專利名稱：一種基于電壓比較器的降柵壓電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及一種電力電子技術(shù)領(lǐng)域中降低功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOSFET或絕緣柵雙極型晶體管IGBT柵極電壓的電路，該電路可用于MOSFET或IGBT受保護(hù)功率管遇到過(guò)流或短路時(shí)對(duì)MOSFET或IGBT受保護(hù)功率管的保護(hù)。
背景技術(shù)：
目前，在電力電子技術(shù)領(lǐng)域中，常用的MOSFET或IGBT功率管過(guò)流或短路時(shí)的保護(hù)措施有兩種一種是軟關(guān)斷，另一種是降柵壓。軟關(guān)斷是指在檢測(cè)到器件過(guò)流或短路信號(hào)時(shí)，就迅速撤除受保護(hù)功率管的柵極信號(hào)，使MOSFET或IGBT受保護(hù)功率管關(guān)斷；降柵壓是指在檢測(cè)到器件過(guò)流或短路信號(hào)時(shí)，立即將MOSFET或IGBT受保護(hù)功率管的柵極電壓降到某一電平，但器件仍維持導(dǎo)通。軟關(guān)斷的抗干擾能力差，一檢測(cè)到故障就關(guān)斷器件，很容易發(fā)生誤動(dòng)作，因而為增加保護(hù)電路的抗干擾能力，往往在得到故障信號(hào)與啟動(dòng)保護(hù)電路之間加一固定延時(shí)，然而故障電流會(huì)在這固定延時(shí)內(nèi)急劇上升，從而大大增加了故障時(shí)器件的功率損耗；同時(shí)故障電流的增加，還會(huì)使受保護(hù)功率管關(guān)斷時(shí)的di/dt增大，它們之間的參數(shù)設(shè)計(jì)很難折中，因此軟關(guān)斷保護(hù)的驅(qū)動(dòng)電路，在故障發(fā)生時(shí)往往是保護(hù)電路啟動(dòng)了，但器件仍然損壞。降柵壓的抗干擾能力強(qiáng)，降柵壓后設(shè)定一個(gè)固定延時(shí)，若延時(shí)后故障信號(hào)依然存在，則關(guān)斷器件。故障電流在這一延時(shí)內(nèi)將被限制在一個(gè)較小值。故障電流的限制，降低了故障時(shí)器件的功率損耗，延長(zhǎng)了器件抗短路的時(shí)間；而且能夠降低受保護(hù)功率管關(guān)斷時(shí)的di/dt，對(duì)器件的保護(hù)十分有利。在延時(shí)中，若故障信號(hào)消失，驅(qū)動(dòng)電路可自動(dòng)恢復(fù)正常的工作狀態(tài)，因而大大增強(qiáng)了電路的抗干擾能力。廣東易事特電源股份有限公司在其專利申請(qǐng)文件“抑制IGBT過(guò)電流的驅(qū)動(dòng)電路”(申請(qǐng)公布號(hào)CN 102315632A,申請(qǐng)?zhí)?01110310792. 9，申請(qǐng)日期2011. 10. 14)中公開了一種抑制IGBT過(guò)電流的驅(qū)動(dòng)電路，該電路中的降柵壓鉗位電路通過(guò)對(duì)電容充電來(lái)控制受保護(hù)功率管柵極電壓的緩慢降低，達(dá)到軟關(guān)斷的目的。東莞市精誠(chéng)電能設(shè)備有限公司在其專利申請(qǐng)文件“一種保護(hù)完善的IGBT驅(qū)動(dòng)器”(申請(qǐng)公布號(hào)CN102290795A，申請(qǐng)?zhí)?01110252637. 6，申請(qǐng)日期2011. 08. 30)公開了一種保護(hù)完善的IGBT驅(qū)動(dòng)器，該電路通過(guò)過(guò)流信號(hào)擊穿穩(wěn)壓二極管，并用RC回路具有一定的充電時(shí)間來(lái)達(dá)到延遲關(guān)斷的目的。