CN113517868B - 负压保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种负压保护电路，一方面，漏压控制模块根据第一电压、第二电压和漏极开关信号断开漏极电源与功放管的漏极之间的导电通路，如此通过第一电压、第二电压和漏极开关信号则可实现漏极电压的及时断开；另一方面，电压缓冲模块在接收到的第二电压变为0V时，降低输出的第六电压的电压变化速率，最终使得功放管的漏极断电且漏压降为0所需的时间远短于功放管栅极的第六电压降为0所需的时间，即功放管的漏极断电至漏压变为0期间，第六电压只变化很小的量，栅压始终在安全的负压保护之下，从而实现功放管的保护。

Description

负压保护电路

技术领域

本发明涉及功放管控制技术领域，特别是涉及一种负压保护电路。

背景技术

基于5G通信的要求，基站放大器的频段越来越高，而通常功率管的频段越高，效率越低，5G基站的通道数一般在4通道以上，多的甚至可以达到64通道。基于对功率管频段的要求越来越高，传统的功率管已无法满足高效率的要求，因此越来越多的基站放大器采用GaN功放管。GaN功放管效率较传统LDMOS管的效率要高，但GaN功放管如果在栅极无负压保护的情况下开启漏压，则会在瞬间烧坏。所以需要设计可靠的负压保护电路，在各种情况下，保护功放管的使用安全。目前常用的方法是控制栅压和漏压上下电的顺序来防止GaN功放管烧坏，例如给漏压加一个条件开关，当负压正常时，开关打开，当负压不正常时，开关关断。以此方法来保护GaN功放管上下电顺序出错时的安全。

然而在该过程中，栅压先失去所需负压保护，条件开关才去关闭漏压，而漏压处一般会有较大容值的滤波电容，漏压从关闭到电压降到0需要较长时间，例如可参考图5，在t1时刻功放管的漏极被断电，但漏极电压在t2时刻才完全降为0V，t1和t2之间的时间差值为10ms级，功放管还是有可能会被烧坏。为了解决这个问题，在漏压处加入放电电路加快漏极关闭后的放电速度，这不但增加了电路的复杂度，降低了电路的可靠性，在遇到-8V短路到地的极端意外条件，负压被瞬间拉低的情况下，功放管仍然存在被烧坏的可能。

发明内容

基于此，有必要提供一种可靠性高的负压保护电路。

一种负压保护电路，包括：

漏压控制模块，用于分别与漏极电源和功放管的漏极连接，用于获取第一电压、第二电压和漏极开关信号，并根据所述第一电压、第二电压和漏极开关信号断开所述漏极电源与所述功放管的漏极之间的导电通路，其中，所述第一电压大于所述第二电压；

电压缓冲模块，用于接收所述第二电压并输出第六电压，还用于在接收到的所述第二电压变为0V时，降低输出的所述第六电压的电压变化速率；

开关控制模块，分别与所述电压缓冲模块和所述功放管的栅极连接，用于接收栅极开关信号，并在所述栅极开关信号等于预设电平的情况下导通所述电压缓冲模块与所述功放管的栅极之间的导电通路。

在其中一个实施例中，所述漏压控制模块包括：

漏压开关单元，分别与所述漏极电源和所述功放管的漏极连接；

第一比较单元，用于获取所述第一电压，并根据所述第一电压和第一电压阈值输出第一比较信号；

第二比较单元，用于获取所述第二电压，并根据所述第二电压和第二电压阈值输出所述第二比较信号；

逻辑控制单元，用于接收所述漏极开关信号，且分别与所述第一比较单元、所述第二比较单元和所述漏压开关单元连接，用于若所述第一比较信号、所述第二比较信号和所述漏极开关信号中的至少一个为第一电平信号，则控制所述漏压开关单元断开所述漏极电源与所述功放管的漏极之间的导电通路。

