[發明專利]一種基于電壓比較器的降柵壓電路

有效

• 申請號: 201210109144.1
• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN102629758A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 相征;劉紅奎
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

1.一種基于電壓比較器的降柵壓電路，包括分壓電阻R1、降柵壓速度調節電路、第一級降柵壓單元、第二級降柵壓單元、第三級降柵壓單元；所述分壓電阻R1的輸出端與降柵壓速度調節電路的輸入端相連；所述第一級降柵壓單元的一個輸出端與分壓電阻R1的輸出端和降柵壓速度調節電路的輸入端相連，延時信號的輸出端與第二級降柵壓單元的同相輸入端相連；所述第二級降柵壓單元的一個輸出端與分壓電阻R1的輸出端和降柵壓速度調節電路的輸入端相連，延時信號的輸出端與第三級降柵壓單元的同相輸入端相連；所述第三級降柵壓單元的輸出端與分壓電阻R1的輸出端和降柵壓速度調節電路的輸入端相連；其中，

所述的分壓電阻R1分別與第一級降柵壓單元、第二級降柵壓單元、第三級降柵壓單元中的電阻R4、電阻R3、電阻R2構成型分壓電路，用于產生保護受保護功率管柵極的驅動電壓；

所述的降柵壓速度調節電路，用于調節受保護功率管導通的上升時間T_r和關斷的下降時間T_f；

第一級降柵壓單元，用于產生第一級預保護電壓和第二級延時啟動電壓，第一級預保護電壓用于使受保護功率管的柵極電壓降到第一級預保護所需的電壓；第二級延時啟動電壓用于驅動第二級降柵壓單元啟動的電壓。

第二級降柵壓單元，用于產生第二級保護電壓和第三級延時啟動電壓，第二級保護電壓用于使受保護功率管的柵極電壓降到開啟門限所需的電壓；第三級延時啟動電壓用于驅動第三級降柵壓單元啟動的電壓。

第三級降柵壓單元，用于產生使受保護功率管的柵極電壓緩慢降到0V所需的第三級保護關斷電壓。

2.根據權利要求1所述的一種基于電壓比較器的降柵壓電路，其特征在于，所述的分壓電阻R1與電阻R2、電阻R3、電阻R4的取值原則是分壓電阻R1分別與電阻R2、電阻R3、電阻R4構成的型電路，電阻R2、電阻R3、電阻R4上分到的電壓分別為第三級保護關斷電壓、第二級保護電壓、第一級預保護電壓所需的電壓，而且分壓電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4上的功耗不能超過其額定功耗。

3.根據權利要求1所述的一種基于電壓比較器的降柵壓電路，其特征在于，所述的降柵壓速度調節電路中電阻R5的一端與分壓電阻R1的輸出端相連，另一端與電容C1的一端相連，電容C1的另一端與GND相連；電阻R5、電容C1的取值原則是電阻R5、電容C1構成的降柵壓速度調節電路的調節時間為：

其中，t是受保護功率管導通的上升時間和關斷的下降時間，U是對電容C充電的電壓，U_C是充電時電容C兩端達到的電壓，電容C是電路中的延時電容C1，電阻R是電路中的延時電阻R5，電阻R5的取值要盡量小。

4.根據權利要求1所述的一種基于電壓比較器的降柵壓電路，其特征在于，所述的第一級降柵壓單元中電壓比較器U1A的正電源端與VCC相連，負電源端與GND相連，反相輸入端與基準電壓相連，同相輸入端與過流信號相連，輸出端分別與電阻R6、電阻R7的一端相連，電阻R6的另一端與三極管Q3的基極相連，三極管Q3的發射極與GND相連，集電極與二極管D3的陰極相連，二極管D3的陽極與電阻R4的一端相連；第二級降柵壓單元中電壓比較器U1B的反相輸入端與基準電壓相連，同相輸入端分別與電阻R7、電容C2的一端相連，C2的另一端與GND相連，電壓比較器U1B的輸出端分別與電阻R8、電阻R9的一端相連，電阻R8的另一端與三極管Q2的基極相連，三極管Q2的發射極與GND相連，集電極與二極管D2的陰極相連，二極管D2的陽極與電阻R3的一端相連；第三級降柵壓單元中電壓比較器U1C的反相輸入端與基準電壓相連，同相輸入端分別與電阻R9、電容C3的一端相連，C3的另一端與GND相連，電壓比較器U1C的輸出端與電阻R10的一端相連，電阻R10的另一端與三極管Q1的基極相連，三極管Q1的發射極與GND相連，集電極與二極管D1的陰極相連，二極管D1的陽極與電阻R2的一端相連。

5.根據權利要求1所述的一種基于電壓比較器的降柵壓電路，其特征在于，所述的第一級預保護電壓的范圍為8±0.5V，第二級延時啟動電壓的范圍為7.5V～15V，第二級保護電壓的范圍為5±0.1V，第三級延時啟動電壓的范圍為7.5V～15V，第三級保護關斷電壓的范圍為0.7±0.05V。