一種基於開路帶感性負載的輸出口保護電路的製作方法
2023-09-22 03:50:25 3
一種基於開路帶感性負載的輸出口保護電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基於開路帶感性負載的輸出口保護電路，包括金氧半場效應管、保險管、瞬變電壓抑制二極體、感性負載、電源、偏置電阻，保險管的一端接金氧半場效應管的漏極，且保險管的另一端接瞬變電壓抑制二極體的負極；瞬變電壓抑制二極體的正極同金氧半場效應管的源極相接並接地，偏置電阻包括金氧半場效應管的柵極電阻Rg和金氧半場效應管的柵源電阻Rgs，柵極電阻Rg和柵源電阻Rgs相接，且Rg和Rgs相接的節點接金氧半場效應管的柵極，柵源電阻Rgs的一端接地，柵極電阻Rg的一端連接控制信號端，利用瞬變電壓抑制二極體保護特性，將感性負載在關斷時產生的尖峰電壓鉗位到一個比較低的電壓值，達到保護開關器件的目的。
【專利說明】一種基於開路帶感性負載的輸出口保護電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及負載保護領域，具體的說是一種基於開路帶感性負載的輸出口保護電路。
【背景技術】
[0002]由於感性負載在接通電源或者斷開電源的一瞬間，會產生反電動勢電壓，這種電壓的峰值遠遠大於負載交流供電器所能承受的電壓值，特別的是該峰值遠列印MOSFET所能承受的最大電壓值，已將MOSFET損壞，現有的感性負載輸出口保護電路如圖2所示，電源連接感性負載信號控制端的一腳(4腳)，感性負載供電端的一腳(5腳)通過保險管連接金氧半場效應管MOSFET的漏極，金氧半場效應管MOSFET的源極接地，電阻Rgs連接在金氧半場效應管MOSFET的柵極和源極之間,信號控制端Control將控制信號通過電阻Rg接入金氧半場效應管MOSFET的柵極，在負載供電與信號控制端加一個反向的快恢復二極體(二極體的負極接於感性負載的4腳，二極體的正極接於感性負載的5腳)，通過快恢復二極體，將感性負載在關斷瞬間產生的尖峰電壓導入電源端，然而對於開路輸出電路，該二極體需要客戶自己添加，或者在板上加一個負載供電接口，這樣對客戶接線帶來不便。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在於提供一種基於開路帶感性負載的輸出口保護電路，利用TVS管保護特性，將感性負載在關斷時產生的尖峰電壓鉗位到一個比較低的電壓值，達到保護開關器件的目的。
[0004]本實用新型通過下述技術方案實現:一種基於開路帶感性負載的輸出口保護電路，包括金氧半場效應管、保險管、瞬變電壓抑制二極體、感性負載、電源、偏置電阻，所述保險管的一端接金氧半場效應管的漏極，且保險管的另一端接瞬變電壓抑制二極體的負極；所述瞬變電壓抑制二極體的正極同金氧半場效應管的源極相接並接地。
[0005]進一步的，為更好的實現本實用新型，所述偏置電阻包括金氧半場效應管的柵極電阻Rg和金氧半場效應管的柵源電阻Rgs，所述柵極電阻Rg和柵源電阻Rgs相接，且柵極電阻Rg和柵源電阻Rgs相接的節點接金氧半場效應管的柵極，所述柵源電阻Rgs的一端接地，所述柵極電阻Rg的一端連接控制信號端。
[0006]進一步的，為更好的實現本實用新型，所述感性負載的信號控制端接瞬變電壓抑制二極體的負極，感性負載的供電端接電源。
[0007]進一步的，為更好的實現本實用新型，所述電源為+24Vcc。
[0008]本實用新型與現有技術相比，具有以下優點及有益效果:
[0009](I)本實用新型利用瞬變電壓抑制二極體保護特性，將感性負載在關斷時產生的尖峰電壓鉗位到一個比較低的電壓值，達到保護開關器件的目的。
[0010](2)本實用新型所述瞬變電壓抑制二極體TVS的選型比快恢復二極體更多，價格更低廉，響應時間更快。
[0011]( 3 )本實用新型相比傳統保護電路，對客戶接線要求更低，更方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的電路原理圖。
[0013]圖2為現有技術的感性負載輸出口保護電路圖。
【具體實施方式】
[0014]本 申請人:自認為【技術領域】內技術員結合現有公知技術，並根據本申請文件所公開的內容即可實現本實用新型。
[0015]下面結合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限於此。
[0016]實施例1:
[0017]一種基於開路帶感性負載的輸出口保護電路，如圖1所示，包括金氧半場效應管(M0SFET)、保險管(FUES)、瞬變電壓抑制二極體(TVS)、感性負載、電源、偏置電阻，所述保險管的一端接金氧半場效應管的漏極，且保險管的另一端接瞬變電壓抑制二極體的負極；所述瞬變電壓抑制二極體的正極同金氧半場效應管的源極相接並接地(GND)，控制信號由高到低瞬間，MOSFET停止工作，負載由工作狀態轉為非工作狀態，但由於負載為感性，在關斷瞬間會產生反向尖峰電壓，該電壓值可以達上百伏，甚至幾百伏；此時TVS管工作，將該尖峰電壓鉗位至一個較低電壓，從而保護了 MOS管不被損壞，達到保護開關器件的目的；所述瞬變電壓抑制二極體TVS的選型比快恢復二極體更多，價格更低廉，響應時間更快；相比傳統保護電路，對客戶接線要求更低，更方便。
