CN114389250B - 一种保护电路 - Google Patents

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    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage

Abstract

本公开涉及一种保护电路，包括：第一引脚，用于连接需要保护的MOS管的漏极；第二引脚，用于输出控制信号；第三引脚，用于连接需要保护的MOS管的栅极；第四引脚，用于连接外部电路以调节所述保护电路的钳位电压；第一高压MOS管，所述第一高压MOS管的源极和栅极短接；钳位模块，用于将电路的电压由高压转换为低压；第一三极管和防止所述第一三极管损坏的第一MOS管；电流镜；第三三极管；钳位压降模块，用于调整所述第一三极管的发射极与第三三极管的发射极间压降与所述电流镜和所述第三三极管之间的压降相等。

Description

一种保护电路
技术领域
本公开涉及电路技术领域，更为具体来说，本公开涉及一种保护电路。
背景技术
Clamp钳位电路是一个典型MOS开关管保护电路，经常用于保护具有高电压、大电流特性的功率开关管，广泛应用于汽车电子和消费电子领域。在汽车电子领域中，开关管的漏端电压可能达到40V以上，而开关管的栅端驱动电压只有5V，由于MOS管的寄生效应，常常会因为漏端的高压而损坏开关管。
发明内容
为解决现有技术的Clamp钳位电路因为漏端的高压而损坏开关管不能满足用户需求的技术问题。
为实现上述技术目的，本公开提供了一种保护电路，包括：
第一引脚，用于连接需要保护的MOS管的漏极；
第二引脚，用于输出控制信号；
第三引脚，用于连接需要保护的MOS管的栅极；
第四引脚，用于连接外部电路以调节所述保护电路的钳位电压；
第一高压MOS管，所述第一高压MOS管的源极和栅极短接；
所述第一高压MOS管的源极和栅极连接所述第一引脚；
第二高压MOS管，所述第二高压MOS管的漏极和所述第一高压MOS管的漏极相连接；
钳位模块，用于将电路的电压由高压转换为低压；
第一三极管和防止所述第一三极管损坏的第一MOS管；
所述第一三极管的发射极和所述第二高压MOS管的栅极相连接；
电流镜；第三二极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管；第三MOS管；
所述电流镜经过所述第二三极管与所述第三引脚相连接；
所述第一三极管的发射极和所述第三二极管之间连接所述第二引脚；
钳位压降模块，用于调整所述第一三极管的发射极与第三三极管的发射极间压降与所述电流镜和所述第三三极管之间的压降相等；
所述钳位压降模块依次与所述第三三极管、所述第三MOS管相连接；所述第三MOS管的漏极接地；
所述第三MOS管的栅极经过所述第四三极管连接所述第四引脚。
进一步，所述钳位模块具体包括：
至少一个二极管以及与所述二极管数量相对应的至少一个三极管；
所述二极管和所述三极管依次串联连接，所述二极管与所述第一高压MOS管的漏极相连接。
进一步，所述钳位压降模块具体包括：
第一二极管、第二二极管和第一电阻；
所述第一二极管和所述第一电阻串联连接；
所述第二二极管分别于所述第一电阻和所述电流镜相连接。
进一步，所述保护电路还包括：
依次连接的至少一个第二MOS管；
所述第二MOS管用于将所述第二高压MOS管的栅极和源极之间的电压由高压转换为低压。
进一步，所述保护电路还包括：
依次连接的至少一个第六MOS管；
所述第六MOS管用于将所述第三MOS管的栅极和源极之间的电压由高压转换为低压。
进一步，所述电流镜具体包括：
第四MOS管和第五MOS管；
所述第四MOS管和第五MOS管的栅极相连接；所述第四MOS管和第五MOS管的源极相连接；
所述第五MOS管的漏极和所述第二三极管的集电极以及所述第二三极管的基极相连接；所述第二三极管的集电极和基极相连接；
所述第二三极管的发射极连接所述第三引脚。
进一步，所述第四三极管的集电极和基极相连接；所述第四三极管的集电极和基极与所述第四引脚相连接；
所述第四三极管的发射极与所述第三三极管的栅极相连接；
所述第四三极管的发射极经第二电阻接地。
本公开的有益效果为：
本公开提出了一种保护电路，可以保护开关管不受损坏，且接入电路的钳位电压可以调整。
附图说明
图1示出了本公开的实施例一的保护电路的结构示意图。
具体实施方式
以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
实施例一：
如图1所示：
本公开提供了一种保护电路，包括：
第一引脚P1，用于连接需要保护的MOS管的漏极；
第二引脚P2，用于输出控制信号；
第三引脚P3，用于连接需要保护的MOS管的栅极；
第四引脚P4，用于连接外部电路以调节所述保护电路的钳位电压；
第一高压MOS管M1，所述第一高压MOS管M1的源极和栅极短接；
所述第一高压MOS管的源极和栅极连接所述第一引脚；
第二高压MOS管M2，所述第二高压MOS管M2的漏极和所述第一高压MOS管M1的漏极相连接；
钳位模块，用于将电路的电压由高压转换为低压；
第一三极管和防止所述第一三极管损坏的第一MOS管；
所述第一三极管的发射极和所述第二高压MOS管的栅极相连接；
电流镜；第三二极管Dc、第二三极管Qb、第三三极管Qc和第四三极管Qd；第三MOS管M3；
所述电流镜经过所述第二三极管Qb与所述第三引脚P3相连接；
所述第一三极管Qa的发射极和所述第三二极管Dc之间连接所述第二引脚P2；
钳位压降模块，用于调整所述第一三极管Qa的发射极与第三三极管Qc的发射极间压降与所述电流镜和所述第三三极管Qc之间的压降相等；
所述钳位压降模块依次与所述第三三极管Qc、所述第三MOS管M3相连接；所述第三MOS管M3的漏极接地；
所述第三MOS管M3的栅极经过所述第四三极管Qc连接所述第四引脚P4。
进一步，所述钳位模块具体包括：
至少一个二极管以及与所述二极管数量相对应的至少一个三极管；
所述二极管和所述三极管依次串联连接，所述二极管与所述第一高压MOS管的漏极相连接。
进一步，所述钳位压降模块具体包括：
第一二极管Da、第二二极管Db和第一电阻R1；
所述第一二极管Da和所述第一电阻R1串联连接；
所述第二二极管Db分别于所述第一电阻R1和所述电流镜相连接。
进一步，所述保护电路还包括：
依次连接的至少一个第二MOS管M7；
所述第二MOS管M7用于将所述第二高压MOS管M2的栅极和源极之间的电压由高压转换为低压。
进一步，所述保护电路还包括：
依次连接的至少一个第六MOS管M8；
所述第六MOS管M8用于将所述第三MOS管M3的栅极和源极之间的电压由高压转换为低压。
进一步，所述电流镜具体包括：
第四MOS管M4和第五MOS管M5；
所述第四MOS管M4和第五MOS管M5的栅极相连接；所述第四MOS管M4和第五MOS管M5的源极相连接；
所述第五MOS管M5的漏极和所述第二三极管Qb的集电极以及所述第二三极管Qb的基极相连接；所述第二三极管Qb的集电极和基极相连接；
所述第二三极管Qb的发射极连接所述第三引脚。
进一步，所述第四三极管Qd的集电极和基极相连接；所述第四三极管Qd的集电极和基极与所述第四引脚P4相连接；
所述第四三极管Qd的发射极与所述第三MOS管M3的栅极相连接；
所述第四三极管Qd的发射极经第二电阻R2接地。
本公开提供了一种以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。本公开的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (1)

