一种保护电路的制作方法

本申请的实施例涉及电路保护，特别涉及一种保护电路。

背景技术：

1、功能安全芯片在新能源汽车和普通汽车智能化上有着广泛的应用前景，车上很多关系到生命安全的电机驱动都需要有功能安全保障。相较于普通车规芯片，功能安全芯片对igbt或sic的保护有更严格的要求。desat保护是一种常见的igbt过流保护方式，其方法是检测igbt在开启阶段的vce电压，并进行一定的滤波后和内部的参考电压进行比较，如果电压超过了参考电压，则判断igbt退出饱和区，即desaturation，简称desat，表示igbt过流，需要对igbt进行关闭以保护igbt。而现有技术不能根据desat电压来确定关闭igbt的速度，使得芯片在快速过流的时候不能提供有效的保护。

技术实现思路

1、本申请的实施例提供一种保护电路，以解决现有技术中不能根据desat电压来快速对igbt进行有效的保护的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本申请的实施例公开了如下技术方案：

3、本申请实施例提供了一种保护电路，包括：

4、第一晶体管，所述第一晶体管包括第一端、第二端和第三端，所述第三端接地；

5、补偿模块，所述补偿模块包括第一补偿输出端、第二补偿输出端、第一补偿输入端和第二补偿输入端，所述第一补偿输入端接收调制信号，所述第二补偿输入端接收电压信号，所述第一补偿输出端连接所述第一端；

6、关断模块，所述关断模块包括第一关断输入端、第二关断输入端、第三关断输入端和第一关断输出端，所述第一关断输入端连接所述补偿模块，所述第二关断输入端和所述第三关断输入端连接所述第二补偿输出端，所述第一关断输出端连接所述第二端。

7、进一步地，所述补偿模块包括运算放大器、第二晶体管、第一低压管和第二低压管；

8、所述运算放大器包括第一正电源端、第一负电源端、使能端和运算输出端，所述使能端接收调制信号；所述运算输出端连接所述第二晶体管的栅极，所述第一负电源端连接所述第二晶体管的源极；所述第二低压管的栅极连接调制信号，所述第二低压管的源极连接所述第二晶体管的漏极；所述第一低压管的源极与所述第二晶体管的源极连接，所述第一低压管的栅极接收调制信号。

9、进一步地，所述补偿模块还包括第一高压三极管、第二高压三极管和第一二极管，所述第一高压三极管的栅极为第一补偿输入端，所述第一高压三极管的集电极为第一补偿输出端，所述第二高压三极管的栅极连接工作电压，所述第一二极管的阴极与所述第一正电源端连接，所述第一二极管的阳极接地。

10、进一步地，所述关断模块包括控制器、第三低压管、第三晶体管和第四晶体管；

11、所述控制器包括第一控制输入端、第二控制输入端、第一控制输出端和第二控制输出端，所述第二控制输出端与所述第三低压管的栅极连接，所述第一控制输入端与所述第二补偿输出端、所述第四晶体管的漏极和所述第三晶体管的栅极连接，所述第三晶体管的栅极与所述第四晶体管的栅极连接；所述第三晶体管和所述第四晶体管的源极均接地。

12、进一步地，所述保护电路还包括调节模块，所述调节模块与所述补偿模块和所述关断模块连接，所述调节模块包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管和第五场效应管；

13、所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第三场效应管、所述第四场效应管和所述第五场效应管的源极共同连接，所述第一场效应管的栅极与所述第二场效应管的栅极连接，所述第一场效应管的漏极和栅极与所述第一低压管的漏极连接，所述第二场效应管的漏极与所述第一高压三极管的发射极和所述第三场效应管的漏极连接，所述第四场效应管的漏极与所述第三场效应管的栅极和所述第二低压管的漏极连接，所述第五场效应管的漏极连接所述第二高压三极管的发射极，所述第二高压三极管的集电极分别连接所述第四晶体管的漏极和所述第四晶体管的栅极。

14、进一步地，所述保护电路还包括转换模块，所述转换模块连接于所述补偿模块和所述关断模块之间，所述转换模块包括比较器、rs触发器和转换器；

15、所述比较器的使能端连接所述调制信号，所述比较器的正电源端连接所述第二补偿输出端，所述比较器的负电源端接地；所述rs触发器的s端与所述比较器的输出端连接，所述rs触发器的r端连接所述调制信号，所述rs触发器的q端连接所述转换器。

16、进一步地，所述补偿模块还包括第一电流源和第一电阻，所述第一电流源与所述第一电阻串联，所述第一电流源与所述第一低压管的源极连接，所述第一电阻与所述第二晶体管的漏极连接。

17、进一步地，所述补偿模块还包括第二电阻和第三电阻；所述第二电阻的一端接地，所述第二电阻的另一端与所述第三电阻的一端、所述第一正电源端和所述比较器的正电源端连接；所述第三电阻的另一端与所述第一高压三极管的集电极连接。

