CN108847835B - 一种功率器件驱动保护电路及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种功率器件驱动保护电路及其控制方法，逻辑控制电路根据检测电路的电压/电流的检测结果来控制驱动电路和增压电路，从而通过驱动电路和增压电路控制功率器件的通断状态，进而控制功率器件的高效工作以及消除功率器件所接入线路的过压/过流故障。第一方面，由于设置了驱动电路和增压电路来控制功率器件的导通和关断过程，变换功率器件的控制电压等级，即使得功率器件的故障耐受能力大大增强，同时又具备很高的导通工作效率；第二方面，由于设置了电压检测电路和电流检测子电路，利于准确的对功率器件的故障状态进行判断，尽可能地在短时间内确认故障，避免过压/过流故障对器件的损坏作用。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种功率器件驱动保护电路及其控制方法。
背景技术
碳化硅(SiC)作为一种宽禁带材料，具有高击穿场强、高饱和电子漂移速率、高热导率等优点，能够满足现代功率器件在高压、大功率、高频、高温工况下的应用发展需求，已具备广泛应用于开关电源、电动汽车、新能源发电、轨道交通、智能电网等应用领域的条件，主要包括碳化硅功率二极管、MOSFET、混合IGBT等功率器件。此外，在SiC功率器件的开发与应用方面，与相同功率等级的Si功率器件相比，SiC功率器件导通电阻、开关损耗大幅降低，适用于更高的工作频率，具备高温稳定的工作特性，因此，由SiC形成的功率器的应用件有利于电路功率密度和整体效率的提升，具备替代硅材料半导体器件的潜质。
目前，SiC功率器件多应用于小功率的开关电源场合，但在大功率输变电场合尚处于快速发展的初级阶段，在输变电线路发生电压或电流的较大波动时，会通过驱动电路来控制SiC功率器件的通断动作，现有的SiC功率器件的相关驱动电路还存在一定的问题。一方面，驱动电路的驱动能力不够，不能够进一步地适应SiC功率器件的优势能力；另一方面，驱动电路的保护机制不完善，不利于增强SiC功率器件对较大电压/电流波动发生时的承受能力。此外，现有的驱动电路还存在较长的故障响应时间，过长的响应时间将可能超过SiC功率器件在短路状况下的耐受时间，对器件本身造成损坏，还可能增加输电线路的电力波动风险，使得不能在2us内实现故障检测和关断的工作要求，从而不利于SiC功率器件的可靠应用。
发明内容
为解决现有的功率器件驱动电路中存在的问题，本申请提供了一种功率器件驱动保护电路以及控制方法。
根据第一方面，一种实施例中提供一种功率器件驱动保护电路，包括：
功率器件，包括输入端、输出端和控制端，所述功率器件的输入端和输出端用于接入线路，所述功率器件的控制端用于控制输入端和输出端之间的通断；
检测电路，包括至少一路输入端和至少一路输出端，所述检测电路的各路输入端分别用于检测所述功率器件接入线路的电压和/或电流，所述检测电路的各路输出端分别用于输出电压和/或电流的检测结果；
逻辑控制电路，包括至少一路输入端和至少一路输出端，所述逻辑控制电路的各路输入端分别与所述检测电路的各路输出端连接，所述逻辑控制电路的各路输出端分别用于输出控制信号以控制所述功率器件的通断；
驱动电路，包括至少一路输入端和输出端，所述驱动电路的各路输入端分别用于接收所述逻辑控制电路的控制信号，所述驱动电路用于根据接收到的控制信号从输出端输出驱动信号至所述功率器件的控制端；
增压电路，包括输入端和输出端，所述增压电路的输入端用于接收所述逻辑控制电路的一路控制信号并生成增压信号，所述增压电路的输出端用于输出所述增压信号以增大所述功率器件的控制端的电压。
钳位电路，包括输入端和输出端，所述钳位电路的输入端用于检测所述功率器件接入线路的电压，当所述功率器件接入线路的电压超过阈值时，所述钳位电路的输出端输出钳位信号至所述功率器件的控制端，以减缓所述功率器件的通断速率。
