一種場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)柵極保護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子工程領(lǐng)域，具體涉及一種場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)柵極保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]場(chǎng)效應(yīng)管作為開關(guān)使用時(shí)，源極與漏極斷開時(shí)，兩端的電壓會(huì)升高，在有些應(yīng)用場(chǎng)合，源極漏極間電壓會(huì)超過其本身的耐壓極限。為了解決此問題，需要更換耐壓更高的場(chǎng)效應(yīng)管，但是由此會(huì)產(chǎn)生一些問題，如功耗非線性的增加，場(chǎng)效應(yīng)管發(fā)熱加劇，導(dǎo)通電壓增大，甚至沒有更高耐壓的場(chǎng)效應(yīng)管供選用。面對(duì)這些問題只有將多只場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)使用以提高其關(guān)斷時(shí)的整體耐壓水平。
[0003]多只場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)后，在關(guān)斷時(shí)，柵極電壓有可能超過其最大允許值，會(huì)被擊穿。為了解決場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)關(guān)斷時(shí)，柵極電壓超壓的問題，有一些較為復(fù)雜的解決辦法，本發(fā)明將提供一種簡(jiǎn)易的場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)關(guān)斷時(shí)柵極電壓超壓控制技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)柵極保護(hù)電路，為了解決場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)后在關(guān)斷時(shí)，柵極電壓超限導(dǎo)致場(chǎng)效應(yīng)管被擊穿問題。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)柵極保護(hù)電路，包括由一個(gè)以上場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)而成的電路，所述場(chǎng)效應(yīng)管的柵極上串聯(lián)一個(gè)二極管，二極管負(fù)極與場(chǎng)效應(yīng)管柵極相連，二極管正極與電路統(tǒng)一提供的柵極控制信號(hào)輸入端相連，每個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與源極間并接均壓電阻，每個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與源極間并接泄壓電阻。
[0006]所述一個(gè)以上場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)而成的電路上除接地端場(chǎng)效應(yīng)管柵極上不接二極管外，每個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管柵極上串聯(lián)一個(gè)二極管。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過包括由一個(gè)以上場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)而成的電路，所述場(chǎng)效應(yīng)管的柵極上串聯(lián)一個(gè)二極管，二極管負(fù)極與場(chǎng)效應(yīng)管柵極相連，二極管正極與電路統(tǒng)一提供的柵極控制信號(hào)輸入端相連，每個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與源極間并接均壓電阻，每個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與源極間并接泄壓電阻。所述一個(gè)以上場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)而成的電路上除接地端場(chǎng)效應(yīng)管柵極上不接二極管外，每個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管柵極上串聯(lián)一個(gè)二極管。從而解決了場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)關(guān)斷時(shí)柵極電壓超限引起擊穿的問題，提高了場(chǎng)效應(yīng)管耐高電壓范圍，在光伏、風(fēng)能、電力電子等領(lǐng)域可以得到廣泛使用。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明在三個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 實(shí)施例1
如圖1所示，一種場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)柵極保護(hù)電路，場(chǎng)效應(yīng)管控制電壓Vin經(jīng)過二極管D1l與場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極Gl串聯(lián)。
[0010]場(chǎng)效應(yīng)管控制電壓Vin為高電平大于場(chǎng)效應(yīng)管的Vth時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管Q1、場(chǎng)效應(yīng)管Q2導(dǎo)通，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極Dl與Q2的S2源極之間的電壓Vl接近于零。
[0011]場(chǎng)效應(yīng)管控制電壓Vin為零時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管Ql、場(chǎng)效應(yīng)管Q2關(guān)斷，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極Dl與場(chǎng)效應(yīng)管Q2的S2源極之間的電壓為VI。R5、R6是均壓電阻，VR5=VR6，VR5+VR6=Vlo Vl較高時(shí)，如果沒有接入二極管D1l，VSlGl有可能會(huì)超過場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極電壓限值，場(chǎng)效應(yīng)管Ql將被擊穿。接入二極管D1l后，由于有二極管的隔斷作用，VSlGl為零，場(chǎng)效應(yīng)管Ql柵極被保護(hù)。
