CN208923811U - 过压保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种过压保护电路，包括：NMOS管Q1、PMOS管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1、电容C2和三端可调分流基准源U1；本实用新型提出过压保护电路，当输入电压过高，达到保护电压值Vp，U1被触发，NMOS管Q1的G极因被钳位而无法导通；电阻R6因为没有电流通道，因此两端电压相等，则Q2的VGS等于0，PMOS管无法导通，从而起到保护电源的作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气控制技术领域，特别涉及一种过压保护电路。
背景技术
设备在使用过程中，由于异常原因，造成电源电压升高。或者接入的电压错误时，过高的电压有可能造成设备损坏，甚至引起火灾，造成经济损失。因此，要保证这些电源电路及负载稳定工作，需要提供一种过压保护电路。
发明内容
本实用新型的主要目的为提供一种过压保护电路，防止电源电路被过压击穿，提高电源使用的安全性和可靠性。
本实用新型提出一种过压保护电路，包括：NMOS管Q1、PMOS管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和三端可调分流基准源U1；
所述三端可调分流基准源U1的R极连接所述电阻R1的一端与所述R2的一端，所述三端可调分流基准源U1的K极连接所述电阻R3的一端与所述电阻R4的一端，所述三端可调分流基准源U1的A极接地；
所述电阻R1另一端、电阻R3另一端合接到电源输入端VIN上；
所述电阻R4的另一端连接所述NMOS管Q1的G极与所述R5的一端，所述NMOS管Q1的D极连接所述电阻R6的一端与PMOS管Q2的G极，所述述NMOS管Q1的S极接地；
所述PMOS管Q2的S极连接所述电阻R6的另一端与电源输入端VIN，所述PMOS管Q2的D极连接电源输出端VOUT；
所述电阻R6的另一端连接电源输入端VIN；
所述电阻R2另一端以及所述电阻R5另一端接地。
进一步地，所述的过压保护电路，还包括电容C1以及电容C2；
所述电容C1的一端连接电源输入端VIN，所述电容C2的一端连接电源输出端VOUT；
所述电容C1另一端、所述电容C2另一端、所述电阻R2另一端以及所述电阻R5另一端接地。
进一步地，所述PMOS管Q1为绝缘栅型增强型N沟通场效应管。
进一步地，所述PMOS管Q2为绝缘栅型增强型P沟通场效应管。
本实用新型提供一种过压保护电路，包括：NMOS管Q1、PMOS管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1、电容C2和三端可调分流基准源U1；本实用新型提出过压保护电路，当输入电压过高，达到保护电压值Vp，U1被触发，NMOS管Q1的G极因被钳位而无法导通；电阻R6因为没有电流通道，因此两端电压相等，则Q2的VGS等于0，PMOS管无法导通，从而起到保护电源的作用。
附图说明
图1为本实用新型一实施例中的过压保护电路的具体电路图；
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”“上述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件、单元、模块和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、单元、模块、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
参照图1，本实用新型一实施例中提供了一种过压保护电路，包括：NMOS管Q1、PMOS管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和三端可调分流基准源U1；
所述三端可调分流基准源U1的R极连接所述电阻R1的一端与所述R2的一端，所述三端可调分流基准源U1的K极连接所述电阻R3的一端与所述电阻R4的一端，所述三端可调分流基准源U1的A极接地；
所述电阻R1另一端、电阻R3另一端合接到电源输入端VIN上；
所述电阻R4的另一端连接所述NMOS管Q1的G极与所述R5的一端，所述NMOS管Q1的D极连接所述电阻R6的一端与PMOS管Q2的G极，所述述NMOS管Q1的S极接地；
所述PMOS管Q2的S极连接所述电阻R6的另一端与电源输入端VIN，所述PMOS管Q2的D极连接电源输出端VOUT；
所述电阻R6的另一端连接电源输入端VIN；
所述电阻R2另一端以及所述电阻R5另一端接地。
在一实施例中，所述过压保护电路，还包括电容C1以及电容C2；
所述电容C1的一端连接电源输入端VIN，所述电容C2的一端连接电源输出端VOUT；
所述电容C1另一端、所述电容C2另一端、所述电阻R2另一端以及所述电阻R5另一端接地。
在一实施例中，所述三端可调分流基准源U1为TL431。
在一实施例中，所述PMOS管Q1为高VGS的绝缘栅型增强型N沟通场效应管。
在一实施例中，所述PMOS管Q2为低RDS的绝缘栅型增强型P沟通场效应管。
在本实施例中，RDS的绝缘栅型增强型P沟通场效应管导通电阻在毫欧的量级，可以降低MOS管的功耗实现更大的工作电流，提高电路的转换效率。
