CN205453655U - 一种直接测量mosfet导通后的漏源电压进行短路保护的电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电路保护领域，具体涉及一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，包括微控制器MCU、与门、驱动电路、MOSFET、差动放大电路、滤波电路、比较器和单稳电路；其中，微控制器MCU通过与门连接驱动电路；MOSFET的漏极与源极连接差动放大器；差动放大器通过滤波电路连接比较器；比较器与单稳电路连接；单稳电路分别连接与门和微控制器MCU。本实用新型中单稳触发器是快速关闭MOSFET驱动，给微控制器MCU足够的响应时间关闭MOSFET。当微控制器MCU响应后，由微控制器MCU接管控制信号，稳定关闭MOSFET驱动输出，达成稳定、可靠的关闭MOSFET，保护功率电路。

Description

一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路

技术领域

本实用新型属于电路保护领域，具体涉及一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路。

背景技术

金属氧化物半导体场效应管，即MOSFET是一种单极型电压控制元件，它具有开关速度非常快，高输入阻抗和低驱动电流，安全工作区大，无二次击穿问题，漏极电流为负的温度系数有良好的热稳定性等。

而通常MOSFET的短路保护的电路，都是采用在驱动芯片加二极管至漏极的方式，当MOSFET开通后，如果产生过流或短路现象，当漏源两端电压高于二极管正向导通电压时，该二极管截止，关闭驱动输出。该方式最大的弊端是由于二极管正向压降曲线非线性及其离散性，导致短路保护电流有较大的变化范围，不能准确判定电流大小，从而给短路保护效能带来不确定性。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述缺点，提供一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，包括微控制器MCU（1）、与门（2）、驱动电路（3）、单稳电路（4）、MOSFET（5）、差动放大电路（6）、滤波电路（7）、比较器（8）；其中，所述微控制器MCU（1）通过与门（2）连接驱动电路（3）；所述驱动电路连接MOSFET（5）的栅极；所述MOSFET（5）与差动放大电路（6）相连；所述差动放大电路（6）通过滤波电路（7）连接比较器（8）；所述比较器（8）与单稳电路（4）连接；所述单稳电路（4）分别与微控制器MCU（1）和与门（2）连接。

上述一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，所述微控制器MCU（1）的信号线连接与门（2），该信号线关闭控制信号。

上述一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，所述MOSFET（5）的漏极通过电阻R1连接差动放大器U1的正极；所述MOSFET（5）的源极通过电阻R3连接差动放大器U1的负极。

上述一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，所述差动放大器U1为高压差动放大器，电阻R2的两端分别连接至差动放大器U1的正、负极，电阻R2上的电压作为差动放大器U1的输入。

上述一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，所述滤波电路（7）为RC滤波器，对功率电路上的噪声进行滤波。

上述一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，所述比较器（8）的正极连接滤波电路，负极为VREF，比较器（8）输出连接单稳电路（4）。

上述一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，所述单稳电路（4）分别连接至微控制器MCU（1）和与门（2）。

本实用新型的有益效果：本实用新型因考虑到在通常MOSFET的短路保护的电路中微控制器MCU无法快速响应相关信号，所以采用了单稳电路，其中的单稳触发器的作用是快速关闭MOSFET驱动，给微控制器MCU足够的响应时间。当微控制器MCU响应后，由微控制器MCU接管控制信号，稳定关闭MOSFET驱动输出，已达成稳定、可靠的关闭MOSFET，保护功率电路，同时，本实用新型由于直接采集MOSFET导通时的漏源电压，大大提高了MOSFET导通时的检测漏源电压值的准确性。

附图说明

下面通过附图并结合实施例具体描述本实用新型，本实用新型的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本实用新型的解释说明，而不构成对本实用新型的任何意义上的限制。

