用于mos管的保護電路的制作方法
【專利摘要】一種結(jié)構(gòu)簡單且采用分立器件構(gòu)成的能防止MOS管進入線性區(qū)工作的用于MOS管的保護電路。包括電源、負載和用于接通負載回路的MOS管，用于驅(qū)動MOS管工作的驅(qū)動電路為分立元件構(gòu)成，其包括主MOS管，在所述驅(qū)動電路與電源VCC之間還設(shè)有檢測該電源的電壓并在其輸出電壓低于設(shè)定值后，能有效保護主MOS管的欠壓保護電路。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，其采用幾個分立元器件，既提高了產(chǎn)品性能，又可有效降低材料成本，效果明顯，有較強的實用性。采用分立元件組成MOS管的驅(qū)動電路和欠壓保護電路?？捎行Х乐跪?qū)動電路中的MOS管進入線性區(qū)致MOS管效率低、耗能大和易損壞等不良后果。
【專利說明】
用于MOS管的保護電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種保護電路，特別涉及一種用于MOS管的欠壓保護電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在許多電器設(shè)備的電源電路中，會用到MOS管的驅(qū)動電路。通過在MOS管的柵極施加占空比可調(diào)的驅(qū)動信號，進而控制MOS管的導(dǎo)通和關(guān)斷時間，以實現(xiàn)對電源電路輸出電壓的有效控制。由于MOS管的電壓一般在12V — 15V之間，當其在4V—8V范圍運行時，此時MOS管處于打開與不打開之間即進入線性區(qū)，進入線性區(qū)的MOS管的導(dǎo)通內(nèi)阻非常大，就會造成MOS管效率低、發(fā)熱嚴重、燒壞管子等不良后果?，F(xiàn)有MOS管的驅(qū)動電路有兩種，一種是用分立元件搭建的驅(qū)動電路，這種電路簡單，應(yīng)用普遍，但其弱點是缺少保護功能，驅(qū)動電壓一旦過低，MOS管即進入線性區(qū)，造成電路工作效率低，不穩(wěn)定。另一種驅(qū)動電路采用驅(qū)動芯片，典型的如IR2110，驅(qū)動芯片大多都有此種保護功能，但其價格相對較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單且采用分立器件構(gòu)成的能防止MOS管進入線性區(qū)工作的用于MOS管的保護電路。
[0004]本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0005]本實用新型的用于MOS管的保護電路，包括電源、負載和用于接通負載回路的MOS管，用于驅(qū)動MOS管工作的驅(qū)動電路為分立元件構(gòu)成，其包括主MOS管Ml，在所述驅(qū)動電路與電源VCC之間還設(shè)有檢測該電源的電壓并在其輸出電壓低于設(shè)定值后，能有效保護主MOS管Ml的欠壓保護電路。
[0006]所述驅(qū)動電路由三個三極管、所述的主MOS管Ml和若干個電阻構(gòu)成，其輸出端與主MOS管Ml的柵極相接，其輸入端接單片機脈寬調(diào)制輸入信號，其中，
[0007]主MOS管Ml為匪OS管，其漏極連接高電平VIN，源極通過RlO接地，柵極與三極管Q3的發(fā)射極相接；
[0008]三極管Ql的基極通過電阻R4接單片機脈寬調(diào)制輸入信號，其發(fā)射極通過電阻R6接地，其集電極與三極管Q2的基極相接并經(jīng)電阻R7、二極管Dl接所述欠壓保護電路；
[0009]三極管Q2集電極與三極管Q3基極相接，三極管Q2的發(fā)射極通過所述二極管Dl接所述欠壓保護電路；
[00?0]在三極管Q3的基極與發(fā)射極之間跨接有由穩(wěn)壓二極管D3與電阻R8組成的串聯(lián)電路，三極管Q3的集電極一路通過并接的電容C3、電容C4與所述二極管Dl接于所述的欠壓保護電路。
[0011]所述欠壓保護電路由型號為9014的三極管Q4、型號為Z2301的副MOS管M2、開啟鈕SWl和/或關(guān)閉鈕SW2和分壓電路構(gòu)成，其間的連接結(jié)構(gòu)如下:
[0012]電源VCC輸出端一路與副MOS管M2的源極相接，另一路通過電阻Rl與所述開啟鈕SWl的一端相接，所述開啟鈕SWl的另一端接于三極管Q4的基極并通過所述關(guān)閉鈕SW2與地相接；
[0013]副MOS管M2的漏極接于驅(qū)動電路中的二極管Dl的正極，副MOS管M2的柵極與三極管Q4的集電極相接，在副MOS管M2的源極與其柵極之間跨接有第二電阻R2;