這兩個(gè)專利申請(qǐng)文件所公開的電路中共同存在的問(wèn)題是電路都是通過(guò)對(duì)電容充電以此達(dá)到關(guān)斷受保護(hù)功率管的目的，保護(hù)電路只做到了兩級(jí)降柵壓即電路檢測(cè)到過(guò)流信號(hào)后，先將受保護(hù)功率管的柵極電壓降到某一特定的電平，若過(guò)流信號(hào)依然存在，再將受保護(hù)功率管的柵極電壓緩慢降低到OV ;若這個(gè)特定的電平設(shè)置的過(guò)高則受保護(hù)功率管對(duì)過(guò)流現(xiàn)象抑制不明顯，若這個(gè)特定的電平設(shè)置的過(guò)低則受保護(hù)功率管在一個(gè)時(shí)延內(nèi)會(huì)存在反復(fù)開通、關(guān)斷的問(wèn)題；降柵壓電路使用穩(wěn)壓二極管作為過(guò)流信號(hào)的判斷器件，溫度對(duì)穩(wěn)壓二極管的工作有一定的影響，溫度過(guò)高時(shí)，穩(wěn)壓二極管的實(shí)際擊穿電壓和其標(biāo)稱擊穿電壓會(huì)有一定的差別，在極端情況下還會(huì)出現(xiàn)電路過(guò)流而降柵壓保護(hù)電路不保護(hù)的情況；保護(hù)電路中沒(méi)有、調(diào)節(jié)受保護(hù)功率管柵極電壓上升、下降時(shí)間的電路。楊冬平，王莉，江登宇發(fā)表的“降柵壓技術(shù)在MOSFET驅(qū)動(dòng)中的應(yīng)用”(電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2010. 02 1-4)論文中，以及田松亞，甘正華，孫燁，付煒亮發(fā)表的“一種新型IGBT驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路的研究”(電焊機(jī)，2007. 07 :61-63)論文中的降柵壓電路都是通過(guò)過(guò)流信號(hào)給電容充電，然后通過(guò)電容兩端的電壓擊穿穩(wěn)壓二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)MOSFET或IGBT受保護(hù)功率管的保護(hù)。這兩篇論文所公開的電路存在的共同問(wèn)題與專利申請(qǐng)文件“抑制IGBT過(guò)電流的驅(qū)動(dòng)電路”和專利申請(qǐng)文件“一種保護(hù)完善的IGBT驅(qū)動(dòng)器”中存在的問(wèn)題相同。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，提出一種基于電壓比較器的降柵壓電路，可以使受保護(hù)功率管得到高可靠性的保護(hù)。
本發(fā)明包括分壓電阻R1、降柵壓速度調(diào)節(jié)電路、第一級(jí)降柵壓?jiǎn)卧?、第二?jí)降柵壓?jiǎn)卧⒌谌?jí)降柵壓?jiǎn)卧?。分壓電阻Rl的輸出端與降柵壓速度調(diào)節(jié)電路的輸入端相連。第一級(jí)降柵壓?jiǎn)卧囊粋€(gè)輸出端與分壓電阻Rl的輸出端和降柵壓速度調(diào)節(jié)電路的輸入端相連，延時(shí)信號(hào)的輸出端與第二級(jí)降柵壓?jiǎn)卧耐噍斎攵讼噙B。第二級(jí)降柵壓?jiǎn)卧囊粋€(gè)輸出端與分壓電阻Rl的輸出端和降柵壓速度調(diào)節(jié)電路的輸入端相連，延時(shí)信號(hào)的輸出端與第三級(jí)降柵壓?jiǎn)卧耐噍斎攵讼噙B。第三級(jí)降柵壓?jiǎn)卧妮敵龆伺c分壓電阻Rl的輸出端和降柵壓速度調(diào)節(jié)電路的輸入端相連；其中，分壓電阻Rl分別與第一級(jí)降柵壓?jiǎn)卧⒌诙?jí)降柵壓?jiǎn)卧?、第三?jí)降柵壓?jiǎn)卧械碾娮鑂4、電阻R3、電阻R2構(gòu)成~1型分壓電路，用于產(chǎn)生保護(hù)受保護(hù)功率管柵極的驅(qū)動(dòng)電壓。