四晶体模块互馈式自导通型过流保护驱动电路制造技术

一种四晶体模块互馈式自导通型过流保护驱动电路，包括：第一晶体模块连接电源正负极、其输出端和第二晶体模块输入端连接；第二晶体模块公共端接地，输出端与第四晶体模块第三端、第三晶体模块输入端同时连接；第三晶体模块公共端连接电源正极，输出端连接延时模块输入端；延时模块输出端连接第四晶体模块输入端；第四晶体模块第二端通过反馈模块连接第一晶体模块的输入端；第一晶体模块的输入端(IN)输入信号时，在第二晶体模块输出端控制外部负载；第二晶体模块导通时发生过流时，通过第四晶体模块和反馈模块使第一晶体模块导通从而使第二晶体模块截止并自锁，经延时模块再使第二晶体模块自导通，特点是结构简单、响应快、成本低、高可靠。

Four crystal module mutual feed self conduction type overcurrent protection drive circuit

A four crystal module mutual feed self conducting pass over current protection driver circuit, including: the first crystal module connects the power and negative pole, its output end and the input end of the second crystal module; the second crystal module is common to the ground, the output end is connected with the third end of the fourth crystal module and the input end of the third crystal module; third The common end of the crystal module connects the positive pole of the power supply, the output end connects the input end of the delay module, the output end of the delay module connects the input end of the fourth crystal module; the second end of the fourth crystal module connects the input end of the first crystal module through the feedback module; when the input signal of the first crystal module (IN) is input, the module is lost in the second crystal module. When the second crystal module is over current, the first crystal module is guided through the fourth crystal module and the feedback module to make the second crystal module shut down and lock itself. The delay module makes the second crystal module self guide. The structure is simple, fast response, low cost and high reliability.

【技术实现步骤摘要】
四晶体模块互馈式自导通型过流保护驱动电路
本技术属于电子控制
，尤其涉及四晶体模块互馈式自导通型过流保护驱动电路。
技术介绍
功率电子元件的过流保护一直是电子控制