[0014]三極管Q4的發(fā)射極與地相接；
[0015]所述分壓電路由電阻R3和電阻Rll組成，電阻Rll置于三極管Q4的基極與發(fā)射極之間，電阻R3置于三極管Q4基極與副MOS管M2的漏極之間。
[0016]在電阻R2和/或電阻Rll的兩端并接旁路電容。
[0017]所述三極管Q4為NPN型，副MOS管M2為P型場效應(yīng)管。
[0018]在所述主MOS管Ml的兩端還并聯(lián)有去耦電容。
[0019]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，其采用幾個分立元器件，既提高了產(chǎn)品性能，又可有效降低材料成本，效果明顯，有較強的實用性。
[0020]采用分立元件組成MOS管的驅(qū)動電路和欠壓保護電路?？捎行Х乐跪?qū)動電路中的MOS管進入線性區(qū)致MOS管效率低、耗能大和易損壞等不良后果。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0022 ]如圖1所示，本實用新型的用于MOS管的保護電路包括用于主MOS管的驅(qū)動電路2和檢測工作電源的電壓并在電源輸出低于設(shè)定電壓后，能有效保護主MOS管的欠壓保護電路I構(gòu)成。
[0023]所述驅(qū)動電路與欠壓保護電路均由分立元件構(gòu)成。
[0024]所述驅(qū)動電路中的主MOS管Ml為匪OS管，其漏極連接高電平VIN，源極通過RlO接地，柵極與驅(qū)動電路連接。在主MOS管Ml的漏極與地端之間還設(shè)有去耦電容C6。
[0025]驅(qū)動電路包括三極管Ql、三極管Q2和三極管Q3。
[0026]三極管Ql的基極為該驅(qū)動電路的信號輸入端，其通過電阻R4接單片機脈寬調(diào)制輸入信號，其發(fā)射極通過R6接地，其集電極與三極管Q2的基極相接并經(jīng)電阻R7、二極管Dl接欠壓保護電路中的副MOS管M2的漏極，副MOS管M2的源極接驅(qū)動電源VCC，以保證三極管Ql導(dǎo)通以及讓它工作在放大區(qū)。
[0027]三極管Q2集電極與三極管Q3基極相接，三極管Q2的發(fā)射極通過所述二極管Dl接所述副MOS管的漏極，以保證三極管Q2導(dǎo)通以及讓它工作在放大區(qū)。所述電阻R7跨接在三極管Q2的發(fā)射極與基極之間，R7用以保證三極管Q2的發(fā)射極的直流電壓比基極高，從而使三極管Q2導(dǎo)通。
[0028]三極管Q3的發(fā)射極為該驅(qū)動電路的輸出端并與主MOS管Ml的柵極電連接。在三極管Q3的基極與發(fā)射極之間跨接有由穩(wěn)壓二極管D3與電阻R8組成的串聯(lián)電路，電阻R8用以保證三極管Q3的發(fā)射極的直流電壓比基極高，穩(wěn)壓二極管D3把基極和發(fā)射極的電壓鉗制在15V;在三極管Q3的基極與集電極之間跨接有電阻R9;在三極管Q3的發(fā)射極與集電極之間跨接有電容C5。三極管Q3的集電極一路通過并接的電容C3、電容C4與所述Dl接于副MOS管的漏極；另一路通過RlO接地，由此，三極管Q3的發(fā)射極、集電極與基極之間存在電壓差以使三極管Q3導(dǎo)通并工作在放大區(qū)。
[0029]所述電容C3和電解電容C4，二者相互并聯(lián)，一端連接二極管Dl的負極，另一端經(jīng)RlO接地。二極管Dl導(dǎo)通后對電容C3、電解電容C4充電，C3和C4存儲電荷，給主MOS管Ml的源極提供浮動驅(qū)動電源。由于三極管Q2的集電極是經(jīng)過電阻RlO接地，有小電流對C3、C4充電，因此可以避免在啟動時燒壞主MOS管、二極管Dl，保證電流的單向?qū)?，避免電流反灌?br>[0030]該驅(qū)動電路在輸入端還包括下拉電阻R5，以保證其在缺省時三極管Ql的基極為低電平。
[0031]該驅(qū)動電路用三個三極管構(gòu)成一個多級放大電路，能夠提供一個較穩(wěn)定的驅(qū)動電壓。
[0032]在主MOS管Ml的兩端還并聯(lián)有去耦電容，該電容能提供一個局部的直流電源給有源器件，以減少開關(guān)噪聲在電路板上的傳播并將噪聲引導(dǎo)到地。
[0033]所述欠壓保護電路可在電源VCC電壓降低到設(shè)定值后自動斷開其與所述驅(qū)動電路的連接。其由型號為9014的三極管Q4、型號為Z2301的副MOS管M2、開啟鈕SWl和/或關(guān)閉鈕SW2和分壓電路構(gòu)成，其間的連接結(jié)構(gòu)如下:
