本发明属于电路保护领域,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。
技术实现要素:
本发明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,本发明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MCU(1)、与门(2)、驱动电路(3)、MOSFET(5)、差动放大电路(6)、滤波电路(7)、比较器(8)、单稳电路(9);其中,所述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)通过滤波器(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)信号线连接与门(2),该信号线MCU(1)的关闭控制信号。
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,所述滤波器(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)的正极连接滤波器,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)。
本发明的有益效果:本发明因考虑到在通常MOSFET的短路保护的电路中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MCU足够的响应时间。当MCU响应后,由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,本发明由于直接采集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发明,本发明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发明的解释说明,而不构成对本发明的任何意义上的限制。
图1是本发明一种直接测量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、差动电路;7、滤波电路;8、比较器。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明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,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变型和改进,这些都属于本发明保护范围。
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1、微控制器MCU;2、与门;3、驱动电路;4、单稳电路;5、MOSFET;6、差动电路;7、滤波电路;8、比较器;
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7与单稳电路4连接;所述单稳电路4连接与门2和MCU1。
进一步地,所述MCU 1连接与门2,MCU传递关闭MOSFET5信号。
进一步地,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5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。
进一步地,所述滤波器6为RC滤波器。
进一步地,所述比较器7的正极连接滤波器,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MCU1。
本发明的工作原理:
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。
以上所述为本发明的优选应用范例,并非对本发明的限制,凡是根据本发明技术要点做出的简单修改、结构更改变化均属于本发明的保护范围之内。