WO2023174061A1 - 一种电路关断装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种电路关断装置，该电路关断装置包括：输入接口、输出接口、第一电容、控制组件和场效应晶体管。其中，输入接口的第一接口与外部电路的正极连接，第二接口与外部电路的负极连接；第一电容的第一端与第一接口连接，第二端与第二接口连接；场效应晶体管设置在第一电容与第一接口之间，或者，设置在第一电容与第二接口之间；控制组件用于在检测到第一接口与第二接口之间发生短路时，控制场效应晶体管断开电路。本申请实施例通过利用场效应晶体管在短路时关断电路实现了电路断开装置功率消耗的降低。

Description

一种电路关断装置

本申请要求于2022年3月17日提交中国国家知识产权局、申请号为202210267360.2、申请名称为“一种电路关断装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请实施例涉及电子技术领域，尤其涉及电路关断装置。

背景技术

目前，降压型(buck)电路广泛应用于电路设计中，为了使电路结构稳定，一般会将buck电路与滤波电容并联。但是一但发生短路，滤波电容中的能量会流向短路点形成能量倒灌，烧坏整个电路，在一些特殊作业环境，例如煤矿油气等作业场景，这些场景随时可能会有可燃易爆气体产生，能量倒灌甚至会引发燃爆。因此，一般会在电路中设置电路关断装置。

目前，业内通常采用二极管做电路关断装置，利用二极管正向导通、反向不导通的特性可以有效防止短路时产生的能量倒灌。但是二极管压降较大，电源会在二极管上产生过多的能量消耗。

因此，如何在保证满足安全使用的前提下，降低电路关断装置的消耗成为亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种电路关断装置，能够有效降低电路关断装置上的功率消耗。

第一方面，提供了一种电路关断装置，其特征在于，该电路关断装置包括：输入接口，输出接口，第一电容，场效应晶体管，控制组件；所述输入接口，包括：第一接口，用于与正极连接，第二接口，用于与负极连接；所述第一电容的第一端与所述第一接口连接，所述第一电容的第二端与所述第二接口连接；所述场效应晶体管包括源极、栅极和漏极，所述源极与所述第一接口连接，所述漏极与所述第一电容的第一端连接，所述栅极与所述控制组件的输出端连接，或，所述漏极与所述第二接口连接，所述源极与所述第一电容的第二端连接，所述栅极与所述控制组件的输出端连接；所述控制组件用于通过检测所述第一端口与所述第二端口之间短路时电流的流向控制所述场效应晶体管关断。

本申请中，当第一接口和第二接口不发生短路时，第一电容起到滤波的作用，保证输出接口电压的稳定，并且也会储存部分能量；当第一接口和第二接口发生短路时，第一电容会释放储存的能量，产生能量倒灌，在短路点聚集大量能量，控制组件通过检测电流的方向向场效应晶体管发出指示，场效应晶体管可以及时关断电路，从而保证安全。本申请使用了场效应晶体管关断电路，因为场效应晶体管的内阻恒定(毫欧姆级别)并且响应时间快，所以本申请既可以及时处理短路时由滤波电容引起的能量倒灌，又可以降低电路关断装置的功率消耗。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述电路关断装置还包括：第一二极管，所述第一二极管并联在所述场效应晶体管上，并且所述第一二极管的导通方向与所述场效应 晶体管的导通方向相同。

本申请通过在场效应晶体管上并联二极管，可以有效地防止场效应晶体管被烧坏，提高了电路关断装置的可靠性。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述控制组件包括：第一比较器、采样电阻、运算放大器、第二电容和参考电源；所述第一比较器的输出端与所述场效应晶体管连接，正向输入端与所述运算放大器的输出端连接，负向输入端经过所述第二电容与所述参考电源连接；所述运算放大器的正向输入端与所述第一电容的第二端连接，负向输入端与所述第二接口连接，输出端与所述第一比较器电路的正向输入端连接，或，所述运算放大器的正向输入端与所述第一接口连接，负向输入端与所述第一电容的第一端连接，输出端与所述第一比较器的正向输入端连接；所述采样电阻的一端与所述运算放大器的正向输入端连接，另一端与所述运算放大器的负向输入端连接；所述参考电源的电压小于所述运算放大器输出电压的绝对值。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一比较器输出第一电压或第二电压，第一电压大于所述场效应晶体管的导通电压，第二电压小于所述场效应晶体管的导通电压。