[0034]電源VCC輸出端一路與副MOS管M2的源極相接，另一路通過電阻Rl與所述開啟鈕SWl的一端相接，所述開啟鈕SWl的另一端接于三極管Q4的基極并通過所述關(guān)閉鈕SW2與地相接；
[0035]副MOS管M2的漏極接于驅(qū)動電路中的二極管Dl的正極，副MOS管M2的柵極與三極管Q4的集電極相接，在副MOS管M2的源極與其柵極之間跨接有第二電阻R2;
[0036]三極管Q4的發(fā)射極與地相接；
[0037]所述分壓電路由電阻R3和電阻Rll組成，電阻Rll置于三極管Q4的基極與發(fā)射極之間，電阻R3置于三極管Q4基極與副MOS管M2的漏極之間。
[0038]為了防止外來電磁信號的干擾，可以在電阻R2和/或電阻RU兩端并接旁路電容Cl0
[0039]所用三極管Q4為NPN型，副MOS管M2為P型場效應(yīng)管。
[0040]本實用新型的工作原理:
[0041]I)按下開啟鈕SWl，電源VCC通過電阻Rl為三極管Q4基極提供偏置電壓，三極管Q4導(dǎo)通，g_0S管M2源極與柵極之間正偏，副MOS管M2源極與漏極之間導(dǎo)通，電源VCC為驅(qū)動電路正常供電；
[0042]2)正常工作時，通過由電阻R3和電阻Rll構(gòu)成的分壓電路為三極管Q4提供正常的偏置電壓，當電源VCC輸出電壓低于設(shè)定值，致三極管Q4的偏置電壓(約0.6V)時，三極管Q4截止，之后，副MOS管M2源極與柵極之間壓差減小并使其源極與漏極之間截止，從而，自動斷開電源VCC與驅(qū)動電路的連接。
【主權(quán)項】
1.一種用于MOS管的保護電路，包括電源、負載和用于接通負載回路的MOS管，其特征在于:用于驅(qū)動MOS管工作的驅(qū)動電路(2)為分立元件構(gòu)成，其包括主MOS管Ml，在所述驅(qū)動電路(2)與電源VCC之間還設(shè)有檢測該電源的電壓并在其輸出電壓低于設(shè)定值后，能有效保護主MOS管Ml的欠壓保護電路(I); 所述驅(qū)動電路(2)由三個三極管、所述的主MOS管Ml和若干個電阻構(gòu)成，其輸出端與主MOS管Ml的柵極相接，其輸入端接單片機脈寬調(diào)制輸入信號，其中， 主MOS管Ml為匪OS管，其漏極連接高電平VIN，源極通過RlO接地，柵極與三極管Q3的發(fā)射極相接； 三極管Ql的基極通過電阻R4接單片機脈寬調(diào)制輸入信號，其發(fā)射極通過電阻R6接地，其集電極與三極管Q2的基極相接并經(jīng)電阻R7、二極管Dl接所述欠壓保護電路； 三極管Q2集電極與三極管Q3基極相接，三極管Q2的發(fā)射極通過所述二極管Dl接所述欠壓保護電路； 在三極管Q3的基極與發(fā)射極之間跨接有由穩(wěn)壓二極管D3與電阻R8組成的串聯(lián)電路，三極管Q3的集電極一路通過并接的電容C3、電容C4與所述二極管Dl接于所述的欠壓保護電路； 所述欠壓保護電路由型號為9014的三極管Q4、型號為Z2301的副MOS管M2、開啟鈕SWl和/或關(guān)閉鈕SW2和分壓電路構(gòu)成，其間的連接結(jié)構(gòu)如下: 電源VCC輸出端一路與副MOS管M2的源極相接，另一路通過電阻Rl與所述開啟鈕SWl的一端相接，所述開啟鈕SWl的另一端接于三極管Q4的基極并通過所述關(guān)閉鈕SW2與地相接； 副MOS管M2的漏極接于驅(qū)動電路中的二極管Dl的正極，副MOS管M2的柵極與三極管Q4的集電極相接，在副MOS管M2的源極與其柵極之間跨接有第二電阻R2; 三極管Q4的發(fā)射極與地相接； 所述分壓電路由電阻R3和電阻Rll組成，電阻Rll置于三極管Q4的基極與發(fā)射極之間，電阻R3置于三極管Q4基極與副MOS管M2的漏極之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于MOS管的保護電路，其特征在于:在電阻R2和/或電阻Rll的兩端并接芳路電谷。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于MOS管的保護電路，其特征在于:所述三極管Q4為NPN型，副MOS管M2為P型場效應(yīng)管。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于MOS管的保護電路，其特征在于:在所述主MOS管Ml的兩端還并聯(lián)有去耦電容。
【文檔編號】H02H7/20GK205565705SQ201620116310
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年2月4日
【發(fā)明人】劉衛(wèi)光
【申請人】深圳市貴鴻達電子有限公司