1.一种保护电路，其特征在于，包括：
第一引脚，用于连接需要保护的MOS管的漏极；
第二引脚，用于输出控制信号；
第三引脚，用于连接需要保护的MOS管的栅极；
第四引脚，用于连接外部电路以调节所述保护电路的钳位电压；
第一高压MOS管，所述第一高压MOS管的源极和栅极短接；
所述第一高压MOS管的源极和栅极连接所述第一引脚；
第二高压MOS管，所述第二高压MOS管的漏极和所述第一高压MOS管的漏极相连接；
钳位模块，用于将电路的电压由高压转换为低压；
所述钳位模块具体包括：
至少一个二极管以及与所述二极管数量相对应的至少一个三极管；
所述二极管和所述三极管依次串联连接，所述二极管与所述第一高压MOS管的漏极相连接；
第一三极管和防止所述第一三极管损坏的第一MOS管；
所述第一三极管的发射极和所述第二高压MOS管的栅极相连接；
电流镜；第三二极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管；第三MOS管；
所述电流镜具体包括：
第四MOS管和第五MOS管；
所述第四MOS管和第五MOS管的栅极相连接；所述第四MOS管和第五MOS管的源极相连接；
所述第五MOS管的漏极和所述第二三极管的集电极以及所述第二三极管的基极相连接；所述第二三极管的集电极和基极相连接；
所述第二三极管的发射极连接所述第三引脚；
所述电流镜经过所述第二三极管与所述第三引脚相连接；
所述第一三极管的发射极和所述第三二极管之间连接所述第二引脚；
所述第四三极管的集电极和基极相连接；所述第四三极管的集电极和基极与所述第四引脚相连接；
所述第四三极管的发射极与所述第三MOS管的栅极相连接；
所述第四三极管的发射极经第二电阻接地；
钳位压降模块，用于调整所述第一三极管的发射极与第三三极管的发射极间压降与所述电流镜和所述第三三极管之间的压降相等；
所述钳位压降模块具体包括：
第一二极管、第二二极管和第一电阻；
所述第一二极管和所述第一电阻串联连接；
所述第二二极管分别于所述第一电阻和所述电流镜相连接；
所述钳位压降模块依次与所述第三三极管、所述第三MOS管相连接；所述第三MOS管的漏极接地；
所述第三MOS管的栅极经过所述第四三极管连接所述第四引脚；
所述保护电路还包括：
依次连接的至少一个第二MOS管；
所述第二MOS管用于将所述第二高压MOS管的栅极和源极之间的电压由高压转换为低压；
所述保护电路还包括：
依次连接的至少一个第六MOS管；
所述第六MOS管用于将所述第三MOS管的栅极和源极之间的电压由高压转换为低压。
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