【技术实现步骤摘要】
本申请涉及柔性直流输电，具体涉及一种检测电路和电子设备。
技术介绍
1、在高压柔性直流输电系统中，由绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolartransistor，igbt)等半导体器件构成的换流阀起着直流与交流之间互相转换的作用，检测半导体器件的栅极电压可以防止过电压导致的半导体器件损坏或换流阀失效，因此准确检测栅极电压对于确保半导体器件正常工作至关重要。
2、通常可以采用检测电路对栅极电压进行检测。检测电路作为应用最为广泛的模拟电路之一，可以在检测电路的两个输入端分别输入模拟信号，进而输出检测电压。检测电路在栅极电压超过设定的电压阈值的情况下，会发出警报信息或采取保护措施。相关技术提供的检测电路往往通过直接比较电路进行栅极电压的检测。但是由于检测电路需要考虑电压范围、精度、响应速度和噪声等因素，因此，相关技术提供的检测电路检测速度慢，检测精度低。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中检测速度慢且检测精度低的问题，本申请提供了一种检测电路，可以包括带隙基准电路、模数转换电路、放大电路和比较电路。
2、带隙基准电路用于：输出第一基准电流给放大电路，输出第二基准电流给比较电路。
3、模数转换电路用于：输出被检测的半导体器件的参考电压给放大电路。
4、放大电路用于：根据第一基准电流，对参考电压与栅极电压的电压差进行放大，输出第一差模信号和第二差模信号给比较电路。
5、比较电路用于：根据第二基准电流，对第一
6、可选的，放大电路的第一输入端与带隙基准电路的第一输出端连接，用于接收第一基准电流。放大电路的第二输入端与被检测的半导体器件连接，用于接收栅极电压。放大电路的第三输入端与模数转换电路的输出端连接，用于接收参考电压。放大电路的第一输出端与比较电路的第一输入端连接，用于输出第一差模信号给比较电路。放大电路的第二输出端与比较电路的第二输入端连接，用于输出第二差模信号给比较电路。比较电路的第三输入端与带隙基准电路的第二输出端连接，用于接收第二基准电流。比较电路的输出端用于输出检测电压。
7、在一些可能的实现方式中，放大电路包括第一偏置单元、第一电流源单元、第一放大单元和第一负载单元。
8、第一偏置单元用于：根据第一基准电流输出第一偏置电压给第一电流源单元。
9、第一电流源单元用于：根据第一偏置电压输出第一工作电流给第一放大单元。
10、第一放大单元用于：根据第一工作电流对参考电压和栅极电压进行差模放大，并通过第一负载单元输出第一差模信号和第二差模信号给比较电路。
11、进一步的，第一偏置单元包括第一功率管，第一电流源单元包括第二功率管，第一放大单元包括第三功率管和第四功率管，第一负载单元包括第一电阻和第二电阻。
12、第一功率管和第二功率管各自的第一极用于接收工作电压。第一功率管的第二极和控制极均与带隙基准电路连接，作为放大电路的第一输入端，用于接收第一基准电流。第一功率管的控制极与第二功率管的控制极连接。第二功率管的第二极与第三功率管的第一极连接，且第二功率管的第二极与第四功率管的第一极连接。第三功率管的控制极作为放大电路的第二输入端，与被检测的半导体器件连接，用于接收栅极电压。第四功率管的控制极作为放大电路的第三输入端，与模数转换电路连接，用于接收参考电压。第三功率管的第二极与第一电阻的第一端连接，作为放大电路的第一输出端。第四功率管的第二极与第二电阻的第一端连接，作为放大电路的第二输出端。第一电阻的第二端与第二电阻的第二端连接。
13、在另一些可能的实现方式中，比较电路包括第二偏置单元、第二电流源单元、第二放大单元、第二负载单元、第三放大单元和第三负载单元。
14、第二偏置单元用于：根据第二基准电流输出第二偏置电压给第二电流源单元。
15、第二电流源单元用于：根据第二偏置电压输出第二工作电流给第二放大单元。
16、第二放大单元用于：根据第二工作电流对第一差模信号和第二差模信号进行放大，并通过第二负载单元输出第一放大电压和第二放大电压给第三放大单元。
17、第三放大单元用于：根据第一放大电压和第二放大电压，通过第三负载单元输出检测电压。
18、进一步的，第二偏置单元包括第五功率管，第二电流源单元包括第六功率管，第二放大单元包括第九功率管和第十功率管，第二负载单元包括第十一功率管、第十二功率管、第十三功率管和第十四功率管，第三放大单元包括第十五功率管和第十六功率管，第三负载单元包括第七功率管和第八功率管。
19、第五功率管和第六功率管各自的第一极用于接收工作电压。第五功率管的第二极和控制极均与带隙基准电路连接，作为比较电路的第一输入端，用于接收第二基准电流。第五功率管的控制极与第六功率管的控制极连接。第六功率管的第二极与第九功率管的第一极连接，且第六功率管的第二极与第十功率管的第一极连接。第九功率管的控制极作为比较电路的第二输入端，与放大电路的第一输出端连接。第十功率管的控制极作为比较电路的第三输入端，与放大电路的第二输出端连接。第九功率管的第二极与第十五功率管、第十一功率管和第十二功率管各自的控制极分别连接，第九功率管的第二极还与第十一功率管和第十三功率管各自的第一极连接。第十功率管的第二极与第十十六功率管、第十三功率管和第十四功率管各自的控制极连接，第十功率管的第二极还与第十四功率管和第十二功率管各自的第一极连接。第十五功率管、第十一功率管、第十二功率管、第十三功率管、第十四功率管和第十六功率管各自的第二极连接。
20、第七功率管和第八功率管各自的第一极用于接收工作电压。第七功率管的控制极和第八功率管的控制极连接。第七功率管的第二极连接第十五功率管的第一极连接，第八功率管的第二极连接第十六功率管的第一极连接，作为比较电路的输出端。
