本发明实施例涉及电路保护技术，尤其涉及一种开关器件的控制电路、系统及集成电路。
背景技术：
随着电力电子技术的发展，包含固态继电器、固态功率控制器、开关类器件或者单片机的集成电路由于其小型化、易于普及等特点，广泛应用于控制电路中。
通常来说，上述集成电路均需设置保护电路，现有技术仅能从单一方面进行保护，而其他方面难以兼顾。因此，为了兼顾保护多个方面，往往需要多个器件分别进行防护，电路较为复杂，且简单的组合会导致电路可靠性不高。
目前，目前已得到广泛应用的抗浪涌过压、钳流电路可以包括瞬态抑制器件和恒流器件的集成电路、稳压器件和电阻限流器件的集成电路，稳压集成电路等电路，其缺陷主要表现在：1、瞬态抑制类器件往往较大且长期可靠性不高，恒流器件往往存在电压死区，恒流值往往在一定范围内波动，可控性不好；2、稳压器件和电阻限流器件往往会在电路正常工作时产生不必要的功耗损失，同时为兼顾浪涌过压，稳压器件及电阻功率设计裕量往往较高，造成不必要的体积及成本浪费；3、稳压集成电路往往需要配置外围电路，同时存在死区电压、并且在电源电压建立前处于不受控状态。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种开关器件的控制电路、系统及集成电路，以优化现有的开关器件的控制电路，实现对后级电路的保护作用。
第一方面，本发明实施例提供了一种开关器件的控制电路，包括：
常闭型开关器件、稳压电路和第一分压电路；
所述常闭型开关器件的控制端分别与所述常闭型开关器件的信号输出端，和所述稳压电路的输入端相连，用于稳定所述信号输出端的电流，其中，当所述常闭型开关器件的控制端的电压小于设定负电压时，所述常闭型开关器件截止；
所述稳压电路的输出端与所述开关器件的控制电路的接地端相连，用于稳定所述信号输出端的电压；
所述第一分压电路的第一端与所述常闭型开关器件的信号输出端相连，所述第一分压电路的第二端与所述稳压电路的输入端相连，用于减少经过所述常闭型开关器件的控制端和所述稳压电路的电流；
其中，所述常闭型开关器件的信号输入端，用于作为所述开关器件的控制电路的输入端，所述常闭型开关器件的信号输出端，用于作为所述开关器件的控制电路的输出端。
进一步的，所述第一分压电路包括：单一电阻、至少两个电阻构成的组合电路、或者至少一个电阻与至少一个二极管构成的组合电路。
进一步的，所述开关器件的控制电路还包括：第二分压电路；
所述第二分压电路的第一端与所述常闭型开关器件的控制端相连，所述第二分压电路的第二端与所述稳压电路的输入端相连，用于在正常工作时限制所述稳压电路所在支路的电流。
进一步的，所述第二分压电路包括：单一电阻、至少两个电阻构成的组合电路、或者至少一个电阻与至少一个二极管构成的组合电路。
进一步的，所述开关类器件包括：耗尽型n型金属氧化物半导体场效应晶体管或p型金属氧化物半导体场效应晶体管。
进一步的，所述稳压电路包括：稳压管；
其中，所述稳压管的负极端，用于作为所述稳压电路的输入端，所述稳压管的正极端，用于作为所述稳压电路的输出端。
进一步的，所述稳压电路包括：至少一个二极管和稳压管按照设定顺序串联组合的电路，将首位元器件的输入端作为所述稳压电路的输入端，将末位元器件的输出端作为所述稳压电路的输出端。
第二方面，本发明实施例还提供了一种开关器件的控制系统，包括：至少两个串联连接的，如本发明实施例中任一所述的开关器件的控制电路；
其中，在相邻串联连接的两个所述开关器件的控制电路中，前一开关器件的控制电路中的常闭型开关器件的信号输出端，与后一开关器件的控制电路中的常闭型开关器件的信号输入端相连；
首位串联的常闭型开关器件的信号输入端，用于作为所述开关器件的控制系统的输入端，末位串联的常闭型开关器件的信号输出端，用于作为所述开关器件的控制系统的输出端。
进一步的，在所述开关控制系统中，至少一个所述开关器件的控制电路中的所述常闭型开关器件被替换为常开型开关器件；
其中，替换数量小于所述开关控制系统中包括的开关器件的控制电路的总数。
第三方面，本发明实施例还提供了一种集成电路，包括本发明实施例任意所述的开关器件的控制系统；
其中，所述集成电路包括下述至少一项：固态继电器、固态功率控制器和\或开关器件的集成电路或单片机电路。
本发明实施例通过采用常闭型开关器件实现稳定输出端的电流，同时采用稳压电路稳定输出端的电压，解决了现有技术中无法兼顾稳压和钳流的问题，可以在稳定电路中的电压的同时稳定电路中的电流，同时无需再额外配置外围电路，简化了实现过压和过流保护的电路，降低成本，而且在电路正常工作时，仅有常闭型开关器件工作，减小开关器件的控制电路的功耗，且无电压死区，提高电路的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种开关器件的控制电路的结构示意图；
图2是本发明实施例一提供的一种开关器件的控制电路的结构示意图；