本申请中，电路正常运行时，运算放大器输出正向电压，该正向电压大于参考电源提供的电压，第一比较器输出第一电压，场效应晶体管导通，整个电路导通；第一接口和第二接口发生短路时，第一电容释放能量，引起能量向短路点倒灌，采样电阻上的电流反向流动，运算放大器输出反向电压，第一比较器输出第二电压，场效应晶体管关断，整个电路关断，能量倒灌被阻止。本申请中，运算放大器的作用是为了放大采样电阻上电流的变化，使得短路时的电压变化更加明显。

应理解，本申请中所述采样电阻的阻值应该尽可能小。使用小阻值的采样电阻可以降低采样电阻消耗的功率，提高电源的有效使用率。

示例性地，所述所述采样电阻的阻值为毫欧姆级别。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述电路关断装置可以应用于煤矿油气等井下作业环境。

井下作业环境随时可能会有可燃易爆气体产生，一但发生短路引起能量向短路点倒灌，很可能会因为聚集能量过大引起燃爆，应用本申请电路关断装置可以有效避免因电路短路产生能量倒灌而发生的安全事故。

第二方面，提供了一种电路关断装置，其特征在于，该电路关断装置包括：输入接口，输出接口，第一电容，场效应晶体管，控制组件；所述输入接口，包括：第一接口，用于与正极连接，第二接口，用于与负极连接；所述第一电容的第一端与所述第一接口连接，所述第一电容的第二端与所述第二接口连接；所述场效应晶体管包括源极、栅极和漏极，所述源极与所述第一接口连接，所述漏极与所述第一电容的第一端连接，所述栅极与所述控制组件的输出端连接，或，所述漏极与所述第二接口连接，所述源极与所述第一电容的第二端连接，所述栅极与所述控制组件的输出端连接；所述控制组件用于通过检测所述第一端口与所述第二端口之间短路时所述控制组件上电压的下降速度控制所述场效应晶体管的关断。

本申请中，当第一接口和第二接口不发生短路时，第一电容起到滤波的作用，保证输出接口电压的稳定，并且也会储存部分能量；当第一接口和第二接口发生短路时，第一电容会释放储存的能量，产生能量倒灌，在短路点聚集大量能量，控制组件通过检测自身两个输入端电压的下降速度向场效应晶体管发出指示，场效应晶体管可以及时关断电路，从而保证安 全。本申请使用了场效应晶体管关断电路，因为场效应晶体管的内阻恒定(毫欧姆级别)并且响应时间快，所以本申请既可以及时处理滤波电容引起的能量倒灌，又可以降低电路关断装置的功率消耗。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述电路关断装置还包括：第一二极管，所述第一二极管并联在所述场效应晶体管上，并且所述第一二极管的导通方向与所述场效应晶体管的导通方向相同。

本申请通过在场效应晶体管上并联二极管，可以有效地防止场效应晶体管被烧坏，提高了电路关断装置的可靠性。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，控制组件包括：第二比较器、第一电阻、第二电阻、第三电容和第二二极管；所述第二比较器的输出端与所述场效应晶体管连接，正向输入端与所述第一接口连接，负向输入端与所述第二二极管的负极连接；所述第一电阻的阻值大于所述第二电阻，所述第一电阻的一端与所述第二比较器的负向输入端连接，另一端与所述第二接口连接；所述第三电容与所述第一电阻并联，一端与所述第二比较器的负向输入端连接，另一端与所述第二接口连接；所述第二电阻一端与所述第一接口连接，另一端与所述第二二极管的正极连接；所述第二二极管的正极与所述第二电阻连接，负极与所述第二比较器的负向输入端连接。

本申请中，第一电阻的阻值越大，所述第二比较器的负向输入端电压下降速度就越慢，所述控制组件的响应速度就越快。因此，使用大阻值的第一电阻可以在发生短路时快速关断电路，阻止能量倒灌。

