專利名稱：用于升壓電路的短路保護電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子電路技術領域，尤其涉及用于升壓電路的短路保護電路。
技術背景采用非隔離升壓(Boost)式拓撲結構能夠?qū)崿F(xiàn)該電源模塊的功率部分。升壓式(Boost)拓撲結構具有結構簡單，器件少、成本低等優(yōu)點。且升壓拓撲多用于低功率(小于10W)的場合。但升壓拓撲不能完全滿足本電源模塊的功能要求。如短路保護功能，由于升壓拓撲的結構決定了其在短路時，即使關斷了控制電路，其主功率回路中仍有電流通路，而產(chǎn)生極大的短路電流，以至無法實現(xiàn)短路保護功能。

實用新型內(nèi)容為解決上述升壓拓撲電路無法實現(xiàn)短路保護的問題，本實用新型采用如下技術方案本實用新型提供一種用于升壓電路的短路保護電路，其包括一種用于升壓電路的短路保護電路，其包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、三極管、場效應管(M0S管)、第一單向?qū)ㄆ骷?、第二導線導通器件、第三單向?qū)ㄆ骷蜕龎弘娐?，其中，第一電阻一端連接電源輸入正極，另一端連接三極管的基極；第二電阻一端連接電源輸入負極，另一端連接三極管的基極；第三電阻一端連接電源輸入正極，另一端通過第四電阻連接三極管的集電極；第一單向?qū)ㄆ骷欢诉B接電源輸入正極，另一端連接MOS管的柵極；三極管的集電極通過第四電阻連接MOS管的柵極，發(fā)射極通過第五電阻連接電源輸入負極；MOS管的源極連接電源輸入正極，漏極連接升壓電路的輸入正極；第二單向?qū)ㄆ骷欢诉B接三極管的基極，另一端連接升壓電路的輸出正極；第三單向?qū)ㄆ骷欢诉B接電源輸入正極，另一端通過第六電阻連接升壓電路的輸出正極；升壓電路的輸出負極與電源輸入負極連接。較佳地，所述的用于升壓電路的短路保護電路還包括一端與MOS管的源極連接，另一端與MOS管的漏極連接的電容。較佳地，所述第一單向?qū)ㄆ骷?、第二單向?qū)ㄆ骷⒌谌龁蜗驅(qū)ㄆ骷謩e為二極管。較佳地，所述第一單向?qū)ㄆ骷榉€(wěn)壓二極管，所述第二單向?qū)ㄆ骷榭焖倩謴投O管，所述第三單向?qū)ㄆ骷榭焖倩謴投O管。較佳地，所述三極管為NPN型三極管。較佳地，所述MOS管為P型MOS管。[0020]較佳地，所述導線導通器件是具有單向?qū)üδ艿碾娐方Y構或集成電路。本實用新型在升壓電路輸出短路時，在升壓電路的輸入端關斷給升壓電路的供電，從而斷開了主功率回路中的電流通路，實現(xiàn)了短路保護功能。當輸出短路故障解除以后，升壓電路的輸入端開通給升壓電路供電以恢復其正常功能。此外，本實用新型電路結構簡單，組件較少，適合普遍運用。

圖I為本實用新型一種用于升壓電路的短路保護電路的實施例電路示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖詳細說明本實用新型的優(yōu)選實施例。請參閱圖1，其是本實用新型一種用于升壓電路的短路保護電路的實施例電路示意圖。本實用新型一種用于升壓電路的短路保護電路，其包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、三極管Q2、M0S管Q1、第一單向?qū)ㄆ骷﨑1、第二單向?qū)ㄆ骷﨑2、第三單向?qū)ㄆ骷﨑3、電容Cl和升壓電路。其中，上述用于升壓電路的短路保護電路各個組件的連接關系如下所述第一電阻Rl —端連接電源輸入正極11，另一端連接三極管Q2的基極；第二電阻R2 —端連接電源輸入負極12，另一端連接三極管Q2的基極；第三電阻R3 —端連接電源輸入正極11，另一端通過第四電阻R4連接三極管Q2的集電極；第一單向?qū)ㄆ骷﨑l —端連接電源輸入正極11，另一端連接MOS管Ql的柵極；三極管Q2的集電極通過第四電阻R4連接MOS管Ql的柵極，發(fā)射極通過第五電阻R5連接電源輸入負極12 ；MOS管Ql的源極連接電源輸入正極11，漏極連接升壓電路的輸入正極13 ；第二單向?qū)ㄆ骷﨑2—端連接三極管Q2的基極，另一端連接升壓電路的輸出正極15 ；第三單向?qū)ㄆ骷﨑3 —端連接電源輸入正極11，另一端通過第六電阻R6連接升壓電路的輸出正極15 ；升壓電路的輸出負極14與電源輸入負極12連接。