專利名稱：一種mos管過流自恢復保護電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種自恢復保護電路，尤其是一種MOS管過流自恢復保護電路。屬于工控及自動化領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，半導體器件發(fā)展迅猛，MOS管因其開關(guān)頻率高，無機械損耗，開關(guān)無打火現(xiàn)象而逐漸取代繼電器成為控制板上主要的直流開關(guān)控制元件。但MOS管缺乏瞬間過載能力，負載異常造成的短路、工人接線錯誤引起的短路等都會使流過MOS管的電流過大而導致MOS管的電流熱擊穿，致使控制板需要維修，甚至整個控制板報廢，為使控制板上的MOS管能夠應對負載短路、過流等異常情況，需要為其增加保護電路，MOS管的過流保護一般采用以下兩種技術(shù) (I)如圖I所示，通過在MOS管Q2與負載RO之間串聯(lián)一根合金保險絲3來保護MOS管，這種方法電路結(jié)構(gòu)簡單，原理明了，在負載短路或者接線錯誤等異常情況會先燒斷保險絲，斷開電流異?；芈?，可以實現(xiàn)對MOS管的保護，但該電路具有不可恢復性，維修不方便，特別是對于具有多路輸出的時候，異常情況導致多路保險絲的燒斷，增加維修難度，增加維修的人工成本，這不利于維修工作的開展，不能作為理想的MOS管過流保護電路。(2)根據(jù)保護電路需要自恢復的特點，于是人們把合金保險絲換為自恢復保險絲——PTC電阻，如圖2所示，即在MOS管Q2與負載RO之間串聯(lián)一個PTC電阻4，利用PTC電阻的特性，在額定電流以下，PTC電阻保持一個較少的電阻值，當電流值超過額定電流的時候，PTC電阻會上升到幾百K甚至上M的阻值。在負載短路或者接線錯誤等異常情況下，流過電路的電流值上升，當電流值超過PTC額定電流的時候，PTC的電阻增大，當工作人員把出現(xiàn)異常的負載等處理好以后，電流恢復到正常水平，PTC電阻的阻值回到原來一個較少的阻值，電路重新正常工作。該電路既能實現(xiàn)對MOS管的保護，也能實現(xiàn)電路的自恢復，降低維修成本，但該電路的PTC電阻也可以等效為負載，盡管阻值小，不符合當下提倡節(jié)能環(huán)保的理念，同時，該電路在過流保護MOS管的過程中一直處于“斷-通-斷-通”這樣子的循環(huán)狀態(tài)，不能完全關(guān)斷MOS管，長期處于這種狀態(tài)對MOS管有損害，未能從根本上解決MOS管過流自恢復保護的問題。綜上所述，需要提供一種可自恢復并且不對主電流回路增加負載的MOS管過流自恢復保護電路來解決以上問題。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的，是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低的MOS管過流自恢復保護電路。本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案達到一種MOS管過流自恢復保護電路，包括驅(qū)動電路和保護電路，其特征在于驅(qū)動電路由微控制器IC1、續(xù)流二極管D1、M0S管Q2及負載RO連接而成，保護電路由分壓電阻R2 R4、開關(guān)二極管D2、濾波電容Cl及保護三極管Ql連接而成；保護電路的電壓檢測端連接驅(qū)動電路的驅(qū)動信號輸出端，保護電路通過檢測驅(qū)動電路的輸出電流來判斷驅(qū)動電路的MOS管的工作狀態(tài)，通過保護三極管Ql控制MOS管G極電壓，防止MOS管被擊穿。本實用新型的目的還可以通過以下技術(shù)方案達到本實用新型的一種技術(shù)改進方案是在所述構(gòu)成驅(qū)動電路中，微控制器ICl的第20腳通過驅(qū)動電阻Rl與MOS管Q2的G極連接，MOS管Q2的D極與負載RO的一端、續(xù)流二極管Dl的A極連接；在所述保護電路中，開關(guān)二極管D2的A極通過分壓電阻R2連接微控制器ICl與驅(qū)動電阻Rl的連接端，開關(guān)二極管D2的K極連接續(xù)流二極管Dl與MOS管Q2的連接端，保護三極管Ql的B極通過分壓電阻R3連接開關(guān)二極管D2與分壓電阻R2的連接端，保護三極管Ql的C極連接驅(qū)動電阻Rl與MOS管Q2的連接端，分壓電阻R4與濾波電容Cl并聯(lián)后與保護三極管Ql的B極連接。本實用新型的一種技術(shù)改進方案是所述負載RO的一端、續(xù)流二極管Dl的K極外接24V電源。 