供电电路，包括输入端和多个输出端，用于将输入端接收到的直流或交流电压转换为从多个输出端分别输出的第一直流正电压、第二直流正电压、接地电压和直流负电压，并为所述逻辑控制电路、所述检测电路、所述驱动电路和所述增压电路进行供电；所述第二直流正电压的电压值大于所述第一直流正电压的电压值。
根据第二方面，一种实施例中提供一种用于功率器件驱动保护电路的控制方法，所述功率器件驱动保护电路为第一方面所述的功率器件驱动保护电路，所述控制方法包括以下步骤：
所述逻辑控制电路根据用户的操作指示向所述驱动电路发出导通控制信号，以使得所述驱动电路根据所述导通控制信号控制所述功率器件的输入端和输出端之间导通；
所述逻辑控制电路在所述导通控制信号发出一预定时间之后，向所述增压电路发送增压控制信号，以使得所述增压电路根据所述增压控制信号向所述功率器件发送增压信号来增大所述功率器件的控制端的电压；
所述逻辑控制电路接收所述检测电路输出的电压和/或电流的检测结果，当所述逻辑控制电路根据电压和/或电流的检测结果判断所述功率器件接入线路存在故障时，向所述驱动电路发送一路关断控制信号以使得所述驱动电路根据所述一路关断控制信号控制所述功率器件的输入端和输出端之间关断，向所述增压电路发送另一路关断控制信号以使得所述增压电路根据所述另一路关断控制信号停止向所述功率器件发送增压信号，直至所述功率器件接入线路的故障消除。
依据上述实施例的一种功率器件驱动保护电路及其控制方法，逻辑控制电路根据检测电路的电压/电流的检测结果来控制驱动电路和增压电路，从而通过驱动电路和增压电路控制功率器件的通断状态，进而控制功率器件的高效工作以及消除功率器件所接入线路的过压/过流故障。第一方面，由于设置了驱动电路和增压电路来控制功率器件的导通和关断过程，变换功率器件的控制电压等级，即使得功率器件的故障耐受能力大大增强，同时又具备很高的导通工作效率；第二方面，由于设置了电压检测电路和电流检测子电路，利于准确的对功率器件的故障状态进行判断，尽可能地在短时间内确认故障，避免过压/过流故障对器件的损坏作用；第三方面，逻辑控制电路可迅速判断线路故障状态，第一时间控制功率器件的通断，保护功率器件不因线路故障而发生失效，利于线路的工作安全性；此外，还为功率器件的控制端设置了钳位电路，能够在过压故障发生时迅速地提高功率器件的控制端电压，削弱功率器件的导通能力，达到抑制功率器件过电压的目的。
附图说明
图1为功率器件驱动保护电路的结构图；
图2为功率器件驱动保护电路的电路图；
图3为电压检测电路的电路图；
图4为电流检测子电路的电路图；
图5为功率器件驱动保护电路的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
实施例一、请参考图1，本申请一种功率器件驱动保护电路1，其包括逻辑控制电路10、检测电路11、驱动电路12、增压电路13、钳位电路14、功率器件15和供电电路16，下面分别说明。
供电电路16包括输入端和多个输出端，用于将输入端接收到的直流或交流电压转换为从多个输出端分别输出的第一直流正电压VCC1、第二直流正电压VCC2、接地电压VE和直流负电压VEE，并为逻辑控制电路10、检测电路11、驱动电路12和增压电路13进行供电。在一实施例中，见图2，供电电路16优选地采用DC/DC电路，其输出的第二直流正电压VCC2的电压值应当大于第一直流正电压VCC1的电压值，且小于功率器件所允许的最大电压值；优选地，保证接地电压VE为0V。
功率器件15包括输入端、输出端和控制端，功率器件15的输入端和输出端用于接入线路，功率器件15的控制端用于控制输入端和输出端之间的通断。在一实施例中，见图2，功率器件15包括SiC型场效应管Q1，优选的采用SiC型NMOS管，该场效应管Q1的漏极D、源极S、栅极G分别作为功率器件15的输入端、输出端和控制端，场效应管Q1的辅助端子与供电电路16的接地电压VE对应的输出端连接。需要说明的是，场效应管Q1的辅助端子属于现有技术，设置辅助端子的目的是为了保证场效应管具备便于驱动电路控制连接的能力。
