[發(fā)明專利]電流斷路裝置及晶體管選定方法

在審

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• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111834980A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林祐輔;高尾和人;坂野龍則;池田健太郎;小山將央;蘇洪亮
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社東芝
• 主分類號: H02H3/08
• 分類號: H02H3/08;H03K17/16
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 徐殿軍

1.一種電流斷路裝置，

具備：

常閉的第1晶體管，切換是否將電流路徑斷路；以及

控制器，控制上述第1晶體管的柵極電壓，以使得在上述電流路徑中未流過過電流的情況下，使上述第1晶體管在放大區(qū)域中動(dòng)作，在上述電流路徑中流過過電流的情況下，使上述第1晶體管在飽和區(qū)域中動(dòng)作，在將過電流限流后，將上述電流路徑斷路。

2.如權(quán)利要求1所述的電流斷路裝置，

上述控制器在使上述第1晶體管在放大區(qū)域中動(dòng)作的情況下和在使其在飽和區(qū)域中動(dòng)作的情況下，將上述柵極電壓設(shè)定為相同。

3.如權(quán)利要求1或2所述的電流斷路裝置，

上述控制器根據(jù)在上述電流路徑中流過過電流的情況下容許流過上述電流路徑的最大電流容許值來設(shè)定上述柵極電壓。

4.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的電流斷路裝置，

具備檢測上述第1晶體管的漏極－源極間的電壓的電壓檢測部；

上述控制器基于由上述電壓檢測部檢測到的電壓，判斷在上述電流路徑中是否流過過電流。

5.如權(quán)利要求4所述的電流斷路裝置，

具備判定由上述電壓檢測部檢測到的電壓是否超過了規(guī)定的閾值的電壓判定部；

如果上述電壓判定部判定為超過，則上述控制器調(diào)整上述柵極電壓以使上述第1晶體管斷開。

6.如權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的電流斷路裝置，

上述控制器在上述電流路徑中流過過電流的情況和未流過的情況下，在表示處于預(yù)先設(shè)定的上述柵極電壓下的上述第1晶體管的漏極電流與漏極－源極間電壓的對應(yīng)關(guān)系的IV曲線上使動(dòng)作點(diǎn)移動(dòng)。

7.如權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的電流斷路裝置，

具備與上述第1晶體管共源共柵連接的常開的第2晶體管；

上述第2晶體管的柵極與上述第1晶體管的源極連接。

8.如權(quán)利要求7所述的電流斷路裝置，

上述第2晶體管的耐壓比上述第1晶體管的耐壓高。

9.如權(quán)利要求7或8所述的電流斷路裝置，

具備：

常開的第3晶體管，與上述第2晶體管共源共柵連接；以及

整流元件，連接在上述第3晶體管的柵極與上述第2晶體管的柵極之間。

10.一種晶體管選定方法，

是選擇具備切換是否將電流路徑斷路的常閉的第1晶體管和控制器的電流斷路裝置中的上述第1晶體管的晶體管選定方法，所述控制器控制上述第1晶體管的柵極電壓，以使得在上述電流路徑中未流過過電流的情況下，使上述第1晶體管在放大區(qū)域中動(dòng)作，在上述電流路徑中流過過電流的情況下，使上述第1晶體管在飽和區(qū)域中動(dòng)作，在將過電流限流后，將上述電流路徑斷路，

該晶體管選定方法具備：

決定上述電流斷路裝置的額定電壓及額定功率的工序；

根據(jù)容許損耗決定上述第1晶體管的容許接通電阻的工序；

基于與上述額定功率及上述額定電壓對應(yīng)的額定電流決定容許最大電流的工序；

從作為上述第1晶體管的選定候選的多個(gè)晶體管中選擇一個(gè)的工序；

將選擇出的上述晶體管的并聯(lián)數(shù)設(shè)為N，計(jì)算選擇出的上述晶體管單體的額定電流及容許最大電流的工序，其中N是1以上的整數(shù)；

基于上述額定電流及容許最大電流決定選擇出的上述晶體管單體的柵極電壓的工序；

決定選擇出的上述晶體管單體的接通電阻的工序；

決定并聯(lián)數(shù)N的選擇出的上述晶體管的接通電阻的工序；

判定并聯(lián)數(shù)N的選擇出的上述晶體管的接通電阻是否比上述容許接通電阻小的工序；以及

在判定為并聯(lián)數(shù)N的選擇出的上述晶體管的接通電阻比上述容許接通電阻小的情況下，選定并聯(lián)數(shù)N的選擇出的上述晶體管作為上述第1晶體管的工序。