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一种保护装置。该装置具有第一MOSFET(Q 10)，第二MOSFET(Q 11)和第三JFET(Q 12)，它们的导电通路与位于MOSFET(Q 10，Q 11)之间的JFET(Q 12)串联。第一MOSFET(Q 10)的源极连接到第二MOSFET(Q 11)的栅极，而第二MOSFET(Q 11)的源极连接到第一MOSFET(Q 10)的栅极。MOSFET(Q 10，Q 11)与JFET(Q 12)一同形成可连接在输入和输出之间的一个可变电阻电路块。JFET(Q 12)的栅极由各电流源连接到连接到输入和输出。

1.  一种可连接在输入与负载之间或可连接在电路中的保护装置，该装置具有一可变电阻电路块，其可连接在输入与负载之间或作为串联元件可连接在电路中，该电路块具有第一耗尽型FET，第二耗尽型FET，第二FET的栅极连接到第一FET，第一FET的栅极连接到第二FET，以及第一和第二FET之间的第三耗尽型场效应晶体管(FET)，其导电通道与第一和第二FET的导电通道串联，并当通过该电路块的电流低于一阈值电平时，所述第三FET用于产生可忽略的电阻，并当通过该电路块的电流到达一阈值电平时，用于产生相对高的电阻。

2.  如权利要求1的装置，包括在第一FET和第三FET之间的一保持电路，提供一保持电压，用于在出现瞬态之后复位第三FET，而无需对装置的输入电压返回到零或近似零。

3.  如权利要求2的装置，该保持电路由一第四耗尽型FET组成，其导电通道连接在第三耗尽型FET的栅极与输入之间，且其栅极连接到第二耗尽型FET与第三耗尽型FET之间的一个位置。

4.  如权利要求2的装置，其中保持电路包括一第四耗尽型FET，其导电通道连接在第三耗尽型FET的栅极与输入之间，且其栅极通过一整流二极管连接到第二耗尽型FET与第三耗尽型FET之间的一个位置，连接在第四耗尽型FET的导电通道两端的一个雪崩二极管，以及另一整流二极管，每一所述整流二极管的第一端连接到第四FET的栅极，且整流二极管之一的第二端连接到第四FET的漏极。

5.  如权利要求1的装置，其中第三FET的栅极通过电流源连接到输入，且第三FET的栅极通过电流源连接到输出。

6.  如权利要求3或4的装置，其中第三FET的栅极通过与保持电路串联的一电流源连接到输入，且第三FET的栅极通过电流源连接到输出。

7.  如权利要求5或6的装置，其中电流源是电阻器。

8.  如权利要求2或4的装置，包括连接在输入与第一FET之间的第一高压电路块，以及连接在输出与第二FET之间的第二高压电路块。

9.  如权利要求8的装置，其中高压电路块通过背靠背连接的雪崩二极管彼此连接。

10.  如权利要求9的装置，其中每一所述高压电路块的组成包括一个第五和一个第六耗尽型FET，它们的导电通道分别与第一和第二FET的导电通道串联，以及第七与第八耗尽型FET，其导电通道连接在第一或第二FET的各源极与背靠背连接的雪崩二极管的一端之间，以及各第六和第七FETS的栅极与输入或输出之间的一个电流源。

