自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路的制作方法

本实用新型属于机电控制技术领域，具体涉及自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路。

背景技术：

输入端呈容性的高输入阻抗的功率晶体元件，是当前主要的功率控制器件，广泛应用于各种机电设备、交通设施及交通运输工具、家电电子、医疗电子等技术领域的控制电路中。

如mos管分为Nmos和Pmos两种极性，其中P型功率管在大电流、高反压方面受到工艺和成本的制约，其可以被选择的型号较少，很多大电流、高耐压的控制电路只可选择N型功率管，但这就需要给N型功率管驱动的高边输出电路增设“泵压电路”，以使所选的N型功率管栅源之间获取足够高的栅源电压使其得以饱和导通。

现有的“泵压电路”，一般采用两种方式：一是采用专用振荡电路提供一个高于其源极电压至少一个开启电压乃至使其深度饱和的栅源电压，二是没有专用泵压电路但电路只能在一定频率的激励脉冲下实现自举泵压，其中的第一种应用较为广泛，但电路复杂，泵压电路一直处于振荡状态且耗电，使电路或芯片温升较高、增加能耗；第二种的应用受限，只能用于一定频率范围的控制脉冲电路，不能用于长时间没有脉冲的直流电平控制电路中，因为这会出现泵压电路中储能电容能量释放使功率管栅极驱动不足问题，功率管会因进入放大区导致功耗骤增而损坏。而且，这些泵压电路和过流保护完全不相干，更没有功率管栅压驱动不足的保护功能，如果电路需要保护还需另行增设功率管过流保护电路、增设栅压驱动不足保护电路，会使电路更趋复杂、电路体积增大、成本上升、故障率增加。

因此，需要开发出能够适应上述两种情况下都可以正常使用，即能够在脉冲控制下工作又能够在超低频乃至直流电平控制下工作，同时可以实现N管输出、高边驱动的线路较为简化、能耗较低的具有自动泵压、功率管过流保护功能、还具有功率管栅压驱动不足保护功能的控制电路。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，针对上述技术问题，提供自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路，即能够在脉冲控制下工作又能够在超低频乃至直流电平控制下工作，同时可以实现N 管输出、高边驱动的线路较为简化、能耗较低的具有自动泵压、功率管过流保护功能、还具有功率管栅压驱动不足保护功能的控制电路。

依据本实用新型第一方面，提供了一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路，其特殊之处在于包括：开关控制单元(1)、开关单元(2)、泵压储能单元(3)、开关状态识别及反馈单元(4)、负载电压识别单元(5)、储能延时单元(6)和复位单元(7)，其中：

所述开关控制单元具有输入端、输出端、泵压输入端和公共端，

所述开关单元具有正极端、输入端和输出端，

所述泵压储能单元具有正极端、负极端和输出端，

所述开关状态识别及反馈单元具有正极端、输入端和输出端，

所述负载电压识别单元具有输入端、接地端和输出端，

所述储能延时单元具有输入端、输出端和第三端，

所述复位单元具有输入端、公共端和输出端；

所述开关控制单元的输出端连接所述开关单元的输入端，

所述开关单元的正极端连接电源正极，所述开关单元的输出端用于控制外部负载的电源正极，

所述泵压储能单元的正极端连接电源正极，负极端连接所述开关单元输出端，所述泵压储能单元的输出端连接所述开关控制单元的泵压输入端，

所述开关状态识别及反馈单元的正极端连接电源正极，所述开关状态识别及反馈单元的输入端连接所述开关单元的输出端，所述开关状态识别及反馈单元的输出端连接所述开关控制单元的输入端，

所述负载电压识别单元的输入端连接所述开关单元的输出端，所述负载电压识别单元的接地端接地，所述负载电压识别单元的输出端连接所述储能延时单元的输入端，

所述储能延时单元的第三端连接电源正极或接地，所述储能延时单元的输出端连接所述复位单元的输入端，

所述复位单元的公共端接地，所述复位单元的输出端连接所述开关控制单元的公共端；

当在所述开关控制单元的输入端输入第一电压时，所述开关控制单元输出高电位使所述开关单元饱和导通，所述开关单元输出高电位，使负载获得电源；当在所述开关控制单元的输入端输入第二电压时，所述开关控制单元输出低电位使所述开关单元截止，所述开关单元输出低电位，使负载断开电源；在所述开关单元正常饱和导通时，所述开关状态识别及反馈单元识别到开关单元的饱和压降在电流安全允许范围内时，所述开关状态识别及反馈单元输出第三电压并通过所述开关控制单元控制开关单元维系在饱和导通的稳定状态；在所述开关单元过流时，所述开关状态识别及反馈单元识别到开关单元饱和压降超过电流安全允许值时，所述开关状态识别及反馈单元输出第四电压并通过所述开关控制单元控制开关单元截止切断负载电流，使所述开关单元受到保护，进而使所述负载电压识别单元识别到负载上无电压，所述负载电压识别单元控制所述储能延时单元停止储能并输出延时信号，在所述延时信号的作用下所述复位单元通过所述开关控制单元维系所述开关单元截止状态；当所述储能延时单元的延时结束时，所述储能延时单元输出复位信号，并通过所述复位单元和开关控制单元使所述开关单元重新复位导通，若开关单元过流解除则电路进入所述开关单元饱和导通的稳定状态，若开关单元仍然过流，则重新进入开关单元截止的延时保护过程；若由于开关单元输入端控制电压不足导致开关单元退出饱和进入放大区时，所述开关单元管压降将会触发所述开关状态识别及反馈单元输出第四电压通过所述开关控制单元控制开关单元截止，使所述开关单元受到保护；在所述开关单元截止或进入保护状态时，所述开关单元输出端电位被外部负载拉低，进而使所述储能延时单元重新储能，在复位信号到来时，开关单元重新开始导通，所述储能延时单元内部所储电压与所述开关单元输出电压正向叠加，实现自泵压使所述泵压储能单元输出足够的开启电压，并使所述开关单元的N管可靠开启并饱和导通输出高电位。

进一步优选的，本实用新型还提供了一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路，其特殊之处在于包括：

开关控制单元包括三极管Q1和电阻R1，Q1的集电极连接电阻R1的一端并作为所述开关控制单元的输出端，电阻R1的另一端作为开关控制单元的泵压输入端，三极管Q1的基极作为开关控制单元的输入端，三极管Q1的发射极作为开关控制单元的公共端，

开关单元包括晶体管Q2，晶体管Q2的漏极作为所述开关单元的正极端，栅极作为所述开关单元的输入端，源极作为所述开关单元的输出端，

泵压储能单元包括二极管D2和电容C1，二极管D2的正极作为所述泵压储能单元的正极端，二极管D2的负极和电容C1的一端连接作为泵压储能单元的输出端，电容C1的另一端作为泵压储能单元的负极端，

开关状态识别及反馈单元包括三极管Q3和电阻R2、R3，三极管Q3的发射极作为所述开关状态识别及反馈单元的正极端，三极管Q3的基极和电阻R3一端连接，电阻R3另一端作为开关状态识别及反馈单元的输入端，三极管Q3的集电极和电阻R2的一端连接，电阻R2 的另一端作为开关状态识别及反馈单元的输出端，

负载电压识别单元包括三极管Q4、Q5和电阻R4、R5、R6，三极管Q5的基极连接电阻 R4的一端，电阻R4的另一端作为所述负载状态识别单元的输入端，三极管Q5的发射极作为接地端，三极管Q5的集电极通过电阻R5连接三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极通过电阻R6连接电源正极，三极管Q4的集电极作为负载电压识别单元的输出端，

储能延时单元包括电阻R7和电容C2，电阻R7一端和电容C2的一端连接作为所述储能延时单元的输入端，电阻R7的另一端作为储能延时单元的输出端，电容C2的另一端作为储能延时单元的第三端连接电源正极或接地，

复位单元包括三极管Q8，三极管Q8的基极作为复位单元的输入端，发射极作为复位单元的公共端，集电极作为复位单元的输出端；

所述开关控制单元的输出端连接所述开关单元的输入端，

所述开关单元的正极端连接电源正极，所述开关单元的输出端用于控制外部负载的电源正极，

所述泵压储能单元的正极端连接电源正极，负极端连接所述开关单元输出端，所述泵压储能单元的输出端连接所述开关控制单元的泵压输入端，

所述开关状态识别及反馈单元的正极端连接电源正极，所述开关状态识别及反馈单元的输入端连接所述开关单元的输出端，所述开关状态识别及反馈单元的输出端连接所述开关控制单元的输入端，

