负压偏置保护电路和系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种负压偏置保护电路及系统。负压偏置保护电路包括：开关模块，开关模块的控制端接地，开关模块的第一端与所述负压偏置保护电路的负压输入端电连接，开关模块用于根据所述负压输入端输入的电压将其第一端与第二端导通或关断；阻性元件和开关晶体管，阻性元件连接于所述开关模块的第二端和所述开关晶体管的第一极之间，开关晶体管的第一极输入电源电压，所述开关晶体管的第二极用于向待保护MOS管的漏极输出漏极电压；偏置电压控制模块，连接所述开关模块的第二端和所述开关晶体管的栅极之间，用于根据所述开关模块第二端的电位向所述开关晶体管的控制极输出偏置电压。本实用新型专利技术实施例能够实现对待保护MOS管上电及关电的保护。MOS管上电及关电的保护。MOS管上电及关电的保护。

【技术实现步骤摘要】
负压偏置保护电路和系统


[0001]本技术实施例涉及电路技术，尤其涉及一种负压偏置保护电路和系统。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的发展，半导体器件，如MOS管等在现代电子技术中的应用越来越广泛。
[0003]随着电动汽车、可再生能源和5G等领域的创新步伐不断加快，半导体应用端厂商越来越多地寻找更新更快更优异的解决方案，并对技术提出了更多的要求，以满足消费者和行业的需求。例如碳化硅和氮化镓半导体是满足这些需求的优选方案，其本身也在不断改进创新，但在电路应用方面的技术要求也越来越高。如耗尽型半导体器件在正常工作以及截至状态时均要求栅极为负压偏置，若无此负压偏置，则该器件可能因过度开启而热烧毁；耗尽型器件在应用过程中需要有加电或关电的时序要求；如加电或者关电时不能够先加漏极电压或者先撤掉漏极电压。现有技术对耗尽型半导体器件上电或关电时不能进行有效保护，限制了其在继电器、放大器、逆变器、电源等领域的应用范围。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种负压偏置保护电路和系统，以实现对耗尽型半导体器件上电及关电的保护，从而扩大现有半导体器件的应用范围，满足日益增长的技术需求。
[0005]第一方面，本技术实施例提供了一种负压偏置保护电路，包括：开关模块，所述开关模块的控制端接地，所述开关模块的第一端与所述负压偏置保护电路的负压输入端电连接，所述开关模块用于根据所述负压输入端输入的电压将其第一端与第二端导通或关断；阻性元件和开关晶体管，所述阻性元件连接于所述开关模块的第二端和所述开关晶体管的第一极之间，所述开关晶体管的第一极输入电源电压，所述开关晶体管的第二极用于向待保护MOS管的漏极输出漏极电压；偏置电压控制模块，连接所述开关模块的第二端和所述开关晶体管的控制极之间，用于根据所述开关模块第二端的电位向所述开关晶体管的控制极输出偏置电压。
[0006]可选地，所述开关模块包括：第一三极管，所述第一三极管的第一极作为所述开关模块的第一端，所述第一三极管的第二极作为所述开关模块的第二端，所述第一三极管的控制极作为所述开关模块的控制端；所述阻性元件包括第一电阻。
[0007]可选地，偏置电压控制模块包括：非门和第二三极管，所述非门的输入端与所述开关模块的第二端电连接，所述非门的输出端与所述第二三极管的控制极电连接，所述第二三极管的第一极接入参考信号，所述第二三极管的第二极与所述开关晶体管的控制极电连接。
[0008]可选地，所述偏置电压控制模块还包括：第二电阻，所述非门的输出端通过所述第二电阻与所述第二三极管的控制极电连接。
[0009]可选地，所述偏置电压控制模块还包括第一电容，所述第一电容的第一端与所述
非门的输出端电连接，所述第一电容的第二端接地。
[0010]可选地，还包括：第三电阻，所述开关模块的第二端通过所述第三电阻与所述负压输入端电连接。
[0011]可选地，还包括：第二电容，所述第二电容的第一端与所述负压输入端电连接，所述第二电容的第二端接地。
[0012]可选地，还包括：第四电阻，所述开关模块的控制端通过所述第四电阻接地。
[0013]可选地，还包括：第五电阻和第六电阻，所述偏置电压控制模块的第一端通过所述第五电阻与所述开关晶体管的控制极电连接，所述第六电阻的第一端与所述开关晶体管的控制极电连接，所述第六电阻的第二端与所述开关晶体管的第一极电连接。
[0014]第二方面，本技术实施例还提供了一种负压偏置保护系统，包括第一方面所述的负压偏置保护电路和待保护MOS管；所述负压偏置保护电路的负压输入端与所述待保护MOS管的栅极电连接，所述开关晶体管的第二极与所述待保护MOS管的漏极电连接。