降柵壓速度調(diào)節(jié)電路，用于調(diào)節(jié)受保護(hù)功率管導(dǎo)通的上升時(shí)間I；和關(guān)斷的下降時(shí)間Tf。第一級(jí)降柵壓?jiǎn)卧?，用于產(chǎn)生第一級(jí)預(yù)保護(hù)電壓和第二級(jí)延時(shí)啟動(dòng)電壓，第一級(jí)預(yù)保護(hù)電壓用于使受保護(hù)功率管的柵極電壓降到第一級(jí)預(yù)保護(hù)所需的電壓；第二級(jí)延時(shí)啟動(dòng)電壓用于驅(qū)動(dòng)第二級(jí)降柵壓?jiǎn)卧獑?dòng)的電壓。第二級(jí)降柵壓?jiǎn)卧?，用于產(chǎn)生第二級(jí)保護(hù)電壓和第三級(jí)延時(shí)啟動(dòng)電壓，第二級(jí)保護(hù)電壓用于使受保護(hù)功率管的柵極電壓降到開啟門限所的需電壓；第三級(jí)延時(shí)啟動(dòng)電壓用于驅(qū)動(dòng)第三級(jí)降柵壓?jiǎn)卧獑?dòng)的電壓。第三級(jí)降柵壓?jiǎn)卧?，用于產(chǎn)生使受保護(hù)功率管的柵極電壓緩慢降到OV所需的第三級(jí)保護(hù)關(guān)斷電壓。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)第一，本發(fā)明采用三級(jí)降柵壓電路對(duì)受保護(hù)功率管進(jìn)行保護(hù)，克服了現(xiàn)有技術(shù)中降柵壓僅采用兩級(jí)保護(hù)存在的受保護(hù)功率管對(duì)過(guò)流現(xiàn)象抑制不明顯和受保護(hù)功率管在一個(gè)時(shí)延內(nèi)反復(fù)開通、關(guān)斷的問(wèn)題。使得本發(fā)明可以在功率管發(fā)生故障時(shí)啟動(dòng)第一級(jí)降柵壓?jiǎn)卧獙?duì)受保護(hù)功率管進(jìn)行預(yù)保護(hù)，然后再根據(jù)故障的狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)處理，可以有效的防止誤動(dòng)作發(fā)生，相鄰兩級(jí)降柵壓?jiǎn)卧獑?dòng)時(shí)間可根據(jù)實(shí)際需要任意調(diào)節(jié)，還可根據(jù)需要增加降柵壓?jiǎn)卧?，?shí)現(xiàn)更多級(jí)的降柵壓。第二，本發(fā)明采用了電壓比較器對(duì)設(shè)定過(guò)流門限電壓進(jìn)行判斷，克服了現(xiàn)有技術(shù)中使用穩(wěn)壓二極管判斷過(guò)流門限電壓導(dǎo)致精度不高的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)過(guò)流門限電壓精準(zhǔn)的判斷和迅速的響應(yīng)，只要設(shè)定不同的門限電壓就可以對(duì)相應(yīng)的過(guò)流級(jí)別進(jìn)行響應(yīng)，使得電路應(yīng)用更加靈活，調(diào)試更加容易，適合大批量生產(chǎn)。
第三，本發(fā)明采用了降柵壓速度調(diào)節(jié)電路，克服了現(xiàn)有技術(shù)中降柵壓電路沒(méi)有緩開通和緩關(guān)斷的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)降柵壓速度的調(diào)節(jié)，可根據(jù)需要靈活的設(shè)定柵極電壓下降或上升的速度，降低受保護(hù)功率管在關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，從而延長(zhǎng)了受保護(hù)功率管的使用壽命。