示例性地，第一电阻的阻值为兆欧姆级别。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述第二比较器输出第三电压或第四电压，第三电压大于所述场效应晶体管的导通电压，第四电压小于所述场效应晶体管的导通电压。

当电路正常运行时，第二比较器的正向输入端电压大于负向输入端电压，第二比较器输出第三电压，场效应晶体管导通，整个电路导通；当第一接口和第二接口发生短路时，第一电容释放能量，引起能量向短路点倒灌，第二比较器的正向输入端电压迅速下降，负向输入端由于第三电容和第一电阻的存在，电压下降速度较慢，在极短时间内第二比较器的正向输入端电压小于负向输入端电压，第二比较器输出第四电压，场效应晶体管关断，整个电路关断，阻止能量倒灌。

结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述电路关断装置可以应用于煤矿油气等井下作业环境。

井下作业环境随时可能会有可燃易爆气体产生，一但发生短路引起能量向短路点倒灌，很可能会因为聚集能量过大引起燃爆，应用本申请电路关断装置可以有效避免因电路短路产生能量倒灌而发生的安全事故。

附图说明

图1是本申请一实施例的应用场景的示意图。

图2是本申请一实施例的示意图。

图3是本申请一实施例的电路图。

图4是本申请另一实施例的电路图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

本申请实施例提出一种电路关断装置，该装置可以设置于电子设备中。

图1是本申请一实施例的应用场景的示意图。如图1所示，电子设备100中包括该电路关断装置110和buck电路120。其中，该电路关断装置110与buck电路120相连，电子设备100分别与本质安全电源200和负载装置300相连，本质安全电源200为直流电源。

在一种可能的实现方式中，本质安全电源200与电路关断装置110相连，负载装置300与buck电路120相连。

在另一种可能的实现方式中，本质安全电源200与buck电路120相连，负载装置300与电路关断装置110相连。

本质安全电源200通过电子设备100向负载装置300供电，电子设备100保障供电线路安全。当本质安全电源200与电子设备100之间发生短路时，电路关断装置110快速关断，防止能量倒灌到短路点，避免短路点处汇聚大量能量；当电子设备100与负载装置300之间发生短路时，buck电路120可以降低施加给负载装置的电压从而有效防止短路点处聚集大量能量。

在一种可能的实现方式中，本质安全电源200和电子设备100之间以及负载装置300和电子设备100之间通过凤凰端子连接，保证设备之间连接稳固，避免出现因为工作环境恶劣而导致连接断开的情况。

buck电路：降压型电路，一种包含电感的直流至直流(direct current to direct current，DC-DC)转换电路，可以实现降压输出。

本质安全电源：简称本安电源，电源电路内部和引出线不论是在正常工作还是在故障状态下都是安全的，所产生的电火花不会点燃周围环境中的爆炸性混合物，主要应用在石油、化工、纺织和煤矿等含有爆炸性混合物环境中。

应理解，本申请针对的是本质安全电源200和负载装置300之间的电路，不涉及本质安全电源和负载得内部防护。

应理解，在本申请中，应用在煤矿油气等场景的本质安全电源200和负载装置300自身带有内部短路保护结构，本申请对具体的内部短路保护结构不做限定。

应理解，在本申请中，电子设备100自身具备保护装置保障电子设备100能够正常运行，具体的保护装置不是本申请的保护重点，本申请对此不做赘述，即在本申请中，短路故障不会发生在电子设备100内部，电路关断装置110、buck电路120和两者的连接电路均能正常工作。

图2是本申请一实施例的示意图。如图2所示，电路关断装置110包括第一电容210、控制组件220、场效应晶体管230、输入接口240和输出接口250。输入接口240包括第一接口和第二接口，第一接口与正极连接，第二接口与负极连接。

其中，当电路正常工作时，第一电容起到滤波作用，提高电源向负载传输的电能的质量，此外，第一电容会储存能量；当电路发生短路时，第一电容充当电源，向外释放能量，从而引起控制组件220中电信号的改变。