检测电路11包括至少一路输入端和至少一路输出端，检测电路11的输入端用于检测功率器件15接入线路的电压和/或电流，检测电路11的输出端用于输出电压和/或电流的检测结果。在一实施例中，见图2，检测电路11包括电压检测电路111和/或电流检测电路112，其中，电压检测电路111包括输入端和输出端，电压检测电路111的输入端与功率器件15的输入端连接并作为检测电路11的一路输入端，电压检测电路111的输出端作为检测电路11的一路输出端并用于输出电压的检测结果；电流检测电路112包括输入端和输出端，电流检测电路112的输入端与功率器件15的输出端连接并作为检测电路11的另一路输入端，电流检测电路111的输出端作为检测电路11的另一路输出端并用于输出电流的检测结果。电压检测电路111、电流检测电路112的电路结构说明如下。
在一具体实施例中，见图3，电压检测电路111包括电阻R21、电阻R22、电阻R23、电容C21、二极管D21、二极管D22、比较器L21和基准电压源E21。比较器L21的同相输入端与基准电压源E21的正极连接，基准电压源E21的负极与供电电路16的接地电压VE对应的输出端连接，反向输入端通过电阻R22与供电电路16的第一直流正电压VCC1对应的输出端连接并通过电容C21与供电电路16的接地电压VE对应的输出端连接，反向输入端与二极管D21的负极连接并通过电阻R23与二极管D22的正极连接，二极管D21的正极与供电电路16的接地电压VE对应的输入端连接，二极管D22的负极作为电压检测电路111的输入端以与场效应管Q1的栅极连接。比较器L21的输出端通过电阻R21与供电电路16的第一直流正电压VCC1对应的输出端连接并作为电压检测电路111的输出端，以与逻辑控制电路10的一路输入端连接。
在一具体实施例中，见图2电流检测电路112包括电流检测子电路1121和电阻R11、电阻R12，其中电流检测子电路1121的具体电路图见图4，电流检测子电路1121包括电阻R31、电阻R32、电阻R33、电容C31、电容C32、二极管D31、比较器L31、比较器L32、基准电压源E31和基准电压源E32。比较器L31的同相输入端与基准电压源E31的正极连接，基准电压源E31的负极与供电电路16的直流负电压VEE对应的输出端连接，反向输入端通过电阻R33与供电电路16的第一直流正电压VCC1对应的输出端连接并通过电容C31与供电电路16的直流负电压VEE对应的输出端连接，反向输入端与比较器L32的输出端连接。比较器L31的输出端与电阻R32的一端连接，电阻R32的另一端通过电阻R31与供电电路16的第一直流正电压VCC1对应的输出端连接，电阻R32的另一端与二极管D31的负极连接并作为电流检测电路112的输出端，以与逻辑控制电路10的一路输入端连接，并且，二极管D31的正极与供电电路16的接地电压VE对应的输出端连接。比较器L32的同相输入端与基准电压源E32的正极连接，基准电压源E32的负极与供电电路16的直流负电压VEE对应的输出端连接，反向输入端通过电容C32与供电电路16的接地电压VE对应的输出端连接以及通过电阻R11与供电电路16的接地电压VE对应的输出端连接，且反向输入端与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端作为电流检测电路112的输入端以与场效应管Q1的源极连接。
参考图1，逻辑控制电路10包括至少一路输入端和至少一路输出端，逻辑控制电路10的各路输入端分别与检测电路11的各路输出端连接，逻辑控制电路10的各路输出端用于输出多路控制信号以控制功率器件15的通断。在一实施例中，逻辑控制电路10为DSP、数模电路、可编程逻辑器件等类型的功能器件。