在其中一个实施例中，所述逻辑控制单元包括：

第一逻辑元件，分别与所述第一比较单元和所述第二比较单元连接，用于若所述第一比较信号和所述第二比较信号中的至少一个为所述第一电平信号，则输出所述第一电平信号；

第二逻辑元件，用于接收所述漏极开关信号，且与所述第一逻辑元件连接，用于若接收到所述第一电平信号和/或所述功放管开关信号为所述第一电平信号，则控制所述漏压开关模块断开所述漏极电源与所述功放管的漏极之间的导电通路。

在其中一个实施例中，所述电压缓冲模块包括：

二极管D1，所述二极管D1的阴极用于接收所述第二电压，所述二极管D1的阳极与所述开关控制模块连接，用于输出所述第六电压；

至少一个电容元件，所述电容元件的第一端与所述二极管D1的阳极连接，用于接收所述第六电压，所述电容元件的第二端与地端连接。

在其中一个实施例中，所述负压保护电路还包括：

第一电压转换模块，分别与所述漏压控制模块和所述电压缓冲模块连接，用于接收所述第一电压，并将所述第一电压转换为所述第二电压。

在其中一个实施例中，所述负压保护电路还包括：

二极管D2，所述二极管D2的阳极用于接收所述第一电压并与所述漏压控制模块连接，所述二极管D2的阴极与所述第一电压转换模块连接；

所述第一电压转换模块还用于接收备用电压，并将所述备用电压转换为所述第二电压，所述备用电压与所述第一电压相等。

在其中一个实施例中，所述负压保护电路还包括：

第二电压转换模块，分别与所述第一电压转换模块和所述二极管D2的阴极连接，用于接收供电电压，并将所述供电电压转换为所述备用电压；

二极管D3，所述二极管D3的阳极与所述第二电压转换模块连接，所述二极管D3的阴极分别与所述第一电压转换模块和所述二极管D2的阴极连接。

在其中一个实施例中，

所述开关控制模块还用于若所述栅极开关信号不等于预设电平，则断开所述电压缓冲模块和所述功放管的栅极之间的导电通路；

所述负压保护电路还包括：

降压模块，分别与电压缓冲模块和所述功放管的栅极连接，用于接收所述栅极控制电压，并根据所述栅极控制电压和所述第二电压生成栅极电压并提供至所述功放管的栅极。

在其中一个实施例中，所述降压模块包括：

至少一个第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述电压缓冲模块连接，所述第一电阻的第二端与所述功放管的栅极连接；至少一个第二电阻，所述第二电阻的第一端用于接收所述栅极控制电压，所述第二电阻的第二端与所述功放管的栅极连接。

在其中一个实施例中，所述开关控制模块包括选择端、第一输入端、第二输入端和输出端，所述选择端用于接收所述栅极开关信号，所述第一输入端与所述电压缓冲模块连接，所述第二输入端悬空或与所述降压模块连接，所述输出端与所述功放管的栅极连接，所述开关控制模块响应于所述栅极开关信号选择导通所述第一输入端与所述输出端之间的导电通路，或所述第二输入端与所述输出端之间的导电通路；所述开关控制模块还包括：

负压电源端，与所述电压缓冲模块连接，所述电压缓冲模块还用于为所述开关控制模块提供工作电压。

上述负压保护电路，包括漏压控制模块、电压缓冲模块和开关控制模块，其中漏压控制模块用于分别与漏极电源和功放管的漏极连接，开关控制模块分别与电压缓冲模块和功放管的栅极连接。一方面，漏压控制模块用于获取第一电压、第二电压和漏极开关信号，并根据第一电压、第二电压和漏极开关信号断开漏极电源与功放管的漏极之间的导电通路，其中，第一电压大于第二电压，如此通过第一电压、第二电压和漏极开关信号则可实现漏极电压的及时断开；另一方面，电压缓冲模块用于接收并输出第二电压，还用于在接收到的第二电压变为0V时，降低输出的第六电压的电压变化速率，最终使得功放管的漏极断电且漏压降为0所需的时间远短于功放管栅极的第六电压降为0所需的时间，即功放管的漏极断电至漏压变为0期间，第六电压只变化很小的量，栅压始终在安全的负压保护之下，从而实现功放管的保护。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例的负压保护电路的结构框图；

