[发明专利]一种基于MOSFET的过流检测保护电路

说明书

本发明公开了一种基于MOSFET的过流检测保护电路，属于电力电子领域。电路包括检测电路和保护电路，所述检测电路用于对MOSFET晶体管过流的检测，所述保护电路用于MOSFET晶体管的过流保护，所述保护电流包括门极驱动模块和放大电路模块，门极驱动模块接收来自检测电路的检测信号，并触发门极驱动模块的内部逻辑，发生过流现象时关断MOSFET的驱动信号。同时在检测电路中加入外部电阻及检测电容，通过调节检测电容容值和外部电阻阻值可调节过流检测时间，同时本发明可配置外部电阻和检测电容完成对高速开关器件碳化硅MOSFET等MOSFET晶体管的过流检测和保护。

技术领域

本发明涉及电力电子领域，具体涉及一种基于MOSFET的过流检测保护电路。

背景技术

MOSFET作为功率逆变驱动电路中的核心器件，在航空航天、轨道交通、新能源汽车等诸多领域得到了广泛地应用。当MOSFET在开通过程中，一旦发生过流现象，会带来极大的开关损耗，产生大量热量，同时，还可能引起逆变器上下桥臂直通，致使MOSFET器件损坏，驱动系统失效等严重后果。为保证MOSFET在运行过程中的安全性及可靠性，需要设计相应的过流保护电路。过流保护电路通常包括：检测电路与保护电路两部分。通过检测电路，判定MOSFET是否发生过流故障；通过保护电路，关断MOSFET驱动信号。显然，MOSFET 过流保护电路的设计有着较大的应用前景及意义。因此，近年来，MOSFET过流保护电路的设计得到了国内外广泛的关注。

通常，采用传统的欠饱和检测方法实现MOSFET过流检测，这种方法适用于普通硅基 MOSFET的过流检测。但是，对于开关速度较快的碳化硅MOSFET，传统的欠饱和检测方法的检测速率偏慢，无法快速、准确地检测碳化硅MOSFET的过流故障。同时，传统的欠饱和检测电路的可配置型较低，无法满足对多种不同开关速率MOSFET器件的过流检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是快速准确的对不同开关速率MOSFET器件进行过流检测并对其进行保护，目的在于提供一种能够有效解决上述问题的基于MOSFET的过流检测保护电路。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于MOSFET的过流检测保护电路，电路包括检测电路和保护电路，所述检测电路用于对MOSFET晶体管过流的检测，所述保护电路用于MOSFET晶体管的过流保护，所述保护电路包括门极驱动模块和放大电路模块，门极驱动模块接收来自检测电路的检测信号，并触发门极驱动模块的内部逻辑，发生过流现象时关断MOSFET的驱动信号。

进一步的技术方案：

所述放大电路模块包括放大器、电阻R_G和MOS管，所述放大器的输出端与电阻R_G的一端相连接，所述电阻R_G的另一端与MOS管G极相连接。

进一步的：所述MOS管为一个带有寄生二极管的N沟道MOS管。

进一步的：所述检测电路包括二极管D1、二极管D2、检测电容和外部电阻，所述二极管D1和外部电阻并联，二极管D2和检测电容并联且二极管D1正极与二极管D2负极相连，所述二极管D2正极与MOS管S极相连接。基于传统的欠饱和检测思想，通过外加电源V_cc及可配置的外加电阻，达到调节检测电容的充电时间的目的，从而实现MOSFET过流检测速率的调节。

进一步的：所述检测电路还包括电阻R1和检测二极管，所述电阻R1和检测二极管串联，电阻R1一端与二极管D1的正极相连，一端与检测二极管的正极相连接，所述检测二极管的负极与MOS管D极相连接。