專利名稱：多功能電源保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
多功能電源保護(hù)電路技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于電源保護(hù)電路領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車環(huán)境傳感器電源保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
[0002]在現(xiàn)有電子系統(tǒng)中，從電子元器件到大規(guī)模的電子系統(tǒng)，都需要電源來(lái)供其正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不同的電子系統(tǒng)對(duì)電源都有一定的要求。在使用外接電源時(shí)，外接電源有可能會(huì)引入高壓或負(fù)壓而使設(shè)備永久損壞，因此，需要有相應(yīng)的保護(hù)電路。[0003]目前，公知的電源保護(hù)電路有過(guò)壓保護(hù)和反向電壓保護(hù)等電路，都是自成一體， 分別構(gòu)成，或者過(guò)壓保護(hù)和反向電壓保護(hù)電路是在輸入電源處僅并聯(lián)一只穩(wěn)壓二極管。當(dāng)電源電壓處于大于穩(wěn)壓二極管擊穿電壓狀態(tài)時(shí)，穩(wěn)壓二極管被擊穿。呈低阻抗，利用其他控制電路防止下級(jí)電路的輸入電壓過(guò)高。當(dāng)電源電壓處于負(fù)電壓時(shí)，穩(wěn)壓二極管正向?qū)ǎㄟ^(guò)其他控制電路使得下級(jí)電路的輸入電壓不會(huì)為負(fù)電壓。[0004]但是上述技術(shù)方案在較長(zhǎng)時(shí)間過(guò)壓或者較長(zhǎng)時(shí)間輸入負(fù)電壓的情況下容易損壞穩(wěn)壓二極管和其他控制電路的電子元器件，導(dǎo)致電源保護(hù)電路損壞，以至于其電路的自恢復(fù)能力差。另外，現(xiàn)有其他很多電源保護(hù)電路是由芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，功能單一，成本高。發(fā)明內(nèi)容[0005]針對(duì)上述不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并同時(shí)具有過(guò)壓保護(hù)、負(fù)壓保護(hù)功能的電源保護(hù)電路。[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案具體包括，用于與電源連接的輸入端和用于對(duì)外輸出電壓的輸出端，其特征在于進(jìn)一步包括第一電阻，第二電阻，第三電阻，第一穩(wěn)壓二極管，第二穩(wěn)壓二極管，第一三極管，第二三極管；所述第一電阻一端接輸入端，另一端與所述第一三極管的基極和所述第一穩(wěn)壓二極管的陰極連接；所述第二電阻的一端與所述第一穩(wěn)壓二極管的陽(yáng)極連接，另一端接地；所述第一三極管的發(fā)射極與輸入端連接，所述第一三極管的集電極與第二三極管的基極和第三電阻的一端連接，所述第三電阻的另一端接地；所述第二三極管的發(fā)射極和輸入端連接；所述第二三極管的集電極與輸出端、第二穩(wěn)壓二極管的陰極連接；所述第二穩(wěn)壓二極管的陽(yáng)極接地；所述第一三極管、第二三極管為PNP型三極管。[0007]優(yōu)選的，所述第一三極管、第二三極管為低壓降型PNP型三極管。[0008]優(yōu)選的，所述第一三極管、第二三極管為BC807-25型PNP型三極管[0009]優(yōu)選的，所述第二穩(wěn)壓二極管的最大反向電壓閥值為所述電路承受的最大過(guò)壓值。[0010]優(yōu)選的，所述第一穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓閥值小于第二穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓閥值。[0011]優(yōu)選的，所述第一三極管和第二三極管的基極到發(fā)射極的最大反偏電壓為所述電路承受的最大負(fù)壓值。[0012]優(yōu)選的，所述第一電阻阻值大于所述第二電阻阻值。[0013]優(yōu)選的，所述第一電阻與第二電阻的阻值比為5 :1 5 :4。[0014]優(yōu)選的，所述第一電阻阻值為IOKΩ，所述第二電阻阻值3. 83 ΚΩ。