的重要技术课题。因为，功率电子元件包括大功率达林顿管、功率场效应管、IGBT等，它们广泛地用于电机绕组电流控制、继电器控制、各种阻性负载控制以及其他多种执行部件的功率控制。在实际使用过程中，常常因为负载短路、过载、漏电、误操作、过压等原因导致功率电子元件在过流状态下工作，导致这些功率电子元件发生过流击穿、烧毁损坏等恶性故障，影响设备的安全使用，造成相应的财产损失。为了保护这些功率器件，一些控制电路中采用干路电流监视方法，在干路串联有大电流取样电阻，再将该电阻上的压降和设定的标准值比较，当发生过流时，经比较电路输出电信号控制大功率器件截止，切断负载电流，这种过流保护方式应用十分广泛，但其存在弊端：首先是该取样电阻上的压降是在发生过流后的电流取样，是对功率管过流电流的间接取样，再加上比较电路动作，以及为了使电路即有过流保护功能又防止误动作、也为了增强抗干扰性，往往在取样信号回路中接有滤波电路，从而导致取样信号进一步滞后于功率管过流电流陡升的变化率，这样的电路不仅仅很复杂，而且其实际应用效果也不理想，经常发生烧毁功率管现象；而且由于存在大电流取样电阻，不仅占用较大电路面积、增加成本，而且该电阻发热较多、导致电路温度升高、增加故障率。有些过流保护电路，一旦过流保护动作后，不具备自动复位功能，需要断电后才能复位，给电路的自动控制带来不便。另一些过流保护电路不具备自复位或过流保护后的自导通功能，需要外加复位脉冲来进行复位，这需要中央处理芯片定时输出复位脉冲进行触发复位来完成，使电路较为复杂、对于一些大功率器件场合，DSP处理芯片的抗电磁干扰性、抗电压波动、温度稳定性十分有限；或者需要另行设置振荡电路来进行过流保护后的复位，这些无疑都是较为复杂的电路，元件数目较多、电路面积增大、可靠性降低、成本提高。因此，非常需要电路设计较为简单、过流保护动作及时、具有高可靠性的功率控制电路，构成各种工业控制、民用、汽车电子控制、航空、水运、医疗等多领域所需的具有更加安全灵敏的过流保护功能的电驱动电路，以克服上述缺陷，使保护电路更为安全可靠。
技术实现思路
本技术的目的，是设计一种过流检测灵敏、过流保护动作迅速、电路较为简单、成本较低、且不需要在干路中串联取样电阻元件、能够在过流保护后自导通的过流保护电路。本技术的设计思路是：直接检测功率管饱和压降，当发生过流时通过电路正反馈迅速使功率管截止，从而使其受到保护，经过延时后，电路自恢复为功率管导通(即“自导通”)的正常状态，如果过流消失，则继续使功率管正常导通，如果仍然过流，则使功率管截止，因为电路需要简单化，因此需要尽量少用电子元件，采用仅仅四个包含晶体放大元件的电子单元，构成了该精简设计；不仅节省元件和节省空间，而且创造性地设计出利用少数元件通过之间信号交互反馈、相互制约过程实现各个晶体元件之间的信号反馈、状态转换，使功率控制、过流检测、反馈电路、过流保护、延迟自复位相互融合、自成系统，无需单独设置取样电阻及单独的过流保护电路，而且还是直接采样功率管饱和压降的方法，这样以简单电路实现了复杂电路才能完成的功能，并且其系统性、响应性、可靠性、成本优势均明显优于复杂电路，大大提高了控制电路的安全可靠性。本技术所采用的技术方案是：依据本技术的第一方面，提供了第一种四晶体模块互馈式自导通型过流保护驱动电路，其特殊之处在于包括：第一、二、三、四晶体模块、反馈模块和延时模块，其中，所述第一、二、三晶体模块各具有输入端、输出端和公共端，所述第一晶体模块还具有电源端，所述第四晶体模块具有输入端、第二端和第三端，所述反馈模块包括输入端和输出端，所述延时模块包括输入端和输出端，延时模块内采用RC延时电路；所述第一晶体模块的输出端和所述第二晶体模块输入端连接，所述第一晶体模块的公共端接地(即电源负极)，所述第一晶体模块的电源端连接电源正极，所述第二晶体模块的公共端接地，所述第二晶体模块的输出端与所述第四晶体模块的第三端、所述第三晶体模块的输入端同时连接，所述第三晶体模块的公共端与电源正极连接，所述第三晶体模块的输出端与所述延时模块的输入端连接，所述延时模块的输出端与所述第四晶体模块的输入端连接，所述第四晶体模块的第二端与所述反馈模块的输入端连接，所述反馈模块的输出端与所述第一晶体模块的输入端连接；所述第一、二、三晶体模块均为包括半导体放大元件的电路单元，所述第四晶体模块为包括半导体放大元件的电路单元或为双二极管(所述双二极管的公共阳极作为所述第四晶体模块是输入端，另两端分别为第二端和第三端)；所述第一晶体模块的输入端(IN)输入控制信号时，在所述第二晶体模块输出端(OUT)获得输出控制信号，用于控制外部负载；在所述第二晶体模块导通时，当发生第二晶体模块过流，通过所述第四晶体模块和所述反馈模块使所述第一晶体模块导通从而使所述第二晶体模块截止并自锁于该状态用于保护所述第二晶体模块，再经过延时模块延时后，通过所述第四晶体模块、反馈模块使所述第一晶体模块截止进而使所述第二晶体模块导通，使所述第一、二、三、四晶体模块、反馈模块和延时模块构成互馈式自导通型过流保护驱动电路。