一种开关电源中功率MOS管的保护电路的制作方法

本实用新型涉及开关电源技术领域，具体是一种开关电源中功率mos管的保护电路。

背景技术：

mosfet是金属氧化物半导体场效应管，随着电子电力技术的发展，功率mosfet以其高频性能好、开关损耗小、输入阻抗高、驱动功率小、驱动电路简单等，在开关电源电路中mos管作为开关得到了越来越广泛的应用，但由于mos管的体积小，本身不具有保护功能，当反馈充电或者尖峰脉冲等现象存在时，使主电路出现大的电流和大的电压，如果保护不及时，或者电压、电流没有泄放回路，使母线电压超过mos管的承受电压、电流，就会烧毁mos管，这样大大提高了研发的成本，同时，mos管是电压控制型晶体管，但是有米勒平台，所以驱动信号电流和电压的大小直接影响了对mos管的控制，不利于电路的延续性以及电路的安全性能。

但由于mos管的体积小，本身不具有保护功能，当反馈充电或者尖峰脉冲等现象存在时，使主电路出现大的电流和大的电压，如果保护不及时，或者电压、电流没有泄放回路，使母线电压超过mos管的承受电压、电流，就会烧毁mos管；因此，我们提出一种开关电源中功率mos管的保护电路。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种开关电源中功率mos管的保护电路，以解决现有mos管的体积小、不具有自我保护功能的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种开关电源中功率mos管的保护电路，包括控制驱动电路、检测分析电路、吸收泄放电路、主功率电路和测量电路，其特征在于，所述的控制驱动电路与检测分析电路电性连接，控制驱动电路还与吸收泄放电路电性连接；测量电路包括电阻r1、电流检测表a1、电流检测表a2、电压检测表v1和电压检测表v2，电流检测表a1、电流检测表a2、电压检测表v1和电压检测表v2分别与检测分析电路相连。

作为本实用新型进一步的方案：主功率电路包括变压器的原边电感l1和功率开关管q1，吸收泄放电路包括电阻r2、电阻r3、电容c1和功率mos管q2。

作为本实用新型再进一步的方案：电流检测表a1和电压检测表v1用于测量mos管门极的驱动电流以及驱动电压，电流检测表a2和电压检测表v2用于测量电路母线的电流和电压。

作为本实用新型再进一步的方案：电阻r1为滑动驱动电阻，所述检测分析电路用于测量电路测量的a1的值，检测流经mos的驱动电流并做出相应的分析，然后将分析的数据结果送到控制驱动电路，所述的主功率电路用于开关电源中对母线电压进行斩波控制。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型实现了对mos管的驱动电流以及电压的精准测量，有利于控制mos管的开通和关断，提高了mos管的控制性能，减少电源的散热，增加了开关电源的效率，实现了对开关电源母线电流以及电压的精准测量，有利于控制母线上的尖峰脉冲，减少了mos管击穿的概率，提高了开关电源的可靠性。

附图说明

图1为开关电源中功率mos管的保护电路的结构示意图。

图2为开关电源中功率mos管的保护电路的控制原理示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1-2，本实用新型实施例中，一种开关电源中功率mos管的保护电路，包括控制驱动电路、检测分析电路、吸收泄放电路、主功率电路和测量电路；所述的控制驱动电路与检测分析电路电性连接，控制驱动电路还与吸收泄放电路电性连接；

测量电路包括电阻r1、电流检测表a1、电流检测表a2、电压检测表v1和电压检测表v2，电流检测表a1、电流检测表a2、电压检测表v1和电压检测表v2分别与检测分析电路相连，主功率电路包括变压器的原边电感l1和功率开关管q1，吸收泄放电路包括电阻r2、电阻r3、电容c1和功率mos管q2；

所述电流检测表a1和电压检测表v1用于测量mos管门极的驱动电流以及驱动电压，由于mos管的开通和关断需要电压以及电流的控制，同时需要对米勒平台进行充电，所以检测米勒平台的电压电流有利于更好地控制mos管的开通和关断，使mos管的性能发挥更好，有利于控制整个电源的散热以及电源的效率；

电流检测表a2和电压检测表v2用于测量电路母线的电流和电压，由于在mos管开通以及关断过程中，母线的电压以及电流会随着感性负载的存在，而发生变化，过高的电压以及电流会影响mos管的寿命，电流检测表a2和电压检测表v2有利于对二极管进行保护；

电阻r1为滑动驱动电阻，电阻r1通过调节电阻值可以调节驱动电流的大小；

电阻r1的一端与电流检测表a1一端相连，电流检测表a1的另一端与mos管q1的门极相连，电压检测表v1的另一端与主功率电路的mos管q1门极相连，电流检测表a2一端连接有vcc，电流检测表a2另一端与电压检测表v2相连，同时与原边电感l1一端、电阻r2和电阻r3一端相连。

电压检测表v2的另一端与主功率电路的mos管q1的源极相连，同时电压检测表v2还与电容c1一端以及功率mos管q2的源极相连；原边电感l1另一端与mos管的漏极相连；电阻r2另一端与电容c1的一端相连，电阻r3的一端与功率mos管q2漏极相连；

