一种mos管过流保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及MOS管保护技术领域，具体为一种MOS管过流保护电路。
【背景技术】
[0002]目前，半导体器件发展迅猛，MOS管因其开关频率高，无机械损耗而逐渐取代继电器成为控制板上主要的大电流控制元件HfiMOS管缺乏电流过载能力，负载异常造成的短路、工人接线错误引起的短路都会使流过MOS管电流过大而导致MOS管的电流热击穿，至使控制板需要维修甚至报废，为使控制板上MOS管能够应对负载短路、过流等异常情况，需要为其增加保护电路，MOS管的过流保护一般采用两种方法:
[0003]如图1所示，通过MOS管与负载之间的电流主回路串联I根合金保险丝F来保护MOS管，负载短路或者接线错误等异常情况会先烧断保险丝，断开电流主回路，可以实现对MOS管的保护；由于合金保险丝的内阻非常小几乎可以忽略，所以串联在主电流回路中也不会对主电流回路增加负载；但该电路具有不可恢复性，维修不方便，增加维修人工成本，不能作为理想的MOS管过流保护电路。
[0004]如图2所示，通过MOS管与负载之间的电流主回路串联电流采样器件，电流采样器件将电流信号转换成电压信号，并将电压信号放大反馈回MCU ;当MOS过流时，电流采样器件的反馈电压增加，若反馈电压超过阀值时MCU便可控制MOS的栅极电压从而切断MOS电流主回路，实现对MOS的保护；由于电流采样器件的成本不低，且电流采样器件需要需要吸收部分主回路电流，相当于给主电流回路增加了负载，所以不能作为理想的MOS管过流保护电路。
[0005]综上所叙，现有的MOS管过流保护电路成本比较高，结构复杂，且加重了电流主回路的负载，都不能作为理想的MOS管过流保护电路。
[0006]通过检索，存在以下相关专利:
[0007]专利1:
[0008]申请号:201420112658.7，申请日:2014.03.13，公告日:2014.08.13，该实用新型涉及一种MOS管保护电路，包括一单片机，其特征在于:所述单片机连接一运算放大单元的输出端，所述运算放大单元的第一输入端连接一 PPTC —端和一采样单元一端，所述PPTC另一端连接电源，所述采样单元另一端连接所述运算放大单元的第二输入端和负载一端，所述负载另一端连接一驱动单元的输出端，所述驱动单元的输入端连接所述单片机。本实用新型能够实现MOS管电流实时监控、MOS管过流保护、驱动电路电平监控、负载工作状态、故障类型、故障点以及故障时间的报警和显示。
[0009]专利2:
[0010]申请号:201120550497.6，申请日:2011.12.26，公告日:2012.07.25，该实用新型公开了一种多MOS管的保护装置，包括MCU主控模块以及与其连接的电源模块，连接到充电端口的充电机检测电路，连接到放电端口的放电负载检测电路，连接到充电端口的包含多个MOS管的充电MOS管组，连接到放电端口的包含有多个MOS管的放电MOS管组，以及设置有与放电MOS管组连接的短路监测电路与电流采样模块。本实用新型采用多个MOS组成的MOS组来代替单个的MOS管，能够适应大型电池等具有比较高的工作电压以及工作电流的性质，从而提高电池保护板的适用性和通用性，降低保护板自身的功耗，提高保护板过电流能力，有效保护电池的寿命和安全。
[0011]通过分析，发现以上专利文件不能影响本实用新型创造的新颖性和创造性。【实用新型内容】
[0012]本实用新型的目的是针对以上问题，提供一种MOS管过流保护电路，它适用于家用电器及小型电子设备中，能在不增加主电流回路负载，和在几乎不增加其他硬件成本和PCB元器件空间的情况下可靠实现MOS管的过流保护。
[0013]为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案是:一种MOS管过流保护电路，它包括MOS管及与之相连的负载，其特征在于，所述MOS管的通断控制端与MCU的输入输出口一
(I)连接；所述MOS管的输出端与MCU的输入输出口二⑵连接。
[0014]进一步的，所述MOS管的通断控制端与MCU的输入输出口一⑴之间设置有电阻Rl0
[0015]进一步的，所述MOS管的输出端与MCU的输入输出口二⑵之间设置有电阻R2。
[0016]本实用新型的有益效果:
