一种基于TPS54331芯片的短路保护自恢复电路的制作方法

文档序号:15068271发布日期:2018-07-31 23:06阅读:2110来源:国知局

本实用新型涉及电力电子技术领域,特别涉及一种基于TPS54331芯片的短路保护自恢复电路。



背景技术:

随着科技的进步,现代电力电子的发展趋势更倾向于智能化、自动化及低功耗。

目前TPS54331作为一种经典的BUCK芯片依其低成本、相对高性能在低压领域依然拥有很大的市场。TPS54331自身具有逐波限流、过流保护功能,在一般的应用场景中直接利用其自身的保护功能,但是其自身的短路保护功能的原理还是限流,通过限流从而拉低输出电压,达到短路保护的效果,后级短路故障消除时可自恢复。

TPS54331的自身短路保护起作用时,其内置的MOS管未封波始终处于工作状态,且此芯片有最大电流限制,短路时短路电流大从而导致其壳温明显上升,高温环境下,芯片很容易因高温而坏掉,且在芯片不会损坏的情况下,持续性的短路芯片本身就是一种能源的损耗,尤其是低压低功率的应用环境下,这种损耗更是不能忽略。

这样不但不能充分利用此芯片的价格优势,还会增加维护人员的负担,且导致用户的损失。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种基于TPS54331芯片的短路保护自恢复电路,以解决上述问题。

为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:

一种基于TPS54331芯片的短路保护自恢复电路,包括三极管Q1、三极管Q2、稳压二极管D1、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3、第四分压电阻R4、第一电阻R5、第二电阻R6、第三电阻R7和电容C1;芯片的输入端通过分压第一分压电阻R1和第二分压电阻R2分压后连接到三极管Q1的发射极;芯片输出电压通过第三分压电阻R3和第四分压电阻R4分压后连接到三极管Q1基极;三极管Q1集电极一路通过第一电阻R5接到地,另一路通过第二电阻R6和电容C1接到地;三极管Q1的集电极和三极管Q2的基极之间设置有稳压二极管D1;第二电阻R6和三极管Q2的发射极之间设置有第三电阻R7。

进一步的,第一分压电阻R1和第二分压电阻R2串联,第一分压电阻R1连接芯片的输入端,第二分压电阻R2接地。

进一步的,第三分压电阻R3和第四分压电阻R4串联,第三分压电阻R3连接芯片的输出端,第四分压电阻R4接地。

进一步的,三极管Q2的集电极连接到被控电位;三极管Q2的发射极接地。

进一步的,稳压二极管D1的阴极连接第二电阻R6,稳压二极管D1的阳极连接三极管Q2的基极。

进一步的,第三电阻R7的一端连接三级管Q2的发射极,另一端连接稳压二极管 D1的阴极。

与现有技术相比,本实用新型有以下技术效果:

本实用新型中先是设置输入、出电压检测,又通过两级三级管转换从而达到控制被控脚位的电位的目的,基于芯片的被控脚位有一固定的动作电压值,本实用新型中通过添加第三电阻R7来配合稳压二极管D1、电容C1,达到控制三极管Q2的集电极电位(被控电位)在持续短路时形成震荡效果,即使得被控芯片的使能电位震荡,从而达到芯片不发波的状态,当短路故障解除后,输出电压建立,三极管Q2基极是0电位,被控电位平稳维持使能电压,芯片恢复正常发波并正常工作。

本实用新型中所达到的短路保护状态中,芯片处于封波状态,此时不会有任何的输出,区别与限流状态的短路保护(短路时,芯片正常发波并工作,导致输出电流大,自身发热严重),其自身几乎无热量产生,既可以避免了因负载短路而烧坏后级电子器件,又可以保护芯片自身不受损坏,更大地能降低维护成本,同时便于热设计。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图;

具体实施方式

以下结合附图,对本实用新型进一步说明:

请参阅图1,一种基于TPS54331芯片的短路保护自恢复电路,包括三极管Q1、三极管Q2、稳压二极管D1、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3、第四分压电阻R4、第一电阻R5、第二电阻R6、第三电阻R7和电容C1;芯片的输入端通过分压第一分压电阻R1和第二分压电阻R2分压后连接到三极管Q1的发射极;芯片输出电压通过第三分压电阻R3和第四分压电阻R4分压后连接到三极管Q1基极;三极管Q1 集电极一路通过第一电阻R5接到地,另一路通过第二电阻R6和电容C1接到地;三极管 Q1的集电极和三极管Q2的基极之间设置有稳压二极管D1;第二电阻R6和三极管Q2 的发射极之间设置有第三电阻R7。

第一分压电阻R1和第二分压电阻R2串联,第一分压电阻R1连接芯片的输入端,第二分压电阻R2接地。

第三分压电阻R3和第四分压电阻R4串联,第三分压电阻R3连接芯片的输出端,第四分压电阻R4接地。

三极管Q2的集电极连接到被控电位;三极管Q2的发射极接地。

二极管D1的阴极连接第二电阻R6,二极管D1的阳极连接三极管Q2的基极。

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