[0015]優(yōu)選的，所述第三電阻阻值范圍為500Ω 2ΚΩ。[0016]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于用2個(gè)低壓降型三極管和2個(gè)穩(wěn)壓二極管作為開(kāi)關(guān)電路， 并與3個(gè)作為分壓和限流的電阻進(jìn)行配合，利用低壓降型三極管、穩(wěn)壓二極管的不同工作狀態(tài)的特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)壓、負(fù)壓的保護(hù)。當(dāng)輸入端過(guò)壓、負(fù)壓處于一定范圍內(nèi)時(shí)，由于有了三極管、二極管和電阻的配合，電源保護(hù)電路不會(huì)輸出過(guò)壓值、負(fù)壓值給輸出端，不會(huì)因?yàn)檩斎腚妷哼^(guò)壓、負(fù)壓而導(dǎo)致輸出電壓為過(guò)壓、負(fù)壓，損壞下一級(jí)的工作電路；同時(shí)在一定范圍內(nèi)的過(guò)壓、負(fù)壓也不會(huì)損壞本實(shí)用新型自身的元器件。具備自恢復(fù)能力。雖然，在一定范圍內(nèi)的過(guò)壓值導(dǎo)致了穩(wěn)壓二極管的反向擊穿，但是當(dāng)輸入端電壓恢復(fù)為正常值時(shí)，穩(wěn)壓二極管仍然能夠正常工作，因此，本實(shí)用新型的電路自恢復(fù)能力強(qiáng)。[0017]與公知的電源保護(hù)電路相比，本實(shí)用新型的電路在較長(zhǎng)時(shí)間(數(shù)秒)過(guò)壓、負(fù)壓情況下由于三極管和穩(wěn)壓二極管的耐過(guò)壓、負(fù)壓時(shí)間較長(zhǎng)，所以，在較長(zhǎng)時(shí)間(數(shù)秒)內(nèi)，出現(xiàn)過(guò)壓、負(fù)壓，本實(shí)用新型不會(huì)發(fā)生損壞同時(shí)也不對(duì)外輸出電壓，并能在輸入端的電壓值達(dá)到正常電壓時(shí)，本實(shí)用新型能夠輸出正常的電壓值，保護(hù)了下一級(jí)的工作電路。本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由分離元器件構(gòu)成，成本低，同時(shí)具有過(guò)壓、負(fù)壓保護(hù)功能。


[0018]為了更清楚地描述本發(fā)明所涉及的相關(guān)技術(shù)方案，下面將其涉及的附圖予以簡(jiǎn)單說(shuō)明，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。[0019]圖I :電源保護(hù)電路原理圖。[0020]附圖標(biāo)記說(shuō)明[0021]Rl第一電阻，R2第二電阻，R3第三電阻，Dl第一穩(wěn)壓二極管，D2第二穩(wěn)壓二極管， Ql第一三極管，Q2第二三極管，Vin輸入端，Vout輸出端，GND地。
具體實(shí)施方式
[0022]為了便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并清楚地認(rèn)識(shí)本申請(qǐng)所記載的技術(shù)方案，完整、充分地公開(kāi)本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)的描述，顯而易見(jiàn)地，所描述的具體實(shí)施方式
僅僅以列舉方式給出了本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，用于幫助理解本發(fā)明及其核心思想。[0023]基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，和/或在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，即使對(duì)部分的連接關(guān)系或結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改變，以及根據(jù)本實(shí)用新型做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。[0024]本實(shí)用新型是利用了穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓特性和三極管的開(kāi)關(guān)特性來(lái)解決輸入電源的電壓在過(guò)壓，負(fù)壓情況下，輸出電壓是否在安全范圍內(nèi)的問(wèn)題。