图2为另一实施例的负压保护电路的结构框图；

图3为另一实施例的负压保护电路的结构框图；

图4为另一实施例的负压保护电路的结构框图；

图5为一实施例的负压保护电路的仿真结果示意图；

图6为另一实施例的负压保护电路的结构框图；

图7为另一实施例的负压保护电路的结构框图；

图8为另一实施例的负压保护电路的结构框图；

图9为另一实施例的负压保护电路的结构框图；

图10为另一实施例的负压保护电路的结构框图；

图11为另一实施例的负压保护电路的结构框图；

图12为另一实施例的负压保护电路的结构框图。

元件标号说明：

漏极电源：100；功放管：200；漏压控制模块：101；电压缓冲模块：102；开关控制模块：103；第一电压转换模块：104；第二电压转换模块：105；降压模块：106；漏压开关单元：1010；第一比较单元：1011；第二比较单元：1012；第一电压：U1；第二电压：U2；备用电压：U3；供电电压：U4；栅极控制电压：U5；第六电压：U6；第一电阻：R1；第二电阻：R2；漏极开关信号：S1；栅极开关信号：S2；栅极：G；漏极：D；逻辑控制单元：1013；第一逻辑元件：1013a；第二逻辑元件：1013b。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻R1称为第二电阻R2，且类似地，可将第二电阻R2称为第一电阻R1。第一电阻R1和第二电阻R2两者都是电阻，但其不是同一电阻。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、模块等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

图1为一实施例的负压保护电路的结构框图，如图1所示，该负压保护电路应用于功放管200，包括漏压控制模块101、电压缓冲模块102和开关控制模块103，其中漏压控制模块101用于分别与漏极电源100和功放管200的漏极D连接，开关控制模块103分别与电压缓冲模块102和功放管200的栅极G连接。漏压控制模块101用于获取第一电压U1、第二电压U2和漏极开关信号S1，并根据第一电压U1、第二电压U2和漏极开关信号S1断开漏极电源100与功放管200的漏极D之间的导电通路，其中，第一电压U1大于第二电压U2，如此通过第一电压U1、第二电压U2和漏极开关信号S1则可实现漏极D电压的及时断开。

电压缓冲模块102用于接收第二电压U2并输出第六电压U6，还用于在接收到的第二电压U2变为0V时，降低输出的第六电压U2的电压变化速率；开关控制模块103接收栅极开关信号S2，在栅极开关信号S2等于预设电平的情况下开关控制模块103导通电压缓冲模块102与功放管200的栅极G之间的导电通路，以由电压缓冲模块102向栅极G提供第六电压U6。

可以理解，在电压缓冲模块102与功放管200的栅极G导通的情况下，当电压缓冲模块102接收的第二电压U2正常时，电压缓冲模块102输出第六电压U6给功放管200的栅极G，此时第六电压U6等于第二电压U2；当电压缓冲模块102接收的第二电压U2变为0时，电压缓冲模块102可降低输出的第六电压U6的电压变化速率，从而保证功放管200的栅极G接收的第六电压U6不会突变为0。如此，由于漏压控制模块101对功放管200的漏极D的开断电动作是根据第一电压U1、第二电压U2和漏极开关信号S1确定，第二电压U2能够影响漏压控制模块101对功放管200漏极D开断电的控制，因此可通过漏压控制模块101跟踪第二电压U2，以随时控制功放管200的漏极D断电，同时当由电压缓冲模块102接收的为功放管200的栅极G提供负压的第二电压U2变为0时，通过电压缓冲模块102可降低功放管200的栅极G接收的第六电压U6的电压变化速率，使得栅极G接收的第六电压U6不会突变为0，因此通过及时控制功放管200的漏极D断电，即使在电压缓冲模块102接收的第二电压U2变为0，功放管200的栅极G电压也不会突变为0，从而可实现功放管200栅极G的负压保护。

