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制作方法
【专利摘要】本实用新型属于电路保护领域，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，包括微控制器MCU、与门、驱动电路、MOSFET、差动放大电路、滤波电路、比较器和单稳电路；其中，微控制器MCU通过与门连接驱动电路；MOSFET的漏极与源极连接差动放大器；差动放大器通过滤波电路连接比较器；比较器与单稳电路连接；单稳电路分别连接与门和微控制器MCU。本实用新型中单稳触发器是快速关闭MOSFET驱动，给微控制器MCU足够的响应时间关闭MOSFET。当微控制器MCU响应后，由微控制器MCU接管控制信号，稳定关闭MOSFET驱动输出，达成稳定、可靠的关闭MOSFET，保护功率电路。
【专利说明】
一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路
技术领域
[0001]本实用新型属于电路保护领域，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】
[0002]金属氧化物半导体场效应管，S卩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。
[0003]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。
【发明内容】
[0004]本实用新型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。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型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，包括微控制器MCU(l)、与门(2)、驱动电路(3)、单稳电路(4)、M0SFET(5)、差动放大电路(6)、滤波电路(7)、比较器(8);其中，所述微控制器MCU(I)通过与门(2)连接驱动电路(3);所述驱动电路连接M0SFET(5)的栅极;所述M0SFET(5)与差动放大电路(6)相连;所述差动放大电路(6)通过滤波电路(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)分别与微控制器MCU(I)和与门(2)连接。
[0006]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(I)的信号线连接与门(2)，该信号线关闭控制信号。
[0007]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Rl连接差动放大器Ul的正极;所述M0SFET(5)的源极通过电阻R3连接差动放大器Ul的负极。
[0008]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Ul为高压差动放大器，电阻R2的两端分别连接至差动放大器Ul的正、负极，电阻R2上的电压作为差动放大器Ul的输入。
[0009 ] 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，所述滤波电路
(7)为RC滤波器，对功率电路上的噪声进行滤波。
[0010]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 )的正极连接滤波电路，负极为VREF，比较器(8 )输出连接单稳电路(4 )。
[0011]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( I)和与门(2)。
[0012]本实用新型的有益效果:本实用新型因考虑到在通常MOSFET的短路保护的电路中微控制器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，给微控制器MCU足够的响应时间。当微控制器MCU响应后，由微控制器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，本实用新型由于直接采集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】
[0013]下面通过附图并结合实施例具体描述本实用新型，本实用新型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实用新型的解释说明，而不构成对本实用新型的任何意义上的限制。
[0014]图1是本实用新型一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路的结构示意图；
[0015]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、差动放大电路;7、滤波电路;8、比较器。
【具体实施方式】
[0016]下面对本实用新型的实施例作详细说明:本实施例在以本实用新型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，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些都属于本实用新型保护范围。
[0017]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，包括微控制器M⑶1、与门2、驱动电路3、单稳电路4、M0SFET 5、差动放大电路6、滤波电路7、比较器8；
[0018]其中，所述微控制器MCU I通过与门2连接驱动电路3;所述驱动电路3连接MOSFET5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8与单稳电路4连接;所述单稳电路4连接与门2和微控制器MCUl0
[0019]进一步地，所述微控制器M⑶I连接与门2，微控制器M⑶I的信号为关闭MOSFET 5的控制信号。
[0020]进一步地，所述MOSFET 5的漏极通过电阻Rl连接差动放大器Ul的正极；所述MOSFET 5的源极通过电阻R3连接差动放大器Ul的负极。
[0021]进一步地，所述差动放大器Ul为高压差动放大器，其正极与负极分别通过电阻R2相连接，电阻R2上的电压输入差动放大器Ul，差动放大器Ul的输出即为MOSFET 5导通时的漏源电压值。
[0022]进一步地，所述所述差动放大器Ul的输出连接至滤波电路7。
[0023]进一步地，所述滤波电路7为RC滤波器。
[0024]进一步地，所述比较器8的正极连接滤波电路，负极为VREF，比较器的输出连接单稳电路。
[0025 ]进一步地，所述单稳电路的输出分别连接至与门2与微控制器M⑶I。
[0026]本实用新型的工作原理:
[0027]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。
[0028]以上所述为本实用新型的优选应用范例，并非对本实用新型的限制，凡是根据本实用新型技术要点做出的简单修改、结构更改变化均属于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，其特征在于:包括微控制器MCU(l)、与门(2)、驱动电路(3)、单稳电路(4)、M0SFET(5)、差动放大电路(6)、滤波电路(7)、比较器(8); 其中，所述微控制器MClK I)通过与门(2)连接驱动电路(3);所述驱动电路(3)连接M0SFET(5)的栅极;所述M0SFET(5)与差动放大电路(6)相连;所述差动放大电路(6)通过滤波电路(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)分别连接与门(2)和微控制器MCU( I)。2.根据权利要求1所述的一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，其特征在于:所述微控制器MCU( I)连接与门(2)，微控制器MCU( I)的信号为关闭MOSFET(5)的控制信号。3.根据权利要求1所述的一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，其特征在于:所述M0SFET( 5)的漏极通过电阻Rl连接差动放大器Ul的正极;所述MOSFET(5)的源极通过电阻R3连接差动放大器Ul的负极。4.根据权利要求3所述的一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，其特征在于:所述差动放大器Ul为高压差动放大器，其正极和负极通过电阻R2相连接，电阻R2上的电压输入差动放大器UI，差动放大器Ul的输出即为MOSFET (5 )导通时的漏源电压值。5.根据权利要求3或4所述的一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，其特征在于:所述差动放大器Ul的输出连接至滤波电路(7)。6.根据权利要求1所述的一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，其特征在于:所述滤波电路(7)连接至比较器(8)，比较器(8)的正极连接滤波电路(7)，负极为VREF，比较器(8 )的输出端连接单稳电路(4 )。7.根据权利要求1所述的一种直接测量MOSFET导通后的漏源电压进行短路保护的电路，其特征在于:所述单稳电路(4)的输出分别连接与门(2)和微控制器MCU(l)。
【文档编号】H03K17/082GK205453655SQ201521062410
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月20日
【发明人】王泊洋
【申请人】西安图安电机驱动系统有限公司