本實用新型的一種技術(shù)改進方案是所述微控制器ICl的第7腳、分壓電阻R4與濾波電容Cl并聯(lián)后的一端、保護三極管Ql的C極和MOS管Q2的S極接地。本實用新型具有如下突出的有益效果I、本實用新型采用電壓檢測法檢測MOS管的負載是否處于異常情況，并通過分壓電阻選取合適的電壓保護點，驅(qū)動保護三極管拉低MOS管G極電壓，使MOS管截止以保護MOS管不被大電流熱擊穿，由于電路不存在一次性元器件，負載恢復正常時電路立即能正常工作，自恢復的效果相當良好。2、本實用新型的電路在進入保護狀態(tài)后，只要負載異常不消失就一直進入保護狀態(tài)，不會出現(xiàn)反彈、打嗝的現(xiàn)象，保護可靠性很高，而且保護電路沒有在主電流回路增加等效負載，符合節(jié)能環(huán)保的要求，適合廣泛應用于控制板上的MOS管保護。3、本實用新型的整個電路由常規(guī)元器件連接而成，結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低，應用該電路的機器維修方便，具有廣闊的應用前景。
圖I為現(xiàn)有技術(shù)中合金保險絲保護電路原理圖。圖2為現(xiàn)有技術(shù)中PTC電阻保護電路原理圖。圖3為本實用新型具體實施例I的電路原理圖。其中，I-驅(qū)動電路，2-保護電路，Ql-保護三極管，Q2-M0S管，ICl-微控制器，RO-負載，Rl-驅(qū)動電阻，R2 R4-分壓電阻，Dl-續(xù)流二極管，D2-開關(guān)二極管，Cl-濾波電容。
具體實施方式
具體實施例I :圖3構(gòu)成本實用新型的具體實施例I。參照圖3，本實施例包括驅(qū)動電路I和保護電路2，驅(qū)動電路I由微控制器IC1、續(xù)流二極管Dl、MOS管Q2及負載RO連接而成，保護電路2由分壓電阻R2 R4、開關(guān)二極管D2、濾波電容Cl及保護三極管Ql連接而成；保護電路2的電壓檢測端連接驅(qū)動電路I的驅(qū)動信號輸出端，保護電路2通過檢測驅(qū)動電路的輸出電流來判斷驅(qū)動電路I的MOS管的工作狀態(tài)，通過保護三極管Ql控制MOS管G極電壓，防止MOS管被擊穿。在所述構(gòu)成驅(qū)動電路I中，微控制器ICl的第20腳通過驅(qū)動電阻Rl與MOS管Q2的G極連接，MOS管Q2的D極與負載RO的一端、續(xù)流二極管Dl的A極連接；在所述保護電路2中，開關(guān)二極管D2的A極通過分壓電阻R2連接微控制器ICl與驅(qū)動電阻Rl的連接端，開關(guān)二極管D2的K極連接續(xù)流二極管Dl與MOS管Q2的連接端，保護三極管Ql的B極通過分壓電阻R3連接開關(guān)二極管D2與分壓電阻R2的連接端，保護三極管Ql的C極連接驅(qū)動電阻Rl與MOS管Q2的連接端，分壓電阻R4與濾波電容Cl并聯(lián)后與保護三極管Ql的B極連接。所述負載RO的一端、續(xù)流二極管Dl的K極外接24V電源。所述微控制器ICl的第7腳、分壓電阻R4與濾波電容Cl并聯(lián)后的一端、保護三極管Ql的C極和MOS管Q2的S極接地。本實施例中，所述負載RO的另一端、續(xù)流二極管Dl的K極可以連接24V電源。所述微控制器ICl的第7腳、分壓電阻R4與濾波電容Cl并聯(lián)的另一端、保護三極管Ql的C·極、MOS管Q2的S極可以接地。所述續(xù)流二極管Dl用來保護元件不被電壓擊穿或燒壞。所述開關(guān)二極管D2用于檢測MOS管Q2的D極電壓。所述保護三極管Ql以拉低MOS管Q2的G極電壓來保護MOS管Q2。本實施例的工作原理參照圖3，負載RO處于正常狀態(tài)的情況下，微控制器ICl的20腳輸出高電平以導通MOS管Q2，因MOS管Q2存在結(jié)電容，未能馬上就能導通，在MOS管Q2還沒導通的這個瞬間，A點的電壓接近24V，經(jīng)分壓電阻R2、R3、R4分壓后B點電壓少于5V，開關(guān)二極管D2截止，經(jīng)濾波電容Cl濾波后C點電壓慢慢升高，但暫時還是小于O. 7V，保護三極管Ql未能導通。隨著MOS管Q2結(jié)電容充電，MOS管Q2的G極電壓升高，Q2導通，這時候A點的電壓接近0V，開關(guān)二極管D2導通，濾波電容Cl瞬間放電，C點電壓一直不能高于O. 7V，MOS管Q2正常工作。當負載RO處于異常狀態(tài)的情況下，MOS管Q2的G極電壓升高致Q2導通時，這時候盡管MOS管Q2導通了，但A點的電壓還是接近24V，開關(guān)二極管D2不能導通，C點電壓很快就上升到O. 7V，保護三極管Ql導通，馬上拉低MOS管Q2的G極電壓，MOS管Q2立即截止，從而實現(xiàn)對MOS管Q2的保護。