一种过压保护分立元件电路结构及电路系统的制作方法

1.本实用新型涉及过压保护电路的技术领域，尤其涉及一种过压保护分立元件电路结构及电路系统。


背景技术：

2.在各类电子产品中，设置过压保护和过流保护变得越来越重要，由于如今电路板的集成度越来越高，板子的价格也跟着水涨船高，当前，半导体器件、车载设备、通信设备以及大部分电子产品出现的故障，通常都是电子设备电路中出现的过压或者电路现象造成的，随着我们对电子设备质量的要求越来越高，电子电路保护也变得更加不容忽视。
3.目前市场上，过压保护通常是采用一些集成芯片做的过压保护产品，其存在有成本高，过压保护电压有限的问题，已越来越无法满足用户的需求，而当前市面上通过分立元件组成的过压保护电路系统缺少，大部分仍存在有和集成芯片一样的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型为解决当前过压保护电路成本高、过压保护电压有限的技术问题，提供一种过压保护分立元件电路结构及电路系统。
5.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：
6.一种过压保护分立元件电路结构，包括主回路电路和过压保护电路；所述主回路电路包括输入端口、输出端口和第一mos管；所述第一mos管的源极和所述输入端口连接，漏极和所述输出端口连接，栅极通过滤波模块和所述输入端口连接；所述过压保护电路包括稳压组件和晶体管组件，所述晶体管组件的使能端通过稳压组件和所述主回路电路的输入端口连接，输入端和第一mos管的栅极连接，输出端接地；所述晶体管组件在主回路电路的输入端口出现过压而击穿稳压组件后，根据使能端的信号导通输入端和输出端，拉低第一mos管关断主回路电路中输入端口、输出端口之间的导通。
7.进一步的，所述第一mos管为pmos管。
8.进一步的，所述稳压组件包括第一稳压二极管和第二稳压二极管，所述晶体管组件包括第一三极管和第二三极管；所述第一三极管的基级通过所述第一稳压二极管和所述主回路电路的输入端口连接，集电极和所述第二三极管的基级连接，发射极接地；所述第二三极管的基级通过第二稳压二极管和所述主回路电路的输入端口连接，集电极通过限流电阻和所述第一mos管的栅极连接，发射极接地。
9.进一步的，所述第一三极管和第二三极管为npn型三极管。
10.进一步的，所述第一稳压二极管的正极和所述第一三极管的基级连接，负极和所述主回路电路的输入端口连接。
11.进一步的，所述第二稳压二极管的正极和所述第二三极管的基级连接，负极和所述主回路电路的输入端口连接。
12.进一步的，所述第一稳压二极管的反向击穿电压为6.8v。
13.进一步的，所述第二稳压二极管的反向击穿电压为3.3v。
14.进一步的，所述主回路电路的输入端口和5v直流电源连接。
15.本实用新型还提供一种电路系统，包括输入电源和负载单元；所述输入电源通过上述的过压保护分立元件电路结构和所述负载单元连接。
16.本实用新型通过稳压管、晶体管的过压保护电路设计，能够使电路达到50v输入电路左右的过压保护，其电路结构简单可靠，成本低廉，能够有效实现带有分立元件的主回路电路的过压保护，解决了分立元件电路结构中过压保护电压有限、成本高的技术问题。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例中过压保护分立元件电路的电路结构图。
18.其中，主回路电路为10，过压保护电路为20。
具体实施方式
19.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
20.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
21.实施例一
22.图1示出了本实施例中过压保护分立元件电路的电路结构图。
23.如图1所示，本实施例提供一种过压保护分立元件电路结构，该电路主要用于实现对电源和输出负载之间的过压保护，鉴于当前市场对电路输出过压保护通常采用集成芯片的过压模块，没有专门的过压保护电路20，其过压保护电压有限，无法实现对高输入电压如50v的过压保护，无法满足当前市场需求，而本技术通过本实施例中的电路结构能够有效的保证高输入电压的过压保护，从而提高输出电路过压保护的可靠性。
24.具体的，本实施例中的过压保护分立元件电路结构包括主回路电路10和过压保护电路20，其中，主回路电路10包括输入端口、输出端口和第一mos管q1，在连接结构上，第一mos管q1的源极和输入端口连接，漏极和输出端口连接，栅极通过滤波模块和输入端口连接，其作用是连通电源输入端和输出端，其中间的第一mos管q1起到了控制电源输入端、输出端之间导通与否的作用，本实施例中，通过控制第一mos管q1栅极的高低电平来实现主回路电路10的导通，当电压正常时，第一mos管q1导通，主回路电路10正常运行，当存在过压情况时，第一mos管q1关断，从而切断主回路电路10的导通，对下游元器件实现过压保护。而第一mos管q1的过压关断控制则通过过压保护电路20实现。
25.具体的，过压保护电路20包括稳压组件和晶体管组件，在具体连接方面，晶体管组件的使能端通过稳压组件和主回路电路10的输入端口连接，输入端和第一mos管q1的栅极连接，输出端接地。具体原理为，当主回路电路10的输入端口出现过压时，过压电压击穿稳压组件后到达晶体管组件的使能端，晶体管组件关断，晶体管组件的输入端和输出端关断，