驱动电路12包括至少一路输入端和输出端，驱动电路12的各路输入端分别用于接收逻辑控制电路10的控制信号，驱动电路12根据接收到的控制信号从输出端输出驱动信号至功率器件15的控制端。在一实施例中，见图2，驱动电路12包括用于驱动功率器件15导通的导通驱动电路121，以及用于驱动功率器件15关断的关断驱动电路122，分别说明如下。
在一具体实施例中，导通驱动电路121包括场效应管Q3、二极管D5和电阻R6。场效应管Q3的控制端作为驱动电路12的一路输入端并用于接收1逻辑控制电路10输出的一个控制信号，场效应管Q3的输入端与供电电路16的第一直流正电压VCC1对应的输出端连接，场效应管Q3的输出端与二极管D5的正极连接，二极管D5的负极与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端作为驱动电路的输出端以与场效应管Q1的栅极连接。进一步地，导通驱动电路121还包括电阻R4、电阻R5和二极管D4，电阻R5接入场效应管Q3的控制端的线路上，电阻R5的一端与电阻R4的一端共同与场效应管Q3的控制端连接，电阻R4的另一端与二极管D4的负极连接，电阻R5的另一端与二极管D4的正极连接；电阻R4、电阻R5和二极管D4所构成的电路用于调节场效应管Q3的通断速率。
在一具体实施例中，关断驱动电路122包括场效应管Q4、二极管D7、电阻R7、电阻R10和缓冲器B2。二极管D7的负极作为驱动电路12的一路输入端并用于接收逻辑控制电路10输出的一个控制信号，二极管D7的正极与缓冲器B2的正极连接并通过电阻R10与供电电路16的直流负电压VEE对应的输出端连接，缓冲器B2的负极与场效应管Q4的控制端连接，场效应管Q4的输入端与供电电路16的直流负电压VEE对应的输出端连接，场效应管Q4的输出端与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端作为驱动电路12的输出端以与场效应管Q1的栅极连接。进一步地，关断驱动电路122还包括电阻R8、电阻R9和二极管D6，电阻R9接入场效应管Q4的控制端的线路上，电阻R9的一端与电阻R8的一端共同与场效应管Q4的控制端连接，电阻R8的另一端与二极管D6的正极连接，电阻R9的另一端与二极管D6的负极连接；电阻R8、电阻R9和二极管D6所构成的电路用于调节场效应管Q4的通断速率。
参考图1，增压电路13包括输入端和输出端，增压电路13的输入端用于接收逻辑控制电路10的一路控制信号并生成增压信号，该增压电路的输出端用于输出增压信号以增大功率器件15的控制端的电压。在一实施例中，见图2，增压电路13包括缓冲器B1、场效应管Q2和电阻R3，缓冲器B1的正极形成增压电路13的输入端以与逻辑控制电路10的一路输出端连接，缓冲器B1的负极与场效应管Q2的控制端连接，场效应管Q2的输入端与供电电路16的第二直流正电压VCC2对应的输出端连接，场效应管Q2的输出端与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端作为增压电路13的输出端以与场效应管Q3的栅极连接。
参考图1，钳位电路14包括输入端和输出端，钳位电路14的输入端用于检测功率器件15接入线路的电压，当功率器件15接入线路的电压超过阈值时，钳位电路14的输出端输出钳位信号至功率器件15的控制端，以减缓功率器件15的通断速率。在一实施例中，见图2，钳位电路14包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、电容C1、电阻R1和电阻R2，其中，二极管D1和二极管D2优选地采用TVS管(瞬变电压抑制二极管)，二极管D1的负极作为钳位电路14的输入端以与场效应管Q1的漏极连接，二极管D1的正极与二极管D2的负极连接，二极管D2的正极与二极管D3的正极连接，二极管D3的负极与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端作为钳位电路14的输出端已与场效应管Q1的栅极连接，并且，电容C1和电阻R1分别与二极管D2并联连接。