圖I為本發(fā)明的方框圖；圖2為本發(fā)明的電原理圖；圖3為本發(fā)明保護(hù)受保護(hù)功率管過(guò)程的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。參照?qǐng)DI對(duì)本發(fā)明的電路作詳細(xì)的描述。分壓電阻Rl的輸入端與驅(qū)動(dòng)信號(hào)相連，輸出端與降柵壓速度調(diào)節(jié)電路的輸入端相連，降柵壓速度調(diào)節(jié)電路的輸出為降柵壓保護(hù)信號(hào)；第一級(jí)降柵壓?jiǎn)卧囊粋€(gè)輸出端與分壓電阻Rl的輸出端和降柵壓速度調(diào)節(jié)電路的輸入端相連，延時(shí)信號(hào)的輸出端與第二級(jí)降柵壓?jiǎn)卧耐噍斎攵讼噙B；第二級(jí)降柵壓?jiǎn)卧囊粋€(gè)輸出端與分壓電阻Rl的輸出端和降柵壓速度調(diào)節(jié)電路的輸入端相連，延時(shí)信號(hào)的輸出端與第三級(jí)降柵壓?jiǎn)卧耐噍斎攵讼噙B；第三級(jí)降柵壓?jiǎn)卧妮敵龆伺c分壓電阻Rl的輸出端和降柵壓速度調(diào)節(jié)電路的輸入端相連。分壓電阻Rl分別與第一級(jí)降柵壓?jiǎn)卧⒌诙?jí)降柵壓?jiǎn)卧?、第三?jí)降柵壓?jiǎn)卧械碾娮鑂4、電阻R3、電阻R2構(gòu)成n型分壓電路，用于產(chǎn)生保護(hù)受保護(hù)功率管柵極的驅(qū)動(dòng)電壓；電阻R2、電阻R3、電阻R4上分到的電壓分別為第三級(jí)保護(hù)關(guān)斷電壓、第二級(jí)保護(hù)電壓、第一級(jí)預(yù)保護(hù)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(guò)其額定功耗。降柵壓速度調(diào)節(jié)電路，用于調(diào)節(jié)受保護(hù)功率管導(dǎo)通的上升時(shí)間I；和關(guān)斷的下降時(shí)間Tf ;降柵壓速度調(diào)節(jié)電路中電阻R5的一端與分壓電阻Rl的輸出端相連，另一端與電容Cl的一端相連，電容Cl的另一端與GND相連；電阻R5、電容Cl的取值原則是電阻R5、電容
Cl構(gòu)成的降柵壓速度調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié)時(shí)間:t = -RC*W-^)，其中，t是受保護(hù)功率管導(dǎo)通
的上升時(shí)間和關(guān)斷的下降時(shí)間，U是對(duì)電容C充電的電壓，U。是充電時(shí)電容C兩端達(dá)到的電壓，電容C是電路中的延時(shí)電容Cl，電阻R是電路中的延時(shí)電阻R5，電阻R5的取值要盡量小。參照?qǐng)D2對(duì)本發(fā)明的電原理圖中的元器件具體連接關(guān)系作詳細(xì)描述。第一級(jí)降柵壓?jiǎn)卧械碾妷罕容^器UlA的正電源端與VCC相連，負(fù)電源端與GND相連，反相輸入端與基準(zhǔn)電壓相連，同相輸入端與過(guò)流信號(hào)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(fā)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(yáng)極與電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端與分壓電阻Rl輸出端和電阻R5的輸入端相連；第二級(jí)降柵壓?jiǎn)卧械碾妷罕容^器UlB的反相輸入端與基準(zhǔn)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UlB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(fā)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(yáng)極與電阻R3的一端相連，電阻R3的另一端與分壓電阻Rl輸出端和電阻R5的輸入端相連；第三級(jí)降柵壓?jiǎn)卧械碾妷罕容^器UlC的反相輸入端與基準(zhǔn)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UlC的輸出端與電阻RlO的一端相連，電阻RlO的另一端與三極管Ql的基極相連，三極管Ql的發(fā)射極與GND相連，集電極與二極管Dl的陰極相連，二極管Dl的陽(yáng)極與電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端與分壓電阻Rl輸出端和電阻R5的輸入端相連。