进而置高第一mos管q1栅极并关断主回路电路10中输入端口、输出端口之间的导通。具体的，由于在主回路电路10的输入端口处设置稳压管组件接晶体管组件，由于稳压管组件能够承受50v以上的输入电压并将晶体管组件的电压位置在合理电压位，进而使过压保护电路20不会被过大电压破坏，切实的使第一mos管q1关断，提高带有分立元件的电路结构过压保护的可靠性和有效性。
26.本实施例的好处在于，该电路结构简单可靠，能够低成本实现带有分立元件的主回路电路10的过压保护，该电路能够达到50v输入电路左右的过压保护，有效保护主回路电路10输出后端的电路元器件，简单可靠，解决了分立元件电路结构中过压保护电压有限、成本高的技术问题。
27.实施例二
28.本实施例同样提供一种过压保护分立元件电路结构，该电路结构包括主回路电路10和过压保护电路20，其中，主回路电路10包括输入端口、输出端口和第一mos管q1，第一mos管q1的源极和输入端口连接，漏极和输出端口连接，栅极通过滤波模块和输入端口连接。而过压保护电路20包括稳压组件和晶体管组件，晶体管组件的使能端通过稳压组件和主回路电路10的输入端口连接，输入端和第一mos管q1的栅极连接，输出端接地；晶体管组件在主回路电路10的输入端口出现过压而击穿稳压组件后，根据使能端的信号导通输入端和输出端，拉低第一mos管q1关断主回路电路10中输入端口、输出端口之间的导通。
29.重点的，本实施例和实施例一的不同点在于，本实施例还提供了一些具体的实施方式。
30.请参阅图1，在本实施例中，第一mos管q1为pmos管，当主回路电路10的输入端口电压正常时，第一mos管q1栅极被拉低而导通，当出现过压情况时，第一mos管q1被过压保护电路20置高时，第一mos管q1关断。在过压保护电路20方面，稳压组件包括第一稳压二极管d1和第二稳压二极管d2，晶体管组件包括第一三极管q2和第二三极管q3，其中，第一三极管q2的基级通过第一稳压二极管d1和主回路电路10的输入端口连接，集电极和第二三极管q3的基级连接，发射极接地，第二三极管q3的基级通过第二稳压二极管d2和主回路电路10的输入端口连接，集电极通过限流电阻和第一mos管q1的栅极连接，发射极接地。当主回路电路10的输入端口出现过压时，第一稳压二极管d1反向击穿，电压经过电流电阻给到第一三极管q2的基极，第一三极管q2导通，第二三极管q3基极被拉低截止，从而使第一mos管q1栅极被置高关断。
31.具体的，在本实施例中，第一三极管q2和第二三极管q3为npn型三极管，即当第一三极管q2和第二三极管q3的基级被置高时，两者处于导通状态，被拉低时，两者处于截止状态。
32.更为具体的，第一稳压二极管d1的正极和第一三极管q2的基级连接，负极和主回路电路10的输入端口连接。第二稳压二极管d2的正极和第二三极管q3的基级连接，负极和主回路电路10的输入端口连接。这样设计的好处在于，当主回路电路10电压出现过压时，第一稳压二极管d1、第二稳压二极管d2被反向击穿并使第一三极管q2、第二三极管q3相应的导通或截止，最终使第一mos管q1处于关断状态。由于第一稳压二极管d1、第二稳压二极管d2的在反向击穿后能够将电压钳制在预定的电压上，从而保护晶体管不受到破坏，进而实现较高输入电压的保护，与市面上通过集成芯片做过压保护的电路结构相比，其能够更有
效的保护后端电路元器件。
33.更为具体的，第一稳压二极管d1的反向击穿电压为6.8v，第二稳压二极管d2的反向击穿电压为3.3v，即当第一稳压二极管d1、第二稳压二极管d2被反向击穿时，其正向电压会被6.8v、3.3v。
34.在输入端口上，本实施例中的主回路电路10输入端口和5v直流电源连接，进而实现电源输入。
35.本实施例的好处在于，该电路结构通过稳压管、晶体管的过压保护电路20设计，能够使电路达到50v输入电路左右的过压保护，其电路结构简单可靠，成本低廉，能够有效实现带有分立元件的主回路电路10的过压保护，解决了分立元件电路结构中过压保护电压有限、成本高的技术问题。
36.实施例三
37.本实施例提供一种电路系统，具体的，该电路系统包括输入电源和负载单元，输入电源通过过压保护分立元件电路结构和负载单元连接。其中，过压保护分立元件电路结构包括主回路电路10和过压保护电路20；主回路电路10包括输入端口、输出端口和第一mos管q1；第一mos管q1的源极和输入端口连接，漏极和输出端口连接，栅极通过滤波模块和输入端口连接；过压保护电路20包括稳压组件和晶体管组件，晶体管组件的使能端通过稳压组件和主回路电路10的输入端口连接，输入端和第一mos管q1的栅极连接，输出端接地；晶体管组件在主回路电路10的输入端口出现过压而击穿稳压组件后，根据使能端的信号导通输入端和输出端，拉低第一mos管q1关断主回路电路10中输入端口、输出端口之间的导通。
38.具体的，本实施例中的过压保护分立元件电路结构采用实施例一或实施例二中所描述的过压保护分立元件电路结构。
39.在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
40.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
42.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
43.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。