CN108233326A - 一种限流保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种限流保护电路，包括整流二极管、稳压二极管、PNP三极管、电阻和PMOS管；所述整流二极管的正极与所述限流保护电路的输入端相连，负极与所述稳压二极管的正极相连；所述稳压二极管的负极与所述限流保护电路的输出端相连；所述PNP三极管的射级与所述整流二极管的负极相连，集级与所述PMOS管的栅极相连，基极与所述PMOS管的漏极相连；所述PMOS管的源极与限流保护电路的输出端相连；所述电阻的两端分别与所述PNP三极管的射级和所述PMOS管的漏极相连。本发明的限流保护电路具有高速断流、易于恢复的特点，可为任何直流电路提供限流保护。

Description

一种限流保护电路

技术领域

本发明涉及电子电路的技术领域，特别是涉及一种限流保护电路。

背景技术

电子电路中的元器件都有其工作电流。当电路中电流超过工作电流时就会对元器件造成损害，轻则无法正常工作，重则会造成短路，导致电路烧毁。因此，对电路进行限流保护非常必要。

现有技术中，通常采用以下几种方式对电路进行限流保护：

(1)采用自恢复保险丝

自恢复保险丝是一种过流电子保护元件，采用高分子有机聚合物在高压、高温，硫化反应的条件下，搀加导电粒子材料后，经过特殊的工艺加工而成。自恢复保险丝具有过流过热保护，自动恢复双重功能。

(2)采用继电器

继电器是一种电控制器件，是当输入量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器，具有控制***和被控制***之间的互动关系。继电器通常应用于自动化的控制电路中，实际上是用小电流去控制大电流运作的一种自动开关。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

(3)采用限流器件

常用的限流器件如限流电阻。限流电阻经常串联于电路中，用以限制所在支路电流的大小，以防电流过大烧坏所串联的元器件。同时限流电阻也能起分压作用。

但是，现有的限流保护方式具有以下不足：

(1)保险丝的过电流反应是较迟钝的，不能作为灵敏的保护装置；

(2)继电器以及限流器件会造成成本上的增加。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种限流保护电路，通过设置整流二极管来防止电源正负极反接，通过采用不同的PNP三极管来设置电流的上限值，当电路中电流超过设置值后会自动断开整个电路，具有高速断流、易于恢复的特点，可为任何直流电路提供限流保护。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种限流保护电路，包括整流二极管、稳压二极管、PNP三极管、电阻和PMOS管；所述整流二极管的正极与所述限流保护电路的输入端相连，负极与所述稳压二极管的正极相连；所述稳压二极管的负极与所述限流保护电路的输出端相连；所述PNP三极管的射级与所述整流二极管的负极相连，集级与所述PMOS管的栅极相连，基极与所述PMOS管的漏极相连；所述PMOS管的源极与限流保护电路的输出端相连；所述电阻的两端分别与所述PNP三极管的射级和所述PMOS管的漏极相连。

于本发明一实施例中，所述整流二极管采用整流二极管1N4007。

于本发明一实施例中，所述稳压二极管采用双向稳压二极管，所述双向稳压二极管的两端分别与所述整流二极管的负极和限流保护电流的输出端相连。

于本发明一实施例中，电路中的电流上限值被限定为PNP三极管的基极到射极的导通电压与PNP三极管的基极到射极的阻值之比；选取不同的PNP三极管的基极到射极的阻值，来设置不同的电流上限值。

于本发明一实施例中，当电路中电流值未超过设置的电流上限值时，所述PNP三极管断开，电流不通过PNP三极管而直接流向所述PMOS管再输出；当电路中的电流值超过设置的电流上限值时，所述PNP三极管导通，所述PMOS管断开以实现限流保护。

