[发明专利]一种新的电子开关的过流保护电路

说明书

本发明公开了一种新的电子开关的过流保护电路，其包括电源、负载、主开关管,辅助开关管、主开关的电流采样网络、驱动信号及主开关的驱动电路、比较器和电流参考。其中电源、负载、主开关管和电流采样电阻串联而构成主功率回路，主开关管和辅助开关的漏极连接在一起，辅助开关管由主开关管的驱动信号直接驱动，并通过源极串联在电流采样网络中。当电流采样网络检测到主开关的电流超过电流参考后，比较器输出关闭主开关管。和现有技术相比，在主开关管关闭后，新增加的辅助开关管工作在跟随器模式，承受电流采样网络中的高电压，使得电子开关的过流保护电路具有状态可锁定，功耗低等优点。

技术领域

本发明涉及一种新的电子开关的过流保护电路，尤其是工作电压比较高，采用电子器件，比如MOSFET，IGBT等作为开关时候的一种新型的过流甚至短路时候的保护电路。

背景技术

相对采用断路器、继电器或者其他的机械开关，采用电子器件来控制负载的开关，具有尺寸小、负载过流可控的优点。

传统电子开关的过流保护电路，如图1所示，R4上的电压正比于流过负载LOAD及开关管Q1的电流，通过电阻分压网络与预设的参考电压Ref相比，当流过Q1的电流超过一定值的时候，比较器U1输出低电平，Q1关断，负载LOAD被保护。该电路简单有效，缺点是当Q1关断的时候，流过R4的电流变为0，比较器U1的反转为高输出，Q1重新导通；因此除非增加额外的电路来进行锁定U1的输出，过流保护会反复触发。

一种改进型的电路如图2所示，将过流检测的电阻接在开关管Q1的DS之间，Q1的导通电阻Rdson和R4串联起来检测流过负载LOAD和Q1的电流，当电流过大导致比较器U1输出低电平的时候，关断Q1；而Q1关断的时候，Q1的D极（漏极）上的电压上升到输入电压，比较器的负极输入电压更高，U1锁定低电平输出，Q1可以持续关断。但是缺点是分压网络R2和R1需要承受输入电压V1，当工作电压V1很高的时候，比如高压直流（HVDC）系统中常见的240VDC或者380VDC的时候，R2和R1的损耗大幅度增加。而当R1和R2选择高电阻值来降低损耗，那么在Q1导通的情况下，流过R2和R1的电流太小，影响U1的工作状态及过流保护的检测精度。

发明内容

本发明涉及一种新的电子开关的过流保护电路，尤其是工作电压比较高的时候的的过流甚至短路时候的保护电路，具有过流保护精准可靠，工作电流小的优点。

本发明通过给在采样电阻网络中增加一个开关管，来实现上述目的。

和传统控制方法相比，本发明通过增加一个开关管，降低当来降低过流保护发生后采样电阻网络承担的电压，使得电子开关的过流保护电路具有可靠性高，可锁定，功耗低等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1 一种现有的过流保护电路。

图2 一种现有的具有锁定功能的过流保护电路。

图3 一种新的增加一个开关管的过流保护电路。

图4 一种新的只采用开关的导通电阻来检测电流的过流保护电路。

具体实施方式

在下文中，将参照所附的说明性示图详细描述本公开的一些实施方式。在用附图标记指示附图的元件时，尽管相同的元件在不同的附图中示出，但相同的元件将由相同的附图标记表示。此外，在本公开的以下描述中，在有可能使本公开的主题不清楚的情况下，将省略对并入于本文中的已知功能和配置的详细描述。

本文中使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，而非旨在限制本公开。如本文所使用的，除非上下文另外指出，否则单数形式旨在也包括复数形式。还将理解的是，说明书中使用的术语“包括”、“包含”和“具有”旨在具体说明所陈述的特征、实体、操作和/或部件的存在，但是并不排除一个或更多个其他的特征、实体、操作和/或部件的存在或添加。