一种半导体限流电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种限流电路，特别是应用于爆炸性气体环境中一种半导体限流电路。
【背景技术】
[0002]应用于爆炸性气体环境中的电路，如果采用本质安全理念进行设计，必须要使裸露在此环境中的电路对周围环境不引起火花点燃和热点燃。此电路中，限流电路至关重要。根据国标GB3836.4-2010 (国际标准IEC 60079-11)要求，对“ ib”和“ ic”保护等级的设备，允许用除阻塞二极管之外的其它半导体和可控半导体器件进行限流。目前市面上用的限流电路多采用集成电路来实现，不能用于有爆炸性气体环境的本安电路中，而使用半导体限流的电路十分少见，然而这些采用半导体限流电路一般功耗较大，压降大。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供一种半导体限流电路，是以解决上述限流电路中耗较大，压降大的技术问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种半导体限流电路，包括第一限流模块，所述第一限流模块包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第一晶体管(Q1)、第二晶体管(Q2)、第三晶体管(Q3)、第一电容(Cl)和第四晶体管(Q4)，所述第四晶体管(Q4)为N沟道MOS管，所述第六电阻(R6)为电流采样电阻，所述第一晶体管(Ql)的基极通过所述第一电阻(Rl)与电源输入端的正极连接，所述第二晶体管(Q2)的基极与所述第一晶体管(Ql)的发射极连接，所述第二晶体管(Q2)的发射极与电源输入端的负极连接；所述第三晶体管(Q3)的集电极通过所述第三电阻(R3)与所述电源输入端的正极连接，同时也是电源输出端的正极；所述第三晶体管(Q3)的基极通过所述第二电阻(R2)与所述第一晶体管(Ql)的基极连接，所述第一电容(Cl)与所述第三晶体管(Q3)的基极和发射极连接，所述第三晶体管(Q3)的发射极接地，所述第四电阻(R4)、第五电阻(R5)串联后与所述第三晶体管(Q3)的基极和所述第四晶体管(Q4)的源极连接，所述第六电阻(R6)串联在所述电源输入端的负极和所述第四晶体管(Q4)的源极之间，所述第四晶体管(Q4)的栅极与所述第二晶体管(Q2)的发射极连接，所述第四晶体管(Q4)的漏极与电源输出端的负极连接。
[0005]本实用新型的有益效果是:正常工作时，由于晶体管Ql，Q2和电阻R2，R4，R5的合理设置，使Q3工作在放大状态，它的输出电压使N沟道MOS管Q4工作在恒流区(即饱和区)，此时的饱和程度不大，所以整个电路的压降很小。如果后级电路出现故障或输出负载电路出现故障或后级电路和负载电路同时出现故障，若致使流经前级电路的电流增大，那么电流采样电阻R6上的电压将会增大，使晶体管Q3输入电压增大。由于Ql和Q2的作用，使R2左端电压基本不随输入电压变化，所以Q3 —直工作相对稳定在放大状态。随着Q3的输入电压增大，由晶体管输入特性可知，Q3的输入电流随着增大。因处于放大状态的晶体管输出电压与输入电流成反比，所以Q3的输出电压将会减少，使N沟道MOS管Q4的栅极电压减少，从而使栅漏电压减少。又由N沟道MOS管输出特性可以知道，当栅漏电压减少时，恒流区域将会随着下移(恒流值变小)。在新的栅漏电压下，达到新的恒流区，从而就限制了电流的最终值，使得第一限流模块的电源输出端输出稳定的电流。
[0006]进一步，所述限流电路还包括第二限流模块，所述第二限流模块包括第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)、第十电阻(R10)、第十一电阻(R11)、第十二电阻(R12)、第五晶体管(Q5)、第六晶体管(Q6)、第七晶体管(Q7)、第二电容(C2)和第八晶体管(Q8)，所述第八晶体管(Q8)为N沟道MOS管，所述第十二电阻(R12)为电流采样电阻，所述第五晶体管(Q5)的基极通过所述第七电阻(R7)与所述第一限流模块的电源输出端的正极连接，所述第六晶体管(Q6)的基极与所述第五晶体管(Q5)的发射极连接，所述第六晶体管(Q6)的发射极与电源输入端的负极连接；所述第七晶体管(Q7)的集电极通过所述第九电阻(R9)与所述第一限流模块的电源输出端的正极连接，同时也是第二限流模块的电源输出端的正极；所述第七晶体管(Q7)的基极通过所述第八电阻(R8)与所述第五晶体管(Q5)的基极连接，所述第二电容(C2)与所述第七晶体管(Q7)的基极和发射极连接，所述第七晶体管(Q7)的发射极接地，所述第十电阻(R10)、第十一电阻(Rll)串联后与所述第七晶体管(Q7)的基极和所述第八晶体管(Q8)的源极连接，所述第十二电阻(R12)串联在所述第一限流模块的电源输出端的负极和所述第八晶体管(Q8)的源极之间，所述第八晶体管(Q8)的栅极与所述第六晶体管(Q6)的发射极连接，所述第八晶体管(Q8)的漏极与第二限流模块电源输出端的负极连接。
[0007]采用上述进一步方案的有益效果是:限流电路中电路中增加了第二级限流模块，第二级限流模块的工作原理和第一级限流模块的工作原理一样，在任何一级出现故障的情况下，另一级依然可以起限流作用，保护输出负载电路，提高了整个电路的可靠性和安全性。
【附图说明】
[0008]图1是半导体限流电路实施方式一电路图。
[0009]图2是半导体限流电路实施方式二电路图。
[0010]附图中，各标号所代表的部件列表如下。
[0011]101、第一限流模块。102、第二限流模块。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0013]本实用新型半导体限流电路实施方式一电路图参见图1，包括第一限流模块，第一限流模块包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一晶体管Ql、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第一电容Cl和第四晶体管Q4，第四晶体管Q4为N沟道MOS管，第六电阻R6为电流采样电阻，第一晶体管Ql的基极通过第一电阻Rl与电源输入端的正极连接，第二晶体管Q2的基极与第一晶体管)的基极和所述第八晶体管(Q8)的源极连接，所述第十二电阻(R12)串联在所述第一限流模块的电源输出端的负极和所述第八晶体管(Q8)的源极之间，所述第八晶体管(Q8)的栅极与所述第六晶体管(Q6)的发射极连接，所述第八晶体管(Q8)的漏极与第二限流模块电源输出端的负极连接。
[0014]采用上述进一步方案的有益效果是:限流电路中电路中增加了第二级限流模块，第二级限流模块的工作原理和第一级限流模块的工作原理一样，在任何一级出现故障的情况下，另一级依然可以起限流作用，保护输出负载电路，提高了整个电路的可靠性和安全性