[發明專利]一種功率管的過流保護電路

在審

• 申請號: 202211558885.8
• 申請日: 2022-12-06
• 公開（公告）號: CN115733123A
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 曹磊;王華;汪洋洋
• 申請（專利權）人: 賽卓電子科技（上海）股份有限公司
• 主分類號: H02H7/20
• 分類號: H02H7/20;H02H3/08
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 陳熙

本發明涉及電子電路領域，具體涉及一種功率管的過流保護電路。功率管的過流保護電路包括控制電路、功率驅動電路和過流判決電路；功率驅動電路包括多個待過流保護的功率管，將流過多個待過流保護的功率管的電流信號轉換成電壓信號；過流判決電路包括多個邏輯器件，多個邏輯器件通過對電壓信號進行邏輯處理后，判斷電壓信號所對應的電流信號是否過流并生成過流判決信號；控制電路通過過流判決信號生成功率管通斷信號以控制功率驅動電路中多個待過流保護的功率管的通斷。本發明采用邏輯器件實現過流保護，解決了功率管流過的電流長時間大于SOA電流而導致功率管損壞以及需要較大靜態電流而導致電路靜態功耗較大的問題。

技術領域

本發明涉及電子電路領域，具體涉及一種功率管的過流保護電路。

背景技術

在當前電子電路領域，金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)或絕緣柵型雙極晶體管(IGBT)常被用來充當功率管驅動負載。用MOSFET舉例，若MOSFET工作在非安全工作區域，會導致MOSFET燒毀，從而致使負載不能正常工作。所以功率管能正常工作是負載正常驅動的關鍵。功率管的安全工作區域稱為SOA(Safe operating area),SOA曲線定義了功率管能夠長時間安全工作的電流和電壓以及時間；如果功率管工作在SOA以上，會出現過熱燒毀等現象，因此一般會對功率管進行過流保護，以避免其因過流導致過熱燒毀。

功率管的過流保護是在檢測到功率管過電流后控制功率管斷開以防止其超出SOA工作區域。傳統的過流保護方案是將流過功率管的電流信號經過電阻采樣后轉換成電壓信號，再將電壓信號與一個參考電壓進行比較，輸出過流保護信號。而將電壓信號與一個參考電壓進行比較的常規做法是基于比較器進行判決實現的，但是比較器判決的電路結構相對復雜且成本高；同時，由于比較器存在功耗的限制以及寄生電容，因此比較器的判決延時較大，從而導致功率管在過流狀態下無法及時關閉，造成損壞。為了讓比較器的判決延時盡可能的小，比較器往往設計的較為復雜，或者需要非常大的靜態電流，而大的靜態電流會導致功率管的靜態功耗變大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種功率管的過流保護電路，其可以在功率管發生過流時能夠快速關斷功率管，電路簡單且成本較低。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種功率管的過流保護電路，包括控制電路、功率驅動電路和過流判決電路；

用于驅動負載的所述功率驅動電路，包括多個待過流保護的功率管，并用于將流過所述多個待過流保護的功率管的電流信號轉換成電壓信號；

所述過流判決電路，電連接所述功率驅動電路，包括多個邏輯器件，所述多個邏輯器件通過對所述電壓信號進行邏輯處理后，判斷所述電壓信號所對應的所述電流信號是否過流，并生成過流判決信號；

所述控制電路，分別與所述過流判決電路以及所述功率驅動電路電連接，所述控制電路通過所述過流判決信號生成功率管通斷信號，以控制所述功率驅動電路中所述多個待過流保護的功率管的通斷。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述功率管具體為金屬氧化物半導體場效應晶體管或絕緣柵型雙極晶體管。

進一步，還包括鉗位保護電路；所述過流判決電路通過所述鉗位保護電路與所述功率驅動電路電連接；

所述鉗位保護電路用于對所述電壓信號進行鉗位處理,生成鉗位處理電壓信號；

所述過流判決電路中的所述多個邏輯器件具體通過對所述鉗位處理電壓信號進行邏輯處理后，判斷所述鉗位處理電壓信號所對應的所述電流信號是否過流，并生成過流判決信號。