优选地，本技术还提供了属于第一种四晶体模块互馈式自导通型过流保护驱动电路的电路结构，其特殊之处在于包括：第一晶体模块1、第二晶体模块2、第三晶体模块3、第四晶体模块4、延时模块5和反馈模块6，其中，所述第一晶体模块1包括三极管Q1和电阻R1，所述三极管Q1基极作为所述第一晶体模块输入端，所述三极管Q1的发射极作为所述第一晶体模块的公共端接地E，所述三极管Q1的集电极和电阻R1一端连接作为所述第一晶体模块输出端，电阻R1另一端作为电源端连接电源正极B+；所述第二晶体模块2包括场效应功率管Q2，功率管Q2源极作为公共端接地、栅极作为输入端和三极管Q1的集电极连接，漏极作为整个电路的控制端(即输出端)，用于控制外部负载；所述第三晶体模块3包括三极管Q3和电阻R3，所述三极管Q3的发射极作为所述第三晶体模块的公共端连接电源正极B+，所述三极管Q3的基极通过电阻R3和场效应功率管Q2的漏极连接作为所述第三晶体模块3输入端，所述三极管Q3的集电极作为第三晶体模块的输出端；所述第四晶体模块4包括三极管Q4，其基极为输入端，所述三极管Q4的发射极作为第二端与所述反馈模块6连接，所述三极管Q4集电极作为第三端与所述场效应功率管Q2漏极连接，所述反馈模块6包括电阻R6，电阻R6一端作为输入端与所述三极管Q4的发射极连接，所述电阻R6另一端作为输出端与所述三极管Q1基极连接；所述延时模块5包括电容C1和电阻R5，所述电容C1一端接地，电容C1另一端和电阻R5连接作为所述延时模块输入端和所述三极管Q3集电极连接，所述电阻R5另一端作为所述延时模块输出端和所述三极管Q4基极连接；所述第一晶体模块的输入端(IN)输入控制信号时，在所述第二晶体模块输出端(OUT)获得输出控制信号，用于控制外部负载；在所述第二晶体模块导通时，当发生第二晶体模块过流，通过所述第四晶体模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四晶体模块互馈式自导通型过流保护驱动电路，其特征在于包括：第一、二、三、四晶体模块、反馈模块和延时模块，其中，所述第一、二、三晶体模块各具有输入端、输出端和公共端，所述第一晶体模块还具有电源端，所述第四晶体模块具有输入端、第二端和第三端，所述反馈模块包括输入端和输出端，所述延时模块包括输入端和输出端，延时模块内采用RC延时电路；所述第一晶体模块的输出端和所述第二晶体模块输入端连接，所述第一晶体模块的公共端接地，所述第一晶体模块的电源端连接电源正极，所述第二晶体模块的公共端接地，所述第二晶体模块的输出端与所述第四晶体模块的第三端、所述第三晶体模块的输入端同时连接，所述第三晶体模块的公共端与电源正极连接，所述第三晶体模块的输出端与所述延时模块的输入端连接，所述延时模块的输出端与所述第四晶体模块的输入端连接，所述第四晶体模块的第二端与所述反馈模块的输入端连接，所述反馈模块的输出端与所述第一晶体模块的输入端连接；所述第一、二、三晶体模块均为包括半导体放大元件的电路单元，所述第四晶体模块为包括半导体放大元件的电路单元或为双二极管且所述双二极管的公共阳极作为所述第四晶体模块是输入端、所述双二极管的两个阴极分别为第二端和第三端；所述第一晶体模块的输入端(IN)输入控制信号时，在所述第二晶体模块输出端(OUT)获得输出控制信号，用于控制外部负载；在所述第二晶体模块导通时，当发生第二晶体模块过流，通过所述第四晶体模块和所述反馈模块使所述第一晶体模块导通从而使所述第二晶体模块截止并自锁于该状态，用于保护所述第二晶体模块，再经过延时模块延时后，通过所述第四晶体模块、反馈模块使所述第一晶体模块截止进而使所述第二晶体模块导通，使所述第一、二、三、四晶体模块、反馈模块和延时模块构成互馈式自导通型过流保护驱动电路。...

