电源电路中场效应管的保护装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电源电路中场效应管的保护装置，包括主场效应管Q1，控制场效应管Q2以及保护场效应管Q3和延时电路，所述的主场效应管Q1的源极接外接电源输出端Vin、漏极接负载电源输入端Vout、栅极接控制场效应管Q2的漏极，电阻R跨接在外接电源输出端Vin和主场效应管Q1的栅极；保护场效应管Q3的漏极经电阻R3接电源开关控制信号端、源极经二极管D1接负载电源输入端Vout、栅极接延时电路，且延时电路一端接在电源开关控制信号端、另一端接地，控制场效应管Q2的栅极接保护场效应管Q3的漏极与电阻R3的公共端、源极接地。本实用新型结构合理，电路简单，制造成本低，可对保护主场效应管进行保护。
【专利说明】电源电路中场效应管的保护装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电源电路中场效应管的保护装置，属于电源电路【技术领域】。【背景技术】
[0002]在电源电路中，经常串接场效应管作为开关使用，如电子衡器中的显示屏背光驱动电源，打印头驱动电源等等。在这些电源电路中通常不接任何短路保护装置，或仅仅串接一个自恢复保险丝作为保护。一旦外部电源短路时，由于自恢复保险丝的动作太慢，根本起不到保护场效应管的作用，而流过导致场效应管的电流急剧增大，最终导致场效应管过热损坏，造成整个电源电路失效。
【发明内容】
[0003]本实用新型目的是提供一种结构合理，电路简单，制造成本低，可对保护主场效应管进行保护的电源电路中场效应管的保护装置。
[0004]本实用新型为达到上述目的的技术方案是:一种电源电路中场效应管的保护装置，其特征在于:包括主场效应管Ql，控制场效应管Q2以及保护场效应管Q3和延时电路，所述的主场效应管Ql的源极接外接电源输出端Vin、漏极接负载电源输入端Vout、栅极接控制场效应管Q2的漏极，电阻Rl跨接在外接电源输出端Vin和主场效应管Ql的栅极；所述的保护场效应管Q3的漏极经电阻R3接电源开关控制信号端、源极经二极管Dl接负载电源输入端Vout、栅极接延时电路，且延时电路一端接在电源开关控制信号端、另一端接地，控制场效应管Q2的栅极接保护场效应管Q3的漏极与电阻R3的公共端、源极接地。
[0005]本实用新型为达到上述目的的另一个技术方案是:一种电源电路中场效应管的保护装置，其特征在于:包括主场效应管Ql，控制三极管Q4以及保护三极管Q5和延时电路，所述的主场效应管Ql的源极接外接电源输出端Vin、漏极接负载电源输入端Vout、栅极接控制三极管Q4的集电极，电阻Rl跨接在外接电源输出端Vin和主场效应管Ql的栅极；所述的保护三极管Q5的集电极经电阻R3接电源开关控制信号端、发射极接负载电源输入端Vout、基极接延时电路，且延时电路一端接在电源开关控制信号端、另一端接地，控制三极管Q4的基极接保护三极管Q5的集电极与电阻R3的公共端、发射极接地。
[0006]本实用新型在原电源电路的主场效应管Ql的基础上增加了控制场效应管Q2以及保护场效应管Q3和延时电路，也可在原电源电路的主场效应管Ql的基础上增加了控制三极管Q4以及保护三极管Q5和延时电路，当外部电源出现短路时，通过控制场效应管Q2和保护场效应管Q3或控制三极管Q4和保护三极管Q5可以迅速切断主场效应管Ql，使主场效应管Ql不因外部短路而损坏，从而保护了整个电源电路。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。
[0008]图1是实用新型的电源电路中场效应管的保护装置的一种电路原理图。[0009]图2是本实用新型电源电路中场效应管的保护装置的另一种电路原理图。
【具体实施方式】
[0010]见图1所示，本实用新型电源电路中场效应管的保护装置，包括主场效应管Q1，控制场效应管Q2以及保护场效应管Q3和延时电路。本实用新型的主场效应管Ql的源极接外接电源输出端Vin、漏极接负载电源输入端Vout、栅极接控制场效应管Q2的漏极，电阻Rl跨接在外接电源输出端Vin和主场效应管Ql的栅极，通过电阻Rl给主场效应管Ql提供工作偏置电压和保护。见图1所示，本实用新型主场效应管Ql的栅极与电阻Rl的公共端及控制场效应管Q2的漏极之间接有电阻R2，可通过电阻Rl和R2使其栅-源电压控制在额定值之内，对主场效应管Ql提供更好的保护。
[0011]见图1所示，本实用新型保护场效应管Q3的漏极经电阻R3接电源开关控制信号端、源极经二极管Dl接负载电源输入端Vout、栅极接延时电路，且延时电路一端接在电源开关控制信号端、另一端接地，通过二极管Dl以阻止负载电源输入端Vout的电压对保护场效应管Q3栅极电平的影响。本实用新型的延时电路包括串接的电容Cl和电阻R4，电阻R4接电源开关控制信号端，保护场效应管Q3的栅极接电容Cl与电阻R4公共端，通过延时电路控制保护场效应管Q3的栅极，控制场效应管Q2的栅极接保护场效应管Q3的漏极与电阻R3的公共端、源极接地。