[0015]本实施例的技术方案，采用的负压偏置保护电路包括：开关模块，开关模块的控制端接地，开关模块的第一端与负压偏置保护电路的负压输入端电连接，开关模块用于根据负压输入端输入的电压将其第一端与第二端导通或关断；阻性元件和MOS管，阻性元件连接于开关模块的第二端和开关晶体管的第一极之间，开关晶体管的第一极输入电源电压，开关晶体管的第二极用于向待保护MOS管的漏极输出漏极电压；偏置电压控制模块，连接开关模块的第二端和开关晶体管的控制极之间，用于根据开关模块第二端的电位向开关晶体管的控制极输出偏置电压。当电源先待保护MOS管的漏极输出电压时，负压偏置保护电路的开关晶体管关断，待保护MOS管的漏极无法接收到该电压；而当待保护MOS管的栅极电压先撤掉时，负压偏置保护电路的开关晶体管也会及时关断，从而及时撤掉待保护MOS管漏极的电压，从而实现待保护MOS管栅极与漏极上电压的自举保护。
附图说明
[0016]图1为本技术实施例提供的一种负压偏置保护电路的电路结构示意图；
[0017]图2为本技术实施例提供的又一种负压偏置保护电路的电路结构示意图；
[0018]图3为本技术实施例提供的一种负压偏置保护系统的电路结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。
[0020]图1为本技术实施例提供的一种负压偏置保护电路的电路结构示意图，参考图1，负压偏置保护电路包括：开关模块101，开关模块101的控制端接地，开关模块101的第一端与负压偏置保护电路的负压输入端SIN电连接，开关模块101用于根据负压输入端SIN输入的电压将其第一端与第二端导通或关断；阻性元件和开关晶体管，阻性元件连接于开关模块101的第二端和开关晶体管的第一极之间，开关晶体管的第一极输入电源电压，开关晶体管的第二极用于向待保护MOS管的漏极输出漏极电压；偏置电压控制模块102，偏置电压控制模块102用于根据开关模块101第二端的电位向开关晶体管的控制极输出偏置电压。
[0021]具体地，待保护MOS管可为耗尽型器件，其上电时不能够先加漏极电压再加栅极电压，待保护MOS管的栅极与漏极的电压均可由电源提供，电源直接向待保护MOS管的栅极提供电压，但电源需通过负压偏置保护电路向待保护MOS管的漏极提供电压；负压偏置保护电路的负压输入端SIN用于与待保护MOS管的栅极电连接，以获取待保护MOS管栅极的电压，开关晶体管例如可以是MOS管Q1，MOS管Q1的源极作为开关晶体管的第一极，MOS管Q1的漏极作为开关晶体管的第二极，MOS管Q1的栅极作为开关晶体管的控制极，而MOS管Q1源极输入的电源电压则为电源向待保护MOS管漏极提供的电压，MOS管Q1可通过负压偏置保护电路的输出端OUT与待保护MOS管的漏极电连接。在本实施例中，待保护MOS管栅极电压可为-5V，而漏极电压可为48V，也即在正常工作状态下，负压输入端SIN输入-5V电压，电源电压可由负压偏置保护电路的漏压输入端LIN输入，也即MOS管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负压偏置保护电路，其特征在于，包括：开关模块，所述开关模块的控制端接地，所述开关模块的第一端与所述负压偏置保护电路的负压输入端电连接，所述开关模块用于根据所述负压输入端输入的电压将其第一端与第二端导通或关断；阻性元件和开关晶体管，所述阻性元件连接于所述开关模块的第二端和所述开关晶体管的第一极之间，所述开关晶体管的第一极输入电源电压，所述开关晶体管的第二极用于向待保护MOS管的漏极输出漏极电压；偏置电压控制模块，连接所述开关模块的第二端和所述开关晶体管的控制极之间，用于根据所述开关模块第二端的电位向所述开关晶体管的控制极输出偏置电压。2.根据权利要求1所述的负压偏置保护电路，其特征在于，所述开关模块包括：第一三极管，所述第一三极管的第一极作为所述开关模块的第一端，所述第一三极管的第二极作为所述开关模块的第二端，所述第一三极管的控制极作为所述开关模块的控制端；所述阻性元件包括第一电阻。3.根据权利要求1所述的负压偏置保护电路，其特征在于，偏置电压控制模块包括：非门和第二三极管，所述非门的输入端与所述开关模块的第二端电连接，所述非门的输出端与所述第二三极管的控制极电连接，所述第二三极管的第一极接入参考信号，所述第二三极管的第二极与所述开关晶体管的栅极电连接。4.根据权利要求3所述的负压偏置保护电路，其特征在于，所述偏置电压控...

【专利技术属性】
技术研发人员：万亮，徐长久，
申请(专利权)人：苏州能讯高能半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：