【技术特征摘要】
1.一种四晶体模块互馈式自导通型过流保护驱动电路，其特征在于包括：第一、二、三、四晶体模块、反馈模块和延时模块，其中，所述第一、二、三晶体模块各具有输入端、输出端和公共端，所述第一晶体模块还具有电源端，所述第四晶体模块具有输入端、第二端和第三端，所述反馈模块包括输入端和输出端，所述延时模块包括输入端和输出端，延时模块内采用RC延时电路；所述第一晶体模块的输出端和所述第二晶体模块输入端连接，所述第一晶体模块的公共端接地，所述第一晶体模块的电源端连接电源正极，所述第二晶体模块的公共端接地，所述第二晶体模块的输出端与所述第四晶体模块的第三端、所述第三晶体模块的输入端同时连接，所述第三晶体模块的公共端与电源正极连接，所述第三晶体模块的输出端与所述延时模块的输入端连接，所述延时模块的输出端与所述第四晶体模块的输入端连接，所述第四晶体模块的第二端与所述反馈模块的输入端连接，所述反馈模块的输出端与所述第一晶体模块的输入端连接；所述第一、二、三晶体模块均为包括半导体放大元件的电路单元，所述第四晶体模块为包括半导体放大元件的电路单元或为双二极管且所述双二极管的公共阳极作为所述第四晶体模块是输入端、所述双二极管的两个阴极分别为第二端和第三端；所述第一晶体模块的输入端(IN)输入控制信号时，在所述第二晶体模块输出端(OUT)获得输出控制信号，用于控制外部负载；在所述第二晶体模块导通时，当发生第二晶体模块过流，通过所述第四晶体模块和所述反馈模块使所述第一晶体模块导通从而使所述第二晶体模块截止并自锁于该状态，用于保护所述第二晶体模块，再经过延时模块延时后，通过所述第四晶体模块、反馈模块使所述第一晶体模块截止进而使所述第二晶体模块导通，使所述第一、二、三、四晶体模块、反馈模块和延时模块构成互馈式自导通型过流保护驱动电路。2.如权利要求1所述的四晶体模块互馈式自导通型过流保护驱动电路，其特征在于包括：第一晶体模块1、第二晶体模块2、第三晶体模块3、第四晶体模块4、延时模块5和反馈模块6，其中，所述第一晶体模块1包括三极管Q1和电阻R1，所述三极管Q1基极作为所述第一晶体模块输入端，所述三极管Q1的发射极作为所述第一晶体模块的公共端接地，所述三极管Q1的集电极和电阻R1一端连接作为所述第一晶体模块输出端，电阻R1另一端作为电源端连接电源正极B+；所述第二晶体模块2包括场效应功率管Q2，功率管Q2源极作为公共端接地、栅极作为输入端和三极管Q1的集电极连接，漏极作为整个电路的控制端(即输出端)，用于控制外部负载；所述第三晶体模块3包括三极管Q3和电阻R3，所述三极管Q3的发射极作为所述第三晶体模块的公共端连接电源正极B+，所述三极管Q3的基极通过电阻R3和场效应功率管Q2的漏极连接作为所述第三晶体模块3输入端，所述三极管Q3的集电极作为第三晶体模块的输出端；所述第四晶体模块4包括三极管Q4，其基极为输入端，所述三极管Q4的发射极作为第二端与所述反馈模块6连接，所述三极管Q4集电极作为第三端与所述场效应功率管Q2漏极连接，所述反馈模块6包括电阻R6，电阻R6一端作为输入端与所述三极管Q4的发射极连接，所述电阻R6另一端作为输出端与所述三极管Q1基极连接；所述延时模块5包括电容C1和电阻R5，所述电容C1一端接地，电容C1另一端和电阻R5连接作为所述延时模块输入端和所述三极管Q3集电极连接，所述电阻R5另一端作为所述延时模块输出端和所述三极管Q4基极连接；所述第一晶体模块的输入端(IN)输入控制信号时，在所述第二晶体模块输出端(OUT)获得输出控制信号，用于控制外部负载；在所述第二晶体模块导通时，当发生第二晶体模块过流，通过所述第四晶体模块和所述反馈模块使所述第一晶体模块导通从而使所述第二晶体模块截止并自锁于该状态用于保护所述第二晶体模块，再经过延时模块延时后，通过所述第四晶体模块使所述第一晶体模块截止进而使所述第二晶体模块导通，使所述第一、二、三、四晶体模块、反馈模块和延时模块构成互馈式自导通型过流保护驱动电路。3.