一种功率器件保护电路、功率器件及家用电器制造技术

本实用新型专利技术涉及基本电气元件领域及家用电器领域，公开了一种功率器件保护电路、功率器件及家用电器。该电路包括：检测电路，用于检测所述功率器件是否处于过流和/或过压异常状态；以及电源开关器，与所述检测电路相连，用于在所述功率器件处于过流和/或过压异常状态的情况下，调节施加至所述功率器件的栅极电压，使得该功率器件处于线性工作状态。该功率器件使用上述功率器件保护电路。该家用电器包括上述功率器件。藉此，根据异常信号检测，切换所述功率器件的工作状态，起到保护所述功率器件的作用。

Power device protection circuit, power device and household appliance

The utility model relates to the field of basic electric elements and household appliances, and discloses a power device protection circuit, a power device and a household appliance. The circuit includes a detection circuit for detecting the power device is over current and / or voltage abnormal state; and a power switch is connected with the detection circuit used in the flow of power devices and / or abnormal overvoltage condition, adjusting the gate voltage applied to the power device the making of the power device in the linear state. The power device uses the power device protection circuit. The utility model comprises a power device. Thus, according to the abnormal signal detection, the working state of the power device is switched to play the role of protecting the power device.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及基本电气元件领域及家用电器领域，具体地，涉及一种功率器件保护电路、功率器件及家用电器。
技术介绍
功率器件是指输出功率比较大的电子元器件，比如，大音响系统中的输出级功放中的电子元件、电磁炉中的IGBT等等均属于功率器件。此外，大功率晶体管、晶闸管、双向晶闸管、GTO、MOSFET也是功率器件。对于功率器件，过压和过流是致使其失效的两种常见因素，其中，过流异常根据过电流的大小可分为负载过流和短路电流；过压异常指其在谐振过程中集电极承受电压超过或远超过其安全工作电压。因此，需设计一种保护电路，将功率器件的工作电流和工作电压控制在一定的安全范围内，有效保护功率器件。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种功率器件保护电路、功率器件及家用电器，用于将功率器件的工作电流和/或工作电压控制在一定的安全范围内，有效保护功率器件。为了实现上述目的，本技术提供一种功率器件保护电路，该电路包括：检测电路，用于检测所述功率器件是否处于过流和/或过压异常状态；以及电源开关器，与所述检测电路相连，用于在所述功率器件处于过流和/或过压异常状态的情况下，调节施加至所述功率器件的栅极电压，使得该功率器件处于线性工作状态。其中，所述检测电路包括：过流检测电路，用于检测所述功率器件是否处于过流异常状态；过压检测电路，用于检测所述功率器件是否处于过压异常状态；以及或门，用于将所述过流检测电路的输出电平与所述过压检测电路的输出电平作或操作，并将该或操作之后的电平输出至所述电源开关器。可选地，所述过流检测电路通过检测所述功率器件的集电极与发射极之间的压差来判断该功率器件是否处于过流状态。可选地，所述过流检测电路包括：二极管D201及分压电阻R205，所述功率器件的集电极经所述二极管D201及分压电阻R205连接到所述功率器件的供电电源；比较器，其两个输入端分别接所述二极管D201正极及比较电压Verf，用于将所述二极管D201的电压与所述功率器件的饱和电压之和与所述较电压Verf比较；分压电阻R204，与所述功率器件的栅极相连；以及与门，其两个输入端分别接所述比较器的输出端和所述功率器件的栅极经所述分压电阻R204分压之后的电压，用于将所述与门的两输入端作与操作，判断所述功率器件是否处于过流异常状态。可选地，所述过压检测电路检测所述功率器件的集电极电压及栅极电压，并在栅极电压为低电平且集电极电压超过限制电压的情况下，判断该功率器件处于过压状态。可选地，所述过压检测电路包括：分压电阻R201及分压电阻R202，连接至所述功率器件的集电极；分压电阻R203及分压电阻R204，连接至所述功率器件的栅极；非门，输入端与所述栅极经所述分压电阻R204分压之后的电压相连，并对输入所述非门的电压作取反操作；以及与门，两个输入端分别接所述集电极经所述分压电阻R201分压之后的电压及所述非门的输出端，用于对所述与门的两个输入端作与门操作，判断所述功率器件是否处于过压异常状态。此外，所述分压电阻R201及分压电阻R202的分压比例决定所述功率器件的过压保护值。可选地，所述功率器件为IGBT。相应地，本技术提供了一种功率器件，该功率器件使用上述功率器件保护电路。此外，本技术还提供了一种家用电器，该家用电器包括上述功率器件。通过上述技术方案，检测电路实时检测功率器件是否处于过流和/或过压异常状态，当检测到所述功率器件处于过流和/或过压异常状态时，与所述检测电路相连的电源开关器调节施加至所述功率器件的栅极电压，使得该功率器件处于线性工作状态，进而降低功率器件的流通电流和/或泄放该功率器件所承受的电压。藉此，将功率器件的工作电流和工作电压控制在一定的安全范围内，有效保护功率器件。本技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是本技术实施例一提供的功率器件保护电路结构示意图；图2是本技术实施例二提供的过流检测电路结构示意图；图3是本技术实施例三提供的过压检测电路结构示意图；以及图4是本技术实施例四提供的功率器件保护电路结构示意图具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。图1是本技术实施例一提供的功率器件保护电路结构示意图。如图1所示，该电路包括：检测电路10，用于检测所述功率器件是否处于过流和/或过压异常状态；以及电源开关器11，与所述检测电路相连，用于在所述功率器件处于过流和/或过压异常状态的情况下，调节施加至所述功率器件的栅极电压，使得该功率器件处于线性工作状态。检测电路实时检测功率器件是否处于过流和/或过压异常状态，当检测到所述功率器件处于过流和/或过压异常状态时，与所述检测电路相连的电源开关器调节施加至所述功率器件的栅极电压，使得该功率器件处于线性工作状态。藉此，将功率器件的工作电流和工作电压控制在一定的安全范围内，有效保护功率器件。此外，如图1所示，所述检测电路10包括：过流检测电路12，用于检测所述功率器件是否处于过流异常状态；过压检测电路13，用于检测所述功率器件是否处于过压异常状态；以及或门14，用于将所述过流检测电路12的输出电平与所述过压检测电路13的输出电平作或操作，并将该或操作之后的电平输出至所述电源开关器11。图2是本技术实施例二提供的过流检测电路结构示意图。所述过流检测电路通过检测功率器件200的集电极与发射极之间的压差来判断该功率器件200是否处于过流状态。如图2所示，所述过流检测电路包括：二极管D201及分压电阻R205，所述功率器件200的集电极经所述二极管D201及分压电阻R205连接到所述功率器件200的供电电源；比较器U201，其两个输入端分别接所述二极管D201正极及比较电压Verf，用于将所述二极管D201的电压与所述功率器件200的饱和电压之和与所述比较电压Verf比较；分压电阻R204，与所述功率器件200的栅极相连；以及与门AND202，其两个输入端分别接所述比较器U201的输出端和所述功率器件200的栅极经所述分压电阻R204分压之后的电压，用于将所述与门AND202的两输入端作与操作，判断所述功率器件200是否处于过流异常状态。图3是本技术实施例三提供的过压检测电路结构示意图。所述过压检测电路检测功率器件200的集电极电压及栅极电压，并在栅极电压为低电平且集电极电压超过限制电压的情况下，判断该功率器件200处于过压状态。如图3所示，所述过压检测电路包括：分压电阻R201及分压电阻R202，连接至所述功率器件的集电极；分压电阻R203及分压电阻R204，连接至所述功率器件的栅极；非门NOR201，输入端与所述栅极经所述分压电阻R204分压之后的电压相连，并对输入所述非门NOR201的电压作取反操作；以及与门AND201，两个输入端分别接所述集电极经所述分压电阻R201分压之后的电压及所述非门NOR201的输出端，用于对所述与门AND201的两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率器件保护电路，其特征在于，该电路包括：检测电路，用于检测所述功率器件是否处于过流和/或过压异常状态；以及电源开关器，与所述检测电路相连，用于在所述功率器件处于过流和/或过压异常状态的情况下，调节施加至所述功率器件的栅极电压，使得该功率器件处于线性工作状态。