所述负载电压识别单元的输入端连接所述开关单元的输出端，所述负载电压识别单元的接地端接地，所述负载电压识别单元的输出端连接所述储能延时单元的输入端，

所述储能延时单元的输出端连接所述复位单元的输入端，

所述复位单元的公共端接地，所述复位单元的输出端连接所述开关控制单元的公共端。

依据本实用新型第二方面，提供了一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路，其特殊之处在于包括：开关控制单元(1)、开关单元(2)、泵压储能单元(3)、开关状态识别及反馈单元(4)、负载电压识别单元(5)、储能延时单元(6)和复位单元(7)，其中：

所述开关控制单元具有输入端、输出端、泵压输入端和公共端，

所述开关单元具有正极端、输入端和输出端，

所述泵压储能单元具有正极端、负极端和输出端，

所述开关状态识别及反馈单元具有正极端、输入端和输出端，

所述负载电压识别单元具有输入端和输出端，

所述储能延时单元具有输入端、输出端和第三端，

所述复位单元具有输入端、公共端和输出端；

所述开关控制单元的输出端连接所述开关单元的输入端，

所述开关单元的正极端连接电源正极，所述开关单元的输出端用于控制外部负载的电源正极，

所述泵压储能单元的正极端连接电源正极，负极端连接所述开关单元输出端，所述泵压储能单元的输出端连接所述开关控制单元的泵压输入端，

所述开关状态识别及反馈单元的正极端连接电源正极，所述开关状态识别及反馈单元的输入端连接所述开关单元的输出端，所述开关状态识别及反馈单元的输出端连接所述开关控制单元的输入端，

所述负载电压识别单元的输入端连接所述开关单元的输出端，所述负载电压识别单元的输出端连接所述储能延时单元的输入端，

所述储能延时单元的第三端连接电源正极或接地，所述储能延时单元的输出端连接所述复位单元的输入端，

所述复位单元的公共端接地，所述复位单元的输出端连接所述开关控制单元的公共端；

当在所述开关控制单元的输入端输入第一电压时，所述开关控制单元输出高电位使所述开关单元饱和导通，所述开关单元输出高电位，使负载获得电源；当在所述开关控制单元的输入端输入第二电压时，所述开关控制单元输出低电位使所述开关单元截止，所述开关单元输出低电位，使负载断开电源；在所述开关单元正常饱和导通时，所述开关状态识别及反馈单元识别到开关单元饱和压降在电流安全允许范围内时，所述开关状态识别及反馈单元输出第三电压并通过所述开关控制单元控制开关单元维系在饱和导通的稳定状态；在所述开关单元过流时，所述开关状态识别及反馈单元识别到开关单元饱和压降超过电流安全允许值时，所述开关状态识别及反馈单元输出第四电压并通过所述开关控制单元控制开关单元截止切断负载电流，使所述开关单元受到保护，进而使所述负载电压识别单元识别到负载上无电压，所述负载电压识别单元控制所述储能延时单元停止储能并输出延时信号，在所述延时信号的作用下所述复位单元通过所述开关控制单元维系所述开关单元截止状态；当所述储能延时单元的延时结束时，所述储能延时单元输出复位信号，并通过所述复位单元和开关控制单元使所述开关单元重新复位导通，若开关单元过流解除则电路进入所述开关单元饱和导通的稳定状态，若开关单元仍然过流，则重新进入开关单元截止的延时保护过程；若由于开关单元输入端控制电压不足导致开关单元退出饱和进入放大区时，所述开关单元管压降将会触发所述开关状态识别及反馈单元输出第四电压通过所述开关控制单元控制开关单元截止，使所述开关单元受到保护；在所述开关单元截止或进入保护状态时，所述开关单元输出端电位被外部负载拉低，进而使所述储能延时单元重新储能，在复位信号到来时，开关单元重新开始导通，所述储能延时单元内部所储电压与所述开关单元输出电压正向叠加，实现自泵压使所述泵压储能单元输出足够的开启电压，并使所述开关单元的N管可靠开启并饱和导通输出高电位。

进一步优选的，本实用新型还提供了一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路，其特殊之处在于包括：

开关控制单元包括三极管Q1和电阻R1，Q1的集电极连接电阻R1的一端并作为所述开关控制单元的输出端，电阻R1的另一端作为开关控制单元的泵压输入端，三极管Q1的基极作为开关控制单元的输入端，三极管Q1的发射极作为开关控制单元的公共端，

开关单元包括晶体管Q2，晶体管Q2的漏极作为所述开关单元的正极端，栅极作为所述开关单元的输入端，源极作为所述开关单元的输出端，

泵压储能单元包括二极管D2和电容C1，二极管D2的正极作为所述泵压储能单元的正极端，二极管D2的负极和电容C1的一端连接作为泵压储能单元的输出端，电容C1的另一端作为泵压储能单元的负极端，

开关状态识别及反馈单元包括三极管Q3和电阻R2、R3，三极管Q3的发射极作为所述开关状态识别及反馈单元的正极端，三极管Q3的基极和电阻R3一端连接，电阻R3另一端作为开关状态识别及反馈单元的输入端，三极管Q3的集电极和电阻R2的一端连接，电阻R2 的另一端作为开关状态识别及反馈单元的输出端，

负载电压识别单元包括二极管D3，二极管D3的正极作为所述负载状态识别单元的输入端，二极管D3的负极作为负载电压识别单元的输出端，

储能延时单元包括电阻R7和电容C2，电阻R7一端和电容C2的一端连接作为所述储能延时单元的输入端，电阻R7的另一端作为储能延时单元的输出端，电容C2的另一端作为储能延时单元的第三端连接电源正极或接地，

复位单元包括三极管Q8，三极管Q8的基极作为复位单元的输入端，发射极作为复位单元的公共端，集电极作为复位单元的输出端；

所述开关控制单元的输出端连接所述开关单元的输入端，

所述开关单元的正极端连接电源正极，所述开关单元的输出端用于控制外部负载的电源正极，

所述泵压储能单元的正极端连接电源正极，负极端连接所述开关单元输出端，所述泵压储能单元的输出端连接所述开关控制单元的泵压输入端，

所述开关状态识别及反馈单元的正极端连接电源正极，所述开关状态识别及反馈单元的输入端连接所述开关单元的输出端，所述开关状态识别及反馈单元的输出端连接所述开关控制单元的输入端，

所述负载电压识别单元的输入端连接所述开关单元的输出端，所述负载电压识别单元的输出端连接所述储能延时单元的输入端，

所述储能延时单元的输出端连接所述复位单元的输入端，

所述复位单元的公共端接地，所述复位单元的输出端连接所述开关控制单元的公共端。

依据本实用新型第三方面，提供了一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路，其特殊之处在于包括：开关控制单元(1)、开关单元(2)、泵压储能单元(3)、开关状态识别及反馈单元(4)、负载电压识别单元(5)、储能延时单元(6)和复位单元(7)，其中：

所述开关控制单元具有输入端、输出端、泵压输入端和公共端，

所述开关单元具有正极端、输入端和输出端，

所述泵压储能单元具有正极端、负极端和输出端，

所述开关状态识别及反馈单元具有正极端、输入端和输出端，

所述负载电压识别单元具有输入端、接地端和输出端，

所述储能延时单元具有输入端、输出端和第三端，

所述复位单元具有第一输入端、第二输入端和输出端；

所述开关控制单元的输出端连接所述开关单元的输入端，所述开关控制单元的公共端接地，

所述开关单元的正极端连接电源正极，所述开关单元的输出端用于控制外部负载的电源正极，

所述泵压储能单元的正极端连接电源正极，负极端连接所述开关单元输出端，所述泵压储能单元的输出端连接所述开关控制单元的泵压输入端，

所述开关状态识别及反馈单元的正极端连接电源正极，所述开关状态识别及反馈单元的输入端连接所述开关单元的输出端，所述开关状态识别及反馈单元的输出端连接所述复位单元的第二输入端，