上述电路连接即为防电源反接电路的具体实现电路图的连接方式。这种电路具有结构简单，易实现，成本低廉的特点。
应当理解的是，上述PMOS管Q2的G极与S极之间并联一个电阻R6,构成VGS偏压，它的栅极电压受控于NMOS管Q1,当NMOS管Q1饱和导通时，PMOS管Q2则因VGS为负压，也相应导通，从而构成一个电源开关电路。
电阻R4与电阻R5构成电阻分压，为NMOS管Q1的G极提供分压。
电阻R1、电阻R2和三端可调分流基准源U1构成一个基准电源比较器，R3是U1K极的限流电阻。因为TL431的特性，它的内部自建立了一个2.5V基准电压源，当R极(REF)的电压超过基准源2.5V时，U1芯片内部因运放的V+高于V-而导通。
设电路保护电压值为Vp,调整分压电阻R1与R2的比值，使Vp*R2/(R1+R2)＝2.5V。当输入电压达到需要保护的电压值Vp时，三端可调分流基准源U1的R极因为达到2.5V，从而触发IC内部的运放导通，输入电流VIN_5V从电阻R3，大部分的电流经过U1的KA极而流到地。此时电阻R3与R4连接处电压被钳位到很低的电压值，此电压再经过电阻R4与R5分压后，送给NMOS管Q1的G极。
当输入电压过高，达到保护电压值Vp，U1被触发，NMOS管Q1的G极因被钳位而无法导通。电阻R6因为没有电流通道，因此两端电压相等，则Q4的VGS等于0，PMOS管Q2无法导通，从而起到关闭电源开关的作用。
当输入电压未达到保护电压什Vp时，U1的R极因分压未达到2.5V，U1处于截止状态，VIN上的电流经过R3、R4和电阻R5分压，NMOS管Q1的VGS超过它的导通条件，Q1导通，VIN上的电流经过R6流经Q2的D、S极到地，R6两端电压超过Q2的VGS导通条件，Q4饱和导通，电源开关导通。
综上所述，为本实用新型实施例中提供的一种过压保护电路，包括：NMOS管Q1、PMOS管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1、电容C2和三端可调分流基准源U1；本实用新型提出的当输入电压过高，达到保护电压值Vp，U1被触发，NMOS管Q1的G极因被钳位而无法导通。电阻R6因为没有电流通道，因此两端电压相等，则Q2的VGS等于0，PMOS管无法导通，从而起到保护电源的作用。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种过压保护电路，其特征在于，包括：NMOS管Q1、PMOS管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和三端可调分流基准源U1；
所述三端可调分流基准源U1的R极连接所述电阻R1的一端与所述R2的一端，所述三端可调分流基准源U1的K极连接所述电阻R3的一端与所述电阻R4的一端，所述三端可调分流基准源U1的A极接地；
所述电阻R1另一端、电阻R3另一端合接到电源输入端VIN上；
所述电阻R4的另一端连接所述NMOS管Q1的G极与所述R5的一端，所述NMOS管Q1的D极连接所述电阻R6的一端与PMOS管Q2的G极，所述述NMOS管Q1的S极接地；
所述PMOS管Q2的S极连接所述电阻R6的另一端与电源输入端VIN，所述PMOS管Q2的D极连接电源输出端VOUT；
所述电阻R6的另一端连接电源输入端VIN；
所述电阻R2另一端以及所述电阻R5另一端接地。
2.如权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，还包括电容C1以及电容C2；
所述电容C1的一端连接电源输入端VIN，所述电容C2的一端连接电源输出端VOUT；
所述电容C1另一端、所述电容C2另一端、所述电阻R2另一端以及所述电阻R5另一端接地。
3.如权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述PMOS管Q1为绝缘栅型增强型N沟通场效应管。
4.如权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述PMOS管Q2为绝缘栅型增强型P沟通场效应管。
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| CN110635457A (zh) * | 2019-11-12 | 2019-12-31 | 苏州工业园区天和仪器有限公司 | 新型交流电压检测保护电路及方法 |
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2018
- 2018-11-29 CN CN201821980544.9U patent/CN208923811U/zh active Active
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| CN110635457A (zh) * | 2019-11-12 | 2019-12-31 | 苏州工业园区天和仪器有限公司 | 新型交流电压检测保护电路及方法 |
| CN110635457B (zh) * | 2019-11-12 | 2022-03-29 | 苏州工业园区天和仪器有限公司 | 新型交流电压检测保护电路及方法 |
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