[0025]如圖I所示，本實(shí)用新型包括第一電阻R1，第二電阻R2，第三電阻R3，第一穩(wěn)壓二極管D1，第二穩(wěn)壓二極管D2，第一三極管Ql和第二三極管Q2。所述第一電阻，第二電阻和第三電阻均為限流電阻；所述第一電阻阻值和第二電阻阻值比為5 Γ5 :4之間；例如， 本實(shí)施例中所述第一電阻Rl阻值為IOK Ω，所述第二電阻R2阻值為3. 83ΚΩ，因此，所述第一電阻阻值和第二電阻阻值比為5 :3. 83，所述第三電阻R3阻值為IKΩ。當(dāng)?shù)谝浑娮枳柚岛偷诙娮枳柚递^大是能夠降低本實(shí)用新型自身的能耗。所述第一穩(wěn)壓二極管Dl型號(hào)為BZX84C5V6LT1，所述第二穩(wěn)壓穩(wěn)壓二極管D2型號(hào)為1SMB28AT3。所述第一三極管Ql為 BC807-25,是低壓降型PNP三極管；所述第二三極管Q2型號(hào)為BC807_25，是低壓降型PNP 三極管；所述第一穩(wěn)壓二極管Dl的反向擊穿電壓為+6. 3v，所述第二穩(wěn)壓二極管D2的反向擊穿電壓為+32v。所述第一三極管Ql的基極到發(fā)射極的最大反偏電壓為+5v，所述第二三極管Q2的基極到發(fā)射極的最大反偏電壓為+5v。所述第一電阻Rl —端接輸入端Vin，另一端與所述第一三極管Ql的基極和所述第一穩(wěn)壓二極管Dl的陰極連接；所述第二電阻R2的一端與所述第一穩(wěn)壓二極管Dl的陽(yáng)極連接，另一端接地；所述第一三極管Ql的發(fā)射極與輸入端Vin連接，所述第一三極管Ql的集電極與第二三極管Q2的基極和第三電阻R3的一端連接，所述第三電阻R3的另一端接地；所述第二三極管Q2的發(fā)射極和輸入端Vin連接；所述第二三極管Q2的集電極與第二穩(wěn)壓二極管D2的陰極連接，所述第二三極管Q2的集電極為所述保護(hù)電路的輸出端；所述第二穩(wěn)壓二極管D2的陽(yáng)極接地。[0026]當(dāng)所述保護(hù)電路的輸入端Vin的電壓分別出現(xiàn)過(guò)壓、瞬態(tài)過(guò)壓和負(fù)壓狀態(tài)時(shí)，所述保護(hù)電路的工作狀態(tài)如下[0027]過(guò)壓狀態(tài)當(dāng)輸入端Vin的電壓大于第一穩(wěn)壓二極管Dl的反向擊穿電壓，但是低于第二穩(wěn)壓二極管D2的反向擊穿電壓時(shí)，且持續(xù)時(shí)間為數(shù)秒時(shí)，視為輸入端Vin的電壓處于過(guò)壓狀態(tài)。本實(shí)施例中第一電阻Rl=IOKQ，第二電阻R2=3. 83ΚΩ，第三電阻R3=1KQ，所述第一電阻阻值和第二電阻阻值比為5 :3. 83第一穩(wěn)壓二極管Dl型號(hào)為BZX84C5V6LT1，第二穩(wěn)壓二極管D2型號(hào)為1SMB28AT3，第一三極管Ql的型號(hào)為BC807-25，第二三極管Q2的型號(hào)為BC807-25 ;第一穩(wěn)壓二極管Dl (BZX84C5V6LT1)的反向擊穿電壓為+6. 3v，第二穩(wěn)壓二極管D2(1SMB28AT3)的反向擊穿電壓為+32v。在本實(shí)施例中，正常狀態(tài)下輸入端Vin的電壓為+5v ;在過(guò)壓狀態(tài)下，以輸入端Vin的電壓為+6. 5v為例進(jìn)行說(shuō)明。在所述輸入端Vin 的電壓為+6. 5v時(shí)，所述第一穩(wěn)壓二極管Dl處于反向擊穿狀態(tài)，所述第一穩(wěn)壓二極管Dl的反向電阻值很低，處于低阻區(qū)；所述第二穩(wěn)壓二極管D2未導(dǎo)通，所述第二穩(wěn)壓二極管D2的反向電阻處于高阻值狀態(tài)。并且，在過(guò)壓狀態(tài)下，當(dāng)所述輸入端Vin的電壓在+6. 5v時(shí)，持續(xù)時(shí)間在數(shù)秒時(shí)，由于有第二電阻R2的存在，第一穩(wěn)壓二極管Dl不會(huì)因?yàn)樘幱诜聪驌舸顟B(tài)過(guò)長(zhǎng)，電流很大而被燒毀。在所述輸入端Vin的電壓為+6. 5v時(shí),第一電阻Rl和第二電阻R2都有電流流過(guò)，第一電阻Rl和第二電阻R2都有壓降，使得第一三極管Ql的發(fā)射極到第一三極管Ql的基極呈正偏狀態(tài)，且第一三極管Ql的發(fā)射極電壓約等于第一三極管Ql的集電極電壓，此時(shí)第一三極管Ql處于飽和狀態(tài)。由于第二三極管Q2的基極和第一三極管 Ql的集電極相連，所以第一三極管Ql的集電極電壓等于第二三極管Q2的基極電壓，此時(shí)第二三極管Q2的基極電壓等于第二三極管Q2的發(fā)射極電壓，第二三極管Q2處于截止?fàn)顟B(tài)， 第二三極管Q2的集電極無(wú)輸出電壓，此時(shí)輸出端Vout無(wú)電壓輸出。