于本发明一实施例中，所述PNP三极管采用PNP三极管9012。

如上所述，本发明的限流保护电路，具有以下有益效果：

(1)通过设置整流二极管来防止电源正负极反接；

(2)通过采用不同的PNP三极管来设置电流的上限值，当电路中电流超过设置值后会自动断开整个电路；

(3)当电流超过设定值时，能够高速断流，且易于恢复原电路，可为任何直流电路提供限流保护；

(4)成本低，实用性强。

附图说明

图1显示为本发明的限流保护电路的电路的一个优选实施例的结构示意图。

元件标号说明

1 整流二极管

2 稳压二极管

3 PNP三极管

4 电阻

5 PMOS管

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

参照图1，本发明中的限流保护电路包括整流二极管1、稳压二极管2、PNP三极管3、电阻4和PMOS管5。整流二极管1的正极与限流保护电路的输入端相连，负极与稳压二极管2的正极相连；稳压二极管2的负极与限流保护电路的输出端相连；PNP三极管3的射级与整流二极管1的负极相连，集级与PMOS管5的栅极相连，基极与PMOS管5的漏极相连；PMOS管5的源极与限流保护电路的输出端相连；电阻4的两端分别与PNP三极管3的射级和PMOS管5的漏极相连。

优选地，整流二极管采用整流二极管1N4007。

优选地，稳压二极管采用双向稳压二极管，该双向稳压二极管的两端分别与整流二极管的负极和限流保护电流的输出端相连。

优选地，PNP三极管采用PNP三极管9012。

整流二极管和稳压二极管用于防止电源正负极反接对电路造成损害。在本发明中，整流二极管1N4007的耐反压特性用于防止反接造成的伤害，双向稳压二极管用于保持双向电压的稳定。

当PNP三极管的基极到射极的电压超过导通电压时，PNP三极管导通；当NP三极管的基极到射极的电压小于导通电压时，PNP三极管断开。因此，电路中的电流上限值被限定为PNP三极管的基极到射极的导通电压与PNP三极管的基极到射极的阻值之比。通过选取不同的PNP三极管的基极到射极的阻值，即可设置不同的电流上限值。当电路中电流超过设置的上限值后会自动断开整个电路，从而实现限流保护。

当PMOS管的栅极电压为低电平时，PMOS管导通；当PMOS管的栅极电压为高电平时，PMOS管断开。

当电路中电流值未超过设置的上限值时，PNP三极管断开，电流不通过PNP三极管而直接流向PMOS管再输出；当电路中电流值超过设置的上限值时，PNP三极管导通，电流通过PNP三极管，而PMOS管由于的栅极电压为高电平而断开，从而使得整个电路断开，达到了整个电路的限流保护作用。

综上所述，本发明的限流保护电路通过设置整流二极管来防止电源正负极反接；通过采用不同的PNP三极管来设置电流的上限值，当电路中电流超过设置值后会自动断开整个电路；当电流超过设定值时，能够高速断流，且易于恢复原电路，可为任何直流电路提供限流保护；成本低，实用性强。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种限流保护电路，其特征在于：包括整流二极管、稳压二极管、PNP三极管、电阻和PMOS管；所述整流二极管的正极与所述限流保护电路的输入端相连，负极与所述稳压二极管的正极相连；所述稳压二极管的负极与所述限流保护电路的输出端相连；所述PNP三极管的射级与所述整流二极管的负极相连，集级与所述PMOS管的栅极相连，基极与所述PMOS管的漏极相连；所述PMOS管的源极与限流保护电路的输出端相连；所述电阻的两端分别与所述PNP三极管的射级和所述PMOS管的漏极相连。

2.根据权利要求1所述的限流保护电路，其特征在于：所述整流二极管采用整流二极管1N4007。

3.根据权利要求1所述的限流保护电路，其特征在于：所述稳压二极管采用双向稳压二极管，所述双向稳压二极管的两端分别与所述整流二极管的负极和限流保护电流的输出端相连。

4.根据权利要求1所述的限流保护电路，其特征在于：电路中的电流上限值被限定为PNP三极管的基极到射极的导通电压与PNP三极管的基极到射极的阻值之比；选取不同的PNP三极管的基极到射极的阻值，来设置不同的电流上限值。

5.根据权利要求1所述的限流保护电路，其特征在于：当电路中电流值未超过设置的电流上限值时，所述PNP三极管断开，电流不通过PNP三极管而直接流向所述PMOS管再输出；当电路中的电流值超过设置的电流上限值时，所述PNP三极管导通，所述PMOS管断开以实现限流保护。

6.根据权利要求1所述的限流保护电路，其特征在于：所述PNP三极管采用PNP三极管9012。