[发明专利]一种基于电压比较器的降栅压电路

权利要求书

1.一种基于电压比较器的降栅压电路，包括分压电阻R1、降栅压速度调节电路、第一级降栅压单元、第二级降栅压单元、第三级降栅压单元；所述分压电阻R1的输出端与降栅压速度调节电路的输入端相连；所述第一级降栅压单元的一个输出端与分压电阻R1的输出端和降栅压速度调节电路的输入端相连，延时信号的输出端与第二级降栅压单元的同相输入端相连；所述第二级降栅压单元的一个输出端与分压电阻R1的输出端和降栅压速度调节电路的输入端相连，延时信号的输出端与第三级降栅压单元的同相输入端相连；所述第三级降栅压单元的输出端与分压电阻R1的输出端和降栅压速度调节电路的输入端相连；其中，

所述的分压电阻R1分别与第一级降栅压单元、第二级降栅压单元、第三级降栅压单元中的电阻R4、电阻R3、电阻R2构成型分压电路，用于产生保护受保护功率管栅极的驱动电压；

所述的降栅压速度调节电路，用于调节受保护功率管导通的上升时间T_r和关断的下降时间T_f；

第一级降栅压单元，用于产生第一级预保护电压和第二级延时启动电压，第一级预保护电压用于使受保护功率管的栅极电压降到第一级预保护所需的电压；第二级延时启动电压用于驱动第二级降栅压单元启动的电压。

第二级降栅压单元，用于产生第二级保护电压和第三级延时启动电压，第二级保护电压用于使受保护功率管的栅极电压降到开启门限所需的电压；第三级延时启动电压用于驱动第三级降栅压单元启动的电压。

第三级降栅压单元，用于产生使受保护功率管的栅极电压缓慢降到0V所需的第三级保护关断电压。

2.根据权利要求1所述的一种基于电压比较器的降栅压电路，其特征在于，所述的分压电阻R1与电阻R2、电阻R3、电阻R4的取值原则是分压电阻R1分别与电阻R2、电阻R3、电阻R4构成的型电路，电阻R2、电阻R3、电阻R4上分到的电压分别为第三级保护关断电压、第二级保护电压、第一级预保护电压所需的电压，而且分压电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4上的功耗不能超过其额定功耗。

3.根据权利要求1所述的一种基于电压比较器的降栅压电路，其特征在于，所述的降栅压速度调节电路中电阻R5的一端与分压电阻R1的输出端相连，另一端与电容C1的一端相连，电容C1的另一端与GND相连；电阻R5、电容C1的取值原则是电阻R5、电容C1构成的降栅压速度调节电路的调节时间为：

其中，t是受保护功率管导通的上升时间和关断的下降时间，U是对电容C充电的电压，U_C是充电时电容C两端达到的电压，电容C是电路中的延时电容C1，电阻R是电路中的延时电阻R5，电阻R5的取值要尽量小。

4.根据权利要求1所述的一种基于电压比较器的降栅压电路，其特征在于，所述的第一级降栅压单元中电压比较器U1A的正电源端与VCC相连，负电源端与GND相连，反相输入端与基准电压相连，同相输入端与过流信号相连，输出端分别与电阻R6、电阻R7的一端相连，电阻R6的另一端与三极管Q3的基极相连，三极管Q3的发射极与GND相连，集电极与二极管D3的阴极相连，二极管D3的阳极与电阻R4的一端相连；第二级降栅压单元中电压比较器U1B的反相输入端与基准电压相连，同相输入端分别与电阻R7、电容C2的一端相连，C2的另一端与GND相连，电压比较器U1B的输出端分别与电阻R8、电阻R9的一端相连，电阻R8的另一端与三极管Q2的基极相连，三极管Q2的发射极与GND相连，集电极与二极管D2的阴极相连，二极管D2的阳极与电阻R3的一端相连；第三级降栅压单元中电压比较器U1C的反相输入端与基准电压相连，同相输入端分别与电阻R9、电容C3的一端相连，C3的另一端与GND相连，电压比较器U1C的输出端与电阻R10的一端相连，电阻R10的另一端与三极管Q1的基极相连，三极管Q1的发射极与GND相连，集电极与二极管D1的阴极相连，二极管D1的阳极与电阻R2的一端相连。

5.根据权利要求1所述的一种基于电压比较器的降栅压电路，其特征在于，所述的第一级预保护电压的范围为8±0.5V，第二级延时启动电压的范围为7.5V～15V，第二级保护电压的范围为5±0.1V，第三级延时启动电压的范围为7.5V～15V，第三级保护关断电压的范围为0.7±0.05V。