所述负载电压识别单元的输入端连接所述开关单元的输出端，所述负载电压识别单元的接地端接地，所述负载电压识别单元的输出端连接所述储能延时单元的输入端，

所述储能延时单元的第三端连接电源正极或接地，所述储能延时单元的输出端连接所述复位单元的第一输入端，

所述复位单元的输出端连接所述开关控制单元的输入端；

当在所述开关控制单元的输入端输入第一电压时，所述开关控制单元输出高电位使所述开关单元饱和导通，所述开关单元输出高电位，使负载获得电源；当在所述开关控制单元的输入端输入第二电压时，所述开关控制单元输出低电位使所述开关单元截止，所述开关单元输出低电位，使负载断开电源；在所述开关单元正常饱和导通时，所述开关状态识别及反馈单元识别到开关单元饱和压降在电流安全允许范围内时，所述开关状态识别及反馈单元输出第三电压并通过所述开关控制单元控制开关单元维系在饱和导通的稳定状态；在所述开关单元过流时，所述开关状态识别及反馈单元识别到开关单元饱和压降超过电流安全允许值时，所述开关状态识别及反馈单元输出第四电压并通过所述开关控制单元控制开关单元截止切断负载电流，使所述开关单元受到保护，进而使所述负载电压识别单元识别到负载上无电压，所述负载电压识别单元控制所述储能延时单元停止储能并输出延时信号，在所述延时信号的作用下所述复位单元通过所述开关控制单元维系所述开关单元截止状态；当所述储能延时单元的延时结束时，所述储能延时单元输出复位信号，并通过所述复位单元和开关控制单元使所述开关单元重新复位导通，若开关单元过流解除则电路进入所述开关单元饱和导通的稳定状态，若开关单元仍然过流，则重新进入开关单元截止的延时保护过程；若由于开关单元输入端控制电压不足导致开关单元退出饱和进入放大区时，所述开关单元管压降将会触发所述开关状态识别及反馈单元输出第四电压通过所述开关控制单元控制开关单元截止，使所述开关单元受到保护；在所述开关单元截止或进入保护状态时，所述开关单元输出端电位被外部负载拉低，进而使所述储能延时单元重新储能，在复位信号到来时，开关单元重新开始导通，所述储能延时单元内部所储电压与所述开关单元输出电压正向叠加，实现自泵压使所述泵压储能单元输出足够的开启电压，并使所述开关单元的N管可靠开启并饱和导通输出高电位。

进一步优选的，本实用新型还提供了一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路，其特殊之处在于包括：

开关控制单元包括三极管Q1和电阻R1，Q1的集电极连接电阻R1的一端并作为所述开关控制单元的输出端，电阻R1的另一端作为开关控制单元的泵压输入端，三极管Q1的基极作为开关控制单元的输入端，三极管Q1的发射极作为开关控制单元的公共端，

开关单元包括晶体管Q2，晶体管Q2的漏极作为所述开关单元的正极端，栅极作为所述开关单元的输入端，源极作为所述开关单元的输出端，

泵压储能单元包括二极管D2和电容C1，二极管D2的正极作为所述泵压储能单元的正极端，二极管D2的负极和电容C1的一端连接作为泵压储能单元的输出端，电容C1的另一端作为泵压储能单元的负极端，

开关状态识别及反馈单元包括三极管Q3和电阻R2、R3，三极管Q3的发射极作为所述开关状态识别及反馈单元的正极端，三极管Q3的基极和电阻R3一端连接，电阻R3另一端作为开关状态识别及反馈单元的输入端，三极管Q3的集电极和电阻R2的一端连接，电阻R2 的另一端作为开关状态识别及反馈单元的输出端，

负载电压识别单元包括三极管Q4、Q5和电阻R4、R5、R6，三极管Q5的基极连接电阻 R4的一端，电阻R4的另一端作为所述负载状态识别单元的输入端，三极管Q5的发射极作为接地端，三极管Q5的集电极通过电阻R5连接三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极通过电阻R6连接电源正极，三极管Q4的集电极作为负载电压识别单元的输出端，

储能延时单元包括电阻R7和电容C2，电阻R7一端和电容C2的一端连接作为所述储能延时单元的输入端，电阻R7的另一端作为储能延时单元的输出端，电容C2的另一端作为储能延时单元的第三端连接电源正极或接地，

复位单元包括三极管Q9和Q10，三极管Q9的集电极和Q10的基极连接，三极管Q9的发射极接地，三极管Q9的基极作为复位单元的第一输入端，三极管Q10的发射极作为复位单元的第二输入端，三极管Q10的集电极作为复位单元的输出端；

所述开关控制单元的输出端连接所述开关单元的输入端，所述开关控制单元的公共端接地，

所述开关单元的正极端连接电源正极，所述开关单元的输出端用于控制外部负载的电源正极，

所述泵压储能单元的正极端连接电源正极，负极端连接所述开关单元输出端，所述泵压储能单元的输出端连接所述开关控制单元的泵压输入端，

所述开关状态识别及反馈单元的正极端连接电源正极，所述开关状态识别及反馈单元的输入端连接所述开关单元的输出端，所述开关状态识别及反馈单元的输出端连接所述复位单元的第二输入端，

所述负载电压识别单元的输入端连接所述开关单元的输出端，所述负载电压识别单元的接地端接地，所述负载电压识别单元的输出端连接所述储能延时单元的输入端，

所述储能延时单元的第三端连接电源正极或接地，所述储能延时单元的输出端连接所述复位单元的第一输入端，

所述复位单元的输出端连接所述开关控制单元的输入端。

依据本实用新型第四方面，提供了一种一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路，其特殊之处在于包括：开关控制单元(1)、开关单元(2)、泵压储能单元(3)、开关状态识别及反馈单元(4)、负载电压识别单元(5)、储能延时单元(6)和复位单元(7)，其中：

所述开关控制单元具有输入端、输出端、泵压输入端和公共端，

所述开关单元具有正极端、输入端和输出端，

所述泵压储能单元具有正极端、负极端和输出端，

所述开关状态识别及反馈单元具有正极端、输入端和输出端，

所述负载电压识别单元具有输入端、接地端和输出端，

所述储能延时单元具有输入端、输出端和第三端，

所述复位单元具有输入端、公共端和输出端；

所述开关控制单元的输出端连接所述开关单元的输入端，所述开关控制单元的公共端接地，

所述开关单元的正极端连接电源正极，所述开关单元的输出端用于控制外部负载的电源正极，

所述泵压储能单元的正极端连接电源正极，负极端连接所述开关单元输出端，所述泵压储能单元的输出端连接所述开关控制单元的泵压输入端，

所述开关状态识别及反馈单元的正极端连接电源正极，所述开关状态识别及反馈单元的输入端连接所述开关单元的输出端，所述开关状态识别及反馈单元的输出端连接所述开关控制单元的输入端，

所述负载电压识别单元的输入端连接所述开关单元的输出端，所述负载电压识别单元的接地端接地，所述负载电压识别单元的输出端连接所述储能延时单元的输入端，

所述储能延时单元的第三端连接电源正极或接地，所述储能延时单元的输出端连接所述复位单元的输入端，

所述复位单元的公共端接地，所述复位单元的输出端连接所述开关控制单元的输入端；

当在所述开关控制单元的输入端输入第一电压时，所述开关控制单元输出高电位使所述开关单元饱和导通，所述开关单元输出高电位，使负载获得电源；当在所述开关控制单元的输入端输入第二电压时，所述开关控制单元输出低电位使所述开关单元截止，所述开关单元输出低电位，使负载断开电源；在所述开关单元正常饱和导通时，所述开关状态识别及反馈单元识别到开关单元饱和压降在电流安全允许范围内时，所述开关状态识别及反馈单元输出第三电压并通过所述开关控制单元控制开关单元维系在饱和导通的稳定状态；在所述开关单元过流时，所述开关状态识别及反馈单元识别到开关单元饱和压降超过电流安全允许值时，所述开关状态识别及反馈单元输出第四电压并通过所述开关控制单元控制开关单元截止切断负载电流，使所述开关单元受到保护，进而使所述负载电压识别单元识别到负载上无电压，所述负载电压识别单元控制所述储能延时单元停止储能并输出延时信号，在所述延时信号的作用下所述复位单元通过所述开关控制单元维系所述开关单元截止状态；当所述储能延时单元的延时结束时，所述储能延时单元输出复位信号，并通过所述复位单元和开关控制单元使所述开关单元重新复位导通，若开关单元过流解除则电路进入所述开关单元饱和导通的稳定状态，若开关单元仍然过流，则重新进入开关单元截止的延时保护过程；若由于开关单元输入端控制电压不足导致开关单元退出饱和进入放大区时，所述开关单元管压降将会触发所述开关状态识别及反馈单元输出第四电压通过所述开关控制单元控制开关单元截止，使所述开关单元受到保护；在所述开关单元截止或进入保护状态时，所述开关单元输出端电位被外部负载拉低，进而使所述储能延时单元重新储能，在复位信号到来时，开关单元重新开始导通，所述储能延时单元内部所储电压与所述开关单元输出电压正向叠加，实现自泵压使所述泵压储能单元输出足够的开启电压，并使所述开关单元的N管可靠开启并饱和导通输出高电位。