图3是本发明实施例一提供的一种开关器件的控制电路的结构示意图；
图4是本发明实施例二中的一种开关器件的控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种开关器件的控制电路的结构示意图。如图1所示，本实施例中的开关器件的控制电路具体包括：
常闭型开关器件v1、稳压电路110和第一分压电路120；
其中，常闭型开关器件v1的控制端分别与常闭型开关器件v1的信号输出端，和稳压电路110的输入端相连，用于稳定信号输出端的电流，其中，当常闭型开关器件v1的控制端的电压小于设定负电压时，常闭型开关器件v1截止。常闭型开关器件v1的信号输入端，用于作为开关器件的控制电路的输入端in1，常闭型开关器件v1的信号输出端，用于作为开关器件的控制电路的输出端out1。
具体的，常闭型开关器件v1可以是耗尽型n型金属氧化物半导体场效应晶体管或p型金属氧化物半导体场效应晶体管。当常闭型开关器件v1的控制端没有电压或电流输入，或者电压或电流的输入趋近于0时，常闭型开关器件v1处于导通状态；当常闭型开关器件v1的控制端接收到的电压值小于设定截止电压，且该设定截止电压为负电压时，常闭型开关器件v1截止。
可选的，常闭型开关器件v1可以是耗尽型n型金属氧化物半导体场效应晶体管，常闭型开关器件v1的控制端即耗尽型n型金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极，常闭型开关器件v1的信号输入端即耗尽型n型金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极，常闭型开关器件v1的信号输出端即耗尽型n型金属氧化物半导体场效应晶体管的源极。
由此，当没有任何信号输入时，常闭型开关器件v1的控制端的电压为0，此时常闭型开关器件v1处于导通状态，当存在电源电压输入时，常闭型开关器件v1可以立即输出相应的电流，提供给负载电路，无需用户增加额外的操作控制电源电压输出到负载电路，不会干扰负载电路的正常工作。
需要说明的是，常闭型开关器件还可以是其他类型的常闭型开关器件，例如绝缘栅双极性晶体管，具体可以根据实际需要选择，对此本发明实施例不作具体限制。
其中，稳压电路110的输出端与开关器件的控制电路的接地端相连，用于稳定信号输出端的电压。
具体的，当电源电压为过电压或者电路中存在静电电压时，稳压电路110可以使常闭型开关器件v1的信号输出端的电压或者负载电压保持稳定。实现避免与常闭型开关器件v1的信号输出端相连的后级电路的输入电压过大，从而实现对其的过压保护。其中，过电压可以是指常闭型开关器件所在的电路装配(即输入端接电源，输出端接负载)后，该电路存在的尖峰电压(瞬时高压)；而静电电压可以是指常闭型开关器件所在的电路装配前，该电路存在的尖峰电压。
可选的，如图2所示，稳压电路110可以包括：一个稳压管n1，该稳压管的负极端，用于作为稳压电路110的输入端，稳压管的正极端，用于作为稳压电路的输出端。此时，开关器件的控制电路的电路输入端in1连接电源电压，输出端out1连接负载电路。
由此，当电路中存在浪涌过压或者静电电压时，稳压管n1上的电压逐渐增大，直至将稳压管n1击穿，稳压管n1两端的电压稳定在其稳定电压值，并保证常闭型开关器件v1的控制端接收到负电压，同时常闭型开关器件v1工作在放大区(信号输出端的输出电流随着控制端输入电压增大而增大)，实现减小常闭型开关器件v1的信号输出端输出的电流，从而减小流向负载电路的电流，达到钳流的目的。
此外，稳压电路还可以包括：至少一个二极管和稳压管按照设定顺序串联组合的电路，将首位元器件的输入端作为稳压电路的输入端，将末位元器件的输出端作为稳压电路的输出端。其中，二极管用于对稳压管分压。
其中，第一分压电路120的第一端与常闭型开关器件v1的信号输出端相连，第一分压电路120的第二端与稳压电路110的输入端相连，用于减少经过常闭型开关器件v1的控制端和稳压电路110的电流。
可选的，如图2所示，第一分压电路120可以包括：一个电阻r1。
具体的，当电路中存在浪涌过压或者静电电压时，电阻r1可以用于减少支路中的电流，对电路中存在的瞬时过大电流起到缓冲的作用，从而实现对常闭型开关器件v1的控制端和稳压电路110起到分压作用。由此，当稳压电路110稳定在稳定电压值(该稳定电压值为负)处时，电阻r1上将产生负电压，使常闭型开关器件v1的控制端接收到负电压，此时，工作在放大区的常闭型开关器件v1输出的电流减小，从而实现钳流功能。
此外，第一分压电路还可以包括：至少两个电阻构成的组合电路、或者至少一个电阻与至少一个二极管构成的组合电路。
在本发明另一个可选的实施例中，如图3所示，开关器件的控制电路还包括：第二分压电路130；