18、进一步地，所述转换模块还包括第一电流源，所述第一电流源的正极连接所述比较器负电源端。

19、进一步地，所述调节模块还包括第二电流源，所述第二电流源的一端连接供电电压，所述第二电流源的另一端与所述第三晶体管和所述第二控制输入端分别连接。

20、进一步地，所述保护电路还包括第二二极管、第四电阻和电容；

21、所述第二二极管的阴极与所述第一端连接，所述第二二极管的阳极与所述第一高压三极管的集电极连接；所述电容的一端与所述第一端连接，所述电容的另一端接地；所述第四电阻的一端与所述第二端连接，所述第四电阻的另一端连接所述第三低压管的集电极。

22、上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

23、与现有技术相比，本申请的实施例提供了一种保护电路，包括：第一晶体管，第一晶体管包括第一端、第二端和第三端，第三端接地；补偿模块，补偿模块包括第一补偿输出端、第二补偿输出端、第一补偿输入端和第二补偿输入端，第一补偿输入端接收调制信号，第二补偿输入端接收电压信号，第一补偿输出端连接第一端；关断模块，关断模块包括第一关断输入端、第二关断输入端、第三关断输入端和第一关断输出端，第一关断输入端连接补偿模块，第二关断输入端和第三关断输入端连接第二补偿输出端，第一关断输出端连接第二端。本申请通过补偿模块可以使电路输出的电流不随电压变化，使第一晶体管的电流恒定在一个固定值，同时通过关断模块判断第一晶体管的过流程度，并采用不同的电流关闭第一晶体管，以保护第一晶体管。

技术特征：

1.一种保护电路，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述补偿模块包括运算放大器(4)、第二晶体管(16)、第一低压管(2)和第二低压管(3)；

3.如权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述补偿模块还包括第一高压三极管(1)、第二高压三极管(22)和第一二极管，所述第一高压三极管(1)的栅极为第一补偿输入端，所述第一高压三极管(1)的集电极为第一补偿输出端，所述第二高压三极管(22)的栅极连接工作电压，所述第一二极管的阴极与所述第一正电源端连接，所述第一二极管的阳极接地。

4.如权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述关断模块包括控制器(8)、第三低压管(9)、第三晶体管(13)和第四晶体管(14)；

5.如权利要求4所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括调节模块，所述调节模块与所述补偿模块和所述关断模块连接，所述调节模块包括第一场效应管(17)、第二场效应管(18)、第三场效应管(19)、第四场效应管(20)和第五场效应管(21)；

6.如权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括转换模块，所述转换模块连接于所述补偿模块和所述关断模块之间，所述转换模块包括比较器(5)、rs触发器(6)和转换器(7)；

7.如权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述补偿模块还包括第一电流源(10)和第一电阻，所述第一电流源(10)与所述第一电阻串联，所述第一电流源(10)与所述第一低压管(2)的源极连接，所述第一电阻与所述第二晶体管(16)的漏极连接。

8.如权利要求6所述的保护电路，其特征在于，所述补偿模块还包括第二电阻和第三电阻；所述第二电阻的一端接地，所述第二电阻的另一端与所述第三电阻的一端、所述第一正电源端和所述比较器(5)的正电源端连接；所述第三电阻的另一端与所述第一高压三极管(1)的集电极连接。

9.如权利要求6所述的保护电路，其特征在于，所述转换模块还包括第一电流源(10)，所述第一电流源(10)的正极连接所述比较器(5)负电源端。

10.如权利要求5所述的保护电路，其特征在于，所述调节模块还包括第二电流源(12)，所述第二电流源(12)的一端连接供电电压，所述第二电流源(12)的另一端与所述第三晶体管(13)和所述第二控制输入端分别连接。

11.如权利要求4所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括第二二极管、第四电阻和电容；

技术总结
本申请公开了一种保护电路，包括：第一晶体管，第一晶体管包括第一端、第二端和第三端，第三端接地；补偿模块，补偿模块包括第一补偿输出端、第二补偿输出端、第一补偿输入端和第二补偿输入端，第一补偿输入端接收调制信号，第二补偿输入端接收电压信号，第一补偿输出端连接第一端；关断模块，关断模块包括第一关断输入端、第二关断输入端、第三关断输入端和第一关断输出端，第一关断输入端连接补偿模块，第二关断输入端和第三关断输入端连接第二补偿输出端，第一关断输出端连接第二端。本申请通过补偿模块可以使第一晶体管的电流恒定在一个固定值，并通过关断模块判断第一晶体管的过流程度，采用不同的电流关闭第一晶体管，以保护第一晶体管。

技术研发人员：陈文凯,林涛
受保护的技术使用者：苏州纳芯微电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13