【技术特征摘要】
1.一种功率器件保护电路，其特征在于，该电路包括：检测电路，用于检测所述功率器件是否处于过流和/或过压异常状态；以及电源开关器，与所述检测电路相连，用于在所述功率器件处于过流和/或过压异常状态的情况下，调节施加至所述功率器件的栅极电压，使得该功率器件处于线性工作状态。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述检测电路包括：过流检测电路，用于检测所述功率器件是否处于过流异常状态；过压检测电路，用于检测所述功率器件是否处于过压异常状态；以及或门，用于将所述过流检测电路的输出电平与所述过压检测电路的输出电平作或操作，并将该或操作之后的电平输出至所述电源开关器。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述过流检测电路通过检测所述功率器件的集电极与发射极之间的压差来判断该功率器件是否处于过流状态。4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述过流检测电路包括：二极管D201及分压电阻R205，所述功率器件的集电极经所述二极管D201及分压电阻R205连接到所述功率器件的供电电源；比较器，其两个输入端分别接所述二极管D201正极及比较电压Verf，用于将所述二极管D201的电压与所述功率器件的饱和电压之和与所述较电压Verf比较；分压电阻R204，与所述功率器件的栅极相连；以及与门，其两个输入端分别接所述比较器的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：宣龙健，汪钊，卢伟杰，
申请(专利权)人：佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44