控制组件220接收来自电路的检测电信号，并向场效应晶体管230输出控制信号。

在一种可能的实现方式中，控制组件220包括比较器电路，当电路正常工作时，比较器电路向场效应晶体管230输出第一控制电压，使得场效应晶体管230导通；当电路发生短路时，由于第一电容210引起比较器电路的输入发生改变，比较器电路向场效应晶体管230输 出第二控制电压，使得场效应晶体管230关断。

在一种可能的实现方式中，控制组件220还包括采样电阻、运算放大器、第二电容和参考电源，采样电阻接入供电电路的主回路，消耗电源功率；运算放大器的输入端与采样电阻的两端相连，输出端与比较器电路的一个输入端相连；比较器电路的另一个输入端通过第三电容与参考电源连接。

当电路发生短路时，采样电阻上的电流反向流动导致运算放大器输出反向放大电压，比较器电路的一个输入电压改变，从而改变比较器电路的输出电压，使得场效应晶体管230关断。采样电阻的阻值很小，达到毫欧姆级别，保证采样电阻消耗的功率很小，提高电源的使用效率。

在一种可能的实现方式中，控制组件220还包括第一电阻、第二电阻、第三电容和二极管。其中，第一电阻的阻值大于第二电阻，第一电阻和第三电容并联，第一电阻的一端与二极管的负极和比较器电路的一个输入端相连，另一端与第二接口相连；第二电阻一端与第一接口、比较器电路的另一个输入端和第一电容210相连，另一端与二极管的正极相连；二极管的导通方向是从第二电阻到第一电阻。

当电路正常工作时，比较器电路与第二电阻相连的输入端电压大于与第一电阻相连的输入端电压；当电路发生短路时，比较器电路的两个输入端电压都下降，因为第一电阻与第三电容并联构成了一个微储能结构，所以比较器电路与第二电阻相连的输入端电压下降速度大于比较器电路与第一电阻相连的输入端电压下降速度，在一定时间后，比较器电路与第二电阻相连的输入端电压小于与第一电阻相连的输入端电压，比较器电路的输出发生改变，使得场效应晶体管230关断。第一电阻的阻值相差越大，电容器电路的响应时间就越短。

其中，第一电阻采用兆欧级别的电阻，电容采用微法级别的电容，防止因第一电阻和电容发生短路而产生大的倒灌能量。

场效应晶体管230的栅极与控制组件220输出端相连，当电路正常工作时，场效应晶体管230导通；当电路发生短路时，场效应晶体管230关断。

在一种可能的实现方式中，电路关断装置110还包括二极管，二极管并联在场效应晶体管230上，并且二极管的导通方向与场效应晶体管230相同。二极管可以对场效应晶体管230起到保护作用，防止场效应晶体管230被烧坏。

图3是本申请一实施例的电路图。

需要说明的是，当场效应晶体管为N型金属-氧化物-半导体(N-metal-oxide-semiconductor，NMOS)时，第一端可以指漏极端，第二端可以指源极端。当场效应晶体管为P型金属-氧化物-半导体(P-metal-oxide-semiconductor，PMOS)时，第一端可以指源极端，第二端可以指漏极端。

需要说明的是，本申请中能够使场效应晶体管导通的电压值为VDD，使场效应晶体管关断的电压值为VSS。

图3的电路关断装置包括场效应晶体管S31，采样电阻R32，比较器U31，运算放大器K31，电容C31、C32和电压接口Vin+、Vin-、Vout+、Vout-。其中，控制组件包括采样电阻R32、运算放大器K31、比较器U31和电容C32。

在图3所示电路中，运算放大器K31的输入端与电阻R32的两端相连，输出端与比较器U31的正向输入端相连；电阻R32一端与场效应晶体管的第二端相连，另一端与电容C31的第二端相连；比较器U31的负向输入端经过电容C32与地相连，输出端与场效应晶体管的栅极相连；电容C31连接在电压端Vout+和Vout-之间，电容C31的第一端与Vout+相连，电容 C31的第二端与Vout-相连；场效应晶体管的第一端与电压端Vin-相连，第二端与电阻R31相连。

