专利名称：功率开关半导体器件保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种紧急保护装置，用以保护功率开关的半导体器件免遭损坏。
已往人们也考虑过检测电路中的电流或电压，通过一些复杂的电路对半导体器件进行保护，但是这些考虑因其电路复杂，功耗大，而且灵敏度低反映迟后迟缓，起不到保护作用，时至今日对于功率开关半导体器件进行保护仍无成功的方法。
本实用新型的目的在于提供一种功率开关半导体器件保护器，以保护该半导体器件不使损坏。
其方案是一种功率开关半导体器件保护器，由电阻、电容、二极管、稳压二极管等元件及反相器组件等连接而成，其特征在于该保护器具有两个节点，节点a由电阻R1、二极管D1、稳压管DW2和二极管D2、电容C以及稳压管DW1构成，节点d由稳压管DW1、电阻R2以及反相器组件A构成，两节点间以稳压管DW1相连。
因为人们在考虑这个问题时有一个思维定式，贯用先检测出被保护电路的某些参量而后通过复杂的电路来行动，这样不仅电路复杂耗费大而且行动滞后，以至于时至今日这一问题尚未成功解决，本实用新型则成功地保护功率开关半导体器件不受损坏。况且其线路简单，不仅集成电路易做成，即便用分立元件成电路也不困难。
图面说明。
图1是本实用新型的基本线路图；图2是图1中反相器的线路图；图3是图1的使用联接图；图4是实施例2的插入件；图5是实施例3的插入件；图6是实施例4的插入件；图7是实施例5的线路图；图8是实施例5的使用联接图；图9是实施例6的线路图；图10是实施例6的使用联接图11是实施例7的线路图；图12是实施例7的使用联接图。
实施例1正如方案中所述，其电路由元件电阻R、二极管D1、稳压管DW2和二极管D2、电容C、稳压管DW1构成的节点a和由稳压管DW1、电阻R2、组件反相器A构成的节点d通过DW1连接而成。该例所用的反相器由三个场效应管T1、T2、T3和两个负载电阻R4、R5连接而成，其连接方法示于图2，并预装了一只G极悬空的场效应管T，此管在本实施例中似无大用，但在下述数实施例中颇有作用。自图3可以看出当被保护管T截止时a点电位为D2、DW2、R6的电压降，较低，DW1不导通，或者即使DW1导通d点电位也达不到反相器A的域值，f点到e点为高阻态，而当T管导通无故障时节点a的电位为D1、T的饱和电压降，DW1不导通，d点电压不可能达A的域值，f到e仍是高阻态，保护器形同虚设，并不动作，被保护电路仍按原来方式通或止，但当被保护电路导通并有故障时(激励不足或者过流、负载短路)b点电位升高，c点电位也升高，造成a点及d点电位都升高，反相器A反转，使f到e点成低阻态，使被保器件T截止，被保电路T、RL截止。这就是说被保电路正常工作或截止时，保护器不输出保护信号，而当既有工作信号又有故障时，则保护器输出保护信号，使被保护管立即截止，实现同步保护。
实施例2是将图4的一段导线接入图2的OO’之中，使T4管的G极接于T3的G极，这样一旦保护电路动作f点到e即被T4箝位于低阻态，一直输出保护信号，这种保护器有记忆功能。
实施例3是将图5两端接入图2的O’和地之间就得到一个具有缓冲功能的保护器，由于T3的G极接了一个电容，动作时只能缓慢升高电位，T3导通出就缓慢，此例具有缓冲保护功能。
实施例4将图6接入图2的O、O’和地之中，即这里接入一只微分电路，当反相器一次动作以后，f点输出保护信号保持一段时间，而O点端电位缓慢下降，一旦降到T4的开启电压，则T4就不再导通了，f点重受d点电位控制，若故障仍在则因d点高电位而T1、T3继续导通，而保护信号仍存，若故障已除则d点低电位使T1、T3截止，f点的低阻态停止，变为高阻态，保护信号停止，重新正常工作，此保护器具有自动解除功能。
实施例5用一个合适的电阻R3代替图1中的稳压管DW1就成为图7，因为只要做好a点和d点的电压匹配使d点电位低于反相器的反转域值就能够正常工作。
实施例6单纯地使用同步保护功能时可用双极性三极管构成图1中反相器，可以省略DW2、D2支路，如图9，其使用联接图如图10。
实施例7被保护管如果只可能是电流控制型器件，可以用电阻R替代图1中的D1，而省略图1中的R1分路，于是就构成图11，而其使用时的联接法如图12。
权利要求1．一种功率开关半导体器件保护器，由电阻、电容、二极管、稳压二极管等元件、反相器组件等连接而成，其特征在于该保护器有两个节点，节点a由电阻R、二极管D1、稳压管DW2和二极管D2、电容C、以及稳压管DW1构成，节点d由稳压管DW1、电阻R2、以及反相器组件A构成，两节点间以稳压管DW1相连，节点a通过电容C接被保护器的发射极e，节点a又通过二极管D2、稳压管DW2或再串电阻R6接被保护器的基极b，a点又通过二极管D1接被保护器的集电极c，同时a点又通过电阻R1接高压，a点又通过稳压管DW1接节点d，节点d经反相器A接到被保护器的基极b，同时d点又通过电阻R2接被保护器的发射极e。
2．根据权利要求1所述的保护器，其特征在于反相器由三只场效应管T1、T2、T3及两个电阻R4、R5连接而成，并接有一只栅极悬空的场效应管T4。
3．根据权利要求2所述的保护器，其特征在于反相器中场效应管T4和T3的栅极即G极以导线相连。
4．根据权利要求2所述的保护器，其特征在于反相器中场效应管T的栅极与地之间接有一只电容C’。
5．根据权利要求2所述的保护器，其特征在于反相器中T4栅极、T3栅极和地三点之间接一微分电路。
专利摘要本实用新型是一种紧急保护装置,用来保护功率开关中半导体器件,由元件电阻、电容、二极管、稳压二极管及组件反相器构成。保护器的电路结构单价低廉,而第一次成功地解决了半导体功率开关的保护问题。
文档编号H03K17/08GK2433777SQ99245048
公开日2001年6月6日 申请日期1999年10月1日 优先权日1999年10月1日
发明者徐俊亚 申请人:徐俊亚