通過維修、更換等手段負載RO異常消失后電路馬上能正常工作，不用更換元器件即可實現(xiàn)電路的自恢復保護。本實用新型采用電壓檢測法檢測MOS管的負載是否處于異常情況，并通過分壓電阻選取合適的電壓保護點，驅(qū)動保護三極管拉低MOS管G極電壓，使MOS管截止以保護MOS管不被大電流熱擊穿。由于電路不存在一次性元器件，負載恢復正常時電路立即能正常工作，自恢復的效果相當良好。電路在進入保護狀態(tài)后，只要負載異常不消失就一直進入保護狀態(tài)，不會出現(xiàn)反彈、打嗝的現(xiàn)象，保護可靠性很高。而且保護電路沒有在主電流回路增加等效負載，符合節(jié)能環(huán)保的要求，適合廣泛應用于控制板上的MOS管保護。整個電路都是常規(guī)元器件，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可靠性高，應用該電路的機器維修方便，具有廣闊的應用前
旦
-5^ O以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施例，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的范圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都屬于本實用新型的保護范圍 。
權(quán)利要求1.一種MOS管過流自恢復保護電路，包括驅(qū)動電路(I)和保護電路(2)，其特征在于驅(qū)動電路⑴由微控制器IC1、續(xù)流二極管D1、M0S管Q2及負載RO連接而成，保護電路(2)由分壓電阻R2 R4、開關(guān)二極管D2、濾波電容Cl及保護三極管Ql連接而成；保護電路(2)的電壓檢測端連接驅(qū)動電路(I)的驅(qū)動信號輸出端，保護電路(2)通過檢測驅(qū)動電路的輸出電流來判斷驅(qū)動電路(I)的MOS管的工作狀態(tài)，通過保護三極管Ql控制MOS管G極電壓，防止MOS管被擊穿。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種MOS管過流自恢復保護電路，其特征在于在所述構(gòu)成驅(qū)動電路⑴中，微控制器ICl的第20腳通過驅(qū)動電阻Rl與MOS管Q2的G極連接，MOS管Q2的D極與負載RO的一端、續(xù)流二極管Dl的A極連接；在所述保護電路(2)中，開關(guān)二極管D2的A極通過分壓電阻R2連接微控制器ICl與驅(qū)動電阻Rl的連接端，開關(guān)二極管D2的K極連接續(xù)流二極管Dl與MOS管Q2的連接端，保護三極管Ql的B極通過分壓電阻R3連接開關(guān)二極管D2與分壓電阻R2的連接端，保護三極管Ql的C極連接驅(qū)動電阻Rl與MOS管Q2的連接端，分壓電阻R4與濾波電容Cl并聯(lián)后與保護三極管Ql的B極連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種MOS管過流自恢復保護電路，其特征在于所述負載RO的一端、續(xù)流二極管Dl的K極外接24V電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種MOS管過流自恢復保護電路，其特征在于所述微控制器ICl的第7腳、分壓電阻R4與濾波電容Cl并聯(lián)后的一端、保護三極管Ql的C極和MOS管Q2的S極接地。
專利摘要本實用新型涉及一種MOS管過流自恢復保護電路，包括驅(qū)動電路(1)和保護電路(2)，其特征在于驅(qū)動電路(1)由微控制器IC1、續(xù)流二極管D1、MOS管Q2及負載R0連接而成，保護電路(2)由分壓電阻R2～R4、開關(guān)二極管D2、濾波電容C1及保護三極管Q1連接而成；保護電路(2)的電壓檢測端連接驅(qū)動電路(1)的驅(qū)動信號輸出端，保護電路(2)通過檢測驅(qū)動電路的輸出電流來判斷驅(qū)動電路(1)的MOS管的工作狀態(tài)，通過保護三極管Q1控制MOS管G極電壓，防止MOS管被擊穿。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低，可自恢復并且不對主電流回路增加負載，應用該電路的機器維修方便，具有廣闊的應用前景。
文檔編號H02H3/08GK202633918SQ20122015233
公開日2012年12月26日 申請日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月11日
發(fā)明者汪軍, 廖中原 申請人:佛山市順德區(qū)瑞德電子實業(yè)有限公司