專利名稱：一種檢測和限流保護電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電路設計領域，更具體地說，涉及一種電源及配電產(chǎn)品中的檢測和限
流保護電路。
背景技術：
在電路技術領域，過電流保護電路是一種可以在流經(jīng)電流過大的情況下對整個電 路進行保護的一種電路。 如圖1所示，該圖是現(xiàn)有技術中常見的過電流保護的電路原理圖，其工作原理是， 通過電流采樣電阻RO(也可為分流器)對電流進行采樣，將電流值轉換為相應的電壓值，由 于這個原始的電流采樣電壓值很小，需要在后面通過一個放大電路對其進行放大，然后送 入比較與保護電路，比較與保護電路將根據(jù)這個信號的幅值做出相應的保護動作。當發(fā)生 過流或端口短路等極端情況的時候，流過M0S管Sl的電流會很大，需要將M0S管快速關斷， 才能保證M0S管Sl運行在安全工作區(qū)內，保證MOS管Sl不會發(fā)生損壞。而在圖1所示的 電路圖中，電流采樣放大電路一般由運放構成，比較與保護電路可以是運放，也可以由DSP、 CPLD或單片機來完成，但無論是哪一種情況，從電流采樣放大到比較保護電路做出保護動 作，都會存在一定的延時，而在這段延時內足以損害M0S管Sl。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的上述過流保護電路存在延時的缺 陷，提供一種反應迅速的檢測和限流保護電路。 本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是構造一種檢測和限流保護電路，用 于在電流采樣電阻的采樣電流過大時關斷MOS管，所述檢測和限流保護電路包括第一三極 管、第二三極管、第一電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻，其中，第二三極管的 發(fā)射極接所述MOS管的源極，所述第二三極管的基極和集電極都通過第四電阻連接電源； 所述第一三極管的基極連接所述第二三極管的基極，所述第一三極管的發(fā)射極通過第一電 容接地，所述第一三極管的集電極通過第一電阻連接MOS管的柵極；所述第二電阻和所述 第三電阻串聯(lián)后，一端接電源，另一端接地，且所述第二電阻和所述第三電阻的交匯點接所 述第一三極管的發(fā)射極。 在本發(fā)明所述的檢測和限流保護電路中，所述第二電阻的阻值大于所述第三電阻 的阻值。 在本發(fā)明所述的檢測和限流保護電路中，還包括連接在所述第一三極管和所述第 一電阻之間的第一二極管，所述第一二極管的正極接所述第一電阻，其負極接第一三極管 的集電極。 在本發(fā)明所述的檢測和限流保護電路中，所述第一三極管和所述第二三極管為同 一封裝內的三極管。 在本發(fā)明所述的檢測和限流保護電路中，還包括第二二極管和第三二極管，所述第二二極管的正極接所述第一三極管的發(fā)射極，所述第二二極管的負極接所述第二電阻和第三電阻的交匯點；所述第三二極管的正極接所述第二三極管的發(fā)射極，其負極接所述M0S管的源極。 在本發(fā)明所述的檢測和限流保護電路中，所述第二二極管和所述第三二極管為同一封裝內的二極管。 在本發(fā)明所述的檢測和限流保護電路中，還包括第四二極管，所述第四二極管的
正極接所述MOS管的柵極，所述第四二極管的負極接所述第一二極管的正極。 在本發(fā)明所述的檢測和限流保護電路中，還包括第二電容，所述第二電容的一端
接所述第二三極管的發(fā)射極，所述第二電容的另一端接地。 實施本發(fā)明的檢測和限流保護電路，無需電流采樣放大的過程，也無需再經(jīng)比較與保護電路根據(jù)放大的電流采樣來動作，而僅僅圍繞兩個三極管來構成，因此，本發(fā)明的過電流保護電路反應迅速，而且電路簡單，運行可靠性好，成本低廉。


