[发明专利]磁隔离控制半导体开关的电源软启停和保护装置及电气系统

权利要求书

1.一种磁隔离控制半导体开关的电源软启停和保护装置，其特征在于：包括母线连接回路、栅极控制及驱动回路和信号控制输入端；

所述母线连接回路包括高电压母线连接端(1)、功率半导体开关MOSFET(2)、负载下拉电阻(4)、负载输入电容(5)、用电设备(6)和母线回路地连接端(15),所述高电压母线连接端(1)依次串联功率半导体开关MOSFET(2)、负载下拉电阻(4)和母线回路地连接端(15)，所述负载输入电容(5)和用电设备(6)并联于负载下拉电阻(4)的两端；

所述栅极控制及驱动回路包括低压直流线性可调电源(8)、隔离变压器(9)、低压高频开关管(14)、控制回线地连接端(16)和控制信号整流桥(10)，所述低压直流线性可调电源(8)依次串联连接磁隔离变压器(9)的初级线圈、低压高频开关管(14)和控制回线地连接端(16)，所述磁隔离变压器(9)次级线圈的输出端连接到控制信号整流桥(10)交流输入端，所述控制信号整流桥(10)直流输出端连接到功率半导体开关MOSFET(2)的栅极；

所述信号控制输入端包括直流控制信号输入端(7)、脉冲驱动信号输入端(12)和用电设备使能控制信号输入端(17)，所述直流控制信号输入端(7)连接低压直流线性可调电源(8)，所述脉冲驱动信号输入端(12)连接低压高频开关管(14)，所述用电设备使能控制信号输入端(17)连接用电设备(6)。

2.根据权利要求1所述的磁隔离控制半导体开关的电源软启停和保护装置，其特征在于：所述功率半导体开关MOSFET(2)的栅极和源极之间并联有栅极控制电阻(3)和栅极控制电容(11)。

3.根据权利要求2所述的磁隔离控制半导体开关的电源软启停和保护装置，其特征在于：所述低压高频开关管(14)的控制端和控制回线地(16)之间连接有栅极防静电电阻(13)。

4.根据权利要求3所述的磁隔离控制半导体开关的电源软启停和保护装置，其特征在于：所述直流控制信号输入端(7)连接可线性调节的信号源，所述脉冲驱动信号输入端(12)连接一个高频脉冲信号源，所述用电设备使能控制信号输入端(17)连接一个电平信号源。

5.一种电气系统，包括正电压母线(18)、负电压母线回线(19)及向正电压母线(18)、负电压母线回线(19)供电的高电压电池储能电源(20)，其特征在于：在正电压母线(18)和负电压母线回线(19)上至少连接有一个如权利要求1-4任一所述的磁隔离控制半导体开关的电源软启停和保护装置。

6.根据权利要求5所述的电气系统，其特征在于：还包括过流探测传感器(23)、过流信号调整电路(24)和下拉二极管(25)，所述过流探测传感器(23)分别与高电压母线连接端(1)、过流信号调整电路(24)连接，所述下拉二极管一端与脉冲驱动信号输入端(12)连接，另一端与过流信号调整电路(24)连接。

7.根据权利要求6所述的电气系统，其特征在于：在正电压母线(18)和负电压母线回线(19)上连接有两个磁隔离控制半导体开关的电源软启停和保护装置。