第二分压电路的第一端与常闭型开关器件的控制端相连，第二分压电路的第二端与稳压电路的输入端相连，用于在正常工作时减小稳压电路所在支路的电流。
可选的，如图3所示，第二分压电路130可以包括：一个电阻r2。
具体的，当常闭型开关器件v1处于正常工作状态时，常闭型开关器件v1的控制端相对于接地端为高电平，电阻r2用于减小常闭型开关器件v1的控制端流向稳压管n1的电流，避免稳压管n1的负极端接收过大的电流导致烧毁，从而实现保护稳压管n1。
此外第二分压电路，还可以包括：至少两个电阻构成的组合电路、或者至少一个电阻与至少一个二极管构成的组合电路。
在一个具体的例子中，当电路中存在浪涌过压或者静电电压时，如图3所示的开关器件的控制电路，包括常闭型开关器件v1、稳压电路110(稳压管n1)、第一分压电路120(第一电阻r1)和第二分压电路130(第二电阻r2)，输入端in1连接电源电压，输出端out1连接负载电路，其工作过程具体是：常闭型开关器件v1的信号输入端接收到过电压时，常闭型开关器件v1的信号输出端的输出电流逐渐增大，同时经过第一电阻r1到稳压管n1的电流逐渐增大，直至稳压管n1被反向击穿，稳压管n1稳定在其稳定电压值处，实现稳压作用；此时，常闭型开关器件v1的信号输出端的输出电流经过第一电阻r1和第二电阻r2流向常闭型开关器件v1的控制端，使常闭型开关器件v1的控制端接收到负电压，对应减小了常闭型开关器件v1的信号输出端输出的电流，实现钳流功能，最终常闭型开关器件v1和稳压管n1达到了相对平衡状态，并同时实现了稳压和钳流作用。
由此，本实施例提供的开关器件的控制电路仅由稳压管、电阻、常闭型开关器件构成，具有电路简单，易小型化、易批量生产等优点，且用户在使用时无需外加防护措施。
本发明实施例通过采用常闭型开关器件实现稳定输出端的电流，并采用稳压电路稳定输出端的电压，解决了现有技术中无法兼顾稳压和钳流的问题，可以在稳定电路中的电压的同时稳定电路中的电流，同时无需再额外配置外围电路，简化了实现过压和过流保护的电路，降低成本，而且在电路正常工作时，仅有常闭型开关器件工作，减小开关器件的控制电路的功耗，且无电压死区，提高电路的可靠性。
实施例二
在上述实施例一的基础上，本发明实施例二提供了一种开关器件的控制系统，具体可以包括：至少两个串联连接的，如本发明实施例一任一项的开关器件的控制电路；
在相邻串联连接的两个开关器件的控制电路中，前一开关器件的控制电路中的常闭型开关器件的信号输出端，与后一开关器件的控制电路中的常闭型开关器件的信号输入端相连；首位串联的常闭型开关器件的信号输入端，用于作为开关器件的控制系统的输入端，末位串联的常闭型开关器件的信号输出端，用于作为开关器件的控制系统的输出端。
在本发明实施例中，开关器件的控制系统中所包含的开关器件的控制电路的数量可以是2个，还可以是3个，对此本发明实施例不具体限制，可以根据实际需要进行设置。
在一个具体的例子中，开关器件的控制系统可以包括两个开关器件的控制电路，图4为一种开关器件的控制系统的结构示意图。如图4所示，一种开关器件的控制系统，可以包括两个串联连接的开关器件的控制电路，其中，前一开关器件的控制电路包括常闭型开关器件v1、稳压管n1、第一电阻r1和第二电阻r2；后一开关器件的控制电路包括常闭型开关器件v2、稳压管n2、第三电阻r3和第四电阻r4；前一开关器件的控制电路中的常闭型开关器件v1的信号输出端，与后一开关器件的控制电路中的常闭型开关器件v2的信号输入端相连；前一开关器件的控制电路中的常闭型开关器件v1的信号输入端，用于作为开关器件的控制系统的输入端in1，末位串联的常闭型开关器件v2的信号输出端，用于作为开关器件的控制系统的输出端out1。
本发明实施例通过串联多个开关器件的控制电路，在兼顾稳压和钳流的基础上，进一步提高开关器件的控制电路的抗干扰性和可靠性。
可选的，在开关控制系统中，至少一个开关器件的控制电路中的常闭型开关器件被替换为常开型开关器件；其中，替换数量小于开关控制系统中包括的开关器件的控制电路的总数。
其中，首位开关器件的控制电路中的开关器件不能被替换为常开型开关器件。由于常开型开关器件需要在其控制端接收到高电压(大于0的电压)时才会导通，从而，为了在负载电路的基础上不增加额外的控制操作，首位开关器件的控制电路中的开关器件需要设置为常闭型开关器件，从而实现开关器件的控制系统在没有其他控制信号输入时处于导通状态。
由此，可以将除首位开关器件的控制电路之外的至少一个开关器件的控制电路中的常闭型开关器件替换为常开型开关器件，生成放大电路，实现对电源电压信号的放大。
可选的，本发明实施例还提供了一种集成电路，包括本发明实施例任意的开关器件的控制系统；其中，所述集成电路包括下述至少一项：固态继电器、固态功率控制器和\或开关器件的集成电路或单片机电路。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。