CN209592973U - Pmos管保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种PMOS管保护电路，包括分压单元、参考比较单元、开关控制模块及MOS管输出模块，所述分压单元的取样端与所述MOS管输出模块的输出端电连接，所述分压单元的输出端与所述参考比较单元的输入端电连接，所述参考比较单元的输出端与所述开关控制模块的输入端电连接，所述开关控制模块的输出端与所述MOS管输出模块的控制端电连接。本实用新型为一种PMOS管保护电路，当出现输出端电压异常的时候，则可以控制MOS管输出模块关断输出，保护MOS管不受高温的损坏，保护整个电路的安全使用，通过限定管子的温升在可控的范围内，从而避免管子稳定出现异常升高，还可以避免出现烧坏MOS管及出现电路板起火风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源保护电路领域，特别是涉及一种PMOS管保护电路。
背景技术
电视电源电路的作用是将交流电压进行变压(降压)，然后经整流、滤波、稳压，得到符合要求的稳定直流电压供给各部分电路。目前生产的液晶电视机都采用了集成电路控制。集成电路电视机有以下的优点：1、一个集成电路，内含成千上万个电子元器件，可代替一个或几个单元电路，从而大大减少整机的元件总数，使安装，调试工序大大简化，提高了生产效率。2、由于元器件数量的减少，电视整机的焊点数和连接导线也大大减少，提高了产品的可靠性。3、集成电路在设计中一般都采用了最完善的电路，电视盒因此提高了电视整机的性能指标。由于受到制造工艺的影响，集成电路内只能集成中小功率的晶体管、电阻和小容量的电容(几百PF以下)；电感、较大容量的电容、电阻和大功率晶体管等部件，一般还是需要使用电视外接分立元件。
在电源电路中，一般都会设置有PMOS管，用于控制电源的输出。而当PMOS管在异常状态下，即管子内部因某种原因导致G极和D极短路，管子上的压降很大，会导致管子温升异常升高，严重的话会引起焊锡融掉，甚至起火等风险。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种限定管子的温升在可控的范围内、避免管子稳定出现异常升高、避免出现烧坏MOS管及避免出现起火风险的PMOS管保护电路。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种PMOS管保护电路，包括：分压单元、参考比较单元、开关控制模块及MOS管输出模块，所述分压单元的取样端与所述MOS管输出模块的输出端电连接，所述分压单元的输出端与所述参考比较单元的输入端电连接，所述参考比较单元的输出端与所述开关控制模块的输入端电连接，所述开关控制模块的输出端与所述MOS管输出模块的控制端电连接。
在其中一个实施例中，所述开关控制模块包括开关控制单元和光耦单元，所述开关控制单元的控制端与所述参考比较单元的输出端电连接，所述开关控制单元的输出端与所述光耦单元电连接。
在其中一个实施例中，所述开关控制单元包括电阻R144、稳压二极管ZD1和三极管Q110，所述电阻R144的一端与所述MOS管输出模块的输出端电连接，所述电阻R144的另一端与所述稳压二极管ZD1的阴极电连接，所述稳压二极管ZD1的阳极与所述三极管Q110的基极电连接，所述三极管Q110的集电极与所述光耦单元电连接，所述三极管Q110的发射极接地。
在其中一个实施例中，所述光耦单元包括光电耦合器、电阻R143及电阻R129，所述光电耦合器的发光二极管的阳极与所述电阻R143的一端电连接，所述光电耦合器的发光二极管的阴极与所述开关控制单元的输出端电连接，所述电阻R143的另一端与所述MOS管输出模块的输出端电连接，所述光电耦合器的集电极和所述电阻R129的一端电连接，所述电阻R129的另一端用于连接供电端VCC，所述光电耦合器的发射极与所述MOS管输出模块的控制端电连接。