電容Cl的一端與MOS管Ql的源極連接，另一端與MOS管Ql的漏極連接。其中，所述第一單向?qū)ㄆ骷﨑1、第二單向?qū)ㄆ骷﨑2、第三單向?qū)ㄆ骷﨑3分別為二極管。具體地，所述第一單向?qū)ㄆ骷﨑l為穩(wěn)壓二極管，所述第二單向?qū)ㄆ骷﨑2為快速恢復二極管，所述第三單向?qū)ㄆ骷﨑3為快速恢復二極管。在本實施例中，所述三極管Q2為NPN型三極管，所述MOS管Ql為P型MOS管。在本實施例中，所述導線導通器件還可以是具有單向?qū)üδ艿碾娐方Y構或集成電路。在本實施例中，升壓電路為非隔離升壓(Boost)拓撲結構。其中，上述用于升壓電路的短路保護電路的各個組件的作用如下所述[0042]第一電阻Rl和第二電阻R2組成分壓電路為MOS管Ql提供開通電壓；三極管Q2與第二單向?qū)ㄆ骷﨑2共同構成短路探測動作電路，控制MOS管Ql的關斷和導通；第二單向?qū)ㄆ骷﨑2為快速恢復二極管，其作用是檢測升壓電路的輸出正極15有無發(fā)生短路；第五電阻R5用于抬高三極管Q2的發(fā)射極電壓，控制短路保護的啟動門限；MOS管Ql其功能為一個可控開關；第三電阻R3和第四電阻R4組成分壓電路為MOS管Ql提供導通電壓；第一單向?qū)ㄆ骷﨑l為穩(wěn)壓二極管，其主要功能是為MOS管Ql的柵極提供保護，以免電壓過高而損壞； 電容Cl用于保護MOS管Ql，以防止電流過沖而使其損壞；第三單向?qū)ㄆ骷﨑3為快速恢復二極管，其功能是當短路恢復時，使電路脫離短路保護狀態(tài)；第六電阻R6為限流電阻。本實用新型一種用于升壓電路的短路保護電路的工作原理如下所述(I)正常工作狀態(tài)電源輸入正極11和負極之間加電時，通過第一電阻Rl和第二電阻R2分壓使三極管Q2導通，三極管Q2的導通將MOS管Ql的柵極電壓拉低，致使MOS管Ql導通，為升壓電路正常供電，此時由于升壓電路輸出端(升壓電路的輸出正極15和輸出負極之間)電壓高于電源輸入(電源輸入正極11和負極之間)電壓和三極管Q2基極端的電壓，第三單向?qū)ㄆ骷﨑3、第二單向?qū)ㄆ骷﨑2處于截止狀態(tài)，電路處于正常工作狀態(tài)；(2)升壓電路輸出短路當升壓電路輸出端短路時(比如升壓電路輸出正極與輸出負極連接在一起)，升壓電路輸出正極的電壓降至零(與升壓電路輸出負極電壓相等)，此時三極管Q2的基極的電壓高于升壓電路輸出正極(第二單向?qū)ㄆ骷﨑2的負極)的電壓，第二單向?qū)ㄆ骷﨑2導通，而第二單向?qū)ㄆ骷﨑2的導通導致三極管Q2的基極電壓降低致使三極管Q2截止，三極管Q2的截止抬高MOS柵極電壓而使MOS管Ql關斷，從而關斷了升壓電路的供電進入短路保護狀態(tài)。此時，由于輸入電壓高于輸出正極電壓，第三單向?qū)ㄆ骷﨑3導通。由于第六電阻R6的限流作用，故僅有極少的電流通過；(3)短路恢復當輸出短路解除時，第三單向?qū)ㄆ骷﨑3仍處于導通狀態(tài)，輸入電壓通過第三單向?qū)ㄆ骷﨑3和第六電阻R6施加于輸出正極，致使第二單向?qū)ㄆ骷﨑2的負極的電壓高于正極電壓，第二單向?qū)ㄆ骷﨑2截止。第二單向?qū)ㄆ骷﨑2的截止抬高三極管Q2的基極電壓，三極管Q2導通。三極管Q2的導通拉低了 MOS管Ql的柵極電壓致使MOS管Ql導通，升壓電路供電正常，升壓電路的輸出正極15電壓升高，第三單向?qū)ㄆ骷﨑3截止。本實用新型在升壓電路輸出短路時，在升壓電路的輸入端關斷給升壓電路的供電，從而斷開了主功率回路中的電流通路，實現(xiàn)了短路保護功能。當輸出短路故障解除以后，升壓電路的輸入端開通給升壓電路供電以恢復其正常功能。