[发明专利]具有保护功能的晶体管电路

说明书

技术领域

本发明系关于一种具有保护功能的控制装置，尤指使用同一制程及封装的一种具有保护功能的控制装置。

背景技术

一般的金氧半晶体管皆有其安全工作区域(SOA，Safe Operating Area)，而安全工作区域多半由金氧半晶体管所能承受最大的电流、最大功率、最大电压亦或是最大温度来决定。若金氧半晶体管于应用时或电路设计不当，使得金氧半晶体管操作在安全工作区域以外，将可能使金氧半晶体管的可靠度下降，甚至造成毁损。针对此问题，习知的电路将金氧半晶体管外接一保护电路。外接保护电路检测金氧半晶体管的状态(如流经金氧半晶体管的电流)，并判断检测后所得到的结果(如电流信号)作处理，以据此控制金氧半晶体管操作在安全工作区域之内。

然而，并非所有金氧半晶体管的控制器均会检测金氧半晶体管的状态而对金氧半晶体管进行保护。无金氧半晶体管保护功能的控制器，金氧半晶体管无法确保操作在安全工作区域之内。另外，金氧半晶体管及具金氧半晶体管保护功能的控制器若为不同的封装体，亦会增加有噪声干扰及电路延迟的问题。同时，保护电路在检测金氧半晶体管的温度是否超过其安全工作区域也会因为不同的封装结构而有误差。

发明内容

鉴于现有技术中的问题，本发明将金氧半晶体管及保护电路在同一封装下制作，使得本发明电路的半导体元件的电气特性一致以确保本发明电路操作在安全工作区域内。又由于电路在同一封装下制作，亦可达到降低电路成本及提高芯片良率的优点。

为达上述目的，本发明提供了一种具有保护功能的晶体管电路。该晶体管电路具有一第一端、一第二端及一控制端。其中，晶体管电路包含一晶体管、一电压检测单元及一保护单元，并封装于一封装结构内。晶体管具有一漏极端、一源极端及一栅极端。漏极端耦接第一端，源极端耦接第二端，栅极端则耦接该控制端。而电压检测单元检测晶体管的跨压并产生一过压保护信号。保护单元耦接于控制端，以根据过压保护信号控制晶体管的状态。其中，保护单元于过压保护信号为代表晶体管的跨压大于一预定电压时，降低控制端及第二端的电位差，使得晶体管的跨压减小或为零。

为达上述目的，本发明又提供了一种具有保护功能的晶体管电路。晶体管电路具有一第一端、一第二端及一控制端，晶体管电路包含一晶体管、一电流检测单元及一保护单元，并封装于一封装结构内。晶体管具有一漏极端、一源极端及一栅极端。漏极端耦接第一端，源极端耦接第二端，栅极端耦接控制端。电流检测单元检测流经晶体管的电流并产生一过流保护信号。保护单元耦接于控制端，以根据过流保护信号控制晶体管的状态。其中，保护单元于过流保护信号为代表流经晶体管的电流大于一预定电流时，降低控制端及第二端的电位差，使得流经晶体管的电流减小或为零。

以上的概述与接下来的详细说明皆为示范性质，是为了进一步说明本发明的申请专利范围。而有关本发明的其他目的与优点，将在后续的说明与图示加以阐述。

附图说明

图1为根据本发明之具有保护功能的晶体管电路的电路方块图。

图2为根据本发明的第一较佳实施例的具有保护功能的晶体管电路的电路示意图。

图3为根据本发明的第二较佳实施例的具有保护功能的晶体管电路的电路示意图。

图4为根据本发明的第三较佳实施例的具有保护功能的晶体管电路的电路示意图。

图5为根据图4的一电流检测单元的电路示意图。

图6为根据本发明的第四较佳实施例的具有保护功能的晶体管电路应用于发光二极管驱动电路。

图7为根据图4的具有保护功能的晶体管电路应用于发光二极管驱动电路。

图8为根据本发明的第五较佳实施例的具有保护功能的晶体管电路应用于发光二极管驱动电路。

图9为根据本发明的第六较佳实施例的具有保护功能的晶体管电路的电路示意图。

主要元件符号说明：

本发明：

晶体管电路30

第一端a

第二端b

控制端c

晶体管32

电压检测单元34

电流检测单元36

温度检测单元38

保护单元100、200、300、400、500

过压保护信号Ve

过流保护信号Ie

过温保护信号Te

保护端PROT

分压单元34a

比较单元35a

电压判断信号Vd

第一参考电位Vr2、Vr3