在其中一个实施例中，所述分压单元包括电阻R135和电阻R146，所述电阻R146的第一端与所述MOS管输出模块的输出端电连接，所述电阻R146的第二端与所述电阻R135的一端电连接，所述电阻R135的另一端接地。
在其中一个实施例中，所述参考比较单元包括三端稳压管U105，所述三端稳压管U105的参考端与所述电阻R146的第二端电连接，所述三端稳压管U105的阴极与所述开关控制模块的输入端电连接，所述三端稳压管U105的阳极接地。
在其中一个实施例中，所述MOS管输出模块包括开关输出单元及控制单元，所述开关输出单元的输入端与所述控制单元电连接，所述开关输出单元的输出端与所述分压单元的取样端电连接，所述控制单元的控制端与所述开关控制模块的输出端电连接。
在其中一个实施例中，所述开关输出单元包括电容C14、电容C15、电阻R33和MOS管Q2，所述电容C15的两端分别与所述MOS管Q2的G极和S极电连接，所述电阻R33的两端分别与所述MOS管Q2的G极和S极电连接，所述电容C14的两端分别与所述MOS管Q2的G极和D极电连接，且所述MOS管Q2的S极还与所述控制单元电连接，所述MOS管Q2的D极还与所述分压单元的输入端电连接。
在其中一个实施例中，所述控制单元包括主控芯片U1及电阻R28，所述主控芯片U1的CS管脚与所述电阻R28的一端电连接，所述电阻R28的另一端与所述光电耦合器的发射极电连接。
在其中一个实施例中，所述主控芯片U1采用型号为OB5269CPA的芯片。
本实用新型相比于现有技术的优点及有益效果如下：
本实用新型为一种PMOS管保护电路，通过设置分压单元可以取样输出端MOS管的输出电压，并且通过参考比较单元比较输出端的电压后，输出电压信号至开关控制模块中，从而可以输出控制信号至MOS管输出模块，控制MOS管是否输出电压；当出现输出端电压异常的时候，则可以控制MOS管输出模块关断输出，保护MOS管不受高温的损坏，保护整个电路的安全使用，通过限定管子的温升在可控的范围内，从而避免管子稳定出现异常升高，还可以避免出现烧坏MOS管及出现电路板起火风险。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型一实施方式的PMOS管保护电路的功能模块图；
图2为本实用新型一实施方式的PMOS管保护电路的电路图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
半导体元件由于长时间的老化，使用过程中不可避免的会出现各种异常情况，比如短路，开路等。对于目前电视机电源的使用，当输出端的PMOS出现内部的G极和D极短路时，会导致管子本身压降很大，产生很多的功率消耗，管子温升异常升高，严重的会发热异常，使局部过热，造成起火的危险。此保护电路是为了解决上述的异常状态下，管子温升不会异常升高，避免潜在的隐患。
一实施方式中，请参阅图1，一种PMOS管保护电路，包括：分压单元100、参考比较单元200、开关控制模块300及MOS管输出模块400，所述分压单元的取样端与所述MOS管输出模块的输出端电连接，所述分压单元的输出端与所述参考比较单元的输入端电连接，所述参考比较单元的输出端与所述开关控制模块的输入端电连接，所述开关控制模块的输出端与所述MOS管输出模块的控制端电连接。需要说明的是，所述分压单元用于取样MOS管输出的电压，所述参考比较单元用于比较输出的电压是否低于一定值，当低于一定值的时候，触发开关控制模块导通，进而控制MOS管输出模块关断，从而实现对MOS管的保护。
请参阅图1，所述开关控制模块300包括开关控制单元310和光耦单元320，所述开关控制单元的控制端与所述参考比较单元的输出端电连接，所述开关控制单元的输出端与所述光耦单元电连接。需要说明的是，所述开关控制单元310用于接收参考比较单元的输出端的电压信号，进而输出高电压或低电压至光耦单元320，进而导通或关断光耦单元320；所述光耦单元320用于实现输出控制电压信号至MOS管输出模块400中。
