一种低成本的MOS管输出保护电路的制作方法

文档序号:14938848发布日期:2018-07-13 19:58阅读:1062来源:国知局

本实用新型涉及一种保护电路,尤其涉及一种低成本的MOS管输出保护电路。



背景技术:

MOS管是电路中非常常用且很重要的元器件,当电路短路时,由于MOS管的放大电流的特性,MOS管输出的电流会变得很大,而普通保护IC并不配备很好的保护电路,因此,就需采用响应速度快的专用保护IC才能实现及时的做出响应,以免电路因短路而损坏瘫痪。但是这种现有技术中,由于使用专用的保护IC,虽然响应的速度快,,但是由于采用的是专用的保护IC,很明显的硬件成本相对都比较高,那么,对于产品的制作成本就会变高,因此,对产品的定价、销量及利润都产生了一定的影响。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是需要提供低成本的MOS管输出保护电路。

对此,本实用新型提供一种低成本的MOS管输出保护电路,包括:推拉电路、MOS管Q1、开关控制电路和短路保护电路,所述推拉电路与所述MOS管Q1的栅极相连接,所述开关控制电路与所述MOS管Q1的漏极相连接,所述短路保护电路与所述MOS管Q1的源极相连接。

本实用新型的进一步改进在于,所述短路保护电路包括电阻R18、电阻R16、电阻R17和三极管Q6,所述MOS管Q1的源极分别与所述电阻R18的一端和电阻R16的一端相连接,所述电阻R16的另一端分别与所述电阻R17的一端和三极管Q6的基极相连接,所述电阻R18的另一端和三极管Q6的发射极接地,所述电阻R17的另一端连接至电源端。

本实用新型的进一步改进在于,所述电阻R17的另一端连接至3.3V的电源端。

本实用新型的进一步改进在于,所述开关控制电路为PWM开关控制电路。

本实用新型的进一步改进在于,所述开关控制电路包括二极管D9、电容C16、电容C17、电阻R11和电阻R12,所述MOS管Q1的漏极分别与所述二极管D9的阳极、电容C16的一端、电容C17的一端、电阻R11的一端和电阻R12的一端相连接,所述二极管D9的阴极、电容C16的另一端、电容C17的另一端、电阻R11的另一端和电阻R12的另一端分别连接至电源端。

本实用新型的进一步改进在于,所述二极管D9的阴极、电容C16的另一端、电容C17的另一端、电阻R11的另一端和电阻R12的另一端分别连接至24V的电源端。

本实用新型的进一步改进在于,所述MOS管Q1的漏极还连接至PWM信号输出端。

本实用新型的进一步改进在于,所述推拉电路包括电阻R20、电阻R13、电阻R14、电阻R15、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4和三极管Q5,所述电阻R20的一端连接至三极管Q5的基极,所述三极管Q5的集电极分别与所述电阻R13的一端和三极管Q3的基极相连接,所述三极管Q3的集电极分别与所述电阻R14的一端、三极管Q2的基极和三极管Q4的基极相连接,所述电阻R13的另一端、电阻R14的另一端、三极管Q2的集电极连接至电源端,所述三极管Q2的发射极和三极管Q4的发射级通过电阻R15连接至所述MOS管Q1的栅极,所述三极管Q5的发射极、三极管Q3的发射极和三极管Q4的集电极分别接地。

本实用新型的进一步改进在于,所述电阻R20的另一端连接至PWM控制端。

本实用新型的进一步改进在于,所述电阻R13的另一端、电阻R14的另一端、三极管Q2的集电极连接至12V的电源端。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:由于采用低成本的采样电阻及三极管进行电路上的短路保护,不再需要采用专用的短路保护芯片,能够有效降低MOS管输出保护电路的成本;而因为采用硬件电路的方式来实现实行MOS管输出保护电路的短路保护,本实用新型响应速度快,足以满足实际使用需求。在短路保护电路的采样电路部分,在三极管Q6的基极增加电压偏置电路,提高采样电路中三极管Q6基极的初始电压,可以减小采样电阻阻值,避免不必要的无用功耗,减小采样电阻的功率消耗,进而有效减少整个产品的发热量。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图,对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。