当电路正常工作时，电流从本安电源中流出，经过电压接口Vin+流向Vout+，然后流入负载装置，经过负载装置后通过电压接口Vout-流向Vin-，最后回到本安电源。电路正常工作时，电容C31起到滤波的作用并且储存了流入电容的能量，图中电阻R31上的电流从右向左流，电阻R31左端的电压值小于右端的电压值，运算放大器将采样电阻R31上的电压放大，输出的电压为V+，比较器将V+与参考电压进行比较，输出的电压为VDD，参考电压由电容C32提供，场效应晶体管S31导通。

当在图中1处发生短路时，相当于Vin+和Vin-短接，短路电流向短路点汇聚，电容C31释放储存的能量，电阻R31上的电流从左向右流，电阻R31左端的电压值大于右端的电压值，运算放大器输出的电压为V-，V-为V+的反向电压，比较器将V-与参考电压进行比较，输出的电压为VSS，场效应晶体管S31关断，从而避免了能量倒灌，保护了设备。

其中，采样电阻R31的阻值很小，达到毫欧姆级别，确保采样电阻R31消耗的功率很小，提高本安电源的利用率，运算放大器则可以将采样电阻R31上很小的电流转换成较大的电压，方便比较器识别和比较。

在一种可能的实现方式中，场效应晶体管S31上还可以并联二极管，二极管的导通方向与场效应晶体管相同，该二极管起到稳压和防止场效应晶体管被烧坏的作用。

在该实施例中，通过检测电阻R31上电流的流向来控制比较器的输出，利用场效应晶体管实现电路关断，从而保证了短路后不会因为能量倒灌引起煤矿油气场景的燃爆。

本申请实施例中场效应晶体管的特性为内阻恒定，而且一般为毫欧姆级别，按照两级保护的设计，电路中电流通常为2A，电路关断装置带来的功率损失也仅仅为几十毫瓦，占电源输出能量的千分之一，大大提高能源的利用效率。

本申请实施例中使用场效应晶体管替代二极管，通过电压/电流检测实现短路快速保护，实现降损耗10％，在井下设备限定功耗的条件下，可以将宝贵的电源功率可以使用到关键的性能提升上，极大增强设备的接入能力。

此外，场效应晶体管的响应速度可以达到100ns级动作时间，在电路短路时快速关断电路，抑制能量倒灌，避免能量尖峰。

应理解，本申请实施例中，电路关断装置设置在本安电源和负载装置之间，实际上电路关断装置与本安电源之间、电路关断装置与负载装置之间可以包括其他电路或装置，本申请对此不做限制。

图4是本申请另一实施例的电路图。

需要说明的是，当场效应晶体管为N型金属-氧化物-半导体(N-metal-oxide-semiconductor，NMOS)时，第一端可以指漏端，第二端可以指源端。当场效应晶体管为P型金属-氧化物-半导体(P-metal-oxide-semiconductor，PMOS)时，第一端可以指源端，第二端可以指漏端。

需要说明的是，本申请中能够使场效应晶体管导通的电压值为VDD，使场效应晶体管关断的电压值为VSS。

图4的电路关断装置包括场效应晶体管S41，电阻R41、R42，比较器U41，电容C41、C42，二极管D41和电压接口Vin+、Vin-、Vout+、Vout-，其中，电阻R42的电阻值小于电阻R41。其中，控制组件包括电阻R41、电阻R42、比较器U41、电容C42和二极管D41。

在图4所示的电路图中，比较器U41的正向输入端直接连接电压接口Vin+，负向输入端 经过二极管D41和电阻R42连接电压接口Vin+，输出端连接场效应晶体管S41的栅极；电阻R42一端与电压端Vin+相连，另一端经过二极管D41与比较器U41的一个输入端相连；电阻R41一端与电压端Vin-相连，另一端与比较器U41的一个输入端相连；电容C42与电阻R41并联，一端与电压端Vin-相连，另一端与比较器U41的负向输入端相连；电容C41连接在电压端Vout+和Vout-之间，电容C41的第一端与Vout+相连，电容C41的第二端与Vout-相连；场效应晶体管的第一端与电压端Vin-相连，第二端经过另一级保护电路与Vout-相连；图中，二极管D41的导通方向是从右向左。

