，此时该驱动电路输出高电平至功率器件(例如IGBT或者MOSFET)控制功率器件导通，同理，NMOS 1的栅极信号为低电平时，NMOS 1截止、NMOS 2导通，此时该驱动电路输出低电平至功率器件控制功率器件关断。为保证功率器件驱动保护电路所在的、包括功率器件的电路系统的安全、可靠和稳定，通常功率器件驱动保护电路中还会在输出端之前设置保护电路，也即在放大器之前或者钳位模块之前设置保护电路，但当保护电路后面的电路(例如NMOS 1)出现故障使得驱动电路的输出一直为高电平时，则会使得功率器件一直导通，功率器件会进入饱和状态，因为功率器件导通时的电流很大，当不及时关断时非常容易使得功率器件所在电路短路，降低了该驱动电路所在电路系统的安全性、可靠性以及稳定性。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种功率器件驱动保护电路，提高了功率器件驱动保护电路所应用的电路系统的安全性、可靠性以及稳定性；本发明的另一目的是提供一种包括上述功率器件驱动保护电路的电路系统。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种功率器件驱动保护电路，应用于包括功率器件的电路系统，包括驱动电路和包含电压比较模块、保护模块及第一光耦的保护电路，所述驱动电路的输入端与信号源连接，所述驱动电路的输出端通过位于所述保护模块中的开关与所述功率器件的控制端连接；

所述电压比较模块的输入端与所述功率器件的饱和检测采样端连接，用于当所述饱和检测采样端的电压大于等于所述保护参考电压时，输出控制电平；

所述保护模块，用于接收所述控制电平并依据所述控制电平控制所述开关导关断并输出高电平至所述第一光耦的输入端；

所述第一光耦中的光敏半导体管的发射极接地，集电极与控制模块连接，用于当其输入端接收到所述高电平时，所述集电极接地，以便所述控制模块检测到低电平后控制减小所述信号源的输出。

优选地，所述控制电平为高电平，所述电压比较模块还用于当所述饱和检测采样端的电压小于所述保护参考电压时，输出低电平；则相应地，所述保护模块还用于接收所述低电平并依据所述低电平控制所述开关导通并输出低电平至所述第一光耦的输入端。

优选地，所述驱动电路包括第二光耦、放大器、钳位模块、第一NMOS和第二NMOS，其中：

所述第二光耦的输入端作为所述驱动电路的输入端，所述第二光耦的输出端与所述放大器的输入端连接，用于将所述信号源输出的PWM信号进行隔离；