專利名稱：一種檢測和限流保護電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路設(shè)計領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種電源及配電產(chǎn)品中的檢測和限
流保護電路。
背景技術(shù)：
在電路技術(shù)領(lǐng)域，過電流保護電路是一種可以在流經(jīng)電流過大的情況下對整個電 路進行保護的一種電路。 如圖1所示，該圖是現(xiàn)有技術(shù)中常見的過電流保護的電路原理圖，其工作原理是， 通過電流采樣電阻RO(也可為分流器)對電流進行采樣，將電流值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓值，由 于這個原始的電流采樣電壓值很小，需要在后面通過一個放大電路對其進行放大，然后送 入比較與保護電路，比較與保護電路將根據(jù)這個信號的幅值做出相應(yīng)的保護動作。當(dāng)發(fā)生 過流或端口短路等極端情況的時候，流過M0S管Sl的電流會很大，需要將M0S管快速關(guān)斷， 才能保證M0S管Sl運行在安全工作區(qū)內(nèi)，保證MOS管Sl不會發(fā)生損壞。而在圖1所示的 電路圖中，電流采樣放大電路一般由運放構(gòu)成，比較與保護電路可以是運放，也可以由DSP、 CPLD或單片機來完成，但無論是哪一種情況，從電流采樣放大到比較保護電路做出保護動 作，都會存在一定的延時，而在這段延時內(nèi)足以損害M0S管Sl。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述過流保護電路存在延時的缺 陷，提供一種反應(yīng)迅速的檢測和限流保護電路。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種檢測和限流保護電路，用 于在電流采樣電阻的采樣電流過大時關(guān)斷MOS管，所述檢測和限流保護電路包括第一三極 管、第二三極管、第一電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻，其中，第二三極管的 發(fā)射極接所述MOS管的源極，所述第二三極管的基極和集電極都通過第四電阻連接電源； 所述第一三極管的基極連接所述第二三極管的基極，所述第一三極管的發(fā)射極通過第一電 容接地，所述第一三極管的集電極通過第一電阻連接MOS管的柵極；所述第二電阻和所述 第三電阻串聯(lián)后，一端接電源，另一端接地，且所述第二電阻和所述第三電阻的交匯點接所 述第一三極管的發(fā)射極。 在本發(fā)明所述的檢測和限流保護電路中，所述第二電阻的阻值大于所述第三電阻 的阻值。 在本發(fā)明所述的檢測和限流保護電路中，還包括連接在所述第一三極管和所述第 一電阻之間的第一二極管，所述第一二極管的正極接所述第一電阻，其負極接第一三極管 的集電極。 在本發(fā)明所述的檢測和限流保護電路中，所述第一三極管和所述第二三極管為同 一封裝內(nèi)的三極管。 在本發(fā)明所述的檢測和限流保護電路中，還包括第二二極管和第三二極管，所述第二二極管的正極接所述第一三極管的發(fā)射極，所述第二二極管的負極接所述第二電阻和第三電阻的交匯點；所述第三二極管的正極接所述第二三極管的發(fā)射極，其負極接所述M0S管的源極。 在本發(fā)明所述的檢測和限流保護電路中，所述第二二極管和所述第三二極管為同一封裝內(nèi)的二極管。 在本發(fā)明所述的檢測和限流保護電路中，還包括第四二極管，所述第四二極管的
正極接所述MOS管的柵極，所述第四二極管的負極接所述第一二極管的正極。 在本發(fā)明所述的檢測和限流保護電路中，還包括第二電容，所述第二電容的一端
接所述第二三極管的發(fā)射極，所述第二電容的另一端接地。 實施本發(fā)明的檢測和限流保護電路，無需電流采樣放大的過程，也無需再經(jīng)比較與保護電路根據(jù)放大的電流采樣來動作，而僅僅圍繞兩個三極管來構(gòu)成，因此，本發(fā)明的過電流保護電路反應(yīng)迅速，而且電路簡單，運行可靠性好，成本低廉。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中 圖1是現(xiàn)有技術(shù)檢測和限流保護的電路原理圖； 圖2是本發(fā)明檢測和限流保護電路應(yīng)用的原理圖； 圖3是本發(fā)明檢測和限流保護電路實施例一的電路圖； 圖4是本發(fā)明檢測和限流保護電路實施例二的電路圖； 圖5是本發(fā)明檢測和限流保護電路實施例三的電路圖； 圖6是本發(fā)明檢測和限流保護電路實施例四的電路圖。
