[实用新型]高频功率器件钳位保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电学领域，具体为高频功率器件钳位保护电路。

背景技术

在功率器件的应用中，对过载及负载短路的保护十分重要，一些设备的损坏往往是由于缺少保护电路或保护电路不及时造成的，虽然有些专用集成电路集成了某种保护功能，但往往保护参数单一不能很方便地实现设计者意图。而没有使用具备保护功能集成电路的方案，则功率器件处于裸奔状态，随时面临意外情况下的损坏。即使有意单独设计保护电路，往往电路相对复杂，成本也相应较高。随着电力半导体器件的发展，功率场效应晶体管已经成为了功率器件开关电源中最常用的器件，由于其开关速度快、驱动功率小、易并联等优点，广泛应用于高频、中小功率的场合。目前，电压源驱动的开关频率已经超过1MHz，但是开关频率过高会导致一系列问题，其中阻碍电压源驱动开关频率提高的主要瓶颈就是开关器件导通和关断过程的损耗、门极驱动的损耗和开关器件输出电容的损耗；为解决这些问题，亟需一种新的电路结构来实现高频功率器件的开关保护。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高频功率器件钳位保护电路，通过将钳位电路技术与MOS管驱动技术相结合，解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

高频功率器件钳位保护电路，包括钳位电路和与钳位电路连接的MOS管驱动单元；所述的钳位电路包括运算放大器U、MOS管Q1和电阻R1～R4；所述MOS管Q1的漏极接经电阻R1接入输入电压，MOS管Q1的栅极与运算放大器U的输出端out和第二电阻R2一端连接，MOS管Q1的源极接地，运算放大器U反向输入端与第三电阻R3一端和第四电阻R4一端连接，第四电阻R4另一端和第二电阻R2另一端接地，第三电阻R3另一端与MOS管Q1漏极连接，并作为电路输出端；所述的MOS管负压驱动电路包括：稳压电路、负压电路、保护电路和MOS管Q3，所述的稳压电路由稳压二极管VD1和限流电阻R6组成，稳压二极管VD1的负极与所述钳位电路中的电阻R3连接，所述电阻R5接在VD1正极与所述MOS管Q3源极的两端；所述的负压电路由二极管VD2、稳压管VD4、三极管Q2、电容C1以及栅极输入电阻R6组成，所述二极管VD2的正极与限流控制电路中三极管Q2的集电极以及保护单元中三极管Q1基极与三极管Q2集电极的交点连接，二极管VD2的负极同时与所述电容C1的正极和所述稳压管V4的负极相连，所述稳压管VD4的正极与电容C1的负极相连，所述三极管Q2的基极与二极管VD2的正极相连，三极管Q2的集电极与电容C1的正极相连，三极管Q2的发射极连接在电阻R5与R8之间并与所述MOS管Q3的源极相连；所述MOS管Q3的栅极输入电阻R6接在电容C1负极与MOS管Q3栅极的两端；所述的保护电路由二极管VD3、保护电阻R6和滤波电容C2组成，所述的二极管VD3的正极与MOS管Q3的栅极相连，二极管VD3的负极与电容C1的正极相连，所述保护电阻R6接在MOS管Q3的栅极与门极之间，所述的滤波电容C2与电阻R7并联。

进一步的，所述的运算放大器U为单级运算放大器。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案实现了通过钳位电路对功率器件的开关进行了输入电压保护，而且本实用新型还对高频功率器件开关设置MOS管负压驱动电路，通过MOS管负压驱动电路可以对MOS管进行快速响应关闭并对MOS管实现驱动保护，提高整个电路的安全性和使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。