[发明专利]一种开关元件的保护电路及推挽输出电路

说明书

本发明提供了一种开关元件的保护电路，其中开关元件包括第一端、第二端和控制端，保护电路包括：第一保护管，具有第一端、第二端和控制端，第一保护管的第一端耦接开关元件的第一端；第二保护管，具有第一端、第二端和控制端，其中第二保护管的第一端耦接开关元件的控制端，第二保护管的第二端耦接开关元件的第二端，第二保护管的控制端耦接第一保护管的第二端；以及电阻，具有第一端和第二端，电阻的第一端耦接第一保护管的控制端，电阻的第二端耦接开关元件的第二端。该保护电路可以防止或降低串联的两个开关元件同时导通的时间，使系统工作可靠，并使得在高频驱动时能有效降低系统的功耗，提高电源效率。

技术领域

本发明涉及电子电路领域，具体涉及一种开关元件的保护电路及推挽输出电路。

背景技术

在半导体领域，存在着上下管导通-关断交替进行的应用场合，如推挽电路。如图1所示的开关元件Q1和Q2所示，开关元件Q1和Q2串联耦接在电源输入端VDD和接地端GND之间，当Q2导通时，Q1被控制为关断，此时Q2集电极端电压为低电平。但是当开关元件Q1控制端控制信号用于关断Q1时，由于开关元件Q1基极和集电极间存在的寄生电容，基极电压由于不会突变将维持较高电压，使得开关元件Q1维持一段时间的导通状态，这样，开关元件Q1和Q2将同时导通，产生较大的瞬间电流，造成电能的损耗，甚至导致开关元件Q1或Q2的损坏。当开关元件Q1和Q2以较高的频率交替导通时，该瞬间电流将造成较大的功率损耗。

在其他的应用场合，当开关元件由导通向关断状态切换时，由于开关元件寄生电容的存在，也可能导致开关元件的关断滞后，从而可能导致较大瞬间电流的产生。在高频状态下，该瞬间电流造成的功率损耗将对电子产品的性能造成较大的影响。

发明内容

针对现有技术中的需求，本发明的一个目的在于提出一种旨在消除上述一种或多种缺陷的保护电路以及包含保护电路的推挽输出电路。

为了解决上述问题，本发明的一个方面提出了一种开关元件的保护电路，其中开关元件包括第一端、第二端和控制端，保护电路包括：第一保护管，具有第一端、第二端和控制端，第一保护管的第一端耦接开关元件的第一端；第二保护管，具有第一端、第二端和控制端，其中第二保护管的第一端耦接开关元件的控制端，第二保护管的第二端耦接开关元件的第二端，第二保护管的控制端耦接第一保护管的第二端；以及电阻，具有第一端和第二端，电阻的第一端耦接第一保护管的控制端，电阻的第二端耦接开关元件的第二端。

在一个实施例中，开关元件、第一保护开关和第二保护开关为三极管。

在一个实施例中，三极管为NPN管，其中第一端为集电极，第二端为发射极，控制端为基极。

在一个实施例中，上述任一实施例所述的保护电路，应用于推挽输出电路，推挽输出电路包括第一路输出电路和第二路输出电路，第一路输出电路包括所述开关元件和第二开关元件，第二路输出电路包括第三开关元件和第四开关元件，其中开关元件和第二开关元件串联耦接在电源输入端和接地端之间，第三开关元件和第四开关元件串联耦接在电源输入端和接地端之间。在一个实施例中，开关元件和第二开关元件的耦接点耦接蜂鸣器的第一端和第二路输出电路，使得当第二开关元件导通时，第三开关元件导通，从而进一步使开关元件截止；第三开关元件和第四开关元件的耦接点耦接蜂鸣器的第二端和第一路输出电路，使得当第四开关元件导通时，所述开关元件导通，从而进一步使第三开关元件截止。

在一个实施例中，上述保护电路进一步包括同时导通抑制电路，所述同时导通抑制电路具有输入端和输出端，其中同时导通抑制电路的输入端耦接第二开关元件，同时导通抑制电路的输出端耦接开关元件的控制端。