[发明专利]一种抗短路电子开关

摘要

本发明公开了一种抗短路电子开关，与负载相串联，适用于直流或交流供电场合的负载控制，具有抗负载过电流及短路功能，主开关元件和正反馈门极元件之间构成截止型正反馈保护触发电路，该截止型正反馈保护触发电路的反馈路径经过一个电压跟随器元件，该电压跟随器元件的输出跟随电压在主开关元件处于关断状态时输出不依赖于外部供电的稳定电压供低功耗装置使用。大大提高了电子开关抗高电压负载短路的能力，并拓宽了其应用范围，同时也大幅度降低了保护电路的控制功耗，具有负载故障信号及保护功能，负载故障后重启动功能，控制电源VCC低电压闭锁功能UVLO，开关过温信号及保护功能，主开关元件故障信号功能。

主权项

一种应用于直流电路的抗短路电子开关，包括直流主开关元件(10)、门极电流限制元件(14)、电压跟随器元件(20)、正反馈门极元件(30)、反馈设置元件(25)、直流电流检测单元(40)和控制单元(50)，其特征在于：所述的直流主开关元件(10)的输入端连接到正反馈门极元件(30)的输出端和门极电流限制元件(14)的一端，所述门极电流限制元件(14)的另一端连接到门控输入端Gate，所述的直流主开关元件(10)的输出端连接到第一直流串联输出端PD1并同时连接到电压跟随器元件(20)的输出端，所述的直流主开关元件(10)的公共端连接到直流电流检测单元(40)的输入端，所述直流电流检测单元(40)的公共端连接到第二直流串联输出端PD2并同时连接到控制地，所述直流电流检测单元(40)的输出端连接到所述直流主开关元件(10)的输入端、门极电流限制元件(14)的一端和正反馈门极元件(30)的输出端，所述正反馈门极元件(30)的公共端连接控制地，所述电压跟随器元件(20)的输入端连接到一个稳定的偏置电压源，所述电压跟随器元件(20)的公共端连接到反馈设置元件(25)的一端，所述反馈设置元件(25)的另一端连接到正反馈门极元件(30)的输入端并同时连接到控制单元(50)的启动输出端ST；所述控制单元(50)的电源输入端连接到控制电源VCC，其第二输入端(520)连接到门控输入端Gate，其第一输入端(510)连接到电压跟随器的公共端，所述控制单元(50)具有内部禁止输出端Inhibit1和外部禁止输出端Inhibit2，所述内部禁止输出端Inhibit1连接到正反馈门极元件(30)的输出端，所述外部禁止输出端Inhibit2连接到外部门极驱动器的禁止输入端；当所述直流主开关元件(10)处于关断状态时，在门控输入端Gate输入第一控制电压或第一控制电流，如果此时通过直流负载DL的负载电流低于保护预设值，则控制单元(50)通过启动输出端ST输出启动信号至正反馈门极元件(30)的输入端实施负载启动和打开操作，此时直流主开关元件(10)会从截止区域转入放大区域到达饱和导通区域，从而使直流主开关元件(10)处于开通状态；当直流主开关元件(10)处于开通状态时，如果在门控输入端Gate输入第二开关控制电压或第二控制电流时，直流主开关元件(10)会从饱和导通区域转入放大区域并最终到达截止区域，从而使直流主开关元件(10)处于关断状态；当直流电流检测单元(40)检测到负载电流高于保护预设值时，所述截止型正反馈保护触发电路被触发，关断直流主开关元件(10)。