其中，电压缓冲模块102可包括连接线，以将接收的第二电压U2作为第六电压U6直接输出并提供给功放管200的栅极G，或包括第一缓冲电源，以在接收到第二电压U2时输出与第二电压U2的电压值相同的电压；电压缓冲模块102还可包括第二缓冲电源，以在接收的第二电压U2变为0时提供缓冲电压以降低输出的第六电压U6的电压变化速率。

具体的，第一电压U1可由供电电源提供，第二电压U2可包括供电电源提供的电能所产生的电压，其中，第二电压U2为功放管200的栅极G所需的负压。漏压控制模块101根据第一电压U1可确定供电电源是否向功放管200的栅极G提供电压，根据第二电压U2可确定电压缓冲模块102接收到的第二电压U2是否变为0V，然后结合接收到的漏极开关信号S1来控制漏极电源100与功放管200的漏极D之间的导电通路的断开，最终实现供电电源供电状态及漏极开关信号S1对功放管200开断电的控制。其中，漏极开关信号S1可由用户直接下达或外部逻辑控制器件发出，用于指示导通或断开漏极电源100与功放管200的漏极D之间的导电通路，漏极开关信号S1可为48V电压信号。

本发明实施例的负压保护电路包括漏压控制模块101、电压缓冲模块102和开关控制模块103，其中漏压控制模块101用于分别与漏极电源100和功放管200的漏极D连接，开关控制模块103分别与电压缓冲模块102和功放管200的栅极G连接。一方面，漏压控制模块101用于获取第一电压U1、第二电压U2和漏极开关信号S1，并根据第一电压U1、第二电压U2和漏极开关信号S1断开漏极电源100与功放管200的漏极D之间的导电通路，其中，第一电压U1大于第二电压U2，如此通过第一电压U1、第二电压U2和漏极开关信号S1则可实现漏极D电压的及时断开；另一方面，电压缓冲模块102用于接收第二电压U2，还用于在接收到的第二电压U2变为0V时，降低输出的第六电压U6的电压变化速率，最终使得功放管的漏极断电且漏压降为0所需的时间远短于功放管栅极的第六电压降为0所需的时间，即功放管的漏极断电至漏压变为0期间，第六电压只变化很小的量，栅压始终在安全的负压保护之下，从而实现功放管的保护。

在一个实施例中，如图2所示，漏压控制模块101包括漏压开关单元1010、第一比较单元1011、第二比较单元1012和逻辑控制单元1013。漏压开关单元1010分别与漏极电源100和功放管200的漏极D连接；第一比较单元1011用于获取第一电压U1，并根据第一电压U1和第一电压阈值输出第一比较信号；第二比较单元1012用于获取第二电压U2，并根据第二电压U2和第二电压阈值输出第二比较信号；逻辑控制单元1013用于接收漏极开关信号S1，且分别与第一比较单元1011、第二比较单元1012和漏压开关单元1010连接，用于若第一比较信号、第二比较信号和漏极开关信号S1中的至少一个为第一电平信号，则控制漏压开关单元1010断开漏极电源100与功放管200的漏极D之间的导电通路。

其中，根据第一电压U1和第一电压阈值的比较结果，第一比较信号可为第一电平信号或第二电平信号；根据第二电压U2和第二电压阈值的比较结果，第二比较信号可为第一电平信号或第二电平信号，第一电平信号和第二电平信号可分别为低电平信号或高电平信号，且第一电平信号和第二电平信号不同时为低电平或高电平。比较结果包括不等或相等，若不等则为第一电平信号，若相等则为第二电平信号。在一个实施例中，第一电平信号可为低电平信号，