请参阅图2，所述开关控制单元包括电阻R144、稳压二极管ZD1和三极管Q110，所述电阻R144的一端与所述MOS管输出模块的输出端电连接，所述电阻R144的另一端与所述稳压二极管ZD1的阴极电连接，所述稳压二极管ZD1的阳极与所述三极管Q110的基极电连接，所述三极管Q110的集电极与所述光耦单元电连接，所述三极管Q110的发射极接地。
请参阅图2，所述光耦单元包括光电耦合器、电阻R143及电阻R129，所述光电耦合器的发光二极管的阳极与所述电阻R143的一端电连接，所述光电耦合器的发光二极管的阴极与所述开关控制单元的输出端电连接，所述电阻R143的另一端与所述MOS管输出模块的输出端电连接，所述光电耦合器的集电极和所述电阻R129的一端电连接，所述电阻R129的另一端用于连接供电端VCC，所述光电耦合器的发射极与所述MOS管输出模块的控制端电连接。具体地，所述光电耦合器的发射极与初级部分的MOS管的源极连接。
请参阅图2，所述分压单元包括电阻R135和电阻R146，所述电阻R146的第一端与所述MOS管输出模块的输出端电连接，所述电阻R146的第二端与所述电阻R135的一端电连接，所述电阻R135的另一端接地。
请参阅图2，所述参考比较单元包括三端稳压管U105，所述三端稳压管U105的参考端与所述电阻R146的第二端电连接，所述三端稳压管U105的阴极与所述开关控制模块的输入端电连接，所述三端稳压管U105的阳极接地。
请参阅图1，所述MOS管输出模块400包括开关输出单元410及控制单元420，所述开关输出单元的输入端与所述控制单元电连接，所述开关输出单元的输出端与所述分压单元的取样端电连接，所述控制单元的控制端与所述开关控制模块的输出端电连接。需要说明的是，所述开关输出单元410包含了MOS管，用于输出电压；所述控制单元420用于控制电压输出或不输出，并且控制整个电路的工作。
请参阅图2，所述开关输出单元包括电容C14、电容C15、电阻R33和MOS管Q2，所述电容C15的两端分别与所述MOS管Q2的G极和S极电连接，所述电阻R33的两端分别与所述MOS管Q2的G极和S极电连接，所述电容C14的两端分别与所述MOS管Q2的G极和D极电连接，且所述MOS管Q2的S极还与所述控制单元电连接，所述MOS管Q2的D极还与所述分压单元的输入端电连接。
请参阅图2，所述控制单元包括主控芯片U1及电阻R28，所述主控芯片U1的CS管脚与所述电阻R28的一端电连接，所述电阻R28的另一端与所述光电耦合器的发射极电连接。优选的，所述主控芯片U1采用型号为OB5269CPA的芯片。
工作过程：在正常工作的情况下，输出电压12V正常，将电阻R146，电阻R135电阻分压值调节为大于三端稳压管U105的基准电压2.5V，此时，三端稳压管U105的K极为低电平，稳压管二极管ZD1不导通，三极管Q110截止，电阻R143上无电流流过，光耦U102不动作。当PMOS管Q2的内部因某种原因导致G极和D极短路，会使PMOS管Q2上的压降增加，约为2V左右。此时，输出电压约为10V左右，电阻R146和电阻R135的分压小于2.5V，三端稳压管U105的K极为高电平。稳压二极管ZD1导通，三极管Q110导通，有电流流过电阻R143，光耦工作，初级部分的Vcc经过电阻R129的电压加在U1的第三脚，U1关断，从而输出关断。PMOS管Q2得到保护。
如此，当开关管PMOS内部短路时，可以有效地保护开关管，使其温度控制在合理的规定值。不产生异常的温升过高。
本实用新型相比于现有技术的优点及有益效果如下：
本实用新型为一种PMOS管保护电路，通过设置分压单元可以取样输出端MOS管的输出电压，并且通过参考比较单元比较输出端的电压后，输出电压信号至开关控制模块中，从而可以输出控制信号至MOS管输出模块，控制MOS管是否输出电压；当出现输出端电压异常的时候，则可以控制MOS管输出模块关断输出，保护MOS管不受高温的损坏，保护整个电路的安全使用，通过限定管子的温升在可控的范围内，从而避免管子稳定出现异常升高，还可以避免出现烧坏MOS管及出现电路板起火风险。
