一种电源输出短路保护电路的制作方法

文档序号:8849313阅读:1200来源:国知局
一种电源输出短路保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子电路领域,具体是一种电源输出短路保护电路。
【背景技术】
[0002]在常用的电子产品中,很多都有电压输出的接口,输出一定的电压供外接负载使用,例如手机充电器以及一些电子工程师常用的如编程器、开发板之类的,由于此类产品的负载经常需要插拨或更换,如果由于连接线或者负载本身的原因,造成产品的输出“电源”与“地”之间短路,将会导致产品输出回路元器件烧坏,产品无法继续正常工作,影响了用户产品使用体验,增加了产品的维修售后服务等成本。
[0003]因此电源短路保护显得尤为重要,目前大家常用的做法就是在产品的输出回路中串联阻值较小电阻,通过采样此电阻上的电流送至AD采样,通过判断电流的突变通过单片机MCU来控制输出回路关断进行短路保护,也有较简单的就是在输出回路中串联保险电阻,当电流大于一定值时保险电阻开路来实现保护。采用上述方式对电源进行短路保护存在一些问题,可靠性不高,同时反应速度不快,需要一定的反应时间,还是会对电源产生一定的伤害。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种电源输出短路保护电路,提高电源短路保护的可靠性和反应速度,更好更快的保护短路时的电源。
[0005]为了实现以上目的,本实用新型采用的技术方案为:一种电源输出短路保护电路,它包括前端输入电压DC_IN,所述的前端输入电压DC_IN连接到电阻R5、电容C5和PNP型三极管Q3的发射极;所述的电阻R5的另一端连接有电阻R8、电阻R9和P沟MOS管Q5的源极;所述的电阻R8的另一端连接有电容C5的另一端和PNP型三极管Q3的基极;所述的PNP型三极管Q3的集电极连接有电阻R6,所述的电阻R6的另一端连接有电阻R7和电阻R12,所述的电阻R7的另一端接地,所述的电阻R12的另一端连接有NPN型三极管Q6的基极;所述的NPN型三极管Q6的发射极接地,集电极连接有电阻R10、电阻Rll和高电平SC ;所述的电阻RlO的另一端连接有NPN型三极管Q4的基极,所述的电阻Rll的另一端接地;所述的NPN型三极管Q4的发射极接地,集电极连接有电阻R9的另一端和P沟MOS管Q5的栅极;所述的P沟MOS管Q5的漏极连接有外负载LOAD ;所述的外负载LOAD的另一端接地。
[0006]进一步的,所述的P沟MOS管Q5的漏极连接有电阻R3,且P沟MOS管Q5的漏极和外负载LOAD之间还串联有P沟MOS管Q2和保险丝FUSEl ;所述的P沟MOS管Q2的栅极连接有电阻R3的另一端和NPN型三极管Ql的集电极,漏极与保险丝FUSEl连接,源极与P沟MOS管Q5的漏极连接;所述的外负载LOAD与地之间还串联有电阻R4与电容C3的并联电路;所述的NPN型三极管Ql的发射极接地,基极连接有电阻R1,所述电阻Rl的另一端连接有输出电平OUT-EN与电阻R2,所述的电阻R2接地;所述的电平OUT-EN与高电平SC均与单片机MCU相连。
[0007]进一步的,所述的P沟MOS管Q5的漏极还连接有电解电容C4的正极,所述的电解电容C4的负极接地。
[0008]进一步的,所述的P沟MOS管Q5的漏极连接有降压IC的输入极,所述的降压IC的接地极接地,输出极连接有电容Cl、电解电容C2、电阻R3和P沟MOS管Q2的源极;所述的电容Cl和电解电容C2另一端接地。
[0009]进一步的,所述的电阻R5的阻值为3.3欧,电容C5为22微法;所述的电容Cl和C3为10微法,所述的电解电容C2为22微法16伏,所述的电解电容C4为220微法16伏,所述的保险丝FUSEl限流2安,所述的电阻Rl与R2为10千欧,所述的电阻R3为100千欧,所述的电阻R4为0.05欧。
[0010]本实用新型的有益效果为:
[0011]1、采用了硬件的方式实现了电压短路保护,大大提高了保护的可靠性,且硬件的反应速度快,同时减少了保护的反应时间,可以更快的实现电压短路保护。
[0012]2、同时还包含有软件保护模块,可以实现硬件软件双重保护,使保护更彻底。
[0013]3、设置有电解电容,可以对输入电源进行滤波。
[0014]4、各个电路元器件的规格都是经过严格计算设计的,可以保证达到保护目的的同时节省消耗。
【附图说明】
[0015]图1为一种电源输出短路保护电路图。
[0016]图2为一种优选方式的电源输出短路保护电路电路图。
[0017]图3为图2中A的局部放大图。
[0018]图4为图2中B的局部放大图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合附图对本实用新型进行详细描述,本部分的描述仅是示范性和解释性,不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。
[0020]实施例1
[0021]如图2所示,本实用新型的具体结构为:一种电源输出短路保护电路,它包括前端输入电压DC_IN,所述的前端输入电压DC_IN连接到电阻R5、电容C5和PNP型三极管Q3的发射极;所述的电阻R5的另一端连接有电阻R8、电阻R9和P沟MOS管Q5的源极;所述的电阻R8的另一端连接有电容C5的另一端和PNP型三极管Q3的基极;所述的PNP型三极管Q3的集电极连接有电阻R6,所述的电阻R6的另一端连接有电阻R7和电阻Rl2,所述的电阻R7的另一端接地,所述的电阻R12的另一端连接有NPN型三极管Q6的基极;所述的NPN型三极管Q6的发射极接地,集电极连接有电阻R10、电阻Rll和高电平SC ;所述的电阻RlO的另一端连接有NPN型三极管Q4的基极,所述的电阻Rll的另一端接地;所述的NPN型三极管Q4的发射极接地,集电极连接有电阻R9的另一端和P沟MOS管Q5的栅极;所述的P沟MOS管Q5的漏极连接有外负载LOAD ;所述的外负载LOAD的另一端接地。
[0022]具体使用时,电路的前端输入电压DC_IN接入12V直流电压,高电平SC使NPN型三极管Q4导通,进而使P沟MOS管Q5导通,负载LOAD两端电压正常。正常负载的情况下,流过电阻R5电流很小,在电阻R5两端产生电位差不足以使PNP型三极管Q3导通,因此电路正常输出。
[0023]当外部负载LOAD短路或内阻较小导致电流增大到一定程度时,这时会出现2种保护:因流经电阻R5的电流增大,其两端压降会增大,大于0.7V时,PNP型三极管Q3导通,电阻R6与R7直接通过PNP型三极管Q3的集电极与前端输入电压DC_IN相连,电阻R7上分压使NPN型三极管Q6导通,高电平SC被拉低成低电平,此时NPN型三极管Q4截止,P沟MOS管Q5关断,外负载无输出,达到保护的作用。
[0024]实施例2
[0025]如图2-4所示,本实用新型的具体结构为:一种电源输出短路保护电路,它包括前端输入电压DC_IN,所述的前端输入电压DC_IN连接到电阻R5、电容C5和PNP型三极管Q3的发射极;所述的电阻R5的另一端连接有电阻R8、电阻R9和P沟MOS管Q5的源极;所述的电阻R8的另一端连接有电容C5的另一端和PNP型三极管Q3的基极;所述的PNP型三极管Q3的集电极连接有电阻R6,所述的电阻R6的另一端连接有电阻R7和电阻Rl2,所述的电阻R7的另一端接地,所述的电阻
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