在另一个实施例中，见图2，功率器件驱动保护电路1还包括信号隔离电路17，该信号隔离电路17包括至少两路输入端和两路输出端，用于将逻辑控制电路10的通信端口与一客户可进行操作指示的前级控制系统通信连接。优选地，该信号隔离电路17采用光耦开关等器件。
实施例二、请参考图5，本申请提供了一种用于功率器件驱动保护电路的控制方法，这里的功率器件驱动保护电路为实施例一中所提供的功率器件驱动保护电路1，该控制方法包括步骤S410-S440，下面分别说明。
步骤S410，逻辑控制电路10根据上一级控制系统的指令向驱动电路12发出导通控制信号，以使得驱动电路12根据该导通控制信号控制功率器件15的输入端和输出端之间导通。
在一实施例中，见图2，逻辑控制电路10从信号隔离电路17获得上一级控制系统的指令(这里的上一级控制系统可为云端服务器、计算机、分布式控制系统平台等具备监控功能的设备)，根据指令向导通驱动电路121发送导通控制信号(优选地采用高于VCC1的高电平信号)，该信号经过电阻R4、电阻R5和二极管D4所构成电路的调节作用，较稳定地到达场效应管Q3的控制端，场效应管Q3导通，第一直流电压VCC1(此时作为导通驱动信号)将通过二极管D5和电阻R6到达场效应管Q1的控制端G，场效应管Q1导通，从而使得功率器件15接入线路导通。
步骤S420，逻辑控制电路10在通控制信号发出一预定时间之后，向增压电路13发送增压控制信号，以使得增压电路13根据该增压控制信号向功率器件15发送增压信号来增大功率器件15的控制端的电压。
在一实施例中，见图2，逻辑控制电路10计算步骤S410中导通控制信号的发出时间，当发出超过一预定时间之后(优选地为3us)，逻辑控制电路10向增压电路13发送一个增压控制信号(优选地采用大于VCC2的高电平信号)，该增压控制信号经过缓冲器B1的缓冲作用之后到达场效应管Q2的控制端，场效应管Q2导通，第二直流正电压VCC2(此时作为又一路导通驱动信号)通过电阻R3到达场效应管Q1的控制端，由于电阻R3、电阻R6的承压作用以及二极管D5的截止作用，第二直流正电压VCC2不会对第一直流正电压VCC1产生作用。由于第二直流正电压VCC2大于第一直流正电压VCC1(优选地大于3V)，使得场效应管Q1的栅极G的电压获得提升，漏极D和源极S将具备更低的导通电阻，进而使得场效应管Q1在第二直流正电压VCC2的作用下具有更低的导通损耗，利于增强场效应管Q1的工作效率。
步骤S430，逻辑控制电路10获取检测电路11输出的电压和/或电流的检测结果。
在一实施例中，见图2和图3，电压检测电路111检测功率器件15接入线路的电压变化情况。正常工作情形下，场效应管Q1具有较小的压降，该压降不高于E21的阈值电压，但是当场效应管Q1导通电流过大时，场效应管Q1的压降高于E21的阈值电压。比较器L21的反向输入端得到的电压与基准电压源E21的正极电压进行比较，当电压高于正极电压时，比较器L21向逻辑控制电路10发送一个检测信号。
和/或，在另一个实施例中，见图2和图4，电流检测电路112检测功率器件15接入线路的电流变化情况。正常情况下，场效应管Q1的源极S输出的电流变化率较小，电阻R11和电阻R12的连接端将产生较小的分压，该电压将小于比较器L32的同相输入端的电压(即基准电压源E32的正极电压)，比较器L32无信号发出；而且，由于电阻R33、电容C31的作用，比较器L32的输出端的电压保持稳定，将不对比较器L31产生误触发的影响。当场效应管Q1的源极S输出的电流发生较大波动时，电流的变化率将大大增加，电阻R11和电阻R12的连接端将产生较大的电压，该电压将大于比较器L32的同相输入端的电压(即基准电压源E32的正极电压)，比较器L32发出一检测信号至比较器L31的反向输入端，该检测信号将大于比较器L31的同相输入端的电压(即基准电压源E31的正极电压)，比较器L31发出另一个检测信号，该检测信号经电阻R32达到逻辑控制电路10。