參照?qǐng)D3對(duì)本發(fā)明保護(hù)受保護(hù)功率管過(guò)程作詳細(xì)的描述。開關(guān)控制信號(hào)經(jīng)過(guò)隔離電路隔離后輸入到驅(qū)動(dòng)控制電路的入端，驅(qū)動(dòng)控制電路對(duì)開關(guān)控制信號(hào)處理后，其輸出端與降柵壓保護(hù)電路的一個(gè)輸入端相連，受保護(hù)功率管的輸入端與電源POWER相連,輸出端與米樣電阻的一端相連,米樣電阻的另一端相連與負(fù)載的一端相連，負(fù)載的另一端與P0WER-GND相連，采樣電阻兩端的電壓差值經(jīng)過(guò)電流檢測(cè)放大電路放大后得到過(guò)流信號(hào)，電流檢測(cè)放大電路輸出的過(guò)流信號(hào)輸入到降柵壓保護(hù)電路的另一個(gè)入端，降柵壓保護(hù)電路的輸出端與受保護(hù)功率管的柵極相連。當(dāng)過(guò)流信號(hào)出現(xiàn)時(shí)第一級(jí)降柵壓?jiǎn)卧獑?dòng)，將受保護(hù)功率管的柵極電壓降到一個(gè)設(shè)定的值，對(duì)受保護(hù)功率管進(jìn)行預(yù)保護(hù)，此時(shí)受保護(hù)功率管處于即將完全導(dǎo)通的邊緣狀態(tài)，同時(shí)第一級(jí)降柵壓?jiǎn)卧械碾妷罕容^器UlA輸出的電壓通過(guò)電阻R7給電容C2充電產(chǎn)生第二級(jí)延時(shí)啟動(dòng)電壓，若在一個(gè)固定時(shí)延內(nèi)，過(guò)流信號(hào)消失則受保護(hù)功率管恢復(fù)完全導(dǎo)通的狀態(tài)；若在一個(gè)固定時(shí)延之后，過(guò)流信號(hào)依然存在則啟動(dòng)第二級(jí)降柵壓?jiǎn)卧獙⑹鼙Ｗo(hù)功率管的柵極電壓降到開啟門限電壓值，對(duì)功率管進(jìn)行保護(hù)，此時(shí)受保護(hù)功率管處于即將開啟的狀態(tài)。同時(shí)第二級(jí)降柵壓?jiǎn)卧械碾妷罕容^器UlB輸出的電壓通過(guò)電阻R9給電容C3充電產(chǎn)生第三級(jí)延時(shí)啟動(dòng)電壓，若在一個(gè)固定時(shí)延內(nèi)，過(guò)流信號(hào)消失則受保護(hù)功率管恢復(fù)完全導(dǎo)通的狀態(tài)；若在一個(gè)固定時(shí)延之后，過(guò)流信號(hào)依然存在則啟動(dòng)第三級(jí)降柵壓?jiǎn)卧獙⑹鼙Ｗo(hù)功率管的柵極電壓緩慢降到0V，此時(shí)受保護(hù)功率管處于關(guān)閉的狀態(tài)。固定時(shí)延的計(jì)算
公式為:
權(quán)利要求
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(diào)節(jié)電路、第一級(jí)降柵壓?jiǎn)卧?、第二?jí)降柵壓?jiǎn)卧?、第三?jí)降柵壓?jiǎn)卧凰龇謮弘娮鑂l的輸出端與降柵壓速度調(diào)節(jié)電路的輸入端相連；所述第一級(jí)降柵壓?jiǎn)卧囊粋€(gè)輸出端與分壓電阻Rl的輸出端和降柵壓速度調(diào)節(jié)電路的輸入端相連，延時(shí)信號(hào)的輸出端與第二級(jí)降柵壓?jiǎn)卧耐噍斎攵讼噙B；所述第二級(jí)降柵壓?jiǎn)卧囊粋€(gè)輸出端與分壓電阻Rl的輸出端和降柵壓速度調(diào)節(jié)電路的輸入端相連，延時(shí)信號(hào)的輸出端與第三級(jí)降柵壓?jiǎn)卧耐噍斎攵讼噙B；所述第三級(jí)降柵壓?jiǎn)卧妮敵龆伺c分壓電阻Rl的輸出端和降柵壓速度調(diào)節(jié)電路的輸入端相連；其中， 所述的分壓電阻Rl分別與第一級(jí)降柵壓?jiǎn)卧?