此外，本實用新型電路結構簡單，組件較少，適合普遍運用。這里本實用新型的描述和應用是說明性的，并非想將本實用新型的范圍限制在上述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領域的普通技術人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領域技術人員應該清楚的是，在不脫離本實用新 型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實用新型可以以其它形式、結構、布置，以及用其它組件和部件來實現(xiàn)。在不脫離本實用新型范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進行其它變形和改變。
權利要求1.一種用于升壓電路的短路保護電路，其特征在于，包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、三極管、MOS管、第一單向?qū)ㄆ骷?、第二導線導通器件、第三單向?qū)ㄆ骷蜕龎弘娐?，其中? 第一電阻一端連接電源輸入正極，另一端連接三極管的基極； 第二電阻一端連接電源輸入負極，另一端連接三極管的基極； 第三電阻一端連接電源輸入正極，另一端通過第四電阻連接三極管的集電極； 第一單向?qū)ㄆ骷欢诉B接電源輸入正極，另一端連接MOS管的柵極； 三極管的集電極通過第四電阻連接MOS管的柵極，發(fā)射極通過第五電阻連接電源輸入負極； MOS管的源極連接電源輸入正極，漏極連接升壓電路的輸入正極； 第二單向?qū)ㄆ骷欢诉B接三極管的基極，另一端連接升壓電路的輸出正極； 第三單向?qū)ㄆ骷欢诉B接電源輸入正極，另一端通過第六電阻連接升壓電路的輸出正極； 升壓電路的輸出負極與電源輸入負極連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的用于升壓電路的短路保護電路，其特征在于，還包括一端與MOS管的源極連接，另一端與MOS管的漏極連接的電容。
3.根據(jù)權利要求I所述的用于升壓電路的短路保護電路，其特征在于，所述第一單向?qū)ㄆ骷?、第二單向?qū)ㄆ骷?、第三單向?qū)ㄆ骷謩e為二極管。
4.根據(jù)權利要求I所述的用于升壓電路的短路保護電路，其特征在于，所述第一單向?qū)ㄆ骷榉€(wěn)壓二極管，所述第二單向?qū)ㄆ骷榭焖倩謴投O管，所述第三單向?qū)ㄆ骷榭焖倩謴投O管。
5.根據(jù)權利要求I所述的用于升壓電路的短路保護電路，其特征在于，所述三極管為NPN型三極管。
6.根據(jù)權利要求I所述的用于升壓電路的短路保護電路，其特征在于，所述MOS管為P型MOS管。
7.根據(jù)權利要求I所述的用于升壓電路的短路保護電路，其特征在于，所述導線導通器件是具有單向?qū)üδ艿碾娐方Y構或集成電路。
專利摘要本實用新型公開了一種用于升壓電路的短路保護電路，其包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、三極管、MOS管、第一單向?qū)ㄆ骷?、第二導線導通器件、第三單向?qū)ㄆ骷蜕龎弘娐?，其中，第一電阻一端連接電源輸入正極；第二電阻一端連接電源輸入負極；第三電阻一端連接電源輸入正極；第一單向?qū)ㄆ骷欢诉B接電源輸入正極；三極管的集電極通過第四電阻連接MOS管的柵極；MOS管的源極連接電源輸入正極；第二單向?qū)ㄆ骷欢诉B接三極管的基極。本實用新型實現(xiàn)了短路保護功能，電路結構簡單，組件較少，適合普遍運用。
文檔編號H02H7/12GK202797902SQ20122039739
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權日2012年8月10日
發(fā)明者陳堅 申請人:深圳市振華微電子有限公司