[发明专利]防止电路系统过压的电路

说明书

技术领域

本公开总体上涉及防止电路系统过压，并且更具体地涉及过压保护电路与电源和地隔离的电路系统。

背景技术

电子电路系统可易于受到瞬变电压尖峰的损坏。如果电压升高到安全阈值以上，则电路系统保护电路试图通过阻隔高于安全阈值的任何不想要的电压或将该不想要的电压短接到地，从而限制供应给电子电路系统的电压。

虽然存在保护电子电路系统的电路，但是在高于过压保护电路的击穿电压的电压下的保护可能要求不同的途径。通常，控制该保护的电路受限于其能够保护防范（protect against）的电压的量。因此，需要一种能够在低电压下工作并且能够控制高电压MOSFET以防范电路系统中的高电压瞬变的控制和保护电路。

发明内容

提供了一种过压保护电路和方法。保护电路可包括若干不同的工作功能电路。例如，第一功能电路可使传输（PAS S）MOSFET“导通”并且将其保持在低电阻状态，从而产生非常低的跨越MOSFET的电压降。电荷泵（charge pump）可驱动MOSFET的栅极正常工作，并在低的“导通”电阻状态下保持其“导通”。第二功能电路可检测过压，控制MOSFET的栅极以调节输出，启动定时器以防止MOSFET过热（即，由于功率（power）而过热），并且如果MOSFET在保护周期中过热则提供冷却功能。另外，当电压施加到系统时，第三功能电路可提供内部电路的有序启动以用于保护。该内部电路可调节其工作电压，以使高压不出现在过压保护系统的负载上。

在一个实施例中，该保护电路可通过从输入电源到控制电路的电阻器和从控制电路到地的另一电阻器被供电。内部分路调节器（shunt regulator）可调节跨越控制电路的电压至低电压。该电压可足以对过压保护电路的内部电路供电。该保护电路可包括参考电路、放大器电路、电荷泵电路和用于MOSFET的栅极的控制器。

这些以及其它的部件、步骤、特征、目的、益处和优点现在将通过审阅以下对说明性实施例的详细描述以及附图的详细描述而变得清楚。

附图说明

附图是说明性的实施例。它们没有说明全部的实施例。可另外地或替代地使用其它实施例。可能明显的或不必要的细节可被省略以节省空间或用于更有效的图示。一些实施例的实践可采用附加的部件或步骤和/或没有采用图示的所有部件或步骤。当不同附图中出现相同的附图标记时，它指代相同的或相似的部件或步骤。

图1a图示了根据本发明的一个实施例的处于启动模式的过压保护系统的简图。

图1b图示了根据本发明的一个实施例的处于运行模式的过压保护系统的简图。

图1c图示了根据本发明的一个实施例的处于调节模式的过压保护系统的简图。

图2图示了根据本发明的一个实施例的过压保护系统的示例性功能图。

图3图示了根据本发明的一个实施例的在回路上带有PNP并且在基极引脚上带有电阻器的过压保护电路块。

具体实施方式

现在描述说明性实施例。可另外地或替代地使用其它实施例。明显的或不必要的细节可被省略以节省空间或更有效的说明。一些实施例的实践可采用附加的部件或步骤和/或没有采用图示的所有部件或步骤。

下面讨论的各种例子提供了对于电子系统的过压保护。过压保护电路能够基本独立于其额定电压而工作，由此在电子负载上提供不受限的过压保护。换言之，该过压保护电路独立于外部过压而工作。该过压保护电路使用可调节的浮动拓扑（floating topology）以能够高压工作。

过压保护电路将功率分配到相对于过压瞬变安全的负载。另外，过压保护电路包括两个分路调节器，这两个分路调节器连接到外部降压电阻元件R_SS 120和R_IN 108以帮助保护过压保护电路本身免受外部过压。该过压保护电路可通过三个工作状态进行最佳地解释。就这一点而言，图1a至图1c提供了示出三个工作状态的简图：启动模式（例如，当过压保护电路102被加电时）、运行模式（例如，在过压保护电路102正常工作期间）和调节模式（例如，当出现过压事件时）。