[發明專利]具有保護功能的晶體管電路

無效

• 申請號: 201110349883.3
• 申請日: 2011-11-08
• 公開（公告）號: CN102684166A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 余仲哲
• 申請（專利權）人: 登豐微電子股份有限公司
• 主分類號: H02H7/20
• 分類號: H02H7/20;H02H3/08;H02H3/20;H02H5/04;H05B37/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

技術領域

本發明系關于一種具有保護功能的控制裝置，尤指使用同一制程及封裝的一種具有保護功能的控制裝置。

背景技術

一般的金氧半晶體管皆有其安全工作區域(SOA，Safe?Operating?Area)，而安全工作區域多半由金氧半晶體管所能承受最大的電流、最大功率、最大電壓亦或是最大溫度來決定。若金氧半晶體管于應用時或電路設計不當，使得金氧半晶體管操作在安全工作區域以外，將可能使金氧半晶體管的可靠度下降，甚至造成毀損。針對此問題，習知的電路將金氧半晶體管外接一保護電路。外接保護電路檢測金氧半晶體管的狀態(如流經金氧半晶體管的電流)，并判斷檢測后所得到的結果(如電流信號)作處理，以據此控制金氧半晶體管操作在安全工作區域之內。

然而，并非所有金氧半晶體管的控制器均會檢測金氧半晶體管的狀態而對金氧半晶體管進行保護。無金氧半晶體管保護功能的控制器，金氧半晶體管無法確保操作在安全工作區域之內。另外，金氧半晶體管及具金氧半晶體管保護功能的控制器若為不同的封裝體，亦會增加有噪聲干擾及電路延遲的問題。同時，保護電路在檢測金氧半晶體管的溫度是否超過其安全工作區域也會因為不同的封裝結構而有誤差。

發明內容

鑒于現有技術中的問題，本發明將金氧半晶體管及保護電路在同一封裝下制作，使得本發明電路的半導體元件的電氣特性一致以確保本發明電路操作在安全工作區域內。又由于電路在同一封裝下制作，亦可達到降低電路成本及提高芯片良率的優點。

為達上述目的，本發明提供了一種具有保護功能的晶體管電路。該晶體管電路具有一第一端、一第二端及一控制端。其中，晶體管電路包含一晶體管、一電壓檢測單元及一保護單元，并封裝于一封裝結構內。晶體管具有一漏極端、一源極端及一柵極端。漏極端耦接第一端，源極端耦接第二端，柵極端則耦接該控制端。而電壓檢測單元檢測晶體管的跨壓并產生一過壓保護信號。保護單元耦接于控制端，以根據過壓保護信號控制晶體管的狀態。其中，保護單元于過壓保護信號為代表晶體管的跨壓大于一預定電壓時，降低控制端及第二端的電位差，使得晶體管的跨壓減小或為零。

為達上述目的，本發明又提供了一種具有保護功能的晶體管電路。晶體管電路具有一第一端、一第二端及一控制端，晶體管電路包含一晶體管、一電流檢測單元及一保護單元，并封裝于一封裝結構內。晶體管具有一漏極端、一源極端及一柵極端。漏極端耦接第一端，源極端耦接第二端，柵極端耦接控制端。電流檢測單元檢測流經晶體管的電流并產生一過流保護信號。保護單元耦接于控制端，以根據過流保護信號控制晶體管的狀態。其中，保護單元于過流保護信號為代表流經晶體管的電流大于一預定電流時，降低控制端及第二端的電位差，使得流經晶體管的電流減小或為零。

以上的概述與接下來的詳細說明皆為示范性質，是為了進一步說明本發明的申請專利范圍。而有關本發明的其他目的與優點，將在后續的說明與圖示加以闡述。

附圖說明

圖1為根據本發明之具有保護功能的晶體管電路的電路方塊圖。

圖2為根據本發明的第一較佳實施例的具有保護功能的晶體管電路的電路示意圖。

圖3為根據本發明的第二較佳實施例的具有保護功能的晶體管電路的電路示意圖。

圖4為根據本發明的第三較佳實施例的具有保護功能的晶體管電路的電路示意圖。

圖5為根據圖4的一電流檢測單元的電路示意圖。

圖6為根據本發明的第四較佳實施例的具有保護功能的晶體管電路應用于發光二極管驅動電路。

圖7為根據圖4的具有保護功能的晶體管電路應用于發光二極管驅動電路。

圖8為根據本發明的第五較佳實施例的具有保護功能的晶體管電路應用于發光二極管驅動電路。

圖9為根據本發明的第六較佳實施例的具有保護功能的晶體管電路的電路示意圖。

主要元件符號說明：

本發明：

晶體管電路30

第一端a

第二端b

控制端c

晶體管32

電壓檢測單元34

電流檢測單元36

溫度檢測單元38

保護單元100、200、300、400、500

過壓保護信號Ve

過流保護信號Ie

過溫保護信號Te

保護端PROT

分壓單元34a

比較單元35a

電壓判斷信號Vd

第一參考電位Vr2、Vr3