11.  如权利要求1到10中任一项的装置，其中第一和第二耗尽型FET是MOSFET，且第三耗尽型FET是JFET。

12.  如权利要求10的装置，其中第五和第六耗尽型FET是MOSFET，且第七和第八耗尽型FET是JFET。

13.  如权利要求10的装置，其中电流源是一电阻器。

保护装置
技术领域
本发明涉及一种保护装置。特别地，本发明涉及其功能为可防止不希望的瞬态流或对不希望高压或电流隔离负荷的保护装置。
本发明的装置可用作为熔断器的替代物。采用热或磁元件实现电流和电压控制的熔断器是已知的。
背景技术
美国专利5,742,463提出各种有源电路，其功能可作为保护装置，并作为已知的熔断器替代物用于防止对负荷的瞬态传送。
专利5,742,463中公开的实际的实施例采用耗尽型结场效应晶体管(JEETS)，并在那些元件数目尽可能被减少的实施例中使用整流二极管。专利5,742,463提示，耗尽型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFETS)可用来替代结场效应晶体管(JEET)。
专利5,742,463的实施例的操作是这样的，一旦有串联的导电通路的JFET响应足够量值瞬态的存在处于它们导电特性截止阶段，那些JFET就不能返回它们原始导电阶段，直到施加的输入返回零或近似零为止。
这样，专利5,742,463的实施例不适于电平发生漂移并出现瞬态的输入、并在引起串联的晶体管呈现它们的截止状态的瞬态发生之后输入不返回零或近似零的操作。此外，专利5,742,463需要有整流二极管。
发明内容
本发明的目的是要提供一种有源保护装置，其可作为已知类型的熔断器的替代，并至少尽可能减少某些上述缺陷。
根据本发明的一种方式，提供了可连接在输入与负载之间或可连接在电路中的保护装置，该装置具有一可变电阻电路块(circuitblock)，其可连接在输入与负载之间或作为串联元件可连接在电路中，该电路块具有第一耗尽型FET，第二耗尽型FET，第二FET地栅极连接到第一FET，第一FET的栅极连接到第二FET，以及第一和第二FET之间的第三耗尽型场响应晶体管(FET)，其导电通道与第一和第二FET导电通路串联，并当通过该电路块的电流低于一阈值电平时，所述第三FET用于产生可忽略的电阻，并当通过该电路块的电流到达一阈值电平时，用于产生相对高的电阻。
第一和第二FET最好是高压耗尽型MOSFET。第三FET最好是耗尽型JFET。在一实施例中，MOSFET为n-通道MOSFET而JFET为p-通道JFET。
该保护装置最好包含一保持电路，连接在第一晶体管和第二晶体管之间，该保持电路提供一保持电压，用于在出现瞬态之后复位第二晶体管，而无须输入返回到零或近似零。该保持电路可包含一耗尽型MOSFET，其导电通道连接在JFET的栅极与输入之间。
其最简单的形式为一电阻器的电流源最好连接在JFET的栅极与输入之间，以及在栅极与输出之间。
附图说明
现在将参照附图通过例子说明本发明具体的优选实施例，其中
图1是根据本发明第一实施例的保护装置或瞬态阻塞单元(TBU)的电路图；
图2是根据本发明第二实施例的保护装置的电路图；
图3是根据本发明第三实施例的保护装置的电路图；
图4是根据本发明第四实施例的保护装置的电路图。
具体实施方式
图1示出适用于双极操作的一TBU电路。耗尽型N通道MOSFET Q10与Q11与耗尽型P通道JFET Q12串联。在输入比输出更加正(more positive)且其中输入(或通过的)电流低于阈值电流时，所有三个晶体管Q10到Q12都导通。当大于阈值电流的一电流通过TBU施加时，MOSFET Q10和JFET Q12对于正电流停止导通，且MOSFET Q11和JFET Q12对于负电流停止导通，因而输入与输出被隔离。为了电路复位，输入必须返回零或近似零。当管Q10到Q11为MOSFET而Q12为JFET，且最简单形式为一电阻器的电流源用于连接Q12的栅极与Q10及Q11的漏极时，可省略美国专利5,742,463的整流二极管。这图中，晶体管Q10，Q12和Q11形成可变电阻电路块，且电阻器R1和R2是电流源。
图2示出根据本发明第二实施例的一TBU电路。图2的TBU具有一N通道耗尽型MOSFET Q1与P通道耗尽型JFET Q2及N通道耗尽型MOSFET Q3串联的组合。
Q1的漏极连接到TBU的输入，且Q3的漏极连接到TBU的输出。
又一耗尽型N通道MOSFET Q4使其漏极通过电阻器R1连接到TBU的输入，而其源极通过电阻器R2连接到TBU的输出。一个雪崩二极管D1延伸在Q4的漏极与源极之间。Q4的源极连接到Q2的栅极，且一雪崩二极管D2延伸在Q2的栅极与Q4的栅极之间。晶体管Q1，Q2和Q3形成一可变电阻电路块。
图2的电路如下操作：
当没有过电流状态时，电路中所有FET导通，并在串联的FETSQ1，Q2和Q3的每一个两端形成小的压降，施加到输入的主电压在TBU的输出可得。这是TBU正常的非触发状态，并在达到阈值之前电路性能等同于图1的电路。
在过电流的情形下，当通过TBU的电流到达阈值电流时，如果过电流是从输入到输出的正电流，MOSFET Q1与JFET Q2组合停止导通，或如果过电流是从输出到输入的正电流，则MOSFET Q3与JFET Q2组合停止导通。在正电流的情形下MOSFET Q4具有在JFETQ2两端产生的相同的栅极/源极电压。当JFET Q2停止导通时，栅极/源极偏压也停止MOSFET Q4导通，把雪崩二极管D1引入电路。这种情形维持到TBU的输入处的电压降落到等于雪崩二极管D1的电压“V保持”加二极管D2的雪崩电压。这一动作从Q2去除了栅极/源极偏压，允许TBU返回其初始导通状态，而无须输入I/P处的输入电压返回零或近似零。
附图的图3示出与图2所示类似的一TBU电路。图3的电路与图2共有的元件以相同的标号标识。图3的电路提供了能够比图2的TBU隔离更高电压的一个TBU。
图3的TBU具有连接在输入与输出之间的附加的元件。在作为超过阈值电流的结果TBU被触发之后，晶体管Q1，Q2和Q3提供了如同对图1和2的电路所述的常规电路块功能。然而，如果TBU两端的电压(输入电压)小于由背靠背的雪崩二极管D3的雪崩电压设置的最小电压V，则Q5和Q8维持导通。当输入大于这一最小电压时，电流开始流过P-通道耗尽型JFET Q6，背靠背的雪崩二极管D3及耗尽型P通道JFET Q7。对于正电流的情形，Q5和Q6的基本TUB组合触发到一开放电路，阻塞Q5两端附加的电压。对于负电流，Q7和Q8的基本TUB组合触发到一开放电路，阻塞Q8两端附加的电压。与Q4相关的元件的功能是如同图2那样为保证电路可复位，而无需输入返回零或近似零电压。
图4示出替代图2的一TBU。在图4中，图2的Q4已由耗尽型n-通道JFET替代。晶体管Q9需要有交换二极管D4和D6，其功能与图2电路方式相同。
本发明的电路在导电通路中采用耗尽型MOSFETS。结果是在USP 5742463的实际的实施例中所需的整流二极管在本发明的实施例中是不需要的。此外，根据本发明图2，3和4电路被配置成保证复位，出现导通状态，而无须对电路的输入返回零或近似零。
如果有源元件交换为与所示不同的类型(N变为P及P变为N)，二极管方向反向，附图的电路仍然起作用。
考虑到不同的栅极特性而对电路作小的改变，也可采用其他的耗尽型FET装置，诸如JFET与SITFETS用来实现相同的基本功能。