所述的检测分析电路用于测量电路测量的a1的值，检测流经mos的驱动电流并做出相应的分析，然后将分析的数据结果送到控制驱动电路，主控来控制mos驱动电路的开通和关断速度，以实现对mos的开通和关断的精准控制，有利于mos的散热和性能的提升；通过测量电路测量的v1的值，检测流经mos的驱动电压，并做出相应的分析，然后将分析的数据结果送到控制驱动电路，主控保护mos的门极不被高电压击穿；通过测量电路测量的a2和v2的值，检测母线上电流以及电压的大小，把控制数据传给控制驱动电路；

通过对a1、a2、v1、v2四个数据的检测和分析，把分析输出传给控制驱动电路，使控制驱动对mos进行控制，在短路保护失效或过流非短路状态时，mos短路保护的可靠性不会受到影响，即提高了短路保护的可靠性。

实施例2

请参阅图1-2，本实用新型实施例中，一种开关电源中功率mos管的保护电路，包括控制驱动电路、检测分析电路、吸收泄放电路、主功率电路和测量电路；所述的控制驱动电路与检测分析电路电性连接，控制驱动电路还与吸收泄放电路电性连接；

测量电路包括电阻r1、电流检测表a1、电流检测表a2、电压检测表v1和电压检测表v2，电流检测表a1、电流检测表a2、电压检测表v1和电压检测表v2分别与检测分析电路相连，主功率电路包括变压器的原边电感l1和功率开关管q1，吸收泄放电路包括电阻r2、电阻r3、电容c1和功率mos管q2；

所述电流检测表a1和电压检测表v1用于测量mos管门极的驱动电流以及驱动电压，由于mos管的开通和关断需要电压以及电流的控制，同时需要对米勒平台进行充电，所以检测米勒平台的电压电流有利于更好地控制mos管的开通和关断，使mos管的性能发挥更好，有利于控制整个电源的散热以及电源的效率；

电流检测表a2和电压检测表v2用于测量电路母线的电流和电压，由于在mos管开通以及关断过程中，母线的电压以及电流会随着感性负载的存在，而发生变化，过高的电压以及电流会影响mos管的寿命，电流检测表a2和电压检测表v2有利于对二极管进行保护；

电阻r1为滑动驱动电阻，电阻r1通过调节电阻值可以调节驱动电流的大小；

电阻r1的一端与电流检测表a1一端相连，电流检测表a1的另一端与mos管q1的门极相连，电压检测表v1的另一端与主功率电路的mos管q1门极相连，电流检测表a2一端连接有vcc，电流检测表a2另一端与电压检测表v2相连，同时与原边电感l1一端、电阻r2和电阻r3一端相连。

电压检测表v2的另一端与主功率电路的mos管q1的源极相连，同时电压检测表v2还与电容c1一端以及功率mos管q2的源极相连；原边电感l1另一端与mos管的漏极相连；电阻r2另一端与电容c1的一端相连，电阻r3的一端与功率mos管q2漏极相连；

所述的检测分析电路用于测量电路测量的a1的值，检测流经mos的驱动电流并做出相应的分析，然后将分析的数据结果送到控制驱动电路，主控来控制mos驱动电路的开通和关断速度，以实现对mos的开通和关断的精准控制，有利于mos的散热和性能的提升；通过测量电路测量的v1的值，检测流经mos的驱动电压，并做出相应的分析，然后将分析的数据结果送到控制驱动电路，主控保护mos的门极不被高电压击穿；通过测量电路测量的a2和v2的值，检测母线上电流以及电压的大小，把控制数据传给控制驱动电路；

通过对a1、a2、v1、v2四个数据的检测和分析，把分析输出传给控制驱动电路，使控制驱动对mos进行控制，在短路保护失效或过流非短路状态时，mos短路保护的可靠性不会受到影响，即提高了短路保护的可靠性。

控制驱动电路用于对检测分析电路的提供的数据进行分析对比，把a1、a2、v1和v2四个数据的检测和分析数据与程序中理论值进行比较，输出pwm波形，控制功率开关管q1与功率mos管q2，当a1和v1的数据大于或者小于理论值时，调节滑动电阻r1的阻值，同时调节驱动电压，保证驱动电流以及电压的稳定；当需要加快mos开通和关断速度时，控制驱动电路减小滑动变阻器的阻值，增大驱动能力，使功率开关管q1充到米勒平台，当a2和v2的数据大于理论值时，为了防止过高的电压使功率开关管q1击穿，控制驱动电路根据编写的程序，输出pwm，使功率mos管q2导通，对母线上的能量进行泄放。

所述的主功率电路用于开关电源中对母线电压进行斩波控制，使副边输出的电压符合负载的要求，同时原边电感对能量进行储能，当功率控制功率开关管q1关断时，实现持续为负载提供稳定的电源。

本实用新型的有益效果是：本实用新型实现了对mos管的驱动电流以及电压的精准测量，有利于控制mos管的开通和关断，提高了mos管的控制性能，减少电源的散热，增加了开关电源的效率，实现了对开关电源母线电流以及电压的精准测量，有利于控制母线上的尖峰脉冲，减少了mos管击穿的概率，提高了开关电源的可靠性。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。