[发明专利]短路保护电路以及驱动模块

说明书

公开了一种短路保护电路和驱动模块，驱动电路的输入端用于接收输入信号，其中，短路保护电路包括：电流采样模块，用于根据输入信号得到采样电流；参考电压生成模块，用于根据输入信号得到参考电压信号；检测模块，接收采样电流和参考电压信号，当采样电流大于阈值时，发送电平信号；钳位电路，接收电平信号，用于根据电平信号将驱动电路的输出电流钳位在预设值，避免电感元件产生的反向电动势，保护驱动电路中的功率开关管。

技术领域

本发明涉及短路保护电路领域，更具体地涉及一种短路保护电路以及驱动模块。

背景技术

诸如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅极型晶体管)的功率管的一个主要应用就是作为负载导通和关断的开关器件。然而，功率管作为负载导通和关断的开关器件，因为其比较脆弱，在很多使用场合因为负载内部短路或其它异常情况，会造成电流过大快速发热而烧毁功率管。例如当功率管对地或者电源短路时，电流会在100ns内增大到30A，因此对功率管的保护尤为重要。

目前通常通过对功率管进行电流采样或电压采样来进行功率管的过流或短路保护。但是这些保护电路反应时间往往不够快，一旦发生异常还是容易导致功率管损坏。此外，部分保护电路往往采用硬关断，即在出现短路时直接通过切断功率管的驱动电压来关断功率管，而这在使用电感器件作为负载的电路中往往会产生非常高的反向电动势，威胁到功率管的安全，甚至击穿功率管。

因此，为解决上述技术问题，有必要提出一种改进的功率管短路保护电路。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种短路保护电路以及驱动模块，短路保护的反应速度更快，精度更高。

根据本发明的一方面提供一种用于驱动电路的短路保护电路，所述驱动电路的输入端用于接收输入信号，其中，所述短路保护电路包括：电流采样模块，用于根据所述输入信号得到采样电流；参考电压生成模块，用于根据所述输入信号得到参考电压信号；检测模块，接收所述采样电流和所述参考电压信号，当所述采样电流大于阈值时，发送电平信号；钳位电路，接收所述电平信号，用于根据所述电平信号将所述驱动电路的输出电流钳位在预设值。

优选地，所述短路保护电路还包括输入模块，与所述驱动电路连接于控制节点，用于对控制节点进行充电以开启所述驱动电路。

优选地，所述驱动电路包括功率开关管，所述功率开关管的第一通路端接收所述输入信号。

优选地，所述电流采样模块包括串联于所述输入信号输入端与输出端之间的第一电阻和第一开关管，所述第一电阻与所述第一开关管的中间节点用于提供所述采样电流。

优选地，所述驱动电路包括第二开关管，所述第二开关管连接在所述输入信号输入端与输出端之间，控制端与所述第一开关管接收相同的控制信号。

优选地，所述参考电压生成模块包括第二电阻，第一端用于接收所述输入信号，第二端用于提供所述参考电压信号。

优选地，所述检测模块包括第三开关管、第四开关管、第一电流源以及第二电流源，其中，所述第三开关管和所述第四开关管构成电流镜结构，所述第三开关管的第一通路端接收所述采样电流，第二通路端与所述第一电流源的输入端连接，所述第一电流源的输出端接地，所述第四开关管的第一通路端接收所述参考电压信号，第二通路端与所述第二电流源的输入端连接，所述第二电流源的输出端接地。

优选地，所述钳位电路包括第五开关管，控制端接收所述电平信号，第一通路端接收钳位信号，第二通路端与所述驱动电路连接，所述第五开关管在导通时为所述第二开关管提供预定偏置电压。

优选地，所述钳位信号包括输入电压信号或者接地信号。

优选地，所述钳位电路还包括补偿电路，串联于所述第四开关管的控制端与第一通路端之间。