基于场效应管的短路保护电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于电路安全技术领域，具体涉及一种基于场效应管的短路保护电路。它包括电阻R1、场效应管Q1、电阻R4、场效应管Q2、稳压二极管Z1、场效应管Q3和电阻R3，电源正极经电阻R3分别接场效应管Q3的源极和稳压二极管Z1的负极，稳压二极管Z1的正极接场效应管Q2的栅极，场效应管Q2的源极接地，场效应管Q2的漏极接场效应管Q1的栅极，场效应管Q1的栅极和漏极之间串接电阻R1，场效应管Q1的漏极接电源正极，场效应管Q1的源极经电阻R4接地，场效应管Q1的源极与场效应管Q3的栅极连接，场效应管Q3的漏极接电压输出端。本实用新型解决了大电流器件易损，采样对电路阻抗的影响等问题，而且本实用新型的短路保护电路体积小，安全稳定。
【专利说明】
基于场效应管的短路保护电路
技术领域
[0001]本实用新型属于电路安全技术领域，具体涉及一种基于场效应管的短路保护电路。
【背景技术】
[0002]电源短路:就是把电源的两端用导线直接或间接相连，中间没有通过任何用电器。如果在复杂电路中，找出一条路可以直接从电源的正极走向负极中间不通过任何用电器，那就视为短路，因为电流总是走最短路线的。电源短路是很危险的，容易造成电源烧毁甚至火灾。短路会产生大电流，有时会产生上万甚至十几万安的大电流。因此会产生大量的热量，损毁设备，电弧会将许多元件短时间融化。同时，产生的电流还会带来一定的电磁力，它同样会损坏设备。同样可能造成重大火灾及伤害事件。短路还会造成低电压:它会使电气设备无法正常工作。此外，短路不仅干扰抑制与破坏系统的稳定运行，造成线损、热损、无功功率等增大，而且由于短路造成的设备损坏，会影响通信、通讯等。
[0003]参考专利文献CN103401209A公开了 LED背光短路保护电路，包括第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3，在LED负载发生短路情况下能够通过控制三极管的通断自动隔离，避免电路元件过功耗损坏。参考专利文献CN202353184U公开了短路保护电路，包括集成电路1C、三极管VT、二极管D，在输出端短路后，VT截止，正极电源通过二极管D使IC端电平提高，以致IC截止停止工作。
[0004]现有的短路保护电路多采用大功率的三极管，在大电流的供电电路中需要用较大的散热才可以解决器件损坏的问题；另外在检测部分采用三极管，由于三极管开关电路输入阻抗低，这会造成在一些对电路阻抗要求高的地方不实用。
【实用新型内容】
[0005]针对现有短路保护电路采用三极管存在的问题，本实用新型提出了一种基于场效应管的短路保护电路，该短路保护电路采用场效应管的导通和截至控制电源的输出，当发生短路时，场效应管截至，使电路电压不再输出，从而保护了限流电阻不会因电流过大而损坏。
[0006]本实用新型采用如下技术方案:
[0007]一种基于场效应管的短路保护电路，它包括电阻Rl、场效应管Ql、电阻R4、场效应管Q2、稳压二极管Z1、场效应管Q3和电阻R3，电源正极经电阻R3分别接场效应管Q3的源极和稳压二极管Zl的负极，稳压二极管Zl的正极接场效应管Q2的栅极，场效应管Q2的源极接地，场效应管Q2的漏极接场效应管Ql的栅极，场效应管Ql的栅极和漏极之间串接电阻Rl，场效应管Ql的漏极接电源正极，场效应管Ql的源极经电阻R4接地，场效应管Ql的源极与场效应管Q3的栅极连接，场效应管Q3的漏极接电压输出端。
[0008]进一步的，还包括电阻R2和发光二极管LEDl，发光二极管LEDl的正极经电阻R2接场效应管Ql的栅极，发光二极管LEDl的负极接地。
[0009]更进一步的，场效应管Ql和场效应管Q2均为N沟道型，场效应管Q3为P沟道型。
[0010]进一步的，发光二极管LEDl为红色或黄色发光二极管。
[0011]本实用新型采用场效应管代替传统的大功率的三极管，场效应管可以作为压控电阻使用，可以在微电流、低电压条件下工作。本实用新型解决了大电流器件易损，采样对电路阻抗的影响等问题，而且本实用新型的短路保护电路体积小，安全稳定。
【附图说明】
[0012]图1是基于场效应管的短路保护电路原理图。
【具体实施方式】
[0013]为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
