一種場效應管串聯柵極保護電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電子工程領域，具體涉及一種場效應管串聯柵極保護電路。
【背景技術】
[0002]場效應管作為開關使用時，源極與漏極斷開時，兩端的電壓會升高，在有些應用場合，源極漏極間電壓會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效應管，但是由此會產生一些問題，如功耗非線性的增加，場效應管發熱加劇，導通電壓增大，甚至沒有更高耐壓的場效應管供選用。面對這些問題只有將多只場效應管串聯使用以提高其關斷時的整體耐壓水平。
[0003]多只場效應管串聯后，在關斷時，柵極電壓有可能超過其最大允許值，會被擊穿。為了解決場效應管串聯關斷時，柵極電壓超壓的問題，有一些較為復雜的解決辦法，本發明將提供一種簡易的場效應管串聯關斷時柵極電壓超壓控制技術。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種場效應管串聯柵極保護電路，為了解決場效應管串聯后在關斷時，柵極電壓超限導致場效應管被擊穿問題。
[0005]為了達到上述目的，本發明的技術方案是:一種場效應管串聯柵極保護電路，包括由一個以上場效應管串聯而成的電路，所述場效應管的柵極上串聯一個二極管，二極管負極與場效應管柵極相連，二極管正極與電路統一提供的柵極控制信號輸入端相連，每個場效應管的漏極與源極間并接均壓電阻，每個場效應管的柵極與源極間并接泄壓電阻。
[0006]所述一個以上場效應管串聯而成的電路上除接地端場效應管柵極上不接二極管外，每個場效應管柵極上串聯一個二極管。
[0007]本發明的有益效果是:本發明通過包括由一個以上場效應管串聯而成的電路，所述場效應管的柵極上串聯一個二極管，二極管負極與場效應管柵極相連，二極管正極與電路統一提供的柵極控制信號輸入端相連，每個場效應管的漏極與源極間并接均壓電阻，每個場效應管的柵極與源極間并接泄壓電阻。所述一個以上場效應管串聯而成的電路上除接地端場效應管柵極上不接二極管外，每個場效應管柵極上串聯一個二極管。從而解決了場效應管串聯關斷時柵極電壓超限引起擊穿的問題，提高了場效應管耐高電壓范圍，在光伏、風能、電力電子等領域可以得到廣泛使用。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是本發明在三個場效應管串聯時的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0009] 實施例1
如圖1所示，一種場效應管串聯柵極保護電路，場效應管控制電壓Vin經過二極管D1l與場效應管Ql的柵極Gl串聯。
[0010]場效應管控制電壓Vin為高電平大于場效應管的Vth時，場效應管Q1、場效應管Q2導通，場效應管Ql的漏極Dl與Q2的S2源極之間的電壓Vl接近于零。
[0011]場效應管控制電壓Vin為零時，場效應管Ql、場效應管Q2關斷，場效應管Ql的漏極Dl與場效應管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，如果沒有接入二極管D1l，VSlGl有可能會超過場效應管Ql的柵極電壓限值，場效應管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，場效應管Ql柵極被保護。
[0012]場效應管控制電壓Vin為零時，由于電阻R3兩端電壓相等，VS2G2也為零，沒有被擊穿的可能，所以在場效應管Q2的柵極與控制電壓之間不用連接二極管。二極管D1l、在場效應管關斷時，保護了場效應管Q1、，由于場效應管Ql不會被擊穿，所以場效應管Q2也被保護。
[0013]實施例2
如圖2所示，場效應管控制電壓Vin分別經過二極管D1l、二極管D12串接在場效應管Ql的柵極Gl和場效應管Q2的柵極G2。
[0014]場效應管控制電壓Vin為高電平大于場效應管的Vth時，場效應管Q1、場效應管Q2、場效應管Q3導通，場效應管Ql的漏極Dl與源極SI之間的電壓、場效應管Q2的漏極D2與源極S2之間的電壓、場效應管Q3的漏極D3與源極S3之間的電壓均接近于零。
[0015]場效應管控制電壓Vin為零時，場效應管Ql、場效應管Q2、場效應管Q3關斷，場效應管Ql的漏極Dl與場效應管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，如果沒有接入二極管D1l、二極管D12，VSlGl有可能會超過場效應管Ql的柵極電壓限值，場效應管Ql將被擊穿，同樣，VS2G2有可能會超過場效應管Q2的柵極電壓限值，場效應管Q2將被擊穿。如果場效應管Q1、場效應管Q2被擊穿，場效應管Q3在Vl超過其VDS耐壓值時，也會被擊穿。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，場效應管Q1、場效應管Q2柵極被保護。Vin為零時，由于電阻R4兩端電壓相等，VS3G3也為零，所以在場效應管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在場效應管關斷時，保護了場效應管Ql、場效應管Q2，由于場效應管Ql、場效應管Q2不會被擊穿，所以Q3也被保護。
【主權項】
1.一種場效應管串聯柵極保護電路，其特征在于:包括由一個以上場效應管串聯而成的電路，所述場效應管的柵極上串聯一個二極管，二極管負極與場效應管柵極相連，二極管正極與電路統一提供的柵極控制信號輸入端相連，每個場效應管的漏極與源極間并接均壓電阻，每個場效應管的柵極與源極間并接泄壓電阻。2.根據權利要求1所述一種場效應管串聯柵極保護電路，其特征在于:所述一個以上場效應管串聯而成的電路上除接地端場效應管柵極上不接二極管外，每個場效應管柵極上串聯一個二極管。
【專利摘要】本發明公開了一種場效應管串聯柵極保護電路，包括由一個以上場效應管串聯而成的電路，所述場效應管的柵極上串聯一個二極管，二極管負極與場效應管柵極相連，二極管正極與電路統一提供的柵極控制信號輸入端相連，每個場效應管的漏極與源極間并接均壓電阻，每個場效應管的柵極與源極間并接泄壓電阻。所述一個以上場效應管串聯而成的電路上除接地端場效應管柵極上不接二極管外，每個場效應管柵極上串聯一個二極管。從而解決了場效應管串聯關斷時柵極電壓超限引起擊穿的問題，提高了場效應管耐高電壓范圍，在光伏、風能、電力電子等領域可以得到廣泛使用。
【IPC分類】H02M1/32, H03K17/08
【公開號】CN105006958
【申請號】CN201510425678
【發明人】張宗威, 張夏, 張朝宮
【申請人】紹興合田新能源有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年7月20日