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CN102684166A - 具有保护功能的晶体管电路 - Google Patents

具有保护功能的晶体管电路 Download PDF

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CN102684166A
CN102684166A CN2011103498833A CN201110349883A CN102684166A CN 102684166 A CN102684166 A CN 102684166A CN 2011103498833 A CN2011103498833 A CN 2011103498833A CN 201110349883 A CN201110349883 A CN 201110349883A CN 102684166 A CN102684166 A CN 102684166A
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transistor circuit
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current
terminal
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余仲哲
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Green Solution Technology Co Ltd
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Green Solution Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种具有保护功能的晶体管电路，封装于一封装结构内，该封装结构具有一第一端、一第二端及一控制端。该晶体管电路包含一晶体管、一电压检测单元、一电流检测单元、一温度检测单元及一保护单元。电压检测单元检测晶体管的跨压并产生一过压保护信号；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；温度检测则检测晶体管电路的温度并产生一过温保护信号。而保护单元耦接控制端，以根据过压保护信号、过流保护信号及过温保护信号控制晶体管的状态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。

Description

具有保护功能的晶体管电路
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
开关210、310、410、510
开关控制单元240、340、440、540
开关控制信号Sc
过压比较单元35b
第二参考电位Vref3
电压箝制单元312、39
感测晶体管36a
电流感测电阻36b
电流感测单元36c
电流判断信号Id
输入单元36c1
电流调整单元36c2
电流源单元36c3
共用栅极晶体管36c4
参考电阻36c5
电阻R1、R2、R
第一电流I1
第二电流I2
电源供应单元10
发光二极管模块20
电流检测电阻40
外部控制单元50、50a、50b
驱动电压VDD
电流控制信号ISc
电流反馈信号Ifb
比较器52、52a
参考电位产生单元54
电源控制单元56、56a
第三参考电位VCC
第四参考电位Vf
保护信号Pr
调光信号DIM
电流判断端d
基纳二极管Dz
感测信号Ic
具体实施方式
请参见图1，为根据本发明的一具有保护功能的晶体管电路的电路方块图。晶体管电路30封装于一封装结构内，封装结构具有一第一端a、一第二端b及一控制端c，其中，晶体管电路30包含一晶体管32、一电压检测单元34、一电流检测单元36、一温度检测单元38及一保护单元100。晶体管32具有一漏极端x耦接第一端a、一源极端y耦接第二端b及一栅极端z耦接控制端c。电压检测单元34耦接于第一端a及第二端b之间以检测晶体管32的跨压并于晶体管32的跨压过高(即大于一预定电压)时，产生一过压保护信号Ve。电流检测单元36耦接第一端a以检测流经晶体管32的电流并于流经晶体管32的电流过高(即大于一预定电流)时，产生一过流保护信号Ie。