进一步优选的，本实用新型还提供了一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路，其特殊之处在于包括：

开关控制单元包括三极管Q1和电阻R1，Q1的集电极连接电阻R1的一端并作为所述开关控制单元的输出端，电阻R1的另一端作为开关控制单元的泵压输入端，三极管Q1的基极作为开关控制单元的输入端，三极管Q1的发射极作为开关控制单元的公共端，

开关单元包括晶体管Q2，晶体管Q2的漏极作为所述开关单元的正极端，栅极作为所述开关单元的输入端，源极作为所述开关单元的输出端，

泵压储能单元包括二极管D2和电容C1，二极管D2的正极作为所述泵压储能单元的正极端，二极管D2的负极和电容C1的一端连接作为泵压储能单元的输出端，电容C1的另一端作为泵压储能单元的负极端，

开关状态识别及反馈单元包括三极管Q3和电阻R2、R3，三极管Q3的发射极作为所述开关状态识别及反馈单元的正极端，三极管Q3的基极和电阻R3一端连接，电阻R3另一端作为开关状态识别及反馈单元的输入端，三极管Q3的集电极和电阻R2的一端连接，电阻R2 的另一端作为开关状态识别及反馈单元的输出端，

负载电压识别单元包括三极管Q4、Q5和电阻R4、R5、R6，三极管Q5的基极连接电阻 R4的一端，电阻R4的另一端作为所述负载状态识别单元的输入端，三极管Q5的发射极作为接地端，三极管Q5的集电极通过电阻R5连接三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极通过电阻R6连接电源正极，三极管Q4的集电极作为负载电压识别单元的输出端，

储能延时单元包括电阻R7和电容C2，电阻R7一端和电容C2的一端连接作为所述储能延时单元的输入端，电阻R7的另一端作为储能延时单元的输出端，电容C2的另一端作为储能延时单元的第三端连接电源正极或接地，

复位单元包括三极管Q6、Q7和电阻R8，三极管Q7的基极作为复位单元的输入端，三极管Q6的发射极和Q7的发射极相连接作为复位单元的公共端，三极管Q6的集电极作为复位单元的输出端，三极管Q7的集电极和三极管Q6的基极连接并通过电阻R8连接电源正极；

所述开关控制单元的输出端连接所述开关单元的输入端，所述开关控制单元的公共端接地，

所述开关单元的正极端连接电源正极，所述开关单元的输出端用于控制外部负载的电源正极，

所述泵压储能单元的正极端连接电源正极，负极端连接所述开关单元输出端，所述泵压储能单元的输出端连接所述开关控制单元的泵压输入端，

所述开关状态识别及反馈单元的正极端连接电源正极，所述开关状态识别及反馈单元的输入端连接所述开关单元的输出端，所述开关状态识别及反馈单元的输出端连接所述开关控制单元的输入端，

所述负载电压识别单元的输入端连接所述开关单元的输出端，所述负载电压识别单元的接地端接地，所述负载电压识别单元的输出端连接所述储能延时单元的输入端，

所述储能延时单元的第三端连接电源正极或接地，所述储能延时单元的输出端连接所述复位单元的输入端，

所述复位单元的公共端接地，所述复位单元的输出端连接所述开关控制单元的输入端。

进一步的，本实用新型还提供了一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路，其特殊之处在于，还包括二极管D4和电容C4，所述二极管D4的正极连接所述泵压储能单元的输出端，所述二极管D4的负极同时连接所述开关控制单元的泵压输入端和电容C4的一端，所述电容C4的另一端接地或连接电源正极。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的技术方案即能够在脉冲控制下工作又能够在超低频乃至直流电平控制下工作，同时可以实现N管输出、高边驱动的线路较为简化、能耗较低的具有自动泵压、功率管过流保护功能、还具有功率管栅压驱动不足保护功能。

附图说明

图1是本实用新型实施方式第一方面提供的一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路方框图；

图2是本实用新型实施方式第一方面提供的一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路电路结构示意图；

图3是本实用新型实施方式第一方面提供的另一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路方框图；

图4是本实用新型实施方式第一方面提供的另一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路电路结构示意图；

图5是本实用新型实施方式第二方面提供的一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路方框图；

图6是本实用新型实施方式第二方面提供的一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路电路结构示意图；

图7是本实用新型实施方式第三方面提供的一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路方框图；

图8是本实用新型实施方式第三方面提供的一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路电路结构示意图；

图9是本实用新型实施方式第四方面提供的一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路方框图；

图10是本实用新型实施方式第四方面提供的一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路电路结构示意图。

图11是本实用新型实施方式提供的一种泵压储能电路。

具体实施方式

本实用新型的技术方案创造性地实现了即能够在脉冲控制下工作又能够在超低频乃至直流电平控制下工作，同时可以实现N管输出、高边驱动的线路较为简化、能耗较低的具有自动泵压、功率管过流保护功能、还具有功率管栅压驱动不足保护功能的控制电路。

第一方面，本实用新型提供了两种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路。

实施例1

第一方面的一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路的电路方框图如图1所示：一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路，包括：开关控制单元(1)、开关单元(2)、泵压储能单元(3)、开关状态识别及反馈单元(4)、负载电压识别单元(5)、储能延时单元(6) 和复位单元(7)，其中：

开关控制单元具有输入端、输出端、泵压输入端和公共端，

开关单元具有正极端、输入端和输出端，

泵压储能单元具有正极端、负极端和输出端，

开关状态识别及反馈单元具有正极端、输入端和输出端，

负载电压识别单元具有输入端、接地端和输出端，

储能延时单元具有输入端、输出端和第三端，

复位单元具有输入端、公共端和输出端；

开关控制单元的输出端连接开关单元的输入端，

开关单元的正极端连接电源正极，开关单元的输出端用于控制外部负载的电源正极，

泵压储能单元的正极端连接电源正极，负极端连接开关单元输出端，泵压储能单元的输出端连接开关控制单元的泵压输入端，

开关状态识别及反馈单元的正极端连接电源正极，开关状态识别及反馈单元的输入端连接开关单元的输出端，开关状态识别及反馈单元的输出端连接开关控制单元的输入端，

负载电压识别单元的输入端连接开关单元的输出端，负载电压识别单元的接地端接地，负载电压识别单元的输出端连接储能延时单元的输入端，

储能延时单元的第三端连接电源正极或接地，储能延时单元的输出端连接复位单元的输入端，

复位单元的公共端接地，复位单元的输出端连接开关控制单元的公共端；

当在开关控制单元的输入端输入第一电压时，开关控制单元输出高电位使开关单元饱和导通，开关单元输出高电位，使负载获得电源；当在开关控制单元的输入端输入第二电压时，开关控制单元输出低电位使开关单元截止，开关单元输出低电位，使负载断开电源；在开关单元正常饱和导通时，开关状态识别及反馈单元识别到开关单元的饱和压降在电流安全允许范围内时，开关状态识别及反馈单元输出第三电压并通过开关控制单元控制开关单元维系在饱和导通的稳定状态；在开关单元过流时，开关状态识别及反馈单元识别到开关单元饱和压降超过电流安全允许值时，开关状态识别及反馈单元输出第四电压并通过开关控制单元控制开关单元截止切断负载电流，使开关单元受到保护，进而使负载电压识别单元识别到负载上无电压，负载电压识别单元控制储能延时单元停止储能并输出延时信号，在延时信号的作用下复位单元通过开关控制单元维系开关单元截止状态；当储能延时单元的延时结束时，储能延时单元输出复位信号，并通过复位单元和开关控制单元使开关单元重新复位导通，若开关单元过流解除则电路进入开关单元饱和导通的稳定状态，若开关单元仍然过流，则重新进入开关单元截止的延时保护过程；若由于开关单元输入端控制电压不足导致开关单元退出饱和进入放大区时，开关单元管压降将会触发开关状态识别及反馈单元输出第四电压通过开关控制单元控制开关单元截止，使开关单元受到保护；在开关单元截止或进入保护状态时，开关单元输出端电位被外部负载拉低，进而使储能延时单元重新储能，在复位信号到来时，开关单元重新开始导通，储能延时单元内部所储电压与开关单元输出电压正向叠加，实现自泵压使泵压储能单元输出足够的开启电压，并使开关单元的N管可靠开启并饱和导通输出高电位。