如图1所示,本例提供一种低成本的MOS管输出保护电路,包括:推拉电路1、MOS管Q1、开关控制电路2和短路保护电路3,所述推拉电路1与所述MOS管Q1的栅极相连接,所述开关控制电路2与所述MOS管Q1的漏极相连接,所述短路保护电路3与所述MOS管Q1的源极相连接。

如图1所示,本例所述短路保护电路3包括电阻R18、电阻R16、电阻R17和三极管Q6,所述MOS管Q1的源极分别与所述电阻R18的一端和电阻R16的一端相连接,所述电阻R16的另一端分别与所述电阻R17的一端和三极管Q6的基极相连接,所述电阻R18的另一端和三极管Q6的发射极接地,所述电阻R17的另一端连接至电源端,该电源端为3.3V的电源端。

本例所述开关控制电路2为PWM开关控制电路。如图1所示,所述开关控制电路2包括二极管D9、电容C16、电容C17、电阻R11和电阻R12,所述MOS管Q1的漏极分别与所述二极管D9的阳极、电容C16的一端、电容C17的一端、电阻R11的一端和电阻R12的一端相连接,所述二极管D9的阴极、电容C16的另一端、电容C17的另一端、电阻R11的另一端和电阻R12的另一端分别连接至24V的电源端;所述MOS管Q1的漏极还连接至PWM信号输出端。

如图1所示,本例所述推拉电路1包括电阻R20、电阻R13、电阻R14、电阻R15、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4和三极管Q5,所述电阻R20的一端连接至三极管Q5的基极,所述三极管Q5的集电极分别与所述电阻R13的一端和三极管Q3的基极相连接,所述三极管Q3的集电极分别与所述电阻R14的一端、三极管Q2的基极和三极管Q4的基极相连接,所述电阻R13的另一端、电阻R14的另一端、三极管Q2的集电极连接至12V的电源端,所述三极管Q2的发射极和三极管Q4的发射级通过电阻R15连接至所述MOS管Q1的栅极,所述三极管Q5的发射极、三极管Q3的发射极和三极管Q4的集电极分别接地;所述电阻R20的另一端连接至PWM控制端。

本例的工作原理如下:如图1所示,这里的短路保护方式是采用三极管本身的基极偏置电压变化,当MOS管Q1的电流增大到一个危险值时,采用电阻端的电压会升高,三极管Q6的保护电路的基极电压会升高,当电压大于0.6V时,三极管Q6导通;所述三极管Q6的集电极通过电阻R16接到MOS管Q1的源极(门极),当三极管Q6导通时,如果MOS管Q1的源极(门极)是高电平,将会被三极管Q6拉低,MOS管Q1从导通变成不导通状态,关断输出。

所述MOS管Q1输出关断以后,MOS管Q1的采样电阻R18所在的短路保护电路3电压变低,三极管Q6的基极电压变低,三极管Q6由导通变为不导通,MOS管Q1由不导通变为导通,当MOS管Q1再次导通后,MOS管Q1的采样电阻R18电压升高,三极管Q6导通将MOS管Q1再次变为不导通状态,如此反复。

接在MOS管Q1上的负载一直会处于开通和判断不断切换的状态,如果负载是LED灯,这个LED一直会处于闪烁状态,提醒用户,产品有异常或连接有异常,排除故障后,才能正常工作。

因此,本例能够有效节约成本,不必选用专用保护IC保护而采用外接低成本的电阻及三极管这些元器件组成检测电路对MOS管短路时进行有效的保护。

由于采用低成本的采样电阻及三极管进行电路上的短路保护,不再需要采用专用的短路保护芯片,本例即可有效降低MOS管Q1输出保护电路的成本;而因为采用硬件电路的方式来实现实行MOS管输出保护电路的短路保护,本例响应速度快,足以满足实际使用需求。在短路保护电路3的采样电路部分,在三极管Q6的基极增加电压偏置电路,提高采样电路中三极管Q6基极的初始电压,可以减小采样电阻阻值,避免不必要的无用功耗,减小采样电阻的功率消耗,进而有效减少整个产品的发热量。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式,并非以此限定本实用新型的具体实施范围,本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式,凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

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