一種新型欠壓保護電路的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種電源保護電路，尤其是一種新型欠壓保護電路。
【背景技術】
[0002]有關統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，模塊電源在預期有效時間內(nèi)失效的主要原因是外部故障條件所導致的損壞，正常使用發(fā)生失效的幾率很低。因此，延長模塊電源壽命、提高系統(tǒng)可靠性的重要環(huán)節(jié)是選擇保護功能完善的產(chǎn)品。一個電路系統(tǒng)在正常工作時的電源電壓穩(wěn)定尤為重要。雖然芯片工作在低電壓狀態(tài)時不會燒毀，但低電壓工作有可能會對芯片內(nèi)部邏輯電路產(chǎn)生影響，并且長時間低電壓工作不可避免地對芯片產(chǎn)生不良影響，系統(tǒng)穩(wěn)定性也會變得很差，因此需要欠壓保護電路避免芯片工作在這種情況下。
[0003]傳統(tǒng)的欠壓保護電路采用電阻分壓與基準電壓進行比較來判斷系統(tǒng)是否工作正常，電路中的比較器采用成熟的比較器模塊和系統(tǒng)中已有的基準電壓實現(xiàn)，但就要求在欠壓保護電路工作時，帶隙基準電路已經(jīng)可以正常工作，即要求帶隙基準電路在較低電壓情況下就開始正常工作，這樣就增加了電路的設計難度。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對上述現(xiàn)有技術中存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種新型欠壓保護電路，這種電路在不使用額外的帶隙基準電壓和比較器的情況下，能夠達到欠壓保護電路的各項指標，其具有電路結構簡單、低溫漂以及門限電壓精準等優(yōu)點。
[0005]為了是實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]一種新型欠壓保護電路，它包括電源電壓的采樣電路、遲滯回電路、電流鏡電路、微電流源電路以及輸出級電路；
[0007]所述采樣電路包括第一電阻、第二電阻、第一三極管以及第二三極管；所述電源電壓的輸入端依次通過所述第一電阻、第二電阻、第一三極管以及第二三極管接地；
[0008]所述遲滯回電路包括第一電阻與第一 MOS管，所述第一電阻連接在第一 MOS管的源極與漏極之間；
[0009]所述電流鏡電路包括第二 MOS管與第三MOS管；所述第二 MOS管與第三MOS管的源極連接于所述電源電壓的輸入端，所述第二 MOS管的柵極與第三MOS管的柵極相連；
[0010]所述微電流源電路包括第三電阻、第三三極管；第四三極管，所述第三電阻連接在所述第三三極管與第四三極管的發(fā)射極之間，所述第三三極管的集電極連接于所述第二MOS管的漏極，所述第四三極管的集電極連接于所述第三MOS管的漏極；
[0011]所述輸出級電路包括第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管以及反相器；
[0012]所述第四MOS管M4的源極分別連接于所述第一 MOS管Ml的源極與第九MOS管M9的源極，所述第五MOS管M5的源極分別連接于所述第四MOS管M4的漏極與第九MOS管M9的漏極，所述第六MOS管M6的漏極分別連接于所述第五MOS管M5的漏極與所述反相器U的輸入端，所述第七MOS管WJ的漏極分別連接于所述第六MOS管M6的源極與所述第八MOS管M8的漏極，所述第七MOS管M7的源極分別連接于所述第八MOS管M8的源極與所述第二三極管Q2的發(fā)射極；
[0013]所述反相器U的輸出端分別連接于所述第八MOS管M8、第九MOS管M9以及第一MOS管Ml的柵極。
[0014]由于采用了上述方案，本實用新型在不使用額外的帶隙基準電壓和比較器的情況下，通過調(diào)節(jié)電阻R1、R2、R3和三極管Q1、Q2、Q3的發(fā)射極面積之比可以得到所需要的翻轉(zhuǎn)門限，改變電阻Rl可以調(diào)整欠壓保護的遲滯量，能夠達到欠壓保護電路的各項指標，其具有電路結構簡單、低溫漂以及門限電壓精準等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型實施例的電路結構圖
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0017]如圖1所示，本實施例的一種新型欠壓保護電路，它包括電源電壓的采樣電路1、遲滯回電路2、電流鏡電路3、微電流源電路4以及輸出級電路5。
[0018]采樣電路I包括第一電阻R1、第二電阻R2、第一三極管Ql以及第二三極管Q2 ;電源電壓的輸入端Vdd依次通過第一電阻R1、第二電阻R2、第一三極管Q2以及第二三極管Q3接地。
[0019]遲滯回電路2包括第一電阻Rl與第一 MOS管Ml，第一電阻Rl連接在第一 MOS管Ml的源極與漏極之間。
[0020]電流鏡電路3包括第二 MOS管M2與第三MOS管M3 ;第二 MOS管M2與第三MOS管M3的源極連接于電源電壓輸入端VDD，第二 MOS管M2的柵極與第三MOS管M3的柵極相連。
[0021]微電流源電路4包括第三電阻R3、第三三極管Q3 ;第四三極管Q4，第三電阻R3連接在第三三極管Q3與第四三極管Q4的發(fā)射極之間，第三三極管Q3的集電極連接于第二MOS管M2的漏極，第四三極管Q4的集電極連接于第三MOS管M3的漏極。