图2是本实用新型实施方式第一方面提供的一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路电路结构示意图：

如图2所示，一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路，包括：

开关控制单元包括三极管Q1和电阻R1，Q1的集电极连接电阻R1的一端并作为开关控制单元的输出端，电阻R1的另一端作为开关控制单元的泵压输入端，三极管Q1的基极作为开关控制单元的输入端，三极管Q1的发射极作为开关控制单元的公共端，

开关单元包括晶体管Q2，晶体管Q2的漏极作为开关单元的正极端，栅极作为开关单元的输入端，源极作为开关单元的输出端，

泵压储能单元包括二极管D2和电容C1，二极管D2的正极作为泵压储能单元的正极端，二极管D2的负极和电容C1的一端连接作为泵压储能单元的输出端，电容C1的另一端作为泵压储能单元的负极端，

开关状态识别及反馈单元包括三极管Q3和电阻R2、R3，三极管Q3的发射极作为开关状态识别及反馈单元的正极端，三极管Q3的基极和电阻R3一端连接，电阻R3另一端作为开关状态识别及反馈单元的输入端，三极管Q3的集电极和电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端作为开关状态识别及反馈单元的输出端，

负载电压识别单元包括三极管Q4、Q5和电阻R4、R5、R6，三极管Q5的基极连接电阻 R4的一端，电阻R4的另一端作为所述负载状态识别单元的输入端，三极管Q5的发射极作为接地端，三极管Q5的集电极通过电阻R5连接三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极通过电阻R6连接电源正极，三极管Q4的集电极作为负载电压识别单元的输出端，

储能延时单元包括电阻R7和电容C2，电阻R7一端和电容C2的一端连接作为储能延时单元的输入端，电阻R7的另一端作为储能延时单元的输出端，电容C2的另一端作为储能延时单元的第三端接地，

复位单元包括三极管Q8，三极管Q8的基极作为复位单元的输入端，发射极作为复位单元的公共端，集电极作为复位单元的输出端；

开关控制单元的输出端连接开关单元的输入端，

开关单元的正极端连接电源正极，开关单元的输出端用于控制外部负载的电源正极，

泵压储能单元的正极端连接电源正极，负极端连接开关单元输出端，泵压储能单元的输出端连接开关控制单元的泵压输入端，

开关状态识别及反馈单元的正极端连接电源正极，开关状态识别及反馈单元的输入端连接开关单元的输出端，开关状态识别及反馈单元的输出端连接开关控制单元的输入端，

负载电压识别单元的输入端连接开关单元的输出端，负载电压识别单元的接地端接地，负载电压识别单元的输出端连接储能延时单元的输入端，

储能延时单元的输出端连接复位单元的输入端，

复位单元的公共端接地，复位单元的输出端连接开关控制单元的公共端。

工作原理是：

外部负载连接在电路的高边输出端VO和地(E)之间，在电路刚刚接通电源的上电瞬间，电源正极B+通过隔离二极管D2、外接负载(附图中未予示出)为电容C1充电，一般电容C1 容量较小，可以在1nF～100nF之间确定(当然不限于此范围)，C1的容量应该与功率管Q2的栅源结电容成正相关。因此，C1很快充足使其极间电位差为UC1，电源正极还通过电阻R1 为功率管Q2提供栅极电压，Q2开始导通，随着Q2的导通，其源极电压会提高，这样电容 C1的负极电压升高，进而使C1的正极电压随之升高，这个已经升高的电压通过电阻R1为功率管Q2栅极提供了一个更高的电位，使Q2进一步深入导通，当在开关控制单元的的Q1基极输入高阻态的控制信号时，Q1截止，开关控制单元输出高电位UQ2g，此高电位接近于电容C1充电电位UC1和开关控制单元输出高电位UQ2s之和，

即：UQ2g≈UC1+UQ2s，

这会使开关单元彻底饱和导通，开关单元在VO端输出高电位，使负载获得电源，当然，作为常规技术可以在栅源极间并联限幅保护二极管D1。

由于功率管Q2的饱和导通，其导通压降较低，不足以通过电阻R3触发Q3导通，因此电阻R上的电流为0，为了提高电路稳定性可以通过如增加Q3的导通阈值的方法，在电阻 R3上再串联稳压二极管。同时，输出端VO的高电位还使三极管Q4、Q3导通，三极管Q3 的集电极通过电阻R7使三极管Q8导通，使三极管Q1发射极通过Q8接地。同时电容C2被充电。

当在开关控制单元的Q1的基极输入一个使Q1发射结导通的第二电压时，开关控制单元的Q1输出低电位使开关单元Q2截止，VO输出低电位，使负载断开电源；在开关单元Q2正常饱和导通时，开关状态识别及反馈单元的Q3识别到开关单元的饱和压降在电流安全允许范围内时，Q2导通压降较低，不足以通过电阻R3触发Q3导通，开关状态识别及反馈单元输出高阻态的第三电压使Q1截止，即：通过开关控制单元控制开关单元维系在饱和导通的稳定状态；在开关单元Q2过流时，Q3发射结识别到开关单元饱和压降超过电流安全允许值时，Q2导通压降升高，达到足以通过电阻R3触发Q3导通，此时开关状态识别及反馈单元输出第四电压，通过其电阻R2使Q1导通，进而使Q2截止，即：通过开关控制单元控制开关单元截止切断负载电流，使开关单元受到保护；同时，外接负载拉低VO端电压，泵压电容C1得以重新充电。当负载电压识别单元的Q5识别到负载上无电压，Q4、Q5均截止，使负载电压识别单元控制储能延时单元停止储能。此时电容C2通过电阻R7和三极管Q8发射极对地放电，放电时间长度由R7C2决定，即为延时时间，即：输出延时信号，在延时信号的作用下复位单元通过开关控制单元维系开关单元截止状态；当储能延时单元的延时结束时， C2电荷释放结束，三极管Q8截止，因此Q1接地回路被截止，C1上端叠加的泵压经电阻R1 重新使功率管Q2恢复“自泵压导通”过程，即：储能延时单元输出复位信号，并通过复位单元和开关控制单元使开关单元重新复位导通。此后，若开关单元过流解除则电路进入开关单元饱和导通的稳定状态，若开关单元仍然过流，则重新进入开关单元截止的延时保护过程；若由于开关单元输入端控制电压不足导致开关单元退出饱和进入放大区时，开关单元过高的的管压降同样会触发开关状态识别及反馈单元输出第四电压通过开关控制单元控制开关单元截止，使开关单元受到保护；在开关单元截止或进入保护状态时，开关单元输出端电位被外部负载拉低，进而使储能延时单元重新储能，在复位信号到来时，开关单元重新开始导通，储能延时单元内部所储电压与开关单元输出电压正向叠加，实现自泵压使泵压储能单元输出足够的开启电压，并使开关单元的N管可靠开启并饱和导通输出高电位。众所周知，为克服晶体管结电容及提高电路响应性，如可在晶体管Q4、Q8等基极间附加小容量电容，具体容量数值由经由试验校准确定，以及为了使三极管工作可靠性稳定还可在其发射结上并接大阻值电阻的常规做法，在此不做赘述，后续几个实施例中均是如此。