[0012]場(chǎng)效應(yīng)管控制電壓Vin為零時(shí)，由于電阻R3兩端電壓相等，VS2G2也為零，沒有被擊穿的可能，所以在場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極與控制電壓之間不用連接二極管。二極管D1l、在場(chǎng)效應(yīng)管關(guān)斷時(shí)，保護(hù)了場(chǎng)效應(yīng)管Q1、，由于場(chǎng)效應(yīng)管Ql不會(huì)被擊穿，所以場(chǎng)效應(yīng)管Q2也被保護(hù)。
[0013]實(shí)施例2
如圖2所示，場(chǎng)效應(yīng)管控制電壓Vin分別經(jīng)過二極管D1l、二極管D12串接在場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極Gl和場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極G2。
[0014]場(chǎng)效應(yīng)管控制電壓Vin為高電平大于場(chǎng)效應(yīng)管的Vth時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管Q1、場(chǎng)效應(yīng)管Q2、場(chǎng)效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極Dl與源極SI之間的電壓、場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極D2與源極S2之間的電壓、場(chǎng)效應(yīng)管Q3的漏極D3與源極S3之間的電壓均接近于零。
[0015]場(chǎng)效應(yīng)管控制電壓Vin為零時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管Ql、場(chǎng)效應(yīng)管Q2、場(chǎng)效應(yīng)管Q3關(guān)斷，場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極Dl與場(chǎng)效應(yīng)管Q3的S3源極之間的電壓VD1S3=V1。R5、R6、R7是均壓電阻，VR5=VR6= VR7，VR5+VR6+ VR7= VI，Vl較高時(shí)，如果沒有接入二極管D1l、二極管D12，VSlGl有可能會(huì)超過場(chǎng)效應(yīng)管Ql的柵極電壓限值，場(chǎng)效應(yīng)管Ql將被擊穿，同樣，VS2G2有可能會(huì)超過場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極電壓限值，場(chǎng)效應(yīng)管Q2將被擊穿。如果場(chǎng)效應(yīng)管Q1、場(chǎng)效應(yīng)管Q2被擊穿，場(chǎng)效應(yīng)管Q3在Vl超過其VDS耐壓值時(shí)，也會(huì)被擊穿。接入二極管D1l、二極管D12后，由于有二極管的隔斷作用，VS1GUVS2G2為零，場(chǎng)效應(yīng)管Q1、場(chǎng)效應(yīng)管Q2柵極被保護(hù)。Vin為零時(shí)，由于電阻R4兩端電壓相等，VS3G3也為零，所以在場(chǎng)效應(yīng)管Q3的柵極與控制電壓之間不用連接二極管。二極管D1l、二極管D12在場(chǎng)效應(yīng)管關(guān)斷時(shí)，保護(hù)了場(chǎng)效應(yīng)管Ql、場(chǎng)效應(yīng)管Q2，由于場(chǎng)效應(yīng)管Ql、場(chǎng)效應(yīng)管Q2不會(huì)被擊穿，所以Q3也被保護(hù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)柵極保護(hù)電路，其特征在于:包括由一個(gè)以上場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)而成的電路，所述場(chǎng)效應(yīng)管的柵極上串聯(lián)一個(gè)二極管，二極管負(fù)極與場(chǎng)效應(yīng)管柵極相連，二極管正極與電路統(tǒng)一提供的柵極控制信號(hào)輸入端相連，每個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與源極間并接均壓電阻，每個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與源極間并接泄壓電阻。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)柵極保護(hù)電路，其特征在于:所述一個(gè)以上場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)而成的電路上除接地端場(chǎng)效應(yīng)管柵極上不接二極管外，每個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管柵極上串聯(lián)一個(gè)二極管。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)柵極保護(hù)電路，包括由一個(gè)以上場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)而成的電路，所述場(chǎng)效應(yīng)管的柵極上串聯(lián)一個(gè)二極管，二極管負(fù)極與場(chǎng)效應(yīng)管柵極相連，二極管正極與電路統(tǒng)一提供的柵極控制信號(hào)輸入端相連，每個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與源極間并接均壓電阻，每個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與源極間并接泄壓電阻。所述一個(gè)以上場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)而成的電路上除接地端場(chǎng)效應(yīng)管柵極上不接二極管外，每個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管柵極上串聯(lián)一個(gè)二極管。從而解決了場(chǎng)效應(yīng)管串聯(lián)關(guān)斷時(shí)柵極電壓超限引起擊穿的問題，提高了場(chǎng)效應(yīng)管耐高電壓范圍，在光伏、風(fēng)能、電力電子等領(lǐng)域可以得到廣泛使用。
【IPC分類】H02M1/32, H03K17/08
【公開號(hào)】CN105006958
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510425678
【發(fā)明人】張宗威, 張夏, 張朝宮
【申請(qǐng)人】紹興合田新能源有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年7月20日