、第二?jí)降柵壓?jiǎn)卧?、第三?jí)降柵壓?jiǎn)卧械碾娮鑂4、電阻R3、電阻R2構(gòu)成π型分壓電路，用于產(chǎn)生保護(hù)受保護(hù)功率管柵極的驅(qū)動(dòng)電壓； 所述的降柵壓速度調(diào)節(jié)電路，用于調(diào)節(jié)受保護(hù)功率管導(dǎo)通的上升時(shí)間I；和關(guān)斷的下降時(shí)間Tf ； 第一級(jí)降柵壓?jiǎn)卧?，用于產(chǎn)生第一級(jí)預(yù)保護(hù)電壓和第二級(jí)延時(shí)啟動(dòng)電壓，第一級(jí)預(yù)保護(hù)電壓用于使受保護(hù)功率管的柵極電壓降到第一級(jí)預(yù)保護(hù)所需的電壓；第二級(jí)延時(shí)啟動(dòng)電壓用于驅(qū)動(dòng)第二級(jí)降柵壓?jiǎn)卧獑?dòng)的電壓。
第二級(jí)降柵壓?jiǎn)卧糜诋a(chǎn)生第二級(jí)保護(hù)電壓和第三級(jí)延時(shí)啟動(dòng)電壓，第二級(jí)保護(hù)電壓用于使受保護(hù)功率管的柵極電壓降到開啟門限所需的電壓；第三級(jí)延時(shí)啟動(dòng)電壓用于驅(qū)動(dòng)第三級(jí)降柵壓?jiǎn)卧獑?dòng)的電壓。
第三級(jí)降柵壓?jiǎn)卧?，用于產(chǎn)生使受保護(hù)功率管的柵極電壓緩慢降到OV所需的第三級(jí)保護(hù)關(guān)斷電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I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Rl與電阻R2、電阻R3、電阻R4的取值原則是分壓電阻Rl分別與電阻R2、電阻R3、電阻R4構(gòu)成的Π型電路，電阻R2、電阻R3、電阻R4上分到的電壓分別為第三級(jí)保護(hù)關(guān)斷電壓、第二級(jí)保護(hù)電壓、第一級(jí)預(yù)保護(hù)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(guò)其額定功耗。
3.根據(jù)權(quán)利要求I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(diào)節(jié)電路中電阻R5的一端與分壓電阻Rl的輸出端相連，另一端與電容Cl的一端相連，電容Cl的另一端與GND相連；電阻R5、電容Cl的取值原則是電阻R5、電容Cl構(gòu)成的降柵壓速度調(diào)節(jié)電路的調(diào)節(jié)時(shí)間為-J = -RC * ln(l-^)， 其中，t是受保護(hù)功率管導(dǎo)通的上升時(shí)間和關(guān)斷的下降時(shí)間，U是對(duì)電容C充電的電壓，Uc是充電時(shí)電容C兩端達(dá)到的電壓，電容C是電路中的延時(shí)電容Cl，電阻R是電路中的延時(shí)電阻R5，電阻R5的取值要盡量小。
4.根據(jù)權(quán)利要求I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(jí)降柵壓?jiǎn)卧须妷罕容^器UlA的正電源端與VCC相連，負(fù)電源端與GND相連，反相輸入端與基準(zhǔn)電壓相連，同相輸入端與過(guò)流信號(hào)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(fā)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(yáng)極