温度检测单元38则检测晶体管电路30的温度，于晶体管电路30的温度过高(即大于一预定温度)时，产生一过温保护信号Te。保护单元100耦接于控制端c及第二端b之间并接收过压保护信号Ve、过温保护信号Te及过流保护信号Ie，以据此控制晶体管32的状态。当过压保护信号Ve、过温保护信号Te及过流保护信号Ie其中的一为高电位(如晶体管电路30耦接的负载短路、开路或温度过高)时，保护单元100将降低控制端c及第二端b的电位差，使得两端的跨压减小或为零，以关断晶体管32。如此，晶体管32的电流降低或为零而达到保护作用，或者触发外部电路来保护晶体管电路30，以防止晶体管32因电路异常而毁损。反之，晶体管32则操作在安全工作区域内，晶体管电路30将维持电路系统的正常运作。
接着，请参考图2，为根据本发明的一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。晶体管电路30封装于一封装结构内，封装结构具有一第一端a、一第二端b、一控制端c及一保护端PROT，其中，晶体管电路30包含一晶体管32、一电压检测单元34、一温度检测单元38及一保护单元200。晶体管32包含一漏极端x耦接第一端a、一源极端y耦接第二端b及一栅极端z耦接控制端c。在此实施例中，以晶体管32的漏极端x及源极端y之间的跨压以及晶体管电路30的温度过高时的电路运作来说明。电压检测单元34检测晶体管32的跨压，包含一分压单元34a及一比较单元35a，分压单元34a耦接于漏极端x及源极端y之间以据此产生一电压判断信号Vd至比较单元35a。比较单元35a的反向端接收一第一参考电位Vr2，其非反向端接收电压判断信号Vd，于电压判断信号Vd的准位高于第一参考电位Vr2的准位时产生一过压保护信号Ve至保护单元200。而温度检测单元38主要目的为检测晶体管电路30的温度是否过高，若是，则产生一过温保护信号Te至保护单元200。
保护单元200耦接于控制端c及第二端b之间，以根据过压保护信号Ve及过温保护信号Te控制晶体管32的状态。其中，保护单元200包含一开关210及一开关控制单元240。开关控制单元240接收过压保护信号Ve及过温保护信号Te以据此产生一开关控制信号Sc控制开关210的状态。开关210耦接于源极端y及栅极端z之间并接收开关控制信号Sc以据此调整流经晶体管32的电流。当晶体管电路30耦接的一负载发生异常现象(如短路)使第一端a与第二端b之间跨压过高时，过压保护信号Ve将转为高准位；又若晶体管电路30的温度过高时，过温保护信号Te将转为高准位。上述的情形都将导致开关控制信号Sc输出高准位以导通(Turn-On)开关210，使得源极端y及栅极端z接近等电位，进而造成晶体管32关断使流经晶体管32的电流为零。此时，过压保护信号Ve及过温保护信号Te将恢复为低准位。由于异常现象未排除，晶体管32的跨压于一段时间后将再度过高，使得保护单元200再次启动并重复上述异常现象处理。因此，在本实施例中，保护单元200可以计数异常次数，并于异常次数达到一预定锁定次数时，使开关210维持导通直至晶体管电路30被重启为止。另外，电压检测单元34可耦接保护端PROT并于过压保护信号Ve为代表晶体管32的跨压过高时，从保护端PROT传送一外部信号至一电源供应单元以关闭外部电源，进而停止电路系统提供电力，避免因负载的异常现象而毁损晶体管电路30。
接下来，请参考图3，为根据本发明的一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。晶体管电路30封装于一封装结构内，封装结构具有一第一端a、一第二端b、一控制端c及一保护端PROT，其中，晶体管电路30包含一晶体管32、一电压检测单元34、一温度检测单元38及一保护单元300。请同时参考图2，相较于第一较佳实施例，本实施例于晶体管32的跨压过高时，降低流经晶体管32的电流以减小晶体管32因功耗而产生的热，并于晶体管32的跨压超过一预定参考电位值时，保护端PROT传送一外部信号至一电源供应单元以关闭外部电源，此预定参考电位值可根据晶体管32的安全工作范围来设定。晶体管32包含一漏极端x耦接第一端a、一源极端y耦接第二端b及一栅极端z耦接控制端c。在此实施例中，以晶体管32的漏极端x及源极端y之间的跨压过高以及晶体管电路30的温度过高来作说明。电压检测单元34检测晶体管32的跨压，包含一分压单元34a、一比较单元35a及一过压比较单元35b，分压单元34a耦接于漏极端x及源极端y之间以据此产生一电压判断信号Vd至比较单元35a。比较单元35a的反向端接收一第一参考电位Vr3，其非反向端接收电压判断信号Vd，以产生一过压保护信号Ve至保护单元300。过压比较单元35b的非反相端则接收电压判断信号Vd，其反相端接收一第二参考电位Vref3，以产生一过压信号至保护端PROT，在本实施例中，第二参考电位Vref3大于第一参考电位Vr3。而温度检测单元38主要目的为检测晶体管电路30的温度是否过高，若是，则产生一过温保护信号Te至保护单元300。