步骤S440，当逻辑控制电路10根据电压和/或电流的检测结果判断功率器件15接入线路存在故障时，向驱动电路12发送一路关断控制信号以使得驱动电路12根据该路关断控制信号控制功率器件15的输入端和输出端之间关断，向增压电路13发送另一路关断控制信号以使得增压电路13根据该路关断控制信号停止向功率器件15发送增压信号。
在一实施例中，见图2，逻辑控制电路10检测到电压检测电路111发出的检测信号时，判断功率器件15的接入线路发生了过压故障，和/或，逻辑控制电路10检测到电流检测电路112发出的检测信号时，判断功率器件15的接入线路发生了过流故障。此时，逻辑控制电路10向驱动电路12中的关断驱动电路122发送关断控制信号(优选地采用高电平信号)，该关断驱动信号经过二极管D7、缓冲器B2、电阻R9到达场效应管Q4的控制端，场效应管Q4导通，直流负电压VEE(此时作为关断驱动信号)加载至电阻R7上，电阻R6(或电阻R3)与电阻R7进行分压，拉低场效应管Q1的控制端的电压，场效应管Q1减弱导通程度，避免功率器件15持续承受接入线路故障状态下的大电流。当逻辑控制电路10发出关断驱动信号一定时间(优选地1us)之后，逻辑控制电路10将取消向增压电路13发出的增压控制信号，以及取消向驱动电路12中的导通驱动电路121发出的导通控制信号，以分别控制场效应管Q2和场效应管Q3关断，这时，直流负电压VEE(此时作为关断驱动信号)经电阻R7到达场效应管Q1的控制端，场效应管Q1完全关断，将以关断的形式消除线路故障。
在另一个实施例中，见图2，当场效应管Q1的漏极D发生不允许的过压情形时，钳位电路14也会对功率器件15起到动态调节作用。场效应管Q1的漏极D有不允许的过压情形时，高电压将击穿钳位电路的二极管D1，而电容C1和电阻R1对该过电压起到动态调节作用，然后经过二极管D3、电阻R2到达场效应管Q1的栅极G，向场效应管Q1的栅极补充电荷，降低场效应管Q1的关断速度。当过压仍然无法控制并继续升高时，二极管D2进一步发生击穿，场效应管Q1的栅极G将得到大量的电荷，此时，栅极G的电压将迅速升高，场效应管Q1的关断速率得到削弱，从而抑制功率器件15在大电流关断状态下所产生的过电压现象，避免功率器件发生过压失效。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (8)
1.一种功率器件驱动保护电路,其特征在于，包括：
功率器件，包括输入端、输出端和控制端，所述功率器件的输入端和输出端用于接入线路，所述功率器件的控制端用于控制输入端和输出端之间的通断；
检测电路，包括至少一路输入端和至少一路输出端，所述检测电路的各路输入端分别用于检测所述功率器件接入线路的电压和/或电流，所述检测电路的各路输出端分别用于输出电压和/或电流的检测结果；
逻辑控制电路，包括至少一路输入端和至少一路输出端，所述逻辑控制电路的各路输入端分别与所述检测电路的各路输出端连接，所述逻辑控制电路的各路输出端分别用于输出控制信号以控制所述功率器件的通断；
驱动电路，包括至少一路输入端和输出端，所述驱动电路的各路输入端分别用于接收所述逻辑控制电路的控制信号，所述驱动电路用于根据接收到的控制信号从输出端输出驱动信号至所述功率器件的控制端；
增压电路，包括输入端和输出端，所述增压电路的输入端用于接收所述逻辑控制电路的一路控制信号并生成增压信号，所述增压电路的输出端用于输出所述增压信号以增大所述功率器件的控制端的电压；
钳位电路，包括输入端和输出端，所述钳位电路的输入端用于检测所述功率器件接入线路的电压，当所述功率器件接入线路的电压超过阈值时，所述钳位电路的输出端输出钳位信号至所述功率器件的控制端，以减缓所述功率器件的通断速率；