與電阻R4的一端相連；第二級(jí)降柵壓?jiǎn)卧须妷罕容^器UlB的反相輸入端與基準(zhǔn)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UlB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(fā)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(yáng)極與電阻R3的一端相連；第三級(jí)降柵壓?jiǎn)卧须妷罕容^器UlC的反相輸入端與基準(zhǔn)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UlC的 輸出端與電阻RlO的一端相連，電阻RlO的另一端與三極管Ql的基極相連，三極管Ql的發(fā)射極與GND相連，集電極與二極管Dl的陰極相連，二極管Dl的陽(yáng)極與電阻R2的一端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求I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(jí)預(yù)保護(hù)電壓的范圍為8±0. 5V，第二級(jí)延時(shí)啟動(dòng)電壓的范圍為7. 5V 15V，第二級(jí)保護(hù)電壓的范圍為5±0. IV，第三級(jí)延時(shí)啟動(dòng)電壓的范圍為7. 5V 15V，第三級(jí)保護(hù)關(guān)斷電壓的范圍為 O. 7±0· 05V。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于電壓比較器的降柵壓電路，其特征在于，所述的電阻R7、電容Cl與電阻R9、電容C3的取值范圍為t = O. 693RC，其中，t是前一級(jí)降柵壓?jiǎn)卧ぷ骱蟮较乱患?jí)降柵壓?jiǎn)卧_始工作時(shí)的延時(shí)時(shí)間，電阻R是延時(shí)電阻，電容C是延時(shí)電容，而且電阻R7、電阻R9上的功耗不能超過(guò)其額定功耗。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于電壓比較器的降柵壓電路，其特征在于，所述的電阻R6、電阻R8、電阻RlO取相等值，而且電阻R6、電阻R8、電阻RlO上的功耗不能超過(guò)其額定功耗。
全文摘要
本發(fā)明公開了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(diào)節(jié)電路、第一級(jí)降柵壓?jiǎn)卧?、第二?jí)降柵壓?jiǎn)卧?、第三?jí)降柵壓?jiǎn)卧７謮弘娮鑂1的輸出端與降柵壓速度調(diào)節(jié)電路的輸入端相連，三個(gè)降柵壓?jiǎn)卧妮敵龆朔謩e與分壓電阻R1的輸出端和降柵壓速度調(diào)節(jié)電路的輸入端相連，上一級(jí)降柵壓?jiǎn)卧牧硪粋€(gè)輸出端與下一級(jí)降柵壓?jiǎn)卧囊粋€(gè)輸入端相連。本發(fā)明對(duì)受保護(hù)功率管遇到過(guò)流時(shí)采取三級(jí)降柵壓保護(hù)，降柵壓?jiǎn)卧捎秒妷罕容^器對(duì)過(guò)流門限電壓精準(zhǔn)的判斷和迅速的響應(yīng)，降柵壓速度調(diào)節(jié)電路可以降低受保護(hù)功率管在關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，可以使受保護(hù)功率管得到高可靠性的保護(hù)，特別適合在環(huán)境惡劣且精度要求高的場(chǎng)合下使用。
文檔編號(hào)H02H9/04GK102629758SQ20121010914
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者劉紅奎, 相征 申請(qǐng)人:西安電子科技大學(xué)