保护单元300耦接于控制端c及第二端b之间，以根据过压保护信号Ve及过温保护信号Te控制晶体管32的状态。其中，保护单元300包含一开关310、一开关控制单元340及一电压箝制单元312。开关控制单元340接收过压保护信号Ve及过温保护信号Te以据此产生一开关控制信号Sc控制开关310的状态。开关310具有一开关漏极端、一开关源极端及一开关控制端，其中，开关漏极端通过电压箝制单元312耦接栅极端z，开关源极端耦接源极端y，而开关控制端则接收开关控制信号Sc以据此调整源极端y及栅极端z之间的电位差。当晶体管电路30耦接的一负载发生异常现象(如短路)时，过压保护信号Ve将转为高准位；又若晶体管电路30的温度过高时，过温保护信号Te将转为高准位。上述的情形都将导致开关控制信号Sc输出高准位以导通(Turn-On)开关310。由于电压箝制单元312耦接于栅极端z及开关漏极端之间，使得源极端y及栅极端z的电位差距一预定电位，进而流经晶体管32的电流被降低(非降低至零)。此时，过压保护信号Ve及过温保护信号Te将恢复为低准位，使得晶体管32仍可操作在安全区域范围之内。然而若晶体管32的跨压再升高使得电压判断信号Vd大于第二参考电位Vref3时，保护端PROT将传送一外部信号至一电源供应单元以关闭外部电源，进而停止电路系统运作，以避免晶体管电路30于降低流经晶体管32的电流后，该晶体管32仍然操作在安全工作区域之外。
再来，请参考图4，为根据本发明的一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。晶体管电路30封装于一封装结构内，封装结构具有一第一端a、一第二端b及一控制端c，其中，晶体管电路30包含一晶体管32、一电流检测单元36、一温度检测单元38及一保护单元400。晶体管32包含一漏极端x耦接第一端a、一源极端y耦接第二端b及一栅极端z耦接控制端c。在此实施例中，以流经晶体管32的电流以及晶体管电路30的温度过高来作说明。电流检测单元36耦接于第一端a以检测流经晶体管32的电流。其中，电流检测单元36包含一感测晶体管36a、一电流感测电阻36b及一电流感测单元36c。感测晶体管36a的漏极端通过电流感测电阻36b耦接于漏极端x，感测晶体管36a的源极端耦接于源极端y，而感测晶体管36a的栅极端连接该晶体管32的栅极端z，使得流经晶体管32的电流以一预定比例流经感测晶体管36a，而使电流感测电阻36b产生一电流判断信号Id至该电流感测单元36c。接着，电流感测单元36c接收电流判断信号Id以据此产生一过流保护信号Ie至保护单元400。而温度检测单元38主要目的为检测晶体管电路30的温度是否过高，若是，则产生一过温保护信号Te至保护单元400。
保护单元400耦接于控制端c及第二端b之间，以根据过流保护信号Ie及过温保护信号Te控制晶体管32的状态。其中，保护单元400包含一开关410及一开关控制单元440，其电路运作方式与图2所示的保护单元200大致相同，在此不予赘述。当晶体管电路30耦接的一负载发生异常现象(如短路)，使得过流保护信号Ie为高准位时，开关控制信号Sc输出高准位以导通(Turn-On)开关410，使得源极端y及栅极端z接近等电位。此时，晶体管32关断使流经晶体管32的电流为零。此时，过流保护信号Ie将恢复为低准位，使晶体管32重新导通而恢复晶体管电路30的运作。如此，可确保晶体管电路30不因负载的异常现象超过晶体管32的安全工作范围而造成整个电路系统运作不稳定。本发明的晶体管电路30也可以检测异常现象一预定锁住次数后将晶体管电路30锁住(Latch)或于第一次检测到异常现象即锁住晶体管电路30而达到更佳的保护效果。
