一种防反接及瞬态电压抑制电路的制作方法

文档序号:12409337阅读:728来源:国知局

本实用新型涉及电子线路保护技术领域,尤其涉及一种防反接及瞬态电压抑制电路。



背景技术:

目前,随着科技进步,汽车行业迅猛发展,车载电器广泛应用,但在汽车启动或发动机转速不稳定下会导致瞬态电压尖峰的产生,或者在电器设备为非标接口正负颠倒时,易损坏用电设备,故人们对车载充电路的要求也越来越高,这加速了车载保护电路的发展与创新。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本实用新型提出了一种防反接及瞬态电压抑制电路。

本实用新型提出的一种防反接及瞬态电压抑制电路,包括第一输入端、第二输入端、输出端、整流单元、滤波单元和瞬态电压抑制单元;

瞬态电压抑制单元包括第一三极管、第二三极管、场效应管、整流管、稳压管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻;第一三极管为PNP三极管,第二三极管为NPN三极管,场效应管为P沟道场效应管;

第一三极管的发射极连接场效应管的源极,其集电极连接场效应管的栅极,其基极通过第一电阻连接第二三极管的集电极;整流管的负极和正极分别连接第一三极管的发射极和集电极,且第二电阻与整流管并联;稳压管的负极和正极分别连接场效应管的漏极和第二三极管的基极,第三电阻两端分别连接整流管的正极和第二三极管的发射极;第四电阻分别连接稳压管的正极和第二三极管的发射极;

第一三极管的发射极和第二三极管的发射极作为瞬态电压抑制单元的两个输入端,场效应管漏极作为瞬态电压抑制单元的输出端;第一输入端和第二输入端通过整流单元分别连接瞬态电压抑制单元的两个输入端,瞬态电压抑制单元的输出端连接输出端;滤波单元连接在瞬态电压抑制单元的两个输入端之间。

优选地,第二三极管的集电极和基极之间连接有第四电容。

优选地,场效应管的漏极和第二三极管的集电极之间连接有第三电容。

优选地,第二三极管的发射极和基极之间连接有第二电容。

优选地,滤波单元采用第一电容。

优选地,整流单元采用有桥式整流电路。

本实用新型提供的防反接及瞬态电压抑制电路,在车载保护电路前端引入整流单元对于大电流进行整流,从而即使在接口正负电源颠倒情况下也可以输出正电压提供给车载用电器正常工作,避免像传统防反接电路(只是在供电端并联反接二极管)因反接而造成电源故障。

本实用新型中,在车载保护电路后端引入具有自调整能力的瞬态电压抑制单元,利用反馈原理使电路能够稳定工作,使瞬态电压尖峰被限制在安全工作区域,大大延长传统利用瞬态抑制二极管做瞬态抑制器的寿命。

本实用新型提供的防反接及瞬态电压抑制电路不需要辅助源,器件少,能节省很大空间,降低电源成本。

附图说明

图1为本实用新型提出的防反接及瞬态电压抑制电路原理图。

具体实施方式

参照图1,本实用新型提出的一种防反接及瞬态电压抑制电路,包括第一输入端TP1、第二输入端TP2、输出端TPOUT、整流单元、滤波单元和瞬态电压抑制单元。

瞬态电压抑制单元包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、场效应管Q3、整流管Z1、稳压管Z2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4。第一三极管Q1为PNP三极管,第二三极管为NPN三极管,场效应管Q3为P沟道场效应管。

第一三极管Q1的发射极和第二三极管Q2的发射极作为瞬态电压抑制单元的两个输入端,场效应管Q3漏极作为瞬态电压抑制单元的输出端。第一输入端TP1和第二输入端TP2通过整流单元分别连接瞬态电压抑制单元的两个输入端,瞬态电压抑制单元的输出端连接输出端TPOUT。滤波单元连接在瞬态电压抑制单元的两个输入端之间。

本实施方式中,整流单元和滤波电路的设置,使得车载电平输出端,无论正、负端连接第一输入端TP1和第二输入端TP2,车载电平经整流单元整流和滤波单元滤波后都将变为正电压,给车载用电器工作,从而,避免车载用电反接危害。

本实施方式中,整流单元采用由二极管D1~D4组成的桥式整流电路,滤波单元采用第一电容C1。

瞬态电压抑制单元中,第一三极管Q1的发射极连接场效应管Q3的源极,其集电极连接场效应管Q3的栅极,其基极通过第一电阻R1连接第二三极管Q2的集电极。整流管Z1的负极和正极分别连接第一三极管Q1的发射极和集电极,且第二电阻R2与整流管Z1并联。稳压管Z2的负极和正极分别连接场效应管Q3的漏极和第二三极管Q2的基极,第三电阻R3两端分别连接整流管Z1的正极和第二三极管Q2的发射极。第四电阻R4分别连接稳压管Z2的正极和第二三极管Q2的发射极。

本实施方式中,第二三极管Q2的发射极和基极之间连接有第二电容C2,场效应管Q3的漏极和第二三极管Q2的集电极之间连接有第三电容C3,第二三极管Q2的集电极和基极之间连接有第四电容C4。第二电容C2和第四电容C4的设置,有利于阻断直流;第三电容C3的设置对于输出电压进行滤波。

本实施方式中,当车载用电输入电压正常时,车载用电经过整流单元整流后输出电压值等于输出端TPOUT电压值,且小于稳压管Z2上的电压,此时第一三极管Q1和第二三极管Q2均不工作,场效应管Q3的栅源电压Vgs=-VTPOUT*R2/R2+R3,场效应管Q3完全导通,从而保证输出端TPOUT电压恒等于输入端电压。整流管Z1的设置可保护P沟道场效应管Q3的栅源不被击穿。

异常情况下,当输入端电压大于稳压管Z2电压值时,稳压管Z2工作,第二三极管Q2基极有电流流过,从而第二三极管Q2工作并带动第一三极管Q1工作。由于Q2和R2并联,使R2的等效电阻降低,导致P沟道场效应管Q3栅源电压急剧降低,场效应管Q3导通性能变差,从而有效抑制输出电压的增加。

以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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