[发明专利]用于切换电源器件的有源箝位过电压保护有效

专利信息
申请号: 201711077175.2 申请日: 2017-11-06
公开(公告)号: CN108092496B 公开(公告)日: 2020-07-10
发明(设计)人: 徐范锡;赵原震;松·德兰 申请(专利权)人: 万国半导体(开曼)股份有限公司
主分类号: H02M1/32 分类号: H02M1/32;H03K17/082
代理公司: 上海申新律师事务所 31272 代理人: 董科
地址: 英属西印度群岛,开曼群岛,大开曼岛KY1*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 切换 电源 器件 有源 箝位 过电压 保护
【权利要求书】:

1.一种控制电路,用于在所述控制电路的输出节点上产生栅极驱动信号,以驱动电源开关的栅极端,栅极端控制电源开关的第一和第二电源端之间的电流流动,该控制电路包括:

配置一个第一栅极驱动电路,接收输入控制信号,产生第一输出信号,作为栅极驱动信号,根据输入控制信号,驱动电源开关的栅极端完全接通和断开电源开关,第一输出信号具有第一栅极电压值,驱动电源开关的栅极端完全接通电源开关;

配置一个保护电路,在电源开关的第一电源端接收指示电压的第一电压,产生故障检测指示信号,根据第一电压超过预定义的电压电平,保护电路生效故障检测指示信号;

配置一个第二栅极驱动电路,接收故障检测指示信号,产生第二输出信号,作为栅极驱动信号,根据故障检测指示信号,驱动电源开关的栅极端,第二栅极驱动电路包括一个耦合到所述控制电路的输出节点上的具有输出端的阻抗分压电路,产生第二输出信号,具有缓慢的生效瞬变,峰值电压值箝位在第二栅极电压值,第二栅极电压值大于电源开关器件的阈值电压,小于第一栅极电压值,

其中当电源开关响应于输入控制信号处于断开状态以及根据生效的故障检测指示信号,第二栅极驱动电路生效第二输出信号,在第二栅极电压值下,接通电源开关预定义的时间段。

2.权利要求1所述的控制电路,其中保护电路包括一个具有设置电压电平和复位电压电平的滞后过电压检测电路,设置电压电平高于复位电压电平,根据第一电压处于或高于设置电压电平,滞后过电压检测电路生效故障检测指示信号,根据第一电压处于或低于复位电压电平,失效故障检测指示信号。

3.权利要求2所述的控制电路,其中根据滞后过电压检测电路生效故障检测指示信号,第二栅极驱动电路在第一时间段之后生效第二输出信号。

4.权利要求1所述的控制电路,其中第二栅极驱动电路生效第二输出信号,根据生效的故障检测指示信号较短的时间段和预定义的固定时间段,接通第二栅极电压值下的电源开关。

5.权利要求1所述的控制电路,其中根据生效的输入控制信号,停用保护电路,接通电源开关,在输入控制信号失效之后,启用保护电路第二个时间段,以断开电源开关。

6.权利要求1所述的控制电路,其中根据生效的故障检测指示信号,停用第一栅极驱动电路。

7.权利要求1所述的控制电路,其中:

第一栅极驱动电路包括第一晶体管、第一阻抗、第二阻抗、串联在正电压源电压和接地电压之间的第二晶体管、第一阻抗和第二阻抗之间的公共节点作为输出节点;以及

第二栅极驱动电路包括第三晶体管、第三阻抗、第四阻抗、串联在正电压源电压和接地电压之间的第四晶体管、第三阻抗和第四阻抗之间的公共节点作为输出节点,

其中第一栅极驱动电路接通第一晶体管,断开第二晶体管,生效第一输出信号,完全接通电源开关,并且第一栅极驱动电路断开第一晶体管,接通第二晶体管,失效第一输出信号,完全断开电源开关;并且

其中根据生效的故障检测指示信号,第二栅极驱动电路接通第三晶体管和第四晶体管,生效第二栅极电压值下的第二输出信号,接通电源开关。

8.权利要求7所述的控制电路,其中第二输出信号具有缓慢的生效瞬变,因此根据第三晶体管和第四晶体管接通后,第三阻抗和第四阻抗构成阻抗分压器。

9.权利要求7所述的控制电路,其中第二输出信号箝位在第二栅极电压值,因此根据第三晶体管和第四晶体管接通后,第三阻抗和第四阻抗构成阻抗分压器,第二栅极电压值分割正电压源电压的电压,作为第三阻抗和第四阻抗的函数。

10.权利要求7所述的控制电路,其中根据生效的故障检测指示信号,第一栅极驱动电路断开第二晶体管,第二栅极驱动电路接通第三晶体管和第四晶体管。

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