具體實施例方式
如圖2所示，在本發(fā)明檢測和限流保護電路應(yīng)用的原理圖中，當(dāng)電路正常工作，即沒發(fā)生過流或端口短路時，M0S管Sl導(dǎo)通；當(dāng)電路發(fā)生過流或端口短路等極端情況的時候，通過電流采樣電阻R0 (也可以是分流器)的電流急劇增加，檢測和限流保護電路動作，將M0S管Sl的柵極電壓迅速拉低，流過電流采樣電阻的電流被限制下來，保證MOS管Sl工作在安全區(qū)，不會發(fā)生損壞。 在圖3示出的本發(fā)明的檢測和限流保護電路實施例一 中，該檢測和限流保護電路包括三極管Q1、Q2、電阻R1、R2、R3、R4、二極管D1和電容C1，其中，點Gate Control Signal接M0S管Sl的柵極，信號I (Shunt)為電流采樣電阻R0上的電流采樣電壓，即三極管Q2的發(fā)射極接M0S管S1的源極，三極管Q1、Q2為同一封裝內(nèi)的三極管，且三極管Q1、Q2的基極連接，三極管Q2的基極和集電極均通過電阻R4連接電源(VCC)，三極管Ql的發(fā)射極通過電容C1接地，其集電極接二極管D1的負極，二極管D1的正極通過電阻Rl接點Gate ControlSignal,電阻R2和R3串聯(lián)， 一端接電源(VCC)，另一端接地，且其串聯(lián)的交匯點接三極管Ql的發(fā)射極。 在圖3所示的電路圖中，當(dāng)電路正常工作時，點I (Shunt)的電壓值很小，即三極管Q2的發(fā)射極電壓值很小，三極管Q2的基極電壓值也很小，由于三極管Ql、 Q2的基極相連，因此，三極管Q1的基極電壓值很小，其發(fā)射極電壓值很小，即電阻R3的電壓值很小(電阻R2的阻值大于電阻R3的阻值，電源VCC的電壓大都加在電阻R2上)，流過三極管Ql集電極的電流也很小，因此對點Gate Control Signal的電壓影響很小，即對M0S管Sl的柵極電壓影響很小，M0S管S1正常啟動。當(dāng)發(fā)生過流或端口短路等極端情況時，點I(Sh皿t)的電壓急劇上升，三極管Q1、Q2的基極電壓也隨之上升，對于三極管Q1，由于電容C1的影響，其發(fā)射極電壓不能突變，從而使三極管Ql的基極和發(fā)射極之間的電壓急劇增大，因此，流過三極管Q1的基極電流急劇增大，使得其集電極的電流也急劇增大，從而將M0S管S1的柵極和源極之間的輸入電容上的正電荷迅速抽調(diào)，M0S管的柵極和源極之間的電壓小于其開啟電壓，從而M0S管Sl迅速關(guān)斷，保證M0S管Sl始終工作在安全區(qū)。在本實施例中，該過檢測和限流保護電路僅僅圍繞兩個三極管Ql、 Q2來構(gòu)成，相比現(xiàn)有技術(shù)中的先放大采樣電流，然后比較與保護電路根據(jù)放大的采樣電流作出保護動作，本發(fā)明的檢測和限流保護電路反應(yīng)更加迅速，而且電路簡單、運行可靠、成本低廉。 在圖4示出的本發(fā)明的檢測和限流保護電路實施例二中，該檢測和限流保護電路與圖3所示的實施例一中的相同部分在此不做贅述，在該實施例中，還包括二極管D2和二極管D3，其中，二極管D2的正極連接三極管Q1的發(fā)射極，其負極連接電阻R2和R3的交匯點，二極管D3的正極連接三極管Q2的發(fā)射極，其負極接點I (Shunt) 。 二極管D2、 D3用于當(dāng)電流采樣電阻發(fā)生斷路故障，三極管Ql、 Q2的基極和發(fā)射極之間承受的反壓不至于使三極管損壞。所加的兩個二極管D2、D3的PN結(jié)及溫度特性一致，優(yōu)選兩個二極管D2、D3為同一封裝內(nèi)的二極管。 在圖5示出的本發(fā)明的檢測和限流保護電路實施例三中，該檢測和限流保護電路與圖3所示的實施例一中的相同部分在此不做贅述，在該實施例中，還包括二極管D4，其正極連接點Gate Control Signal,其負極接二極管Dl的正極，M0S管Sl的漏源極之間的漏電流可通過二極管D4流向三極管Ql的集電極，進一步增大流過三極管Ql集電極的電流，從而進一步加快M0S管Sl的關(guān)斷速度。 