21、在又一种可能的实现方式中，带隙基准电路包括启动单元、带隙基准单元和输出单元。
22、启动单元用于：为带隙基准单元提供启动电压。可以想到的是，带隙基准单元正常运行后，启动电路可以关闭。
23、带隙基准单元用于：根据启动电压，产生控制电压并输出给输出单元。
24、输出单元用于：根据控制电压，输出第一基准电流给放大电路，并输出第二基准电流给比较电路。
25、进一步的，启动单元包括第十七功率管、第十八功率管、第十九功率管、第二十功率管、第三电阻、第四电阻和第五电阻。带隙基准单元包括第二十一功率管、第二十二功率管、第二十三功率管、第二十四功率管、第一三极管、第二三极管、第六电阻、第七电阻和第八电阻。输出单元包括第二十五功率管、第二十六功率管、第二十七功率管和第二十八功率管。
26、第十七功率管和第十八功率管各自的第一极用于接收工作电压。第十七功率管的第二极连接第三电阻的第一端，第三电阻的第二端连接第四电阻的第一端、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种检测电路，其特征在于，包括带隙基准电路、模数转换电路、放大电路和比较电路；
2.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述放大电路的第一输入端与所述带隙基准电路的第一输出端连接，用于接收所述第一基准电流；所述放大电路的第二输入端与所述被检测的半导体器件连接，用于接收所述栅极电压；所述放大电路的第三输入端与所述模数转换电路的输出端连接，用于接收所述参考电压；所述放大电路的第一输出端与所述比较电路的第一输入端连接，用于输出所述第一差模信号给所述比较电路；所述放大电路的第二输出端与所述比较电路的第二输入端连接，用于输出所述第二差模信号给所述比较电路；所述比较电路的第三输入端与所述带隙基准电路的第二输出端连接，用于接收所述第二基准电流；所述比较电路的输出端用于输出所述检测电压。
3.根据权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述放大电路包括第一偏置单元、第一电流源单元、第一放大单元和第一负载单元；
4.根据权利要求3所述的检测电路，其特征在于，所述第一偏置单元包括第一功率管，所述第一电流源包括第二功率管，所述第一放大单元包括第三功率管和第四
5.根据权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述比较电路包括第二偏置单元、第二电流源单元、第二放大单元、第二负载单元、第三放大单元和第三负载单元；
6.根据权利要求5所述的检测电路，其特征在于，所述第二偏置单元包括第五功率管，所述第二电流源单元包括第六功率管，所述第二放大单元包括第九功率管和第十功率管，所述第二负载单元包括第十一功率管、第十二功率管、第十三功率管和第十四功率管，所述第三放大单元包括第十五功率管和第十六功率管，所述第三负载单元包括第七功率管和第八功率管；
7.根据权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述带隙基准电路包括启动单元、带隙基准单元和输出单元；
8.根据权利要求7所述的检测电路，其特征在于，所述启动单元包括第十七功率管、第十八功率管、第十九功率管、第二十功率管、第三电阻、第四电阻和第五电阻；所述带隙基准单元包括第二十一功率管、第二十二功率管、第二十三功率管、第二十四功率管、第一三极管、第二三极管、第六电阻、第七电阻和第八电阻；所述输出单元包括第二十五功率管、第二十六功率管、第二十七功率管和第二十八功率管；
9.根据权利要求1或2所述的检测电路，其特征在于，所述模数转换电路包括译码器和电阻分压阵列；
10.一种电子设备，其特征在于，包括电路板和如权利要求1至9中任一项所述的检测电路；所述检测电路设置于所述电路板上。
...【技术特征摘要】
1.一种检测电路，其特征在于，包括带隙基准电路、模数转换电路、放大电路和比较电路；
2.根据权利要求1所述的检测电路，其特征在于，所述放大电路的第一输入端与所述带隙基准电路的第一输出端连接，用于接收所述第一基准电流；所述放大电路的第二输入端与所述被检测的半导体器件连接，用于接收所述栅极电压；所述放大电路的第三输入端与所述模数转换电路的输出端连接，用于接收所述参考电压；所述放大电路的第一输出端与所述比较电路的第一输入端连接，用于输出所述第一差模信号给所述比较电路；所述放大电路的第二输出端与所述比较电路的第二输入端连接，用于输出所述第二差模信号给所述比较电路；所述比较电路的第三输入端与所述带隙基准电路的第二输出端连接，用于接收所述第二基准电流；所述比较电路的输出端用于输出所述检测电压。
3.根据权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述放大电路包括第一偏置单元、第一电流源单元、第一放大单元和第一负载单元；
4.根据权利要求3所述的检测电路，其特征在于，所述第一偏置单元包括第一功率管，所述第一电流源包括第二功率管，所述第一放大单元包括第三功率管和第四功率管，所述第一负载单元包括第一电阻和第二电阻；
5.根据权利要求2所述的检测电路，其特征在于，所述比较电路包括第二偏置单元、第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：付江铎，关兆亮，程锦辉，王胤瑜，许航宇，客金坤，
申请(专利权)人：国网智能电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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