第一电压U1可由供电电源提供，第二电压U2可包括供电电源提供的电能所产生的电压，如此根据第一比较信号则可确定供电电源是否提供第二电压U2至功放管200的栅极G，根据第二比较信号则可确定电压缓冲模块102接收到的第二电压U2是否变为0V。若第一电压U1不等于第一电压阈值，表明供电电源工作异常，电压缓冲模块102接收到的第二电压U2可能也存在异常，此时第一比较信号为第一电平信号，以控制漏压开关单元1010断开漏极电源100与功放管200的漏极D之间的导电通路，以避免功放管200栅极G的电压异常时因漏极D电压不为0V而导致功放管200烧坏；若第二电压U2不等于第二电压阈值，表明电压缓冲模块102接收到的第二电压U2不是功放管200的栅极G的正常工作电压，此时第二比较信号为第一电平，以控制漏压开关单元1010断开漏极电源100与功放管200的漏极D之间的导电通路，以避免功放管200栅极G的电压异常时因漏极D电压不为0V而导致功放管200烧坏；若用户或外部逻辑控制器件下达了指示断开功放管200的漏极D电压的指令，则漏极开关信号S1为第一电平信号，以控制漏压开关单元1010断开漏极电源100与功放管200的漏极D之间的导电通路。

第一电压阈值可为供电电源正常工作时输出的电压值，例如12V；第二电压阈值可为功放管200的栅极G的正常工作电压值，例如-8V。漏压开关单元1010可包括至少一个单刀单掷开关。

在一个实施例中，如图3所示，逻辑控制单元1013包括第一逻辑元件1013a和第二逻辑元件1013b。第一逻辑元件1013a分别与第一比较单元1011和第二比较单元1012连接，用于若第一比较信号和第二比较信号中的至少一个为第一电平信号，则输出第一电平信号；第二逻辑元件1013b用于接收漏极开关信号S1，且与第一逻辑元件连接，用于若接收到第一电平信号和/或功放管200开关信号为第一电平信号，则控制漏压开关模块断开漏极电源100与功放管200的漏极D之间的导电通路。

可以理解，第一逻辑元件1013a和第二逻辑元件1013b可为“或”门电路，当接收到的两个信号中存在一个信号为第一电平信号，则输出该第一电平信号。

在一个实施例中，如图4所示，电压缓冲模块102包括二极管D1和至少一个电容元件，其中二极管D1的阴极用于接收第二电压U2，二极管D1的阳极与开关控制模块103连接，用于输出第六电压U6；电容元件的第一端与二极管D1的阳极连接，用于接收第六电压U6，电容元件的第二端与地端连接。

可以理解，各电容元件接收第二电压U2并存储电能，且与二极管D1的阴极连接的一端为负电位。正常情况下电流方向从功放管200栅级向电容元件和二极管D1流动，此时二极管导通。当二极管D1阴极接收的第二电压U2的电压绝对值减小，甚至短路到地时，电流方向从二极管D1向功放管200栅压流动，此时二极管关断，阻止二极管D1阴极接收的第二电压U2非正常时的电流流动，而电容元件会继续给功放管200栅级提供负压。二极管D1的存在可保证电容元件的正常储能并防止电流反向流动，当第二电压U2出现不正常甚至短路到地的极端情况发生时，功放管200栅级仍能够在较长时间内得到负压的保护。

其中，图4仅示例性示出了电压缓冲模块102中的电容元件为两个，即第一电容元件C1和第二电容元件C2，但本实施例并不仅限于此。

在一个实施例中，负压保护电路还包括第一电压转换模块104，如图6所示，分别与漏压控制模块101和电压缓冲模块102连接，用于接收第一电压U1，并将第一电压U1转换为第二电压U2。

其中，第一电压U1可为12V直流电压，第二电压U2可为-8V直流电压，第一电压转换模块104可通过降压和反向将12V直流电压转换为-8V直流电压。

在一个实施例中，如图7所示，负压保护电路还包括二极管D2，二极管D2的阳极用于接收第一电压U1并与漏压控制模块101连接，二极管D2的阴极与第一电压转换模块104连接；第一电压转换模块104还用于接收备用电压U3，并将备用电压U3转换为第二电压U2，备用电压U3与第一电压U1相等。