在圖6示出的本發(fā)明的檢測和限流模保護電路實施例四中，該檢測和限流保護電路與圖3所示的實施例一中的相同部分在此不做贅述，在該實施例中，該電路還包括電容C2，其一端連接點I (Shunt)，另一端接地，該電容C2用于增強電路的抗擾性，增強電路帶容性負載的能力。 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種檢測和限流保護電路，用于在電流采樣電阻的采樣電流過大時關(guān)斷MOS管，其特征在于，所述檢測和限流保護電路包括第一三極管、第二三極管、第一電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻，其中，第二三極管的發(fā)射極接所述MOS管的源極，所述第二三極管的基極和集電極都通過第四電阻連接電源；所述第一三極管的基極連接所述第二三極管的基極，所述第一三極管的發(fā)射極通過第一電容接地，所述第一三極管的集電極通過第一電阻連接MOS管的柵極；所述第二電阻和所述第三電阻串聯(lián)后，一端接電源，另一端接地，且所述第二電阻和所述第三電阻的交匯點接所述第一三極管的發(fā)射極。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測和限流保護電路，其特征在于，所述第二電阻的阻值大 于所述第三電阻的阻值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測和限流保護電路，其特征在于，還包括連接在所述第 一三極管和所述第一電阻之間的第一二極管，所述第一二極管的正極接所述第一電阻，其 負極接第一三極管的集電極。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測和限流保護電路，其特征在于，所述第一三極管和所述 第二三極管為同一封裝內(nèi)的三極管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測和限流保護電路，其特征在于，還包括第二二極管和第 三二極管，所述第二二極管的正極接所述第一三極管的發(fā)射極，所述第二二極管的負極接 所述第二電阻和第三電阻的交匯點；所述第三二極管的正極接所述第二三極管的發(fā)射極， 其負極接所述M0S管的源極。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測和限流保護電路，其特征在于，所述第二二極管和所述 第三二極管為同一封裝內(nèi)的二極管。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測和限流保護電路，其特征在于，還包括第四二極管，所 述第四二極管的正極接所述MOS管的柵極，所述第四二極管的負極接所述第一二極管的正 極。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢測和限流保護電路，其特征在于，還包括第二電容，所述第 二電容的一端接所述第二三極管的發(fā)射極，所述第二電容的另一端接地。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種檢測和限流保護電路，用于在電流采樣電阻的采樣電流過大時關(guān)斷MOS管，第二三極管的發(fā)射極接所述MOS管的源極，所述第二三極管的基極和集電極都通過第四電阻連接電源；所述第一三極管的基極連接所述第二三極管的基極，所述第一三極管的發(fā)射極通過第一電容接地，所述第一三極管的集電極通過第一電阻連接MOS管的柵極；所述第二電阻和所述第三電阻串聯(lián)后，一端接電源，另一端接地，且所述第二電阻和所述第三電阻的交匯點接所述第一三極管的發(fā)射極。實施本發(fā)明的技術(shù)方案，檢測和限流保護電路反應(yīng)迅速，而且電路簡單，運行可靠性好，成本低廉。
文檔編號H02H9/02GK101783506SQ20091018904
公開日2010年7月21日 申請日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者唐建華, 是亞明, 梁聯(lián) 申請人:艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司