因此，本電路在所述輸入端Vin的電壓為+6. 5v時(shí)，即超出了正常輸入端Vin的供電電壓+5v時(shí),輸出電壓端Vout無(wú)輸出電壓，保護(hù)了下一級(jí)工作電路的安全。[0028]瞬態(tài)過(guò)壓狀態(tài)當(dāng)輸入端Vin的電壓大于第二穩(wěn)壓二極管D2的反向擊穿電壓時(shí)， 且持續(xù)時(shí)間僅為數(shù)毫秒時(shí)，視為輸入端Vin的電壓處于瞬態(tài)過(guò)壓狀態(tài)。本實(shí)施例中第一電阻Rl=IOK Ω，第二電阻R2=3. 83K Ω，第三電阻R3=1K Ω，所述第一電阻阻值和第二電阻阻值比為5 :3. 83，第一穩(wěn)壓二極管Dl型號(hào)為BZX84C5V6LT1，第二穩(wěn)壓二極管D2型號(hào)為 1SMB28AT3,第一三極管Ql的型號(hào)為BC807-25，第二三極管Q2的型號(hào)為BC807-25 ;第一穩(wěn)壓二極管Dl (BZX84C5V6LT1)的反向擊穿電壓為+6. 3v，第二穩(wěn)壓二極管D2(1SMB28AT3)的反向擊穿電壓為+32v。在本實(shí)施例中，正常情況下輸入端Vin的電壓為+5v ;在瞬態(tài)過(guò)壓狀態(tài)下，以輸入端Vin的電壓為+33v為例進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)所述輸入端Vin的電壓為+33v狀態(tài)時(shí)，且持續(xù)時(shí)間僅為數(shù)毫秒時(shí)，所述第一穩(wěn)壓二極管Dl被反向擊穿，所述第二穩(wěn)壓二極管 D2被反向擊穿，所述第二穩(wěn)壓二極管D2處于低阻區(qū)；此時(shí)，由于輸入端Vin的瞬態(tài)過(guò)壓持續(xù)很短，僅為數(shù)暈秒，第一三極管Ql和第二三極管Q2內(nèi)部的各PN結(jié)均還未發(fā)生偏置狀態(tài)改變的情況，因此，第二三極管Q2的集電極輸出端，即本電源保護(hù)電路的輸出端Vout，仍然處于所述輸入端Vin的電壓為+33v到來(lái)以前的狀態(tài)。因此，本電源保護(hù)電路可以解決當(dāng)輸入端Vin的電壓為瞬態(tài)過(guò)壓對(duì)下一級(jí)工作電路的影響的問(wèn)題，保護(hù)了下一級(jí)工作電路的安全。[0029]負(fù)壓狀態(tài)當(dāng)輸入端Vin的電壓為負(fù)電壓時(shí)，視為輸入端Vin的電壓處于反向電壓狀態(tài)。本實(shí)施例中第一電阻Rl=IOKQ，第二電阻R2=3. 83ΚΩ，第三電阻R3=1KQ，所述第一電阻阻值和第二電阻阻值比為5 :3. 83，第一穩(wěn)壓二極管Dl型號(hào)為BZX84C5V6LT1，第二穩(wěn)壓二極管D2型號(hào)為1SMB28AT3，第一三極管Ql的型號(hào)為BC807-25，第二三極管Q2的型號(hào)為 BC807-25 ;第一穩(wěn)壓二極管D1(BZX84C5V6LT1)的反向擊穿電壓為+6. 3v，第二穩(wěn)壓二極管 D2(1SMB28AT3)的反向擊穿電壓為+32v。在本實(shí)施例中，正常輸入端Vin的電壓為+5v ;在負(fù)壓狀態(tài)下，以輸入電源電壓為-3v為例進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)輸入端Vin的電壓為-3v時(shí)，第一穩(wěn)壓二極管Dl導(dǎo)通，有正向電流，第一電阻Rl和第二電阻R2上有壓降，第一三極管Ql的基極通過(guò)第一電阻Rl連接到輸入端Vin，所以第一三極管Ql的基極電壓高于第一三極管Ql 的發(fā)射極電壓，第一三極管Ql的基極到第一三極管Ql的發(fā)射極為反偏狀態(tài)，第一三極管Ql 處于截止?fàn)顟B(tài)，第一三極管Ql的集電極無(wú)電流輸出。第二三極管Q2的基極通過(guò)第三電阻 R3接到地GND，無(wú)電流流過(guò)第三電阻R3，第二三極管Q2的基極相當(dāng)于接地GND，而第二三極管Q2的發(fā)射極為負(fù)電壓，所以第二三極管Q2的基極到第二三極管Q2的發(fā)射極處于反偏狀態(tài)，因此第二三極管Q2同樣處于截止?fàn)顟B(tài)，第二三極管Q2的集電極無(wú)輸出，即輸出端Vout 無(wú)輸出。因此，本電源保護(hù)電路起到了防止負(fù)電壓作為輸入電源電壓時(shí)，對(duì)下一級(jí)工作電路起到的破壞作用。