[發明專利]具有過流保護功能的多級大電流MOSFET驅動電路

在審

• 申請號: 202011536960.1
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112615532A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 王頗;王超;李盧毅;姜哲;楊志達;董海星;張俐
• 申請（專利權）人: 揚州曙光光電自控有限責任公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088;H02H7/12
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

1.一種具有電流保護功能的多級大電流MOSFET驅動電路，其特征在于，包括一級驅動電路、過流檢測電路、二級驅動電路和MOSFET，其中MOSFET包括并聯設置的第一大電流MOSFET(Q1)和第二大電流MOSFET(Q2)；

所述一級驅動電路用于進行過流檢測，一級驅動電路的端口IN接收控制側的PWM信號；端口CS與過流檢測電路連接，進行過流判斷；端口FAULT將過流信號反饋到控制側，發出過流警報；

所述過流檢測電路用于檢測流過MOSFET的電流大小，并將電流數據傳輸至一級驅動電路；

所述二極驅動電路輸入側與一級驅動電路連接，輸出側與MOSFET的柵極連接，用于驅動MOSFET。

2.根據權利要求1所述的具有電流保護功能的多級大電流MOSFET驅動電路，其特征在于，所述一級驅動電路包括第一電容(C1)、第四電容(C4)、第六電容(C6)、第七電容(C7)、第八電阻(R8)以及第一驅動芯片IRS2127；

所述第一驅動芯片的Vcc端、第四電容(C4)的第一端、第七電容(C7)的第一端均接入電源Vcc，第七電容(C7)的第二端接地GND；第四電容(C4)的第二端、第一驅動芯片的端口COM接地GND；第一電容(C1)串接于第一驅動芯片的端口VB、端口VS之間，第一驅動芯片的端口VB接入電源Vcc；第六電容(C6)串接于第一驅動芯片的端口CS、端口VS之間；第八電阻(R8)的第一端與第一驅動芯片的端口HO連接，控制側的PWM信號接入第一驅動芯片的端口IN，第一驅動芯片的端口FAULT接入控制側的FPGA。

3.根據權利要求2所述的具有電流保護功能的多級大電流MOSFET驅動電路，其特征在于，所述二級驅動電路包括第二電容(C2)、第三電容(C3)、第五電容(C5)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第二二極管(D2)以及第二驅動芯片1EDNI60N12AF；

所述一級驅動電路中第八電阻(R8)的第二端接入第二驅動芯片的端口IN1；第二驅動芯片的端口IN2、端口GND與一級驅動電路中第一驅動芯片的端口VS連接后，公共端接入MOSFET的源極；第五電容(C5)串接于第二驅動芯片的端口VCC1、端口GND1之間，第三電容(C3)串接于第二驅動芯片的端口GND1、端口GND2之間，第二二極管(D2)的正極接入第二驅動芯片的端口GND2、負極接入第二驅動芯片的端口GND1；第二電容(C2)串接于第二驅動芯片的端口VCC2、端口GND2之間，第二驅動芯片的端口VCC2接電源VCC；第二驅動芯片的端口OUT1分別接入第二電阻(R2)、第四電阻(R4)的第一端，第二驅動芯片的端口OUT2分別接入第一電阻(R1)、第三電阻(R3)的第一端；第一電阻(R1)、第二電阻(R2)的第二端均接入第五電阻(R5)的第一端，第五電阻(R5)的第一端接入第二大電流MOSFET(Q2)的柵極；第三電阻(R3)、第四電阻(R4)的第二端均接入第六電阻(R6)的第一端，第六電阻(R6)的第一端接入第一大電流MOSFET(Q1)的柵極。

4.根據權利要求3所述的具有電流保護功能的多級大電流MOSFET驅動電路，其特征在于，所述過流檢測電路包括第七電阻(R7)、第九電阻(R9)和第一二極管(D1)；

所述一級驅動電路CS端口的B點與第七電阻(R7)、第九電阻(R9)的第一端連接，所述第九電阻(R9)的第二端與第一二極管(D1)正極連接，所述第一二極管(D1)的負極與第一大電流MOSFET(Q1)和第二大電流MOSFET(Q2)的漏極連接；

當所述第一大電流MOSFET(Q1)或第二大電流MOSFET(Q2)發生短路，導致一級驅動電路中第一驅動芯片的端口CS的B點電壓升高，端口CS通過內部比較電路判斷是否發生過流現象，如果發生過流現象則通過第一驅動芯片的端口FAULT將過流信息反饋到控制側，發出過流警報。

5.根據權利要求4所述的具有電流保護功能的多級大電流MOSFET驅動電路，其特征在于，所述二極驅動電路最大柵極驅動電流為10A，用于開通和關斷第一大電流MOSFET(Q1)和第二大電流MOSFET(Q2)。