以上所述实施方式仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种PMOS管保护电路，其特征在于，包括：分压单元、参考比较单元、开关控制模块及MOS管输出模块，所述分压单元的取样端与所述MOS管输出模块的输出端电连接，所述分压单元的输出端与所述参考比较单元的输入端电连接，所述参考比较单元的输出端与所述开关控制模块的输入端电连接，所述开关控制模块的输出端与所述MOS管输出模块的控制端电连接。
2.根据权利要求1所述的PMOS管保护电路，其特征在于，所述开关控制模块包括开关控制单元和光耦单元，所述开关控制单元的控制端与所述参考比较单元的输出端电连接，所述开关控制单元的输出端与所述光耦单元电连接。
3.根据权利要求2所述的PMOS管保护电路，其特征在于，所述开关控制单元包括电阻R144、稳压二极管ZD1和三极管Q110，所述电阻R144的一端与所述MOS管输出模块的输出端电连接，所述电阻R144的另一端与所述稳压二极管ZD1的阴极电连接，所述稳压二极管ZD1的阳极与所述三极管Q110的基极电连接，所述三极管Q110的集电极与所述光耦单元电连接，所述三极管Q110的发射极接地。
4.根据权利要求2所述的PMOS管保护电路，其特征在于，所述光耦单元包括光电耦合器、电阻R143及电阻R129，所述光电耦合器的发光二极管的阳极与所述电阻R143的一端电连接，所述光电耦合器的发光二极管的阴极与所述开关控制单元的输出端电连接，所述电阻R143的另一端与所述MOS管输出模块的输出端电连接，所述光电耦合器的集电极和所述电阻R129的一端电连接，所述电阻R129的另一端用于连接供电端VCC，所述光电耦合器的发射极与所述MOS管输出模块的控制端电连接。
5.根据权利要求1所述的PMOS管保护电路，其特征在于，所述分压单元包括电阻R135和电阻R146，所述电阻R146的第一端与所述MOS管输出模块的输出端电连接，所述电阻R146的第二端与所述电阻R135的一端电连接，所述电阻R135的另一端接地。
6.根据权利要求5所述的PMOS管保护电路，其特征在于，所述参考比较单元包括三端稳压管U105，所述三端稳压管U105的参考端与所述电阻R146的第二端电连接，所述三端稳压管U105的阴极与所述开关控制模块的输入端电连接，所述三端稳压管U105的阳极接地。
7.根据权利要求4所述的PMOS管保护电路，其特征在于，所述MOS管输出模块包括开关输出单元及控制单元，所述开关输出单元的输入端与所述控制单元电连接，所述开关输出单元的输出端与所述分压单元的取样端电连接，所述控制单元的控制端与所述开关控制模块的输出端电连接。
8.根据权利要求7所述的PMOS管保护电路，其特征在于，所述开关输出单元包括电容C14、电容C15、电阻R33和MOS管Q2，所述电容C15的两端分别与所述MOS管Q2的G极和S极电连接，所述电阻R33的两端分别与所述MOS管Q2的G极和S极电连接，所述电容C14的两端分别与所述MOS管Q2的G极和D极电连接，且所述MOS管Q2的S极还与所述控制单元电连接，所述MOS管Q2的D极还与所述分压单元的输入端电连接。
9.根据权利要求7所述的PMOS管保护电路，其特征在于，所述控制单元包括主控芯片U1及电阻R28，所述主控芯片U1的CS管脚与所述电阻R28的一端电连接，所述电阻R28的另一端与所述光电耦合器的发射极电连接。
10.根据权利要求9所述的PMOS管保护电路，其特征在于，所述主控芯片U1采用型号为OB5269CPA的芯片。
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