供电电路，包括输入端和多个输出端，用于将输入端接收到的直流或交流电压转换为从多个输出端分别输出的第一直流正电压、第二直流正电压、接地电压和直流负电压，并为所述逻辑控制电路、所述检测电路、所述驱动电路和所述增压电路进行供电；所述第二直流正电压的电压值大于所述第一直流正电压的电压值；
所述检测电路包括电压检测电路，所述电压检测电路包括输入端和输出端，所述电压检测电路的输入端与所述功率器件的输入端连接并作为所述检测电路的一路输入端，所述电压检测电路的输出端作为所述检测电路的一路输出端并用于输出电压的检测结果；所述电压检测电路包括电阻R21、电阻R22、电阻R23、电容C21、二极管D21、二极管D22、比较器L21和基准电压源E21，所述比较器L21的同相输入端与所述基准电压源E21的正极连接，所述基准电压源E21的负极与所述供电电路的接地电压对应的输出端连接，反向输入端通过电阻R22与所述供电电路的第一直流正电压对应的输出端连接并通过电容C21与所述供电电路的接地电压对应的输出端连接，反向输入端与二极管D21的负极连接并通过电阻R23与二极管D22的正极连接，所述二极管D21的正极与所述供电电路的接地电压对应的输入端连接，所述二极管D22的负极作为所述电压检测电路的输入端；所述比较器L21的输出端通过电阻R21与所述供电电路的第一直流正电压对应的输出端连接并作为所述电压检测电路的输出端。
2.如权利要求1所述的功率器件驱动保护电路，其特征在于，所述检测电路还包括电流检测电路；
所述电流检测电路包括输入端和输出端，所述电流检测电路的输入端与所述功率器件的输出端连接并作为所述检测电路的另一路输入端，所述电流检测电路的输出端作为所述检测电路的另一路输出端并用于输出电流的检测结果。
3.如权利要求2所述的功率器件驱动保护电路，其特征在于，所述电流检测电路包括电阻R11、电阻R12、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电容C31、电容C32、二极管D31、比较器L31、比较器L32、基准电压源E31和基准电压源E32；
所述比较器L31的同相输入端与所述基准电压源E31的正极连接，所述基准电压源E31的负极与所述供电电路的直流负电压对应的输出端连接，反向输入端通过电阻R33与所述供电电路的第一直流正电压对应的输出端连接并通过电容C31与所述供电电路的直流负电压对应的输出端连接，反向输入端与比较器L32的输出端连接；所述比较器L31的输出端与电阻R32的一端连接，电阻R32的另一端通过电阻R31与所述供电电路的第一直流正电压对应的输出端连接，电阻R32的另一端与二极管D31的负极连接并作为所述电流检测电路的输出端，所述二极管D31的正极与所述供电电路的接地电压对应的输出端连接；所述比较器L32的同相输入端与所述基准电压源E32的正极连接，所述基准电压源E32的负极与所述供电电路的直流负电压对应的输出端连接，反向输入端通过电容C32与所述供电电路的接地电压对应的输出端连接以及通过电阻R11与所述供电电路的接地电压对应的输出端连接，且反向输入端与电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端作为所述电流检测电路的输入端。
4.如权利要求1所述的功率器件驱动保护电路，其特征在于，所述驱动电路包括用于驱动所述功率器件导通的导通驱动电路，以及用于驱动所述功率器件关断的关断驱动电路；
所述导通驱动电路包括场效应管Q3、二极管D5和电阻R6，所述场效应管Q3的控制端作为所述驱动电路的一路输入端并用于接收所述逻辑控制电路输出的一个控制信号，所述场效应管Q3的输入端与所述供电电路的第一直流正电压对应的输出端连接，所述场效应管Q3的输出端与二极管D5的正极连接，所述二极管D5的负极与电阻R6的一端连接，所述电阻R6的另一端作为所述驱动电路的输出端；
