CN218482659U - 一种车载电器浪涌保护电路 - Google Patents

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王灯照
张琪
吴楚
李刚
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Abstract

本实用新型涉及汽车电子行业技术领域，具体公开了一种车载电器浪涌保护电路，包括MOS管、第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻以及电容，所述MOS管的漏极分别连接所述第一二极管的负极、所述第一电阻的一端以及浪涌电压输入端Vin，所述MOS管的栅极分别连接所述第一电阻的另一端、所述第二电阻的一端、所述第二二极管的负极以及电容的一端，所述MOS管的源极连接电压输出端Vout，所述第一二极管的正极、所述第二电阻的另一端、所述第二二极管的正极以及所述电容的另一端相连后接地。本实用新型提供的车载电器浪涌保护电路，能够解决目前浪涌保护电路体积大、保护能力不完整的问题。

Description

一种车载电器浪涌保护电路
技术领域
本实用新型涉及汽车电子行业技术领域，更具体地，涉及一种车载电器浪涌保护电路。
背景技术
如图1所示，装置1（图1所示D1），是最常见设计，使用1颗TVS来吸收浪涌电压的能量；装置1存在的问题：D1的体积较大，并且难以通过标准中的所有严酷等级。
如图2所示，装置2（图2所示D1、R1和D2构成的电路），参考Vishay的官方应用电路；使用两颗TVS逐级降压。装置2存在的问题：R1需要选用体积较大的功率电阻，才能承受D1和D2之间的电压差，并且负载功率越大，R1的体积越大。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种车载电器浪涌保护电路，以解决目前浪涌保护电路体积大、保护能力不完整的问题。
作为本实用新型的第一个方面，提供一种车载电器浪涌保护电路，包括MOS管Q1、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1、第二电阻R2以及电容C1，所述MOS管Q1的漏极分别连接所述第一二极管D1的负极、所述第一电阻R1的一端以及浪涌电压输入端Vin，所述MOS管Q1的栅极分别连接所述第一电阻R1的另一端、所述第二电阻R2的一端、所述第二二极管D2的负极以及电容C1的一端，所述MOS管Q1的源极连接电压输出端Vout，所述第一二极管D1的正极、所述第二电阻R2的另一端、所述第二二极管D2的正极以及所述电容C1的另一端相连后接地。
进一步地，所述MOS管Q1为NMOS管。
进一步地，所述第一二极管D1为瞬态二极管。
进一步地，所述第二二极管D2为稳压管。
进一步地，所述第一电阻R1和第二电阻R2均为分压电阻。
本实用新型提供的车载电器浪涌保护电路具有以下优点：
（1）采用MOS管线性稳压电路，相对TVS，PCB占用面积也有所减小；
（2）元件发热小，相对于装置1有极大的降低；装置1和装置2会把浪涌能量引入器件自身，通过热量释放，类似治洪水时“疏”的方案，水流大；而本装置通过MOS管Q1阻挡浪涌电压，只取很小的工作电流，类似治洪水时“堵”的方案，水流小；
（3）保护能力强，能抵抗最严酷的试验等级；
（4）电路本质上是线性电源，放置于总电源人口，有利于改善产品的EMC性能。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。
图1为现有技术中的一种浪涌保护电路的原理图。
图2为现有技术中的另一种浪涌保护电路的原理图。
图3为本实用新型提供的车载电器浪涌保护电路的结构图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的车载电器浪涌保护电路其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。显然，所描述的实施例为本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
在本实施例中提供了一种车载电器浪涌保护电路，如图3所示，所述车载电器浪涌保护电路包括MOS管Q1、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1、第二电阻R2以及电容C1，所述MOS管Q1的漏极分别连接所述第一二极管D1的负极、所述第一电阻R1的一端以及浪涌电压输入端Vin，所述MOS管Q1的栅极分别连接所述第一电阻R1的另一端、所述第二电阻R2的一端、所述第二二极管D2的负极以及电容C1的一端，所述MOS管Q1的源极连接电压输出端Vout，所述第一二极管D1的正极、所述第二电阻R2的另一端、所述第二二极管D2的正极以及所述电容C1的另一端相连后接地。
本实用新型提供的车载电器浪涌保护电路，用于乘用车小功率车载电器，用来抵抗电磁环境中抛负载所产生的浪涌电压。
优选地，所述MOS管Q1为NMOS管。
优选地，所述第一二极管D1为瞬态二极管。具体地，D1是小功率的TVS（瞬态二极管），用来保护第一电阻R1、第二电阻R2和第二二极管D2。
优选地，所述第二二极管D2为稳压管，用来保护核心元件NMOS管Q1，并稳定输出电压Vout。
优选地，所述第一电阻R1和第二电阻R2均为分压电阻，在正常电压范围内提供线性变化的偏置电压。
具体地，图3中，Vin是用来输入浪涌电压的，Vout是经过本浪涌保护电路保护以后的输出电压。
具体地，以下参数分别表示：
VGS：MOS管Q1的控制极电压；
VDS：MOS管Q1的漏极-源极电压；
VGS（MAX）：MOS管Q1控制极最高工作电压；
VGS(Plateau) ：MOS管Q1控制极米勒平台电压；
VZ(D2)：稳压管D2的额定稳定电压；
RDS：MOS管Q1的漏源极电阻；
ILOAD：负载电流。
本实用新型提供的车载电器浪涌保护电路的工作原理如下：
VZ(D2)= VGS(Plateau)+VOUT，从而有：VOUT=VZ(D2)-VGS(Plateau)，因为电压VZ(D2)和VGS(Plateau)都是稳定的，所以输出电压Vout也是稳定的。
Vin = VOUT + VDS = VOUT + RDS * ILOAD，输出电压Vout是稳定的，因此，当输入电压Vin变化时，VDS也随之变化，对于稳定的负载电流ILOAD来说，MOS管Q1的导通电阻RDS也在变化。
浪涌电压加载到MOS管Q1上的能量为：（VIN – VOUT）* ILOAD，这里ILOAD很小，和TVS浪涌电流相差两个数量级，从而很容易抵抗住浪涌电压，通过P5脉冲的浪涌试验。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种车载电器浪涌保护电路，其特征在于，包括MOS管Q1、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1、第二电阻R2以及电容C1，所述MOS管Q1的漏极分别连接所述第一二极管D1的负极、所述第一电阻R1的一端以及浪涌电压输入端Vin，所述MOS管Q1的栅极分别连接所述第一电阻R1的另一端、所述第二电阻R2的一端、所述第二二极管D2的负极以及电容C1的一端，所述MOS管Q1的源极连接电压输出端Vout，所述第一二极管D1的正极、所述第二电阻R2的另一端、所述第二二极管D2的正极以及所述电容C1的另一端相连后接地。
2.根据权利要求1所述的一种车载电器浪涌保护电路，其特征在于，所述MOS管Q1为NMOS管。
3.根据权利要求1所述的一种车载电器浪涌保护电路，其特征在于，所述第一二极管D1为瞬态二极管。
4.根据权利要求1所述的一种车载电器浪涌保护电路，其特征在于，所述第二二极管D2为稳压管。
5.根据权利要求1所述的一种车载电器浪涌保护电路，其特征在于，所述第一电阻R1和第二电阻R2均为分压电阻。
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