[0012]见图1所示，当电源开关控制信号端为高电平时，保护场效应管Q3的栅极由于延时电路的延时功能而短暂的处于低电平，而控制场效应管Q2的栅极能够迅速地处于高电平致使控制场效应管Q2导通、主场效应管Ql的栅极被控制场效应管Q2的漏极拉低，主场效应管Ql随即导通，负载电源输入端Vout处有电源供出。此时，保护场效应管Q3的栅极、漏极、源极均为高电平，保护场效应管Q3处于截止状态。当负载发生短路时，负载电源输入端Vout变为低电平，而保护场效应管Q3的栅极、漏极为高电平，所以保护场效应管Q3导通，控制场效应管Q2因其栅极电压被保护场效应管Q3的漏极拉低而截止，主场效应管Ql的栅极随即变为高电平，主场效应管Ql截止。此时不再有电流流过主场效应管Q1，实现了对主场效应管Ql的保护。
[0013]见图2所示，是本实用新型另一种结构的电源电路中场效应管的保护装置，包括主场效应管Ql，控制三极管Q4以及保护三极管Q5和延时电路，同样主场效应管Ql的源极接外接电源输出端Vin、漏极接负载电源输入端Vout、栅极接控制三极管Q4的集电极，电阻Rl跨接在外接电源输出端Vin和主场效应管Ql的栅极，通过电阻Rl给主场效应管Ql提供工作偏置电压和保护，见图2所示，本实用新型主场效应管Ql的栅极与电阻Rl的公共端及控制三极管Q4的集电极之间接有电阻R2，可通过电阻Rl和R2使其栅-源电压控制在额定值之内，对主场效应管Ql提供更好的保护。
[0014]见图2所示，本实用新型保护三极管Q5的集电极经电阻R3接电源开关控制信号端、发射极接负载电源输入端Vout、基极接延时电路，且延时电路一端接在电源开关控制信号端、另一端接地，该延时电路包括串接的电容Cl和电阻R4，电阻R4接电源开关控制信号端，保护三极管Q5的基极接电容Cl与电阻R4公共端，通过延时电路控制保护三极管Q5的基极电平。本实用新型控制三极管Q4的基极接保护三极管Q5的集电极与电阻R3的公共端、其发射极接地，通过控制三极管Q4和保护三极管Q5控制主场效应管Ql的通断而进行保护。
[0015]见图2所示，当电源开关控制信号端为高电平时，保护三极管Q5的基极由于延时电路的延时功能而短暂的处于低电平，而控制三极管Q4的基极能够迅速地处于高电平致使控制三极管Q4导通、主场效应管Ql的栅极被控制三极管Q4的集电极拉低，主场效应管Ql随即导通，负载电源输入端Vout处有电源供出。此时，保护三极管Q5的基极、集电极以及发射极均为高电平，保护三极管Q5处于截止状态。当负载发生短路时，负载电源输入端Vout变为低电平，而保护三极管Q5的基极、集电极为高电平，所以保护三极管Q5导通，控制三极管Q4因其基极电压被保护三极管Q5的集电极拉低而截止，主场效应管Ql的栅极随即变为高电平，主场效应管Ql截止。此时不再有电流流过主场效应管Q1，实现了对主场效应管Ql的保护。
【权利要求】
1.一种电源电路中场效应管的保护装置，其特征在于:包括主场效应管Q1，控制场效应管Q2以及保护场效应管Q3和延时电路，所述的主场效应管Ql的源极接外接电源输出端Vin、漏极接负载电源输入端Vout、栅极接控制场效应管Q2的漏极，电阻Rl跨接在外接电源输出端Vin和主场效应管Ql的栅极；所述的保护场效应管Q3的漏极经电阻R3接电源开关控制信号端、源极经二极管Dl接负载电源输入端Vout、栅极接延时电路，且延时电路一端接在电源开关控制信号端、另一端接地，控制场效应管Q2的栅极接保护场效应管Q3的漏极与电阻R3的公共端、源极接地。
2.根据权利要求1所述的电源电路中场效应管的保护装置，其特征在于:所述的主场效应管Ql的栅极与电阻Rl的公共端及控制场效应管Q2的漏极之间接有电阻R2。
3.根据权利要求1所述的电源电路中场效应管的保护装置，其特征在于:所述的延时电路包括串接的电容Cl和电阻R4，电阻R4接电源开关控制信号端，保护场效应管Q3的栅极接电容Cl与电阻R4公共端。
4.一种电源电路中场效应管的保护装置，其特征在于:包括主场效应管Q1，控制三极管Q4以及保护三极管Q5和延时电路，所述的主场效应管Ql的源极接外接电源输出端Vin、漏极接负载电源输入端Vout、栅极接控制三极管Q4的集电极，电阻Rl跨接在外接电源输出端Vin和主场效应管Ql的栅极；所述的保护三极管Q5的集电极经电阻R3接电源开关控制信号端、发射极接负载电源输入端Vout、基极接延时电路，且延时电路一端接在电源开关控制信号端、另一端接地，控制三极管Q4的基极接保护三极管Q5的集电极与电阻R3的公共端、发射极接地。
5.根据权利要求4所述的电源电路中场效应管的保护装置，其特征在于:所述的主场效应管Ql的栅极与电阻Rl的公共端及控制三极管Q4的集电极之间接有电阻R2。
6.根据权利要求4所述的电源电路中场效应管的保护装置，其特征在于:所述的延时电路包括串接的电容Cl和电阻R4，电阻R4接电源开关控制信号端，保护三极管Q5的基极接电容Cl与电阻R4公共端。
【文档编号】H02H9/02GK203415968SQ201320492658
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年8月13日 优先权日:2013年8月13日
【发明者】吴克明, 谢建忠 申请人:梅特勒-托利多(常州)测量技术有限公司, 梅特勒-托利多(常州)精密仪器有限公司, 梅特勒-托利多(常州)称重设备系统有限公司