该电路可以在直流电平的控制下工作，也可以在一定频率的脉冲信号控制下工作，如在 VIN端子输入高电平时，功率管Q2将会截止输出高电位，负载失电，如在VIN端子输入高阻态信号时(或经过电阻在VIN端子输入低电平信号)，电路将自动转为功率管Q2饱和导通状态，若由于时间较长(例如经历的时间达到数秒、数十秒等)，电容C1存储的电荷经向较大功率的功率管Q2的栅源结电容转移，若出现不足以使功率管Q2饱和导通时，Q2上过高的漏源电压将会触发Q3输出第四电压经电阻R2使Q1导通通过Q8接地，功率管截止得到保护，使泵压电容C1重新充电储能，然后电路自动转换为功率管Q2饱和导通状态，实现自泵压、自导通、过流保护(兼栅压不足保护)、高边输出，有效解决了特别是大电流、高耐压的场合应用N型功率管的过流保护驱动技术问题，本实用新型电路特点是：结构简单、翻转迅速、元减少、体积小、成本低、可靠性强，可以应用于多种直流电平驱动电路、低频或超低频驱动电路、脉冲驱动电路、间歇性脉冲驱动电路，就有较高的应用价值。

实施例2

第一方面的另一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路的电路方框图如图3所示：

图3是将图1中的储能延时单元的接地端改接到电源正极，其工作原理与前述图1基本一致。

图4是本实用新型实施方式第一方面提供的另一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路电路结构示意图：图4是将图2中的储能延时单元的接地端改接到电源正极，其工作原理与前述图2基本一致。区别在于，图4是当晶体管Q3导通时，储能电容C3不会被充电，而当功率管Q2截止时，外接负载拉低输出端VO的电位，Q5、Q4均截止，此时电源正极开始为电容C3充电，充电电流经电阻R7和晶体管Q8发射结，接续了三极管Q8的电流，当电容C3充电结束，三极管Q8、Q1相继截止，泵压电压经电阻R1使功率管Q2自泵压复位导通。这个过程和图2的电路比较起来，是把图2中C2的接地端变成了图4中C3的正极端，把图 2中“C2的放电过程接续Q8基极电流”变成了图4中“C3的充电过程接续Q2基极电流”，把图2中“Q3导通使C2充电”变成了图4中“Q3导通使C3放电”，结构变化，相关电容充放电过程异位，但对晶体管Q8的延时控制、电路的复位过程作用效果是一样的。其余电路与图2电路的结构及原理一致。

第二方面，本实用新型提供了一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路。

实施例3

第二方面的一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路的电路方框图如图5所示：一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路，包括：开关控制单元(1)、开关单元(2)、泵压储能单元(3)、开关状态识别及反馈单元(4)、负载电压识别单元(5)、储能延时单元(6) 和复位单元(7)，其中：

开关控制单元具有输入端、输出端、泵压输入端和公共端，

开关单元具有正极端、输入端和输出端，

泵压储能单元具有正极端、负极端和输出端，

开关状态识别及反馈单元具有正极端、输入端和输出端，

负载电压识别单元具有输入端和输出端，

储能延时单元具有输入端、输出端和第三端，

复位单元具有输入端、公共端和输出端；

开关控制单元的输出端连接开关单元的输入端，

开关单元的正极端连接电源正极，开关单元的输出端用于控制外部负载的电源正极，

泵压储能单元的正极端连接电源正极，负极端连接开关单元输出端，泵压储能单元的输出端连接开关控制单元的泵压输入端，

开关状态识别及反馈单元的正极端连接电源正极，开关状态识别及反馈单元的输入端连接开关单元的输出端，开关状态识别及反馈单元的输出端连接开关控制单元的输入端，

负载电压识别单元的输入端连接开关单元的输出端，负载电压识别单元的输出端连接储能延时单元的输入端，

储能延时单元的第三端连接电源正极或接地，储能延时单元的输出端连接复位单元的输入端，

复位单元的公共端接地，复位单元的输出端连接开关控制单元的公共端；

当在开关控制单元的输入端输入第一电压时，开关控制单元输出高电位使开关单元饱和导通，开关单元输出高电位，使负载获得电源；当在开关控制单元的输入端输入第二电压时，开关控制单元输出低电位使开关单元截止，开关单元输出低电位，使负载断开电源；在开关单元正常饱和导通时，开关状态识别及反馈单元识别到开关单元饱和压降在电流安全允许范围内时，开关状态识别及反馈单元输出第三电压并通过开关控制单元控制开关单元维系在饱和导通的稳定状态；在开关单元过流时，开关状态识别及反馈单元识别到开关单元饱和压降超过电流安全允许值时，开关状态识别及反馈单元输出第四电压并通过开关控制单元控制开关单元截止切断负载电流，使开关单元受到保护，进而使负载电压识别单元识别到负载上无电压，负载电压识别单元控制储能延时单元停止储能并输出延时信号，在延时信号的作用下复位单元通过开关控制单元维系开关单元截止状态；当储能延时单元的延时结束时，储能延时单元输出复位信号，并通过复位单元和开关控制单元使开关单元重新复位导通，若开关单元过流解除则电路进入开关单元饱和导通的稳定状态，若开关单元仍然过流，则重新进入开关单元截止的延时保护过程；若由于开关单元输入端控制电压不足导致开关单元退出饱和进入放大区时，开关单元管压降将会触发开关状态识别及反馈单元输出第四电压通过开关控制单元控制开关单元截止，使开关单元受到保护；在开关单元截止或进入保护状态时，开关单元输出端电位被外部负载拉低，进而使储能延时单元重新储能，在复位信号到来时，开关单元重新开始导通，储能延时单元内部所储电压与开关单元输出电压正向叠加，实现自泵压使泵压储能单元输出足够的开启电压，并使开关单元的N管可靠开启并饱和导通输出高电位。

图6是本实用新型实施方式第二方面提供的一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路电路结构示意图，一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路，包括：

开关控制单元包括三极管Q1和电阻R1，Q1的集电极连接电阻R1的一端并作为开关控制单元的输出端，电阻R1的另一端作为开关控制单元的泵压输入端，三极管Q1的基极作为开关控制单元的输入端，三极管Q1的发射极作为开关控制单元的公共端，

开关单元包括晶体管Q2，晶体管Q2的漏极作为开关单元的正极端，栅极作为开关单元的输入端，源极作为开关单元的输出端，

泵压储能单元包括二极管D2和电容C1，二极管D2的正极作为泵压储能单元的正极端，二极管D2的负极和电容C1的一端连接作为泵压储能单元的输出端，电容C1的另一端作为泵压储能单元的负极端，

开关状态识别及反馈单元包括三极管Q3和电阻R2、R3，三极管Q3的发射极作为开关状态识别及反馈单元的正极端，三极管Q3的基极和电阻R3一端连接，电阻R3另一端作为开关状态识别及反馈单元的输入端，三极管Q3的集电极和电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端作为开关状态识别及反馈单元的输出端，

负载电压识别单元包括二极管D3，二极管D3的正极作为负载状态识别单元的输入端，二极管D3的负极作为负载电压识别单元的输出端，这种负载电压识别电路同样适用于本实用新型的其他实施例之中。

储能延时单元包括电阻R7和电容C2，电阻R7一端和电容C2的一端连接作为储能延时单元的输入端，电阻R7的另一端作为储能延时单元的输出端，电容C2的另一端作为储能延时单元的第三端连接电源正极或接地(图中仅显示为C2的一端接地)，

复位单元包括三极管Q8，三极管Q8的基极作为复位单元的输入端，发射极作为复位单元的公共端，集电极作为复位单元的输出端；

开关控制单元的输出端连接开关单元的输入端，

开关单元的正极端连接电源正极，开关单元的输出端用于控制外部负载的电源正极，

泵压储能单元的正极端连接电源正极，负极端连接开关单元输出端，泵压储能单元的输出端连接开关控制单元的泵压输入端，

开关状态识别及反馈单元的正极端连接电源正极，开关状态识别及反馈单元的输入端连接开关单元的输出端，开关状态识别及反馈单元的输出端连接开关控制单元的输入端，

负载电压识别单元的输入端连接开关单元的输出端，负载电压识别单元的输出端连接储能延时单元的输入端，

储能延时单元的输出端连接复位单元的输入端，

复位单元的公共端接地，复位单元的输出端连接开关控制单元的公共端。

该电路的工作原理与图2的基本一致，不同之处是用二极管D3取代了原来的负载电压识别电路，在负载上获得功率管输出的电源时，二极管D3为C2充电，还通过电阻R7使三极管Q8导通，为过流保护做好准备。当功率管截止时，D3停止输出电源正极，C2同时开始通过电阻R7维系Q8接续导通，当C2放电完毕，使Q8截止、Q1相继截止，在自泵压电容 C1作用下Q2会重新恢复导通。