[0017]本实用新型主要用于由MCU控制MOS管的家用电器、及小型电子设备产品中；家电产品及小型电子设备产品中使用这种MOS管过流保护电路系统，能在不增加主电流回路负载，和在几乎不增加其他硬件成本和PCB元器件空间的情况下可靠实现MOS管的过流保护，且能防止外界干扰造成的MOS误保护的情况，是一种可自动恢复型保护系统。
【附图说明】
[0018]图1为一种传统的MOS过流保护电路。
[0019]图2为另一种传统的MOS过流保护电路。
[0020]图3为本实用新型中的MOS管过流保护电路。
[0021]图4为本实用新型中MOS过流保护等效电路图。
[0022]图5为本实用新型中MOS管过流保护系统流程图。
[0023]图中所示数字标注表示为:1、输入输出口一，2、输入输出口二。
【具体实施方式】
[0024]为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。
[0025]如图3-5所示，本实用新型的结构连接关系为:一种MOS管过流保护电路，它包括MOS管及与之相连的负载，其特征在于，所述MOS管的通断控制端与MCU的输入输出口一 I连接；所述MOS管的输出端与MCU的输入输出口二 2连接。
[0026]优选的，所述MOS管的通断控制端与MCU的输入输出口一 I之间设置有电阻Rl。
[0027]优选的，所述MOS管的输出端与MCU的输入输出口二 2之间设置有电阻R2。
[0028]本实用新型原理如下:
[0029]如图3所示，本实用新型由正电源(VCC)，M0S管，负载，电源地(GND)组成，MOS管通断控制回路由MCU的1l控制，过流反馈信号则是将MOS管输出端的电压直接反馈给MCU 的 102。
[0030]如图4所示，为过流保护等效电路图，MOS管的内阻值一般为几十毫欧姆，且MOS管具备可控制开关的特性，所以MOS管可等效为开关S加电阻R0，当MCU控制开关S闭合后，主回路电流会流过R0，并在RO两端产生电压，根据欧姆定律，电流越大，RO两端的电压差就越大，负载端得到的电压就越低；将负载正输入端电压送给MCU的102检测，当102检测到负载正输入端电压低于设定阀值时，则判定为MOS过流，MCU需控制1l切断MOS主回路，实现MOS过流保护。
[0031]具体流程图见图5所示，当1l控制MOS打开后，102应连续快速检测MOS输出电压，并将检测到的电压与设定阀值比较，若检测电压小于设定阀值则立即控制皿关闭MOS(102电压检测时间必须短才能保证MOS不被烧坏，建议在50uS内完成电压读取和比较);为防止由于外界干扰造成的MOS输出电压检测不准确造成的MOS误保护，需要在MOS短时关闭后再次短时启动，并在这短时启动时间内再次读取102的电压，若本次读取到的电压高于设定阀值，则继续打开M0S;若本次读取到的电压也低于设定阀值，则确认为负载短路需要进行关闭MOS进行过流保护，直到MCU重新上电复位或者再次接收到打开MOS的命令才将MOS打开。
[0032]需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括哪些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0033]本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种MOS管过流保护电路，它包括MOS管及与之相连的负载，其特征在于，所述MOS管的通断控制端与MCU的输入输出口一⑴连接；所述MOS管的输出端与MCU的输入输出口二⑵连接。2.根据权利要求1所述的一种MOS管过流保护电路，其特征在于，所述MOS管的通断控制端与MCU的输入输出口一⑴之间设置有电阻R1。3.根据权利要求1所述的一种MOS管过流保护电路，其特征在于，所述MOS管的输出端与MCU的输入输出口二⑵之间设置有电阻R2。
【专利摘要】本实用新型公布了一种MOS管过流保护电路，它包括MOS管及与之相连的负载，所述MOS管的通断控制端与MCU的输入输出口一1连接；所述MOS管的输出端与MCU的输入输出口二2连接。它能在不增加主电流回路负载，和在几乎不增加其他硬件成本和PCB元器件空间的情况下可靠实现MOS管的过流保护。
【IPC分类】H03K17/082
【公开号】CN204948040
【申请号】CN201520636902
【发明人】涂柏生, 朱锌铧, 周德贵
【申请人】长沙市博巨兴电子科技有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年8月24日