所述关断驱动电路包括场效应管Q4、二极管D7、电阻R7、电阻R10和缓冲器B2，所述二极管D7的负极作为所述驱动电路的一路输入端并用于接收所述逻辑控制电路输出的一个控制信号，所述二极管D7的正极与缓冲器B2的正极连接并通过电阻R10与所述供电电路的直流负电压对应的输出端连接，所述缓冲器B2的负极与所述场效应管Q4的控制端连接，所述场效应管Q4的输入端与所述供电电路的直流负电压对应的输出端连接，所述场效应管Q4的输出端与电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端作为所述驱动电路的输出端。
5.如权利要求4所述的功率器件驱动保护电路，其特征在于，
所述导通驱动电路还包括电阻R4、电阻R5和二极管D4，所述电阻R5接入所述场效应管Q3的控制端的线路上，所述电阻R5的一端与电阻R4的一端共同与所述场效应管Q3的控制端连接，所述电阻R4的另一端与二极管D4的负极连接，所述电阻R5的另一端与所述二极管D4的正极连接；所述电阻R4、电阻R5和二极管D4所构成的电路用于调节所述场效应管Q3的通断速率；
所述关断驱动电路还包括电阻R8、电阻R9和二极管D6，所述电阻R9接入所述场效应管Q4的控制端的线路上，所述电阻R9的一端与电阻R8的一端共同与所述场效应管Q4的控制端连接，所述电阻R8的另一端与二极管D6的正极连接，所述电阻R9的另一端所述二极管D6的负极连接；所述电阻R8、电阻R9和二极管D6所构成的电路用于调节所述场效应管Q4的通断速率。
6.如权利要求1所述的功率器件驱动保护电路，其特征在于，所述增压电路包括缓冲器B1、场效应管Q2和电阻R3，所述缓冲器B1的正极形成所述增压电路的输入端，所述缓冲器B1的负极与所述场效应管Q2的控制端连接，所述场效应管Q2的输入端与所述供电电路的第二直流正电压对应的输出端连接，所述场效应管Q2的输出端与电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端作为所述增压电路的输出端。
7.如权利要求1所述的功率器件驱动保护电路，其特征在于，所述钳位电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、电容C1、电阻R1和电阻R2，所述二极管D1的负极作为所述钳位电路的输入端，所述二极管D1的正极与所述二极管D2的负极连接，所述二极管D2的正极与所述二极管D3的正极连接，所述二极管D3的负极与电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端作为所述钳位电路的输出端，所述电容C1和电阻R1分别与所述二极管D2并联连接。
8.一种用于功率器件驱动保护电路的控制方法，其特征在于，所述功率器件驱动保护电路为权利要求1所述的功率器件驱动保护电路，所述控制方法包括以下步骤：
所述逻辑控制电路根据上一级控制系统的操作指示向所述驱动电路发出导通控制信号，以使得所述驱动电路根据所述导通控制信号控制所述功率器件的输入端和输出端之间导通；
所述逻辑控制电路在所述导通控制信号发出一预定时间之后，向所述增压电路发送增压控制信号，以使得所述增压电路根据所述增压控制信号向所述功率器件发送增压信号来增大所述功率器件的控制端的电压；
所述逻辑控制电路接收所述检测电路输出的电压和/或电流的检测结果，当所述逻辑控制电路根据电压和/或电流的检测结果判断所述功率器件接入线路存在故障时，向所述驱动电路发送一路关断控制信号以使得所述驱动电路根据所述一路关断控制信号控制所述功率器件的输入端和输出端之间关断，向所述增压电路发送另一路关断控制信号以使得所述增压电路根据所述另一路关断控制信号停止向所述功率器件发送增压信号，实现所述功率器件接入线路的故障消除。
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