[0014]现结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0015]参阅图1所示，本实用新型优选一实施例的基于场效应管的短路保护电路，该短路保护电路包括电阻Rl、电阻R2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、发光二极管LEDl、场效应管Ql、电阻R4、场效应管Q2、稳压二极管Z1、场效应管Q3和电阻R3。电阻R3和电阻R5并联后一端接电源正极P0W，另一端接场效应管Q3的源极，场效应管Q3的源极经电阻R6接稳压二极管Zl的负极，稳压二极管Zl的正极经电阻R7接场效应管Q2的栅极。
[0016]场效应管Q2的源极接地，场效应管Q2的漏极接场效应管Ql的栅极，场效应管Ql的栅极和漏极之间串接电阻Rl，场效应管Ql的漏极接电源正极，发光二极管LEDl的正极经电阻R2接场效应管Ql的栅极，发光二极管LEDl的负极接地。场效应管Ql的源极经电阻R4接地，场效应管Ql的源极与场效应管Q3的栅极连接，场效应管Q3的漏极接电压输出端，该实施例的电压输出端输出的电压为24V。
[0017]此外，该实施例的场效应管Ql和场效应管Q2均为N沟道型，场效应管Q3为P沟道型。当有一个正电压加在N沟道场效应管的栅极上时，由于电场的作用，此时N型半导体的源极和漏极的负电子被吸引出来而涌向栅极，但由于氧化膜的阻挡，使得电子聚集在两个N沟道之间的P型半导体中，从而形成电流，使N沟道场效应管的源极和漏极之间导通。当P沟道场效应管的栅极施加负电压时，P沟道场效应管的源极和漏极之间导通。
[0018]需要说明的是，该实施例的发光二极管LEDl为红色发光二极管，该发光二极管LEDl仅仅起到警示作用，通过发光二极管LEDl发光提示电路短路。因此，本领域技术人员可知，发光二极管LEDl还可为黄色发光二极管，或者在发光二极管LEDl与地之间串接一个蜂鸣器，当短路时，进行声光报警。
[0019]电源正极POW经并联的电阻R3、电阻R5，再经过电阻R6后，电压经稳压二极管Zl和降压电阻R7到场效应管Q2的I脚(即栅极G)，由于场效应管Q2的栅极电压为正向电压，故使场效应管Q2处于饱和导通。此时，场效应管Ql的I脚(即栅极G)接地，电压为0V，致使场效应管Ql截止。发光二极管LEDl的正极经场效应管Q2接地，发光二极管LEDl不亮。场效应管Q3的I脚(即栅极G)经电阻R4接地，场效应管Q3的2脚(即源极S)和3脚(即漏极D)之间导通，电源正极POW经并联的电阻R3和电阻R5输出24V电压，此时输出电压24V正常工作。
[0020]当输出24V端对地短路时，稳压二极管Zl的负极为OV而截止，场效应管Q2的I脚也为0V，故场效应管Q2截止。场效应管Ql的I脚经电阻Rl接电源正极P0W，场效应管Ql的I脚为高电平，场效应管Ql导通。发光二极管LEDl的正极也为高电平，发光二极管LEDl亮。场效应管Ql导通使得场效应管Q3的I脚为高电平，场效应管Q3截止，输出电压不再输出，从而保护了限流电阻不会因电流过大而损坏。当短路恢复后，电源正极经电阻R6给稳压二极管Zl供电，使场效应管Q2的I脚恢复高电平，场效应管Q2的导通拉低场效应管Ql的I脚电平，场效应管Ql截止，从而使得场效应管Q3导通，电路恢复正常，输出电压正常。
[0021]尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种基于场效应管的短路保护电路，其特征在于:它包括电阻R1、场效应管Q1、电阻R4、场效应管Q2、稳压二极管Z1、场效应管Q3和电阻R3，电源正极经电阻R3分别接场效应管Q3的源极和稳压二极管Zl的负极，稳压二极管Zl的正极接场效应管Q2的栅极，场效应管Q2的源极接地，场效应管Q2的漏极接场效应管Ql的栅极，场效应管Ql的栅极和漏极之间串接电阻Rl，场效应管Ql的漏极接电源正极，场效应管Ql的源极经电阻R4接地，场效应管Ql的源极与场效应管Q3的栅极连接，场效应管Q3的漏极接电压输出端。2.如权利要求1所述的基于场效应管的短路保护电路，其特征在于:还包括电阻R2和发光二极管LEDl，所述发光二极管LEDl的正极经电阻R2接场效应管Ql的栅极，发光二极管LEDl的负极接地。3.如权利要求1或2所述的基于场效应管的短路保护电路，其特征在于:所述场效应管Ql和场效应管Q2均为N沟道型，场效应管Q3为P沟道型。
【文档编号】H02H3/08GK205670676SQ201620406483
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】徐克飞
【申请人】厦门奥马科技有限公司