下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中 圖1是現(xiàn)有技術檢測和限流保護的電路原理圖； 圖2是本發(fā)明檢測和限流保護電路應用的原理圖； 圖3是本發(fā)明檢測和限流保護電路實施例一的電路圖； 圖4是本發(fā)明檢測和限流保護電路實施例二的電路圖； 圖5是本發(fā)明檢測和限流保護電路實施例三的電路圖； 圖6是本發(fā)明檢測和限流保護電路實施例四的電路圖。
具體實施例方式
如圖2所示，在本發(fā)明檢測和限流保護電路應用的原理圖中，當電路正常工作，即沒發(fā)生過流或端口短路時，M0S管Sl導通；當電路發(fā)生過流或端口短路等極端情況的時候，通過電流采樣電阻R0 (也可以是分流器)的電流急劇增加，檢測和限流保護電路動作，將M0S管Sl的柵極電壓迅速拉低，流過電流采樣電阻的電流被限制下來，保證MOS管Sl工作在安全區(qū)，不會發(fā)生損壞。 在圖3示出的本發(fā)明的檢測和限流保護電路實施例一 中，該檢測和限流保護電路包括三極管Q1、Q2、電阻R1、R2、R3、R4、二極管D1和電容C1，其中，點Gate Control Signal接M0S管Sl的柵極，信號I (Shunt)為電流采樣電阻R0上的電流采樣電壓，即三極管Q2的發(fā)射極接M0S管S1的源極，三極管Q1、Q2為同一封裝內的三極管，且三極管Q1、Q2的基極連接，三極管Q2的基極和集電極均通過電阻R4連接電源(VCC)，三極管Ql的發(fā)射極通過電容C1接地，其集電極接二極管D1的負極，二極管D1的正極通過電阻Rl接點Gate ControlSignal,電阻R2和R3串聯(lián)， 一端接電源(VCC)，另一端接地，且其串聯(lián)的交匯點接三極管Ql的發(fā)射極。 在圖3所示的電路圖中，當電路正常工作時，點I (Shunt)的電壓值很小，即三極管Q2的發(fā)射極電壓值很小，三極管Q2的基極電壓值也很小，由于三極管Ql、 Q2的基極相連，因此，三極管Q1的基極電壓值很小，其發(fā)射極電壓值很小，即電阻R3的電壓值很小(電阻R2的阻值大于電阻R3的阻值，電源VCC的電壓大都加在電阻R2上)，流過三極管Ql集電極的電流也很小，因此對點Gate Control Signal的電壓影響很小，即對M0S管Sl的柵極電壓影響很小，M0S管S1正常啟動。當發(fā)生過流或端口短路等極端情況時，點I(Sh皿t)的電壓急劇上升，三極管Q1、Q2的基極電壓也隨之上升，對于三極管Q1，由于電容C1的影響，其發(fā)射極電壓不能突變，從而使三極管Ql的基極和發(fā)射極之間的電壓急劇增大，因此，流過三極管Q1的基極電流急劇增大，使得其集電極的電流也急劇增大，從而將M0S管S1的柵極和源極之間的輸入電容上的正電荷迅速抽調，M0S管的柵極和源極之間的電壓小于其開啟電壓，從而M0S管Sl迅速關斷，保證M0S管Sl始終工作在安全區(qū)。在本實施例中，該過檢測和限流保護電路僅僅圍繞兩個三極管Ql、 Q2來構成，相比現(xiàn)有技術中的先放大采樣電流，然后比較與保護電路根據(jù)放大的采樣電流作出保護動作，本發(fā)明的檢測和限流保護電路反應更加迅速，而且電路簡單、運行可靠、成本低廉。 在圖4示出的本發(fā)明的檢測和限流保護電路實施例二中，該檢測和限流保護電路與圖3所示的實施例一中的相同部分在此不做贅述，在該實施例中，還包括二極管D2和二極管D3，其中，二極管D2的正極連接三極管Q1的發(fā)射極，其負極連接電阻R2和R3的交匯點，二極管D3的正極連接三極管Q2的發(fā)射極，其負極接點I (Shunt) 。 二極管D2、 D3用于當電流采樣電阻發(fā)生斷路故障，三極管Ql、 Q2的基極和發(fā)射極之間承受的反壓不至于使三極管損壞。所加的兩個二極管D2、D3的PN結及溫度特性一致，優(yōu)選兩個二極管D2、D3為同一封裝內的二極管。 