一种四晶体模块互馈式自导通型过流保护驱动电路，其特征在于包括：第一、二、三、四晶体模块、反馈模块和延时模块，其中，所述第一、二、三晶体模块各具有输入端、输出端和公共端，所述第一晶体模块还具有电源端，所述第四晶体模块具有输入端、第二端和第三端，所述反馈模块包括输入端和输出端，所述延时模块包括输入端和输出端，延时模块内采用RC延时电路；所述第一晶体模块的输出端和所述第二晶体模块输入端连接，所述第一晶体模块的公共端与所述第四晶体模块的第三端连接，所述第一晶体模块的电源端连接电源正极，所述第二晶体模块的公共端接地，所述第二晶体模块的输出端与所述第三晶体模块的输入端连接，所述第三晶体模块的公共端与电源正极连接，所述第三晶体模块的输出端与所述延时模块的输入端连接，所述延时模块的输出端与所述第四晶体模块的输入端连接，所述第四晶体模块的第二端接地，所述反馈模块的输入端和所述第二晶体模块的输出端连接，所述反馈模块的输出端与所述第一晶体模块的输入端连接；所述第一、二、三、四晶体模块均为包括半导体放大元件的电路单元；所述第一晶体模块的输入端(IN)输入控制信号时，在所述第二晶体模块输出端(OUT)获得输出控制信号，用于控制外部负载；在所述第二晶体模块导通时，当发生第二晶体模块过流，通过所述第四晶体模块和所述反馈模块使所述第一晶体模块导通从而使所述第二晶体模块截止并自锁于该状态用于保护所述第二晶体模块，再经过延时模块延时后，通过所述第四晶体模块使所述第一晶体模块截止进而使所述第二晶体模块导通，使所述第一、二、三、四晶体模块、反馈模块和延时模块构成互馈式自导通型过流保护驱动电路。4.如权利要求3所述的四晶体模块互馈式自导通型过流保护驱动电路，其特征在于包括：第一晶体模块11、第二晶体模块12、第三晶体模块13、第四晶体模块14、延时模块15和反馈模块16，其中，所述第一晶体模块11包括三极管Q11和电阻R11，所述三极管Q11基极作为第一晶体模块输入端，所述三极管Q11的发射极作为所述第一晶体模块的公共端与所述第四晶体模块第三端连接，所述三极管Q11的集电极和电阻R11一端连接作为所述第一晶体模块输出端，所述电阻R11另一端作为电源端连接电源正极B+；所述第二晶体模块12包括场效应功率管Q12，其源极作为公共端接地、栅极作为输入端和三极管Q11的集电极连接，漏极作为整个电路的控制端(即输出端)，用于控制外部负载；所述第三晶体模块13包括三极管Q13和电阻R13，所述三极管Q13的发射极作为第三晶体模块的公共端连接电源正极B+，所述三极管Q13的基极通过电阻R13和场效应功率管Q12的漏极连接作为所述第三晶体模块13输入端，所述三极管Q13的集电极作为所述第三晶体模块的输出端；所述第四晶体模块14包括三极管Q14，三极管Q14基极为输入端，所述三极管Q14的发射极作为第二端接地，其集电极作为第三端与所述三极管Q11发射极连接，所述反馈模块16包括电阻R16，其一端作为输入端与功率管Q12的漏极连接，所述电阻R16另一端作为输出端与所述三极管Q11基极连接；所述延时模块15包括电容C11和电阻R15，所述电容C11一端接地，其另一端和电阻R15连接作为延时模块输入端和三极管Q13集电极连接，所述电阻R15另一端作为所述延时模块输出端和所述三极管Q14基极连接；所述第一晶体模块的输入端(IN)输入控制信号时，在所述第二晶体模块输出端(OUT)获得输出控制信号，用于控制外部负载；在所述第二晶体模块导通时，当发生所述第二晶体模块过流，通过所述第四晶体模块和所述反馈模块使所述第一晶体模块导通从而使所述第二晶体模块截止并自锁于该状态用于保护所述第二晶体模块，再经过所述延时模块延时后，通过所述第四晶体模块使所述第一晶体模块截止进而使所述第二晶体模块导通，使所述第一、二、三、四晶体模块、反馈模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明，
申请(专利权)人：佛山中锦微电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44