[0018]實施例2:
[0019]本實施例是在上述實施例的基礎上進一步優化，包括金氧半場效應管(M0SFET)、保險管(FUES)、瞬變電壓抑制二極體(TVS)、感性負載、電源、偏置電阻，所述保險管的一端接金氧半場效應管的漏極，且保險管的另一端接瞬變電壓抑制二極體的負極；所述瞬變電壓抑制二極體的正極同金氧半場效應管的源極相接並接地(GND)，所述偏置電阻包括金氧半場效應管的柵極電阻Rg和金氧半場效應管的柵源電阻Rgs，所述柵極電阻Rg和柵源電阻Rgs相接，且柵極電阻Rg和柵源電阻Rgs相接的節點接金氧半場效應管的柵極，所述柵源電阻Rgs的一端接地，所述柵極電阻Rg的一端連接控制信號端(Control)。
[0020]柵極電阻Rg，主要起限流，防震蕩，降低EMI等作用；
[0021]柵源電阻Rgs，主要作用是給電路提供一個穩定的初始狀態，減小外界幹擾，並且在MOSFET關斷時候為電荷提供一個洩放途徑。
[0022]控制信號端(Control)的控制信號為高時(驅動電壓根據MOSFET選擇)，MOSFET導通，等效為一個電阻Rds，電流流過感性負載，保險管，等效電阻Rds到地，形成通路，負載工作；控制信號為低時，MOSFET等效為斷路，負載不工作；控制信號由高到低瞬間，MOSFET停止工作，負載由工作狀態轉為非工作狀態，但由於負載為感性，在關斷瞬間會產生反向尖峰電壓，該電壓值可以達上百伏，甚至幾百伏；此時TVS管工作，將該尖峰電壓鉗位至一個較低電壓，從而保護了 MOS管不被損壞，達到保護開關器件的目的
[0023]實施例3:
[0024]本實施例是在上述實施例的基礎上進一步優化，包括金氧半場效應管、保險管、瞬變電壓抑制二極體、感性負載、電源、偏置電阻，所述保險管的一端接金氧半場效應管的漏極，且保險管的另一端接瞬變電壓抑制二極體的負極；所述瞬變電壓抑制二極體的正極同金氧半場效應管的源極相接並接地(GND)，所述偏置電阻包括金氧半場效應管的柵極電阻Rg和金氧半場效應管的柵源電阻Rgs，所述柵極電阻Rg和柵源電阻Rgs相接，且柵極電阻Rg和柵源電阻Rgs相接的節點接金氧半場效應管的柵極，所述柵源電阻Rgs的一端接地，所述柵極電阻Rg的一端連接控制信號端(Control),所述感性負載信號控制端的一腳(5腳)接瞬變電壓抑制二極體的負極，感性負載供電端的一腳(4腳)接電源。
[0025]實施例4;
[0026]本實施例是在上述實施例的基礎上進一步優化，包括金氧半場效應管、保險管、瞬變電壓抑制二極體、感性負載、電源、偏置電阻，所述保險管的一端接金氧半場效應管的漏極，且保險管的另一端接瞬變電壓抑制二極體的負極；所述瞬變電壓抑制二極體的正極同金氧半場效應管的源極相接並接地(GND)，所述偏置電阻包括金氧半場效應管的柵極電阻Rg和金氧半場效應管的柵源電阻Rgs，所述柵極電阻Rg和柵源電阻Rgs相接，且柵極電阻Rg和柵源電阻Rgs相接的節點接金氧半場效應管的柵極，所述柵源電阻Rgs的一端接地，所述柵極電阻Rg的一端連接控制信號端(Control),所述感性負載信號控制端的一腳(5腳)接瞬變電壓抑制二極體的負極，感性負載供電端的一腳(4腳)接電源，所述電源為+24Vcc。在實際應用中，電源不僅僅限於選用+24Vcc，電源的選擇同下述器件有關:1、負載，要保證負載能正常工作；2、TVS管，電源最大不得高於TVS管最大工作電壓；3.MOSFET，該電源電壓應不高於MOSFET最大漏源電壓Vdss。
[0027]本實用新型利用瞬變電壓抑制二極體保護特性，將感性負載在關斷時產生的尖峰電壓鉗位到一個比較低的電壓值，達到保護開關器件的目的。
[0028]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型做任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種基於開路帶感性負載的輸出口保護電路，其特徵在於:包括金氧半場效應管、保險管、瞬變電壓抑制二極體、感性負載、電源、偏置電阻，所述保險管的一端接金氧半場效應管的漏極，且保險管的另一端接瞬變電壓抑制二極體的負極；所述瞬變電壓抑制二極體的正極同金氧半場效應管的源極相接並接地。
2.根據權利要求1所述的一種基於開路帶感性負載的輸出口保護電路，其特徵在於:所述偏置電阻包括金氧半場效應管的柵極電阻Rg和金氧半場效應管的柵源電阻Rgs，所述柵極電阻Rg和柵源電阻Rgs相接，且柵極電阻Rg和柵源電阻Rgs相接的節點接金氧半場效應管的柵極，所述柵源電阻Rgs的一端接地，所述柵極電阻Rg的一端連接控制信號端。
3.根據權利要求1或2所述的一種基於開路帶感性負載的輸出口保護電路，其特徵在於:所述感性負載的信號控制端接瞬變電壓抑制二極體的負極，感性負載的供電端接電源。
4.根據權利要求3所述的一種基於開路帶感性負載的輸出口保護電路，其特徵在於:所述電源為+24Vcc。
5.根據權利要求1或2所述的一種基於開路帶感性負載的輸出口保護電路，其特徵在於:所述電源為+24Vcc。
【文檔編號】H02H9/04GK204068238SQ201420507700
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月4日 優先權日:2014年9月4日
【發明者】周瑩, 廖緒明 申請人:成都樂創自動化技術股份有限公司