第三方面，本实用新型提供了一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路。

实施例4

第三方面的一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路的电路方框图如图7所示：一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路，包括：开关控制单元(1)、开关单元(2)、泵压储能单元(3)、开关状态识别及反馈单元(4)、负载电压识别单元(5)、储能延时单元(6) 和复位单元(7)，其中：

开关控制单元具有输入端、输出端、泵压输入端和公共端，

开关单元具有正极端、输入端和输出端，

泵压储能单元具有正极端、负极端和输出端，

开关状态识别及反馈单元具有正极端、输入端和输出端，

负载电压识别单元具有输入端、接地端和输出端，

储能延时单元具有输入端、输出端和第三端，

复位单元具有第一输入端、第二输入端和输出端；

开关控制单元的输出端连接开关单元的输入端，开关控制单元的公共端接地，

开关单元的正极端连接电源正极，开关单元的输出端用于控制外部负载的电源正极，

泵压储能单元的正极端连接电源正极，负极端连接开关单元输出端，泵压储能单元的输出端连接开关控制单元的泵压输入端，

开关状态识别及反馈单元的正极端连接电源正极，开关状态识别及反馈单元的输入端连接开关单元的输出端，开关状态识别及反馈单元的输出端连接复位单元的第二输入端，

负载电压识别单元的输入端连接开关单元的输出端，负载电压识别单元的接地端接地，负载电压识别单元的输出端连接储能延时单元的输入端，

储能延时单元的第三端连接电源正极或接地，储能延时单元的输出端连接复位单元的第一输入端，

复位单元的输出端连接开关控制单元的输入端；

当在开关控制单元的输入端输入第一电压时，开关控制单元输出高电位使开关单元饱和导通，开关单元输出高电位，使负载获得电源；当在开关控制单元的输入端输入第二电压时，开关控制单元输出低电位使开关单元截止，开关单元输出低电位，使负载断开电源；在开关单元正常饱和导通时，开关状态识别及反馈单元识别到开关单元饱和压降在电流安全允许范围内时，开关状态识别及反馈单元输出第三电压并通过开关控制单元控制开关单元维系在饱和导通的稳定状态；在开关单元过流时，开关状态识别及反馈单元识别到开关单元饱和压降超过电流安全允许值时，开关状态识别及反馈单元输出第四电压并通过开关控制单元控制开关单元截止切断负载电流，使开关单元受到保护，进而使负载电压识别单元识别到负载上无电压，负载电压识别单元控制储能延时单元停止储能并输出延时信号，在延时信号的作用下复位单元通过开关控制单元维系开关单元截止状态；当储能延时单元的延时结束时，储能延时单元输出复位信号，并通过复位单元和开关控制单元使开关单元重新复位导通，若开关单元过流解除则电路进入开关单元饱和导通的稳定状态，若开关单元仍然过流，则重新进入开关单元截止的延时保护过程；若由于开关单元输入端控制电压不足导致开关单元退出饱和进入放大区时，开关单元管压降将会触发开关状态识别及反馈单元输出第四电压通过开关控制单元控制开关单元截止，使开关单元受到保护；在开关单元截止或进入保护状态时，开关单元输出端电位被外部负载拉低，进而使储能延时单元重新储能，在复位信号到来时，开关单元重新开始导通，储能延时单元内部所储电压与开关单元输出电压正向叠加，实现自泵压使泵压储能单元输出足够的开启电压，并使开关单元的N管可靠开启并饱和导通输出高电位。

图8是本实用新型实施方式第三方面提供的一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路电路结构示意图，一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路，包括：

开关控制单元包括三极管Q1和电阻R1，Q1的集电极连接电阻R1的一端并作为开关控制单元的输出端，电阻R1的另一端作为开关控制单元的泵压输入端，三极管Q1的基极作为开关控制单元的输入端，三极管Q1的发射极作为开关控制单元的公共端，

开关单元包括晶体管Q2，晶体管Q2的漏极作为开关单元的正极端，栅极作为开关单元的输入端，源极作为开关单元的输出端，

泵压储能单元包括二极管D2和电容C1，二极管D2的正极作为泵压储能单元的正极端，二极管D2的负极和电容C1的一端连接作为泵压储能单元的输出端，电容C1的另一端作为泵压储能单元的负极端，

开关状态识别及反馈单元包括三极管Q3和电阻R2、R3，三极管Q3的发射极作为开关状态识别及反馈单元的正极端，三极管Q3的基极和电阻R3一端连接，电阻R3另一端作为开关状态识别及反馈单元的输入端，三极管Q3的集电极和电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端作为开关状态识别及反馈单元的输出端，

负载电压识别单元包括三极管Q4、Q5和电阻R4、R5、R6，三极管Q5的基极连接电阻 R4的一端，电阻R4的另一端作为所述负载状态识别单元的输入端，三极管Q5的发射极作为接地端，三极管Q5的集电极通过电阻R5连接三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极通过电阻R6连接电源正极，三极管Q4的集电极作为负载电压识别单元的输出端，

储能延时单元包括电阻R7和电容C2，电阻R7一端和电容C2的一端连接作为储能延时单元的输入端，电阻R7的另一端作为储能延时单元的输出端，电容C2的另一端作为储能延时单元的第三端连接电源正极或接地(图中仅显示为C2的一端接地)，

复位单元包括三极管Q9和Q10，三极管Q9的集电极和Q10的基极连接，三极管Q9的发射极接地，三极管Q9的基极作为复位单元的第一输入端，三极管Q10的发射极作为复位单元的第二输入端，三极管Q10的集电极作为复位单元的输出端；

开关控制单元的输出端连接开关单元的输入端，开关控制单元的公共端接地，

开关单元的正极端连接电源正极，开关单元的输出端用于控制外部负载的电源正极，

泵压储能单元的正极端连接电源正极，负极端连接开关单元输出端，泵压储能单元的输出端连接开关控制单元的泵压输入端，

开关状态识别及反馈单元的正极端连接电源正极，开关状态识别及反馈单元的输入端连接开关单元的输出端，开关状态识别及反馈单元的输出端连接复位单元的第二输入端，

负载电压识别单元的输入端连接开关单元的输出端，负载电压识别单元的接地端接地，负载电压识别单元的输出端连接储能延时单元的输入端，

储能延时单元的第三端连接电源正极或接地，储能延时单元的输出端连接复位单元的第一输入端，

复位单元的输出端连接开关控制单元的输入端。

该电路和图2电路的区别是：将复位单元从Q1的发射极回路改接到基极回路，也就是图2是从Q1的发射极回路上进行的“串联式”延时复位，而图8是从Q1的基极回路上进行“串联式”的延时复位。当功率管Q2正常导通时，三极管Q3截止，因此三极管Q10截止， Q1基极得不到来自Q10的电压，也不能通过Q9得到来自R7的电压，使Q1截止维系功率管 Q2导通。当功率管过流时，Q3会导通，由于来自R7上的电压会使Q9发射结导通，此时导通的Q3会经过R2为Q10提供基极电流使其对Q1基极导通，这样使Q1导通，Q1导通使功率管Q2截止得到保护。同样，随着电容C2放电结束，三极管Q9会进入截止，使Q10、Q1 相继截止，Q2随后自泵压重新恢复导通。其余部分原理与图2相同。

第四方面，本实用新型提供了一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路。

实施例5

第四方面的一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路的电路方框图如图9所示：一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路，包括：开关控制单元(1)、开关单元(2)、泵压储能单元(3)、开关状态识别及反馈单元(4)、负载电压识别单元(5)、储能延时单元(6) 和复位单元(7)，其中：