接着，请参考图5，为根据图4的一电流检测单元的电路示意图。请同时参考图4，电流检测单元36包含一感测晶体管36a、一电流感测电阻36b、一电流感测单元36c及一比较单元35a。电流感测单元36c包含一输入单元36c1、一电流调整单元36c2、一电流源单元36c3、一共用栅极晶体管36c4及一参考电阻36c5。流经晶体管32的电流以一预定比例流经感测晶体管36a，电流感测电阻36b连接于漏极端x及感测晶体管36a之间以检测流经感测晶体管36a的电流并产生一电流判断信号Id至输入单元36c1。输入单元36c1包含相互平行连接的一对电阻R1与R2以设定整个感测电路的增益。电流调整单元36c2耦接输入单元36c1以根据电流源单元36c3，调整流经输入单元36c1的一对电阻R1与R2两端的电流。其中，电流源单元36c3包含一第一电流I1对应耦接于电阻R1及一第二电流I2对应耦接于电阻R2。而共用栅极晶体管36c4的漏极端耦接于电阻R2及电流调整单元36c2的连接点，其源极端连接参考电阻36c5的一端且参考电阻36c5的另一端接地。共用栅极晶体管36c4的栅极端耦接于电流调整单元36c2及第一电流I1的连接点，以转换输入单元36c1的电流并于共用栅极晶体管36c4及参考电阻36c5的连接点产生一感测信号Ic。比较单元35a的反向端接收一第一参考电位Vr3，其非反向端接收电流判断信号Id，使得流经晶体管32的电流大于一预定电流时，产生一过流保护信号Ie。本实施例的晶体管电路30封装于单一封装结构内，此封装结构除上述的第一端a、一第二端b及一控制端c外可以额外增加一电流判断端将感测信号Ic传送到外部电路，而使晶体管电路30可以具有电流检测的功能。
接下来，请参照图6，为根据本发明的一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。发光二极管驱动电路包含一电源供应单元10、一发光二极管模块20、一晶体管电路30、一电流检测电阻40及一外部控制单元50。电源供应单元10耦接发光二极管模块20的一端以提供一驱动电压VDD驱动发光二极管模块20发光。晶体管电路30封装于单一封装结构内，耦接发光二极管模块20的另一端以根据一电流控制信号ISc控制流经发光二极管模块20的电流大小。电流检测电阻40耦接晶体管电路30以检测流经发光二极管模块20的电流大小，并产生一电流反馈信号Ifb。请同时参考图2，晶体管电路30包含一晶体管32、一电压检测单元34、一温度检测单元38及一保护单元500，其电路运作方式与图2所示的晶体管电路大致相同，在此不予赘述。相较于图2的晶体管电路，本实施例利用外部控制单元50接收晶体管电路30的第一端a的电位以控制电源供应单元10的状态，进而减少晶体管电路30的保护端PROT的管脚；同时，亦可达到如图2所示的相同效果。外部控制单元50包含一比较器52、一参考电位产生单元54及一电源控制单元56。比较器52的反相端接收电流反馈信号Ifb，其非反相端接收参考电位产生单元54产生的一第三参考电位VCC以据此产生电流控制信号ISc至晶体管电路的控制端c。在本实施例中，电源控制单元56为一比较器，其反相端接收参考电位产生单元54产生的一第四参考电位Vf，其非反相端则接收晶体管电路30的第一端a的电位，使得晶体管32的跨压过高时产生一保护信号Pr至电源供应单元10以停止电力的提供，以达到晶体管电路30的过电压保护(Over-Voltage Protection，OVP)。
再来，参考图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。发光二极管驱动电路包含
一电源供应单元10、一发光二极管模块20、一晶体管电路30、一电流检测电阻40及一外部控制单元50a。请同时参考图4，在此发光二极管驱动电路中，晶体管电路30为防止流经晶体管32的电流过高(Over-Current Protection，OCP)的晶体管电路，其电路运作与图4的晶体管电路相同，因此不再赘述。电源供应单元10耦接发光二极管模块20的一端以提供一驱动电压VDD驱动发光二极管模块20发光。晶体管电路30封装于单一封装结构内，耦接发光二极管模块20的另一端以根据一电流控制信号ISc控制流经发光二极管模块20的电流大小。电流检测电阻40耦接晶体管电路30以检测流经发光二极管20的电流大小，并产生一电流反馈信号Ifb。外部控制单元50a包含一比较器52a及一电源控制单元56a。比较器52a的反相端接收电流反馈信号Ifb，其非反相端接收一第三参考电位VCC以据此产生电流控制信号ISc至电源控制单元56a。