当电路正常工作时，电流的一条路径是：电流从本安电源中流出，经过电压接口Vin+流向Vout+，然后流入负载装置，经过负载装置后通过电压接口Vout-流向Vin-，最后回到本安电源。电流的另一条路径是：电流从本安电源中流出，经过电压接口Vin+流向电阻R42，然后经过二极管D41，因为电容C42处相当于开路并且比较器的内阻很大，输入端流入的电流可以忽略不计，所以电流经过电阻R41流向Vin-，最后回到本安电源。

电路正常工作时，电容C42起到了滤波作用并且储存了流入电容的能量，图中电阻R41和R42上的电流从上向下流，因为电阻上会产生压降，所以比较器的正向输入端的电压值大于负向输入端的电压值，比较器会输出电压VDD，场效应晶体管S41导通。

当在图中1处发生短路时，相当于Vin+和Vin-短接，短路电流向短路点汇聚，电容C41和C42释放储存的能量，比较器U41输入端的电压分别就是电容C41和电容C42上的电压，随着电容C41和C42上能量的释放，电容C41和电容C42上的电压随之下降，因为电阻R42的电阻值小于电阻R41，所以电容C41上的电压下降速度大于电容C42上的电压下降速度，在极短的时间内，电容C41上的电压小于电容C42上的电压，即比较器正向输入端的电压小于负向输入端的电压，比较器输出电压VSS，场效应晶体管S41关断电路从而避免了能量倒灌，保护了设备。

其中，电阻R41值很大，为兆欧姆级别，电容C42的容值很小，为微法级别，确保在短路时，电容C42上的电压下降很慢，提高反应效率。

在一种可能的实现方式中，场效应晶体管S31上还可以并联二极管，二极管的导通方向与场效应晶体管相同，该二极管起到稳压和防止场效应晶体管被烧坏的作用。

在该实施例中，通过检测比较器输入端的电压压降变化的速度来控制比较器的输出，利用场效应晶体管实现电路关断，从而保证了短路后不会因为能量倒灌引起煤矿油气场景的燃爆。

本申请实施例中场效应晶体管的特性为内阻恒定，而且一般为毫欧姆级别，按照两级保护的设计，电流通常为2A，带来的功率损失也仅仅为几十毫瓦，占电源输出能量的千分之一，大大提高能源的利用效率。

本申请实施例中使用场效应晶体管替代二极管，通过电压/电流检测实现短路快速保护，实现降损耗10％，在井下设备限定功耗的条件下，可以将宝贵的电源功率可以使用到关键的性能提升上，极大增强设备的接入能力。

此外，场效应晶体管的响应速度可以达到100ns级动作时间，在电源电压出现异常时快速关断电路，抑制能量倒灌，避免能量尖峰。

应理解，本申请实施例中，电路关断装置设置在本安电源和负载装置之间，实际上电路关断装置与本安电源之间、电路关断装置与负载装置之间可以包括其他电路或装置，本申请对此不做限制。

应理解，上述图2、图3和图4中的实施例只包括了一级电路，但本申请对于电路关断 装置中的电路级数不做限定，可以在本申请实施例的基础上继续级联本申请实施例的电路，电路的组成和原理相同或相似，本申请对此不做赘述。实际上，根据国家安全等级要求，电路关断装置需要根据不同的生产环境具备不同级数的保护电路。

应理解，当电路关断装置中包含多级电路时，该多级电路可以共用第一电容。

示例性的，煤矿业界要求设备的安全等级达到国家标准的ib本质安全类安全等级，ib本质安全类安全等级要求两重防护，即链路上出现一个故障点之后，电路仍能起到保护作用，不会有超额能量产生，从电路设计本身而言，电路关断装置上要设计两级保护电路，当一级出现问题时，第二级仍可以起到作用。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解，本申请实施例所揭露的电路和设备，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述组件的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1. 一种电路关断装置，其特征在于，所述电路关断装置包括：