可以理解，备用电压U3可在供电电源提供的第一电压U1出现异常时，替代第一电压U1向第一电压转换模块104提供电压，以得到第二电压U2，并提供给功放管200的栅极G，以提供负压保护，而二极管D2可防止备用电压U3的电流回流。

在一个实施例中，负压保护电路还包括第二电压转换模块105，如图8所示，第二电压转换模块105分别与第一电压转换模块104和二极管D2的阴极连接，用于接收供电电压U4，并将供电电压U4转换为备用电压U3；负压保护电路还包括二极管D3，二极管D3的阳极与第二电压转换模块105连接，二极管D3的阴极分别与第一电压转换模块104和二极管D2的阴极连接。如此可避免第一电压U1电流回流至提供供电电压U4的外部电源。其中，供电电压U4可为外部电源提供的48V直流电压。

在一个实施例中，开关控制模块103还用于若栅极开关信号S2不等于预设电平，则断开电压缓冲模块102和功放管200的栅极G之间的导电通路；负压保护电路还包括降压模块106，降压模块106分别与电压缓冲模块102和功放管200的栅极G连接，用于接收栅极控制电压U5，并根据栅极控制电压U5和第六电压U6生成栅极G电压并提供至功放管200的栅极G。

如图9所示，开关控制模块103的开断可通过外部的栅极开关信号S2进行控制，当开关控制模块103导通电压缓冲模块102和功放管200的栅极G之间的导电通路时，由电压缓冲模块102输出的第六电压U6为功放管200的栅极G提供负压；当开关控制模块103断开电压缓冲模块102和功放管200的栅极G之间的导电通路时，由电压缓冲模块102输出的第六电压U6及外部提供的栅极控制电压U5共同为功放管200的栅极G提供负压，从而保证无论开关控制模块103是导通或是断开状态都不会影响功放管200的栅极G的负压。

在一个实施例中，如图10所示，降压模块106包括至少一个第一电阻R1和至少一个第二电阻R2，其中第一电阻R1的第一端与电压缓冲模块102连接，第一电阻R1的第二端与功放管200的栅极G连接；第二电阻R2的第一端用于接收栅极控制电压U5，第二电阻R2的第二端与功放管200的栅极G连接。

可以理解，栅压控制电压的范围通常为0到-8V，通过各第一电阻R1和各第二电阻R2的阻值配比，可以将栅极G电压控制在完全安全的负压范围内，比如-2.5V到-8V，因此无论栅压控制电压输出多大的电压，各第一电阻R1和第二电阻R2在硬件层面上限值了栅极G电压始终在安全的范围，如此即使人工误操作设置了不当的栅压控制电压，但因为硬件上规避不安全电压的输出，所以功放管200不会受到损坏。大大减少了软件因素导致功放管200烧坏的可能。

图10仅示例性示出了降压模块106包括一个第一电阻R1和一个第二电阻R2的情况，本实施例并不仅此为限。

在一个实施例中，如图11所示，开关控制模块103包括选择端SEL、第一输入端SA、第二输入端SB和输出端D1，选择端SEL用于接收栅极开关信号S2，第一输入端SA与电压缓冲模块102连接，第二输入端SB悬空或与降压模块106连接（图中仅示出了悬空的情况），输出端D1与功放管200的栅极G连接，开关控制模块103响应于栅极开关信号S2选择导通第一输入端SA与输出端D1之间的导电通路，或第二输入端SB与输出端D1之间的导电通路。其中，开关控制模块103可为型号为TMUX6119的射频开关芯片。