电源控制单元56a接收电流控制信号ISc并同时根据一调光信号DIM控制流经晶体管电路30的电流。在此电路中，调光信号DIM于一第一状态及一第二状态之间切换，于调光信号DIM处于第一状态时，发光二极管模块20流经一稳定电流；于调光信号DIM处于第二状态时，发光二极管模块20停止流经电流。而当发光二极管模块20发生异常状况(如短路)而造成电流过大时，晶体管电路30因内部保护电路的关系将停止电流流过晶体管电路30。电源控制单元56a接收电流反馈信号Ifb，于调光信号DIM(代表晶体管电路30运作中)为第一状态时以判断电流是否为零，若是则代表晶体管电路30因异常状态而关断。若发光二极管驱动电路的异常状况尚未排除，将使得晶体管电路30重复关断(Turn-On)、导通(Turn-Off)的动作。在本实施例中，电源控制单元56a将计数发光二极管驱动电路的异常状况一预定次数后输出高准位的保护信号Pr，以停止电源供应单元10供应电力至发光二极管模块20，进而防止晶体管电路30毁损。
接下来，请参考图8，为根据本发明的一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。发光二极管驱动电路包含一电源供应单元10、一发光二极管模块20、一晶体管电路30及一外部控制单元50b。请同时参考图4及图5，在此发光二极管驱动电路中，晶体管电路30为防止流经晶体管32的电流过高(Over-Current Protection，OCP)的晶体管电路，其驱动方式与图4的晶体管电路30大致上相同，因此不再赘述。电源供应单元10耦接发光二极管模块20的一端以提供一驱动电压VDD驱动发光二极管模块20发光。晶体管电路30耦接发光二极管模块20的另一端以根据一电流控制信号ISc及一调光信号DIM控制流经发光二极管模块20的电流大小。在此发光二极管驱动电路中，调光信号DIM于一第一状态及一第二状态之间切换，于调光信号DIM处于第一状态时，发光二极管模块20流经一稳定电流；于调光信号DIM处于第二状态时，发光二极管模块20停止流经电流。相较于图4，本实施例的晶体管电路30除了具有一第一端a、一第二端b及一控制端c外，另外增加一电流判断端d的管脚，电流判断端d传送感测信号Ic至外部控制单元50b，以取代如图7所示的电流检测电阻40，进而增加发光二极管驱动电路的效能。此外，当发光二极管模块20发生异常状况(如短路)且无法通过晶体管电路30自行排除时，外部控制单元50b亦可于调光信号DIM为第一状态时，根据电流判断端d计数发光二极管驱动电路的异常状况一预定次数后输出高准位的一保护信号Pr以停止电源供应单元10供应电力至发光二极管模块20，防止晶体管电路30因流过的电流过大而超出安全工作范围运作，甚至造成晶体管电路30的毁损。
接着，请参考图9，为根据本发明的一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。晶体管电路30封装于一封装结构内，封装结构具有一第一端a、一第二端b及一控制端c。其中，晶体管电路30包含一晶体管32以及一电压箝制单元39。晶体管32具有一漏极端x耦接第一端a、一源极端y耦接第二端b及一栅极端z耦接控制端c。电压箝制单元39包含一电阻R以及一基纳二极管Dz，其中，电阻R串接于晶体管32的栅极端z及控制端c之间，基纳二极管Dz的一端耦接于栅极端z及电阻R之间，其另一端接地，以限制栅极端z的电位于一预定电压之下，使得晶体管电路30得以避免晶体管32因栅极端z的电位过高以致栅极端z及源极端y的电位差过大而毁损。
由于本发明之晶体管电路将晶体管及保护电路封装于同一封装结构内，可以避免先前技术所述的保护电路(例如：内建于控制器内)与晶体管封装于不同封装结构时，因外在的噪声或者因电路间距离的拉长而造成的讯号传递延迟，可能造成的保护误判及保护不及之问题。另外，现有技术中的控制器就算内建保护电路，也无法针对所控制的不同晶体管去设定不同保护值，提供合适的保护。而本发明之晶体管电路则不论控制器是否具有保护电路，均可以提供最合适晶体管的自我保护。而对电路设计者而言，本发明之晶体管电路的使用可如同一般的电晶管板，不需要额外的电路设计上的限制或负担。
如上所述，本发明完全符合专利三要件：新颖性、进步性和产业上的利用性。本发明在上文中已以较佳实施例揭露，然熟习本项技术者应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，举凡与该实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本发明的范畴内。因此，本发明的保护范围当以本发明权利要求范围所界定者为准。