[0030]當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其他多種實(shí)施例。以上對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種電源保護(hù)電路，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本申請(qǐng)中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的構(gòu)成及其核心思想； 同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求1.一種多功能電源保護(hù)電路，包括用于與電源連接的輸入端和用于對(duì)外輸出電壓的輸出端，其特征在于進(jìn)一步包括第一電阻，第二電阻，第三電阻，第一穩(wěn)壓二極管，第二穩(wěn)壓二極管，第一三極管，第二三極管；所述第一電阻一端接輸入端，另一端與所述第一三極管的基極和所述第一穩(wěn)壓二極管的陰極連接；所述第二電阻的一端與所述第一穩(wěn)壓二極管的陽(yáng)極連接，另一端接地；所述第一三極管的發(fā)射極與輸入端連接，所述第一三極管的集電極與第二三極管的基極和第三電阻的一端連接，所述第三電阻的另一端接地；所述第二三極管的發(fā)射極和輸入端連接；所述第二三極管的集電極與輸出端、第二穩(wěn)壓二極管的陰極連接；所述第二穩(wěn)壓二極管的陽(yáng)極接地；所述第一三極管、第二三極管為PNP型三極管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述電路，其特征在于所述第一三極管、第二三極管為低壓降型PNP型三極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述電路，其特征在于所述第一三極管、第二三極管為BC807-25型PNP型三極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述電路，其特征在于所述第二穩(wěn)壓二極管的最大反向電壓閥值為所述電路承受的最大過(guò)壓值。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述電路，其特征在于所述第一穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓閥值 小于第二穩(wěn)壓二極管的反向擊穿電壓閥值。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述電路，其特征在于所述第一三極管和第二三極管的基極到發(fā)射極的最大反偏電壓為所述電路承受的最大負(fù)壓值。
7.根據(jù)權(quán)利要求I任一項(xiàng)所述電路，其特征在于所述第一電阻阻值大于所述第二電阻阻值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述電路，其特征在于所述第一電阻與第二電阻的阻值比為5I 5 :4。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述電路，其特征在于所述第一電阻阻值為10ΚΩ，所述第二電阻阻值 3.83 K Ω。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述電路，其特征在于所述第三電阻阻值范圍為500Ω 2ΚΩ。
專利摘要本實(shí)用新型涉及多功能電源保護(hù)電路，包括輸入端和輸出端，第一電阻，第二電阻，第三電阻，第一穩(wěn)壓二極管，第二穩(wěn)壓二極管，第一三極管，第二三極管；所述第一電阻一端接輸入端，另一端與所述第一三極管的基極和所述第一穩(wěn)壓二極管的陰極連接；所述第二電阻的一端與所述第一穩(wěn)壓二極管的陽(yáng)極連接，另一端接地；所述第一三極管的發(fā)射極與輸入端連接，所述第一三極管的集電極與第二三極管的基極和第三電阻的一端連接，所述第三電阻的另一端接地；所述第二三極管的發(fā)射極和輸入端連接；所述第二三極管的集電極與輸出端、第二穩(wěn)壓二極管的陰極連接；所述第二穩(wěn)壓二極管的陽(yáng)極接地；所述第一三極管、第二三極管為PNP型三極管。
文檔編號(hào)H02H7/10GK202817719SQ20122050202
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者王傳寶, 朱爽, 岳治林 申請(qǐng)人:成都聯(lián)控電控系統(tǒng)有限公司