开关控制单元具有输入端、输出端、泵压输入端和公共端，

开关单元具有正极端、输入端和输出端，

泵压储能单元具有正极端、负极端和输出端，

开关状态识别及反馈单元具有正极端、输入端和输出端，

负载电压识别单元具有输入端、接地端和输出端，

储能延时单元具有输入端、输出端和第三端，

复位单元具有输入端、公共端和输出端；

开关控制单元的输出端连接开关单元的输入端，开关控制单元的公共端接地，

开关单元的正极端连接电源正极，开关单元的输出端用于控制外部负载的电源正极，

泵压储能单元的正极端连接电源正极，负极端连接开关单元输出端，泵压储能单元的输出端连接开关控制单元的泵压输入端，

开关状态识别及反馈单元的正极端连接电源正极，开关状态识别及反馈单元的输入端连接开关单元的输出端，开关状态识别及反馈单元的输出端连接开关控制单元的输入端，

负载电压识别单元的输入端连接开关单元的输出端，负载电压识别单元的接地端接地，负载电压识别单元的输出端连接储能延时单元的输入端，

储能延时单元的第三端连接电源正极或接地，储能延时单元的输出端连接复位单元的输入端，

复位单元的公共端接地，复位单元的输出端连接开关控制单元的输入端；

当在开关控制单元的输入端输入第一电压时，开关控制单元输出高电位使开关单元饱和导通，开关单元输出高电位，使负载获得电源；当在开关控制单元的输入端输入第二电压时，开关控制单元输出低电位使开关单元截止，开关单元输出低电位，使负载断开电源；在开关单元正常饱和导通时，开关状态识别及反馈单元识别到开关单元饱和压降在电流安全允许范围内时，开关状态识别及反馈单元输出第三电压并通过开关控制单元控制开关单元维系在饱和导通的稳定状态；在开关单元过流时，开关状态识别及反馈单元识别到开关单元饱和压降超过电流安全允许值时，开关状态识别及反馈单元输出第四电压并通过开关控制单元控制开关单元截止切断负载电流，使开关单元受到保护，进而使负载电压识别单元识别到负载上无电压，负载电压识别单元控制储能延时单元停止储能并输出延时信号，在延时信号的作用下复位单元通过开关控制单元维系开关单元截止状态；当储能延时单元的延时结束时，储能延时单元输出复位信号，并通过复位单元和开关控制单元使开关单元重新复位导通，若开关单元过流解除则电路进入开关单元饱和导通的稳定状态，若开关单元仍然过流，则重新进入开关单元截止的延时保护过程；若由于开关单元输入端控制电压不足导致开关单元退出饱和进入放大区时，开关单元管压降将会触发开关状态识别及反馈单元输出第四电压通过开关控制单元控制开关单元截止，使开关单元受到保护；在开关单元截止或进入保护状态时，开关单元输出端电位被外部负载拉低，进而使储能延时单元重新储能，在复位信号到来时，开关单元重新开始导通，

储能延时单元内部所储电压与开关单元输出电压正向叠加，实现自泵压使泵压储能单元输出足够的开启电压，并使开关单元的N管可靠开启并饱和导通输出高电位。

图10是本实用新型实施方式第四方面提供的一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路电路结构示意图，一种自泵压过流保护型N管输出高边驱动电路，包括：

开关控制单元包括三极管Q1和电阻R1，Q1的集电极连接电阻R1的一端并作为开关控制单元的输出端，电阻R1的另一端作为开关控制单元的泵压输入端，三极管Q1的基极作为开关控制单元的输入端，三极管Q1的发射极作为开关控制单元的公共端，

开关单元包括晶体管Q2，晶体管Q2的漏极作为开关单元的正极端，栅极作为开关单元的输入端，源极作为开关单元的输出端，

泵压储能单元包括二极管D2和电容C1，二极管D2的正极作为泵压储能单元的正极端，二极管D2的负极和电容C1的一端连接作为泵压储能单元的输出端，电容C1的另一端作为泵压储能单元的负极端，

开关状态识别及反馈单元包括三极管Q3和电阻R2、R3，三极管Q3的发射极作为开关状态识别及反馈单元的正极端，三极管Q3的基极和电阻R3一端连接，电阻R3另一端作为开关状态识别及反馈单元的输入端，三极管Q3的集电极和电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端作为开关状态识别及反馈单元的输出端，

负载电压识别单元包括三极管Q4、Q5和电阻R4、R5、R6，三极管Q5的基极连接电阻 R4的一端，电阻R4的另一端作为所述负载状态识别单元的输入端，三极管Q5的发射极作为接地端，三极管Q5的集电极通过电阻R5连接三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极通过电阻R6连接电源正极，三极管Q4的集电极作为负载电压识别单元的输出端，

储能延时单元包括电阻R7和电容C2，电阻R7一端和电容C2的一端连接作为储能延时单元的输入端，电阻R7的另一端作为储能延时单元的输出端，电容C2的另一端作为储能延时单元的第三端连接电源正极或接地(图中仅显示为C2的一端接地)，

复位单元包括三极管Q6、Q7和电阻R8，三极管Q7的基极作为复位单元的输入端，三极管Q6的发射极和Q7的发射极相连接作为复位单元的公共端，三极管Q6的集电极作为复位单元的输出端，三极管Q6的集电极和三极管Q7的基极连接并通过电阻R8连接电源正极；

开关控制单元的输出端连接开关单元的输入端，开关控制单元的公共端接地，

开关单元的正极端连接电源正极，开关单元的输出端用于控制外部负载的电源正极，

泵压储能单元的正极端连接电源正极，负极端连接开关单元输出端，泵压储能单元的输出端连接开关控制单元的泵压输入端，

开关状态识别及反馈单元的正极端连接电源正极，开关状态识别及反馈单元的输入端连接开关单元的输出端，开关状态识别及反馈单元的输出端连接开关控制单元的输入端，

负载电压识别单元的输入端连接开关单元的输出端，负载电压识别单元的接地端接地，负载电压识别单元的输出端连接储能延时单元的输入端，

储能延时单元的第三端连接电源正极或接地，储能延时单元的输出端连接复位单元的输入端，

复位单元的公共端接地，复位单元的输出端连接开关控制单元的输入端。

该电路和图2电路的区别是：也将复位单元从Q1的发射极回路改接到基极回路，图2 是从Q1的发射极进行“串联式”的延时复位，而图8是从Q1的基极进行“并联式”的延时复位。当功率管Q2正常导通时，三极管Q3截止。当VO端子有输出电压时，Q5和Q4导通，即为C2充电又通过R7使三极管Q7导通、Q6截止，在此情况下在VIN端子输入高阻态信号或者通过电阻在VIN端子输入低电平信号时，三极管Q1发射极均不会得到基极电流，Q1截止，Q2维持导通。

当功率管过流时，Q3会导通，继而使Q1导通，Q1导通使功率管Q2截止得到保护，VO 端子输出低电位，此时Q5、Q4将截止，C2开始放电，使Q7接续导通、Q6继续截止、Q1 继续导通，维系Q2截止；随着电容C2放电结束，使Q7变为截止、Q6开始导通、Q1截止，使Q2重新自泵压恢复导通，其余部分原理与图2相同。

在上述实施例中，还可以对所述的泵压储能电路进行进一步储能，如图11所示，其电路结构特征在于，电路包括二极管D4和电容C4，二极管D4的正极连接原泵压储能单元的输出端，二极管D4的负极同时连接所述开关控制单元的泵压输入端和电容C4的一端，电容C4 的另一端接地或连接电源正极，这样可以利用二极管D4将电容C1中的泵压储能进一步隔离储存，从而提高电路泵压储能性能。

上述实施例2、3、4、5均具有实施例1所述的特点，即：结构简单、翻转迅速、元减少、体积小、成本低、可靠性强，可以应用于多种直流电平驱动电路、低频或超低频驱动电路、脉冲驱动电路、间歇性脉冲驱动电路，就有较高的应用价值。

上述实施方式仅是对于本实用新型技术方案的解释和说明，对于依赖于本实用新型核心思想得到的其他实施例或者将本实用新型实施例进行拼接、组合所得到另外的异形实施例都落入本实用新型所要保护的范围，本实用新型的保护范围依所属权利要求书限定。