可以理解，当功放管停止工作时，栅极开关信号S2可为低电平，第一输入端SA与输出端D1导通，此时功放管栅极的电压为电压缓冲模块输出的第六电压U6；当功放管工作时，栅极开关信号S2可为高电平，第二输入端SB与输出端D1导通，此时放管栅极的电压为电压缓冲模块输出的第六电压U6及降压模块输出的电压共同作用下的电压，为功放管栅极的工作电压，例如可为-2.8V，如图5所示，在t1时刻二极管D1接收的第二电压U2变为0V，同时功放管200的漏极D与漏极电源100断开，功放管200的漏极D在t2时刻电压完全降为0V，而t2时刻栅极G电压仍保持在较大的负压值，在电压缓冲模块输出的第六电压U6及降压模块输出的电压共同作用下，栅极G电压缓慢变化，经过很长一段时间才降为0。

在一个实施例中，开关控制模块103还包括负压电源端VSS，如图11所示，与电压缓冲模块102连接，电压缓冲模块102还用于为开关控制模块103提供工作电压。

此外，开关控制模块103还可包括使能端EN和正压电源端VDD，使能端EN和正压电源端VDD分别接收+5V电压，以保证开关控制模块103处于工作状态且为开关控制模块103提供工作所需正电压。

本发明实施例提供一种负压保护电路，如图12所示，包括第一电压转换模块104、第二电压转换模块105、二极管D1、二极管D2、二极管D3、第一比较单元1011、第二比较单元1012、第一逻辑元件1013a、第二逻辑元件1013b、漏压开关单元1010、至少一个电容元件、开关控制模块103和降压模块106。其中第二电压转换模块105用于接收供电电压U4并与二极管D3的阳极连接以输出备用电压U3，二极管D3的阴极分别与二极管D2的阴极和第一电压转换模块104连接，第一电压转换模块104用于接收第一电压U1并分别与第二比较单元1012和二极管D1的阴极连接，第一比较单元1011与二极管D2的阳极连接，第一逻辑元件1013a分别与第一比较单元1011和第二比较单元1012连接，第二逻辑元件1013b用于接收漏极开关信号S1并与第一逻辑元件1013a连接，漏压开关单元1010分别与第二逻辑元件1013b、漏极电源100和功放管200的漏极D连接；二极管D1的阳极与至少一个电容元件（图中仅示例性示出第一电容元件C1和第二电容元件C2）连接，开关控制模块103的选择端SEL和负压电源端VSS分别与二极管D1的阳极和电容元件连接，降压模块106用于接收栅压控制电压并分别与二极管D1的阳极和电容元件连接，其中降压模块106包括至少一个第一电阻R1和至少一个第二电阻R2，第一电阻R1的第一端与电压缓冲模块102连接，第一电阻R1的第二端与功放管200的栅极G连接；第二电阻R2的第一端用于接收栅极控制电压U5，第二电阻R2的第二端与功放管200的栅极G连接。

本发明实施例的负压保护电路的各模块的功能作用可参考上述实施例中的具体阐述，此处不再赘述。

本发明实施例还提供一种负压保护系统，包括上述任一实施例的负压保护电路以及漏极电源和功放管200。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种负压保护电路，其特征在于，包括：

漏压控制模块，用于分别与漏极电源和功放管的漏极连接，用于获取第一电压、第二电压和漏极开关信号，并根据所述第一电压、第二电压和漏极开关信号断开所述漏极电源与所述功放管的漏极之间的导电通路，其中，所述第一电压大于所述第二电压；

电压缓冲模块，用于接收所述第二电压并输出第六电压，还用于在接收到的所述第二电压变为0V时，降低输出的所述第六电压的电压变化速率；

开关控制模块，分别与所述电压缓冲模块和所述功放管的栅极连接，用于接收栅极开关信号，并在所述栅极开关信号等于预设电平的情况下导通所述电压缓冲模块与所述功放管的栅极之间的导电通路；