[0022]輸出級電路包括第四MOS管M4、第五MOS管M5、第六MOS管M6、第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M9以及反相器U。
[0023]第四MOS管M4的源極分別連接于第一 MOS管M4的源極與第九MOS管M9的源極，第五MOS管M5的源極分別連接于第四MOS管M4的漏極與第九MOS管M9的漏極，第六MOS管M6的漏極分別連接于第五MOS管M5的漏極與反相器U的輸入端，第七MOS管M7的漏極分別連接于第六MOS管M6的源極與第八MOS管M8的漏極，第七MOS管M7的源極分別連接于第八MOS管M8的源極與第二三極管Q2的發(fā)射極。
[0024]反相器U的輸出端分別連接于所述第八MOS管M8、第九MOS管M9以及第一 MOS管Ml的柵極。
[0025]其中，Rl、R2、Ql和Q2構成電源電壓Vdd的采樣電路，MOS管Ml和電阻Rl構成遲滯回路，Q3、Q4和R3構成微電流源，MOS管M4?M9和反相器U組成的輸出級具有一定的整形作用，同時提供滯回信號；通過調(diào)節(jié)電阻Rl、R2、R3和三極管Ql、Q2、Q3的發(fā)射極面積之比可以得到所需要的翻轉(zhuǎn)門限，改變電阻Rl可以調(diào)整欠壓保護的遲滯量，從而減小溫度對翻轉(zhuǎn)閾值電壓和遲滯量的影響。
[0026]本實施例的工作原理:VDD逐漸增加的過程中，最初由于Vdd不能達到Ql和Q2的導通門限，電路不工作；當Vdd上升到使Q1、Q2均導通后，其所在支路開始形成電流通路，并將電流鏡像到Q3，同時微電流源開始工作，此時設定Q3集電極電流大于Q4集電極電流，即I1> I2, M3漏極被拉為高電平，經(jīng)過輸出級得到Vqut為高電平，Ml關斷，將Rl斷路；當Vdd繼續(xù)增大時，10、I2增大，當I != I 2時，M2漏極被拉低，V.翻轉(zhuǎn)為低電平，Ml導通，將Rl短路，整個系統(tǒng)開始正常工作。Vdd減小時與上述原理相同，只是翻轉(zhuǎn)門限不同，Vtot信號提供給后續(xù)電路開啟或關斷關鍵模塊，從而可以起到保護電路的作用。因此，本實施例在不使用額外的帶隙基準電壓和比較器的情況下，能夠達到欠壓保護電路的各項指標，大大減小了電路的復雜性，其具有電路結構簡單、低溫漂以及門限電壓精準等優(yōu)點，對延長電源壽命、提高電路系統(tǒng)可靠性有良好的作用。
[0027]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種新型欠壓保護電路，其特征在于:它包括電源電壓的采樣電路、遲滯回電路、電流鏡電路、微電流源電路以及輸出級電路； 所述采樣電路包括第一電阻、第二電阻、第一三極管以及第二三極管；所述電源電壓的輸入端依次通過所述第一電阻、第二電阻、第一三極管以及第二三極管接地； 所述遲滯回電路包括第一電阻與第一 MOS管，所述第一電阻連接在第一 MOS管的源極與漏極之間； 所述電流鏡電路包括第二 MOS管與第三MOS管；所述第二 MOS管與第三MOS管的源極連接于所述電源電壓的輸入端，所述第二 MOS管的柵極與第三MOS管的柵極相連； 所述微電流源電路包括第三電阻、第三三極管；第四三極管，所述第三電阻連接在所述第三三極管與第四三極管的發(fā)射極之間，所述第三三極管的集電極連接于所述第二 MOS管的漏極，所述第四三極管的集電極連接于所述第三MOS管的漏極； 所述輸出級電路包括第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管以及反相器； 所述第四MOS管的源極分別連接于所述第一 MOS管的源極與第九MOS管的源極，所述第五MOS管的源極分別連接于所述第四MOS管的漏極與第九MOS管的漏極，所述第六MOS管的漏極分別連接于所述第五MOS管的漏極與所述反相器的輸入端，所述第七MOS管的漏極分別連接于所述第六MOS管的源極與所述第八MOS管的漏極，所述第七MOS管的源極分別連接于所述第八MOS管的源極與所述第二三極管的發(fā)射極； 所述反相器的輸出端分別連接于所述第八MOS管、第九MOS管以及第一 MOS管的柵極。
【專利摘要】本實用新型涉及一種電源保護電路，尤其是一種新型欠壓保護電路。它由三極管Q1～Q4、MOS管M1～M9、反相器U和電阻R1～R3組成；其中，R1、R2、Q1和Q2構成電源電壓的采樣電路，Q3、Q4和R3構成微電流源電路，M2和M3構成電流鏡電路，MOS管M1和電阻R1構成遲滯回路，MOS管M4～M9和反相器U組成的輸出級電路，通過調(diào)節(jié)電阻R1、R2、R3和三極管Q1、Q2、Q3的發(fā)射極面積之比可以得到所需要的翻轉(zhuǎn)門限，改變電阻R1可以調(diào)整欠壓保護的遲滯量。本實用新型在不使用額外的帶隙基準電壓和比較器的情況下，能夠達到欠壓保護電路的各項指標，其具有電路結構簡單、低成本、低溫漂以及門限電壓精準等優(yōu)點，對提高電路系統(tǒng)的可靠性有良好的作用。
【IPC分類】G05F1-569
【公開號】CN204390095
【申請?zhí)枴緾N201520043357
【發(fā)明人】孔淑冰
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東省電力公司煙臺供電公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年1月21日