图1是本实用新型一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路的结构示意图；

附图标记说明：1、微控制器MCU；2、与门；3、驱动电路；4、单稳电路；5、MOSFET；6、差动放大电路；7、滤波电路；8、比较器。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些都属于本实用新型保护范围。

如图1所示，一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，包括微控制器MCU1、与门2、驱动电路3、单稳电路4、MOSFET5、差动放大电路6、滤波电路7、比较器8；

其中，所述微控制器MCU1通过与门2连接驱动电路3；所述驱动电路3连接MOSFET5的栅极；所述MOSFET5的漏极和源极与差动放大电路6相连；所述差动放电路6通过滤波电路7连接比较器8；所述比较器8与单稳电路4连接；所述单稳电路4连接与门2和微控制器MCU1。

进一步地，所述微控制器MCU1连接与门2，微控制器MCU1的信号为关闭MOSFET5的控制信号。

进一步地，所述MOSFET5的漏极通过电阻R1连接差动放大器U1的正极；所述MOSFET5的源极通过电阻R3连接差动放大器U1的负极。

进一步地，所述差动放大器U1为高压差动放大器，其正极与负极分别通过电阻R2相连接，电阻R2上的电压输入差动放大器U1，差动放大器U1的输出即为MOSFET5导通时的漏源电压值。

进一步地，所述所述差动放大器U1的输出连接至滤波电路7。

进一步地，所述滤波电路7为RC滤波器。

进一步地，所述比较器8的正极连接滤波电路，负极为VREF，比较器的输出连接单稳电路。

进一步地，所述单稳电路的输出分别连接至与门2与微控制器MCU1。

本实用新型的工作原理：

MOSFET导通后，流经MOSFET的电流由高压差动放大电路检测，高压差动放大器检测后的输出，经过滤波后进入比较器，当MOSFET的电流短路或者过流时，差动放大器输出的信号经过滤波后高于比较器的参考电压VREF，触发比较器，比较器的输出又触发单稳电路，单稳电路输出信号分别送入与门和MCU，快速使MOSFET关闭，达到保护功率电路的效果。

以上所述为本实用新型的优选应用范例，并非对本实用新型的限制，凡是根据本实用新型技术要点做出的简单修改、结构更改变化均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，其特征在于：包括微控制器MCU（1）、与门（2）、驱动电路（3）、单稳电路（4）、MOSFET（5）、差动放大电路（6）、滤波电路（7）、比较器（8）；

其中，所述微控制器MCU（1）通过与门（2）连接驱动电路（3）；所述驱动电路（3）连接MOSFET（5）的栅极；所述MOSFET（5）与差动放大电路（6）相连；所述差动放大电路（6）通过滤波电路（7）连接比较器（8）；所述比较器（8）与单稳电路（4）连接；所述单稳电路（4）分别连接与门（2）和微控制器MCU（1）。

2.根据权利要求1所述的一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，其特征在于：所述微控制器MCU（1）连接与门（2），微控制器MCU（1）的信号为关闭MOSFET（5）的控制信号。

3.根据权利要求1所述的一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，其特征在于：所述MOSFET（5）的漏极通过电阻R1连接差动放大器U1的正极；所述MOSFET（5）的源极通过电阻R3连接差动放大器U1的负极。

4.根据权利要求3所述的一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，其特征在于：所述差动放大器U1为高压差动放大器，其正极和负极通过电阻R2相连接，电阻R2上的电压输入差动放大器U1，差动放大器U1的输出即为MOSFET（5）导通时的漏源电压值。

5.根据权利要求3或4所述的一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，其特征在于：所述差动放大器U1的输出连接至滤波电路（7）。

6.根据权利要求1所述的一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，其特征在于：所述滤波电路（7）连接至比较器（８），比较器（８）的正极连接滤波电路（7），负极为VREF，比较器（８）的输出端连接单稳电路（４）。

7.根据权利要求1所述的一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，其特征在于：所述单稳电路（4）的输出分别连接与门（2）和微控制器MCU（1）。