   输入接口，输出接口，第一电容，场效应晶体管，控制组件；

   所述输入接口，包括：

   第一接口，用于与外部电路的正极连接，

   第二接口，用于与外部电路的负极连接；

   所述第一电容的第一端与所述第一接口连接，所述第一电容的第二端与所述第二接口连接；

   所述场效应晶体管包括源极、栅极和漏极，所述源极与所述第一接口连接，所述漏极与所述第一电容的第一端连接，所述栅极与所述控制组件的输出端连接，或，所述漏极与所述第二接口连接，所述源极与所述第一电容的第二端连接，所述栅极与所述控制组件的输出端连接；

   所述控制组件用于通过检测所述第一端口与所述第二端口之间短路时电流的流向控制所述场效应晶体管关断。
2. 根据权利要求1所述的电路关断装置，其特征在于，所述电路关断装置还包括：

   第一二极管，所述第一二极管并联在所述场效应晶体管上，并且所述第一二极管的导通方向与所述场效应晶体管的导通方向相同。
3. 根据权利要求1或2所述的电路关断装置，其特征在于，所述控制组件包括：

   第一比较器、采样电阻、运算放大器、第二电容和参考电源；

   所述第一比较器的输出端与所述场效应晶体管连接，所述第一比较器的正向输入端与所述运算放大器的输出端连接，所述第一比较器的负向输入端通过所述第二电容与所述参考电源连接；

   所述运算放大器的正向输入端与所述第一电容的第二端连接，负向输入端与所述第二接口连接，输出端与所述第一比较器电路的正向输入端连接，或，所述运算放大器的正向输入端与所述第一接口连接，负向输入端与所述第一电容的第一端连接，输出端与所述第一比较器的正向输入端连接；

   所述采样电阻的一端与所述运算放大器的正向输入端连接，另一端与所述运算放大器的负向输入端连接；

   所述参考电源的电压小于所述运算放大器输出端电压的绝对值。
4. 根据权利要求3所述的电路关断装置，其特征在于，所述第一比较器输出第一电压或第二电压，所述第一电压大于所述场效应晶体管的导通电压，所述第二电压小于所述场效应晶体管的导通电压。
5. 一种电路关断装置，其特征在于，所述电路关断装置包括：

   输入接口，输出接口，第一电容，场效应晶体管，控制组件；

   所述输入接口，包括：

   第一接口，用于与外部电路的正极连接，

   第二接口，用于与外部电路的负极连接；

   所述第一电容的第一端与所述第一接口连接，所述第一电容的第二端与所述第二接口连 接；

   所述场效应晶体管包括源极、栅极和漏极，所述源极与所述第一接口连接，所述漏极与所述第一电容的第一端连接，所述栅极与所述控制组件的输出端连接，或，所述漏极与所述第二接口连接，所述源极与所述第一电容的第二端连接，所述栅极与所述控制组件的输出端连接；

   所述控制组件用于通过检测所述第一端口与所述第二端口之间短路时所述控制组件上电压的下降速度控制所述场效应晶体管的关断。
6. 根据权利要求5所述的电路关断装置，其特征在于，所述电路关断装置还包括：

   第一二极管，所述第一二极管并联在所述场效应晶体管上，并且所述第一二极管的导通方向与所述场效应晶体管的导通方向相同。
7. 根据权利要求5或6所述的电路关断装置，其特征在于，所述控制组件包括：

   第二比较器、第一电阻、第二电阻、第三电容和第二二极管；

   所述第二比较器的输出端与所述场效应晶体管的栅极连接，正向输入端与所述第一接口连接，所述第二比较器的负向输入端与所述第二二极管的负极连接；

   所述第一电阻的阻值大于所述第二电阻，所述第一电阻的一端和所述第二比较器的负向输入端连接，另一端与所述第二接口连接；

   所述第三电容与所述第一电阻并联，一端与所述第二比较器的负向输入端连接，另一端与所述第二接口连接；

   所述第二电阻一端与所述第一接口连接，另一端与所述第二二极管的正极连接；

   所述第二二极管的正极与所述第二电阻连接，负极与所述第二比较器的负向输入端连接。
8. 根据权利要求7所述的电路关断装置，其特征在于，所述第二比较器输出第三电压或第四电压，所述第三电压大于所述场效应晶体管的导通电压，所述第四电压小于所述场效应晶体管的导通电压。