Claims (13)

1.一种具有保护功能的晶体管电路，封装于一封装结构内，所述的封装结构具有一第一端、一第二端及一控制端，其特征在于，所述的晶体管电路包含：
一晶体管，具有一漏极端、一源极端及一栅极端，所述的漏极端耦接所述的第一端，所述的源极端耦接所述的第二端，所述的栅极端耦接所述的控制端；
一电压检测单元，检测所述的晶体管的跨压并产生一过压保护信号；以及
一保护单元，耦接于所述的控制端，以根据所述的过压保护信号控制所述的晶体管的状态；
其中，所述的保护单元于所述的晶体管的跨压大于一第一预定电压时，降低所述的控制端及所述的第二端的电位差，使得流经所述的晶体管的一电流减小或为零。
2.如权利要求1所述的晶体管电路，其特征在于，所述的电压检测单元包含一分压单元及一比较单元，所述的分压单元根据所述的晶体管的跨压产生一电压判断信号，而所述的比较单元接收所述的电压判断信号及一第一参考电位以产生一过压保护信号。
3.如权利要求2所述的晶体管电路，其特征在于，所述的晶体管电路更具有一保护端，所述的保护端根据所述的电压判断信号为代表晶体管的跨压大于一第二预定电压时输出一外部信号，所述的第二预定电压大于或等于所述的第一预定电压。
4.如权利要求1所述的晶体管电路，其特征在于，所述的晶体管电路更包含一温度检测单元，以检测所述的晶体管电路的温度并产生一过温保护信号。
5.如权利要求4所述的晶体管电路，其特征在于，所述的保护单元根据所述的过温保护信号控制所述的晶体管的状态，所述的保护单元于所述的晶体管电路的温度大于一预定温度时，降低所述的控制端及所述的第二端的电位差，使得流经所述的晶体管的电流减小或为零。
6.如权利要求1所述的晶体管电路，其特征在于，所述的晶体管电路更包含一电流检测单元，所述的电流检测单元耦接所述的第一端以检测流经所述的晶体管的电流并产生一过流保护信号。
7.如权利要求6所述的晶体管电路，其特征在于，所述的保护单元根据所述的过流保护信号控制所述的晶体管的状态，所述的保护单元于流经所述的晶体管的电流大于一预定电流时，降低所述的控制端及所述的第二端的电位差，使得流经所述的晶体管的电流减小或为零。
8.一种具有保护功能的晶体管电路，封装于一封装结构内，所述的封装结构具有一第一端、一第二端及一控制端，其特征在于，所述的晶体管电路包含：
一晶体管，具有一漏极端、一源极端及一栅极端，所述的漏极端耦接所述的第一端，所述的源极端耦接所述的第二端，所述的栅极端耦接所述的控制端；
一电流检测单元，检测流经所述的晶体管的电流并产生一过流保护信号；以及
一保护单元，耦接于所述的控制端，以根据所述的过流保护信号控制所述的晶体管的状态；
其中，所述的保护单元于所述的过流保护信号为代表流经所述的晶体管的电流大于一预定电流时，降低所述的控制端及所述的第二端的电位差，使得流经所述的晶体管的电流减小或为零。
9.如权利要求8所述的晶体管电路，其特征在于，所述的电流检测单元包含一感测晶体管、一电流感测电阻及一电流感测单元，使得流经所述的晶体管的电流以一预定比例流经所述的感测晶体管，所述的感测晶体管耦接所述的电流感测电阻以产生一电流判断信号至所述的电流感测单元，使得所述的电流感测单元根据所述的电流判断信号产生所述的过流保护信号。
10.如权利要求9所述的晶体管电路，其特征在于，所述的晶体管电路更具有一保护端，所述的保护端根据所述的电流判断信号于流经所述的晶体管的电流大于所述的预定电流时输出一外部信号。
11.如权利要求8所述的晶体管电路，其特征在于，所述的晶体管电路更包含一温度检测单元，以检测所述的晶体管电路的温度并产生一过温保护信号。
12.如权利要求8所述的晶体管电路，其特征在于，所述的晶体管电路更包含一电压检测单元，所述的电压检测单元耦接于所述的第一端及所述的第二端的间以检测所述的晶体管的跨压并产生一过压保护信号。
13.如权利要求11或12所述的晶体管电路，其特征在于，所述的保护单元根据所述的过温保护信号及所述的过压保护信号控制所述的晶体管的状态，所述的保护单元于所述的晶体管电路的温度大于一预定温度或所述的晶体管的跨压大于一预定电压时，降低所述的控制端及所述的第二端的电位差，使得流经所述的晶体管的电流减小或为零。
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