[发明专利]一种热插拔保护电路及方法

说明书

本申请涉及的热插拔保护电路包括至少一个设置于供电端与负载端之间的场效应管，供电端与场效应管的漏极之间电性连接电流检测电路；电流检测电路电性连接栅极电压控制单元；场效应管的栅极经栅极驱动电路电性连接栅极电压控制单元是电压输出端；栅极驱动电路受控连接于栅极电压控制单元；电流检测电路采集供电电流，栅极电压控制单元判断供电电流是否超出设定电流阈值，如果未超出，栅极电压控制单元输出第一栅极电压，如果超出，栅极电压控制单元输出较第一栅极电压低的第二栅极电压；场效应管的源极电性连接接地的储能电容。本申请能的栅极电压控制单元在大电流时提供小的栅极驱动电压，减小漏极电流使得场效应管始终维持在SOA区域内。

技术领域

本申请涉及热插拔保护电路领域，尤其涉及一种热插拔保护电路。

背景技术

在许多热插拔保护电路结构中，通常采用热插拔保护控制器连接外部MOSFET，外部MOSFET设置于输入端与负载之间，由热插拔保护控制器控制MOSFET的导通和截至并利用MOSFET自身的耐用度来提供限制输入浪涌电流、限流以及电路断路等保护功能。

MOSFET的SOA(安全工作区)限定MOSFET的耐用度。MOSFET的SOA如图1所示，在漏源间电压一定时，漏极的电流越大，MOSFET允许的脉冲宽度就越小，如图1允许的电流脉冲从无穷大(DC)到1微秒。在MOSFET的源极短路引发大电流时，在漏源电压一定的情况下，电流大导致MOSFET的功耗变大，MOSFET容易工作在SOA区域外，而一旦MOSFET工作在SOA区域外容易发生MOSFET烧毁的情况。而且大电流容易导致的大功耗使MOSFET温度升高，随着MOSFET温度变高，整体SOA曲线会朝下移动，相同电流脉冲宽度的脉冲其允许的功耗更小，SOA的区域更小，使得MOSFET耐用度更低。而目前，采用MOSFET的热插拔保护电路应用在各种电器中，一旦MOSFET受损，容易造成更严重的电器故障。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，第一方面，本申请提供了一种热插拔保护电路，包括至少一个设置于供电端与负载端之间的场效应管，

供电端与场效应管的漏极之间电性连接电流检测电路，所述电流检测电路用于测量供电端的供电电流；所述电流检测电路电性连接栅极电压控制单元；

所述场效应管的栅极经栅极驱动电路电性连接所述栅极电压控制单元的电压输出端；所述栅极驱动电路受控连接于所述栅极电压控制单元；所述电流检测电路采集供电电流，所述栅极电压控制单元判断供电电流是否超出设定电流阈值，如果未超出设定电流阈值，所述栅极电压控制单元输出第一栅极电压，如果超出设定电流阈值，所述栅极电压控制单元输出较第一栅极电压低的第二栅极电压；所述栅极电压控制单元控制所述栅极驱动电路的导通断开；

所述场效应管的源极电性连接接地的储能电容。

更进一步地，所述供电端电性连接电压监测电路，所述电压监测电路用于监测供电端电压范围，所述电压监测电路电性连接所述栅极电压控制单元，所述栅极电压控制单元根据电压监测电路的信号来控制所述栅极驱动电路。

更进一步地，所述栅极电压控制单元确定供电端电压是否大于第一电压阈值且小于第二电压阈值，如果是，则所述栅极电压控制单元控制所述栅极驱动电路为所述场效应管的栅极提供所述第一栅极电压或者所述第二栅极电压；否则，所述栅极电压控制单元控制所述栅极驱动电路使所述场效应管关断。

更进一步地，所述场效应管处设置温度检测电路，所述温度检测电路用于测量所述场效应管的温度，所述温度检测电路电性连接所述栅极电压控制单元，所述栅极电压控制单元根据温度检测电路温度值输出第一栅极电压或第二栅极电压。

更进一步地，所述栅极电压控制单元判断所述温度检测电路检测的温度是否超出设定的温度阈值，如果超出设定温度阈值，所述栅极电压控制单元输出较第一栅极电压低的第三栅极电压，如果未超出设定的温度阈值，所述栅极电压控制单元输出所述第一栅极电压。