所述漏压控制模块包括：

漏压开关单元，分别与所述漏极电源和所述功放管的漏极连接；

第一比较单元，用于获取所述第一电压，并根据所述第一电压和第一电压阈值输出第一比较信号；

第二比较单元，用于获取所述第二电压，并根据所述第二电压和第二电压阈值输出第二比较信号；

逻辑控制单元，用于接收所述漏极开关信号，且分别与所述第一比较单元、所述第二比较单元和所述漏压开关单元连接，用于若所述第一比较信号、所述第二比较信号和所述漏极开关信号中的至少一个为第一电平信号，则控制所述漏压开关单元断开所述漏极电源与所述功放管的漏极之间的导电通路。

2.根据权利要求1所述的负压保护电路，其特征在于，所述逻辑控制单元包括：

第一逻辑元件，分别与所述第一比较单元和所述第二比较单元连接，用于若所述第一比较信号和所述第二比较信号中的至少一个为所述第一电平信号，则输出所述第一电平信号；

第二逻辑元件，用于接收所述漏极开关信号，且与所述第一逻辑元件连接，用于若接收到所述第一电平信号和/或所述功放管开关信号为所述第一电平信号，则控制所述漏压开关模块断开所述漏极电源与所述功放管的漏极之间的导电通路。

3.根据权利要求1所述的负压保护电路，其特征在于，所述电压缓冲模块包括：

二极管D1，所述二极管D1的阴极用于接收所述第二电压，所述二极管D1的阳极与所述开关控制模块连接，用于输出所述第六电压；

至少一个电容元件，所述电容元件的第一端与所述二极管D1的阳极连接，用于接收所述第六电压，所述电容元件的第二端与地端连接。

4.根据权利要求1所述的负压保护电路，其特征在于，所述负压保护电路还包括：

第一电压转换模块，分别与所述漏压控制模块和所述电压缓冲模块连接，用于接收所述第一电压，并将所述第一电压转换为所述第二电压。

5.根据权利要求4所述的负压保护电路，其特征在于，所述负压保护电路还包括：

二极管D2，所述二极管D2的阳极用于接收所述第一电压并与所述漏压控制模块连接，所述二极管D2的阴极与所述第一电压转换模块连接；

所述第一电压转换模块还用于接收备用电压，并将所述备用电压转换为所述第二电压，所述备用电压与所述第一电压相等。

6.根据权利要求5所述的负压保护电路，其特征在于，所述负压保护电路还包括：

第二电压转换模块，分别与所述第一电压转换模块和所述二极管D2的阴极连接，用于接收供电电压，并将所述供电电压转换为所述备用电压；

二极管D3，所述二极管D3的阳极与所述第二电压转换模块连接，所述二极管D3的阴极分别与所述第一电压转换模块和所述二极管D2的阴极连接。

7.根据权利要求1所述的负压保护电路，其特征在于，

所述开关控制模块还用于若所述栅极开关信号不等于预设电平，则断开所述电压缓冲模块和所述功放管的栅极之间的导电通路；

所述负压保护电路还包括：

降压模块，分别与电压缓冲模块和所述功放管的栅极连接，用于接收所述栅极控制电压，并根据所述栅极控制电压和所述第六电压生成栅极电压并提供至所述功放管的栅极。

8.根据权利要求7所述的负压保护电路，其特征在于，所述降压模块包括：

至少一个第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述电压缓冲模块连接，所述第一电阻的第二端与所述功放管的栅极连接；至少一个第二电阻，所述第二电阻的第一端用于接收所述栅极控制电压，所述第二电阻的第二端与所述功放管的栅极连接。

9.根据权利要求7所述的负压保护电路，其特征在于，所述开关控制模块包括选择端、第一输入端、第二输入端和输出端，所述选择端用于接收所述栅极开关信号，所述第一输入端与所述电压缓冲模块连接，所述第二输入端悬空或与所述降压模块连接，所述输出端与所述功放管的栅极连接，所述开关控制模块响应于所述栅极开关信号选择导通所述第一输入端与所述输出端之间的导电通路，或所述第二输入端与所述输出端之间的导电通路；所述开关控制模块还包括：

负压电源端，与所述电压缓冲模块连接，所述电压缓冲模块还用于为所述开关控制模块提供工作电压。

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