在圖5示出的本發(fā)明的檢測和限流保護電路實施例三中，該檢測和限流保護電路與圖3所示的實施例一中的相同部分在此不做贅述，在該實施例中，還包括二極管D4，其正極連接點Gate Control Signal,其負極接二極管Dl的正極，M0S管Sl的漏源極之間的漏電流可通過二極管D4流向三極管Ql的集電極，進一步增大流過三極管Ql集電極的電流，從而進一步加快M0S管Sl的關斷速度。 在圖6示出的本發(fā)明的檢測和限流模保護電路實施例四中，該檢測和限流保護電路與圖3所示的實施例一中的相同部分在此不做贅述，在該實施例中，該電路還包括電容C2，其一端連接點I (Shunt)，另一端接地，該電容C2用于增強電路的抗擾性，增強電路帶容性負載的能力。 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的權利要求范圍之內。
權利要求
一種檢測和限流保護電路，用于在電流采樣電阻的采樣電流過大時關斷MOS管，其特征在于，所述檢測和限流保護電路包括第一三極管、第二三極管、第一電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻，其中，第二三極管的發(fā)射極接所述MOS管的源極，所述第二三極管的基極和集電極都通過第四電阻連接電源；所述第一三極管的基極連接所述第二三極管的基極，所述第一三極管的發(fā)射極通過第一電容接地，所述第一三極管的集電極通過第一電阻連接MOS管的柵極；所述第二電阻和所述第三電阻串聯(lián)后，一端接電源，另一端接地，且所述第二電阻和所述第三電阻的交匯點接所述第一三極管的發(fā)射極。
2. 根據(jù)權利要求1所述的檢測和限流保護電路，其特征在于，所述第二電阻的阻值大 于所述第三電阻的阻值。
3. 根據(jù)權利要求1所述的檢測和限流保護電路，其特征在于，還包括連接在所述第 一三極管和所述第一電阻之間的第一二極管，所述第一二極管的正極接所述第一電阻，其 負極接第一三極管的集電極。
4. 根據(jù)權利要求1所述的檢測和限流保護電路，其特征在于，所述第一三極管和所述 第二三極管為同一封裝內的三極管。
5. 根據(jù)權利要求3所述的檢測和限流保護電路，其特征在于，還包括第二二極管和第 三二極管，所述第二二極管的正極接所述第一三極管的發(fā)射極，所述第二二極管的負極接 所述第二電阻和第三電阻的交匯點；所述第三二極管的正極接所述第二三極管的發(fā)射極， 其負極接所述M0S管的源極。
6. 根據(jù)權利要求5所述的檢測和限流保護電路，其特征在于，所述第二二極管和所述 第三二極管為同一封裝內的二極管。
7. 根據(jù)權利要求3所述的檢測和限流保護電路，其特征在于，還包括第四二極管，所 述第四二極管的正極接所述MOS管的柵極，所述第四二極管的負極接所述第一二極管的正 極。
8. 根據(jù)權利要求3所述的檢測和限流保護電路，其特征在于，還包括第二電容，所述第 二電容的一端接所述第二三極管的發(fā)射極，所述第二電容的另一端接地。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種檢測和限流保護電路，用于在電流采樣電阻的采樣電流過大時關斷MOS管，第二三極管的發(fā)射極接所述MOS管的源極，所述第二三極管的基極和集電極都通過第四電阻連接電源；所述第一三極管的基極連接所述第二三極管的基極，所述第一三極管的發(fā)射極通過第一電容接地，所述第一三極管的集電極通過第一電阻連接MOS管的柵極；所述第二電阻和所述第三電阻串聯(lián)后，一端接電源，另一端接地，且所述第二電阻和所述第三電阻的交匯點接所述第一三極管的發(fā)射極。實施本發(fā)明的技術方案，檢測和限流保護電路反應迅速，而且電路簡單，運行可靠性好，成本低廉。
文檔編號H02H9/02GK101783506SQ20091018904
公開日2010年7月21日 申請日期2009年12月16日 優(yōu)先權日2009年12月16日
發(fā)明者唐建華, 是亞明, 梁聯(lián) 申請人:艾默生網(wǎng)絡能源有限公司