(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 112436828 A(43)申请公布日 2021.03.02
(21)申请号 202011229783.2(22)申请日 2020.11.06
(71)申请人 江西百盈高新技术股份有限公司
地址 335200 江西省鹰潭市余江县工业园
区(72)发明人 吴凤明 闫丛丛 艾成华 金建刚 (74)专利代理机构 鹰潭市智埠专利代理事务所
(普通合伙) 36131
代理人 周少华(51)Int.Cl.
H03K 17/082(2006.01)H03K 17/042(2006.01)
权利要求书1页 说明书3页 附图1页
(54)发明名称
一种MOS管硬开关短路保护电路(57)摘要
本发明提供了一种MOS管硬开关短路保护电路，用于连接MOS管Q5，保护MOS管Q5，包括取样电阻CR1、取样电路以及比较器U1A，所述MOS管Q5、取样电阻CR1、取样电路、比较电路U1A依次循环连接；简化电路，保证MOS管Q5的安全。
CN 112436828 ACN 112436828 A
权 利 要 求 书
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1.一种MOS管硬开关短路保护电路，用于连接MOS管Q5，保护MOS管Q5，其特征在于：包括取样电阻CR1、取样电路以及比较器U1A，所述MOS管Q5、取样电阻CR1、取样电路、比较电路U1A依次循环连接。
2.如权利要求1所述的一种MOS管硬开关短路保护电路，其特征在于：包括取样电阻CR1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R7、电阻R8、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、三极管Q1、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q6、三极管Q7、二极管D3、二极管Z2、电容C2、电容C6、电容C7、电容C8、轻触开关S1、电压转换电路以及比较器U1A，所述MOS管Q5的漏极连接至所述RGND，所述MOS管Q5的源极分别连接电阻CR1的一端部、三极管Q7的集电极，二极管Z2的正极以及电阻R2；所述MOS管Q5的栅极分别连接所述二极管Z2的负极、电阻R16的一端部、三极管Q7的发射极、电阻R15的一端部以及三极管Q6的集电极，所述电阻R16的另一端用于连接输入电源，所述三极管Q7的基极连接至所述电阻R15的另一端，所述三极管Q6的基极分别连接电阻R11的一端部以及三极管Q4的发射极，所述三极管Q6的发射极以及三极管Q4的集电极并联后接地；所述三极管Q4的基极连接至所述电阻R13的一端部，所述电阻R11的另一端部连接至所述二极管D3的负极，所述比较器U1A的输出端分别连接电阻R8的一端部、三极管Q3的集电极、三极管Q1的发射极、电阻R7的一端部以及二极管D3的正极，所述三极管Q3的的基极分别连接所述电阻R7的另一端部以及电阻R10的一端部，所述三极管Q3的发射极连接至所述电阻R12的一端部，所述比较器U1A的正电源端、电阻R8的另一端部、电容C6的一端部均用于连接输入电源，所述比较器U1A的正输入端分别连接电阻R2的另一端部、电阻R12的另一端部以及电容C7的一端部，所述电阻R10的另一端部、电容C6的另一端部以及电容C7的另一端部均接地，所述三极管Q1的基极连接至电阻R4的一端部，所述比较器U1A的负输入端分别连接电容C2的一端部、电阻R1的一端部以及电阻R3的一端部，所述三极管Q1的集电极、电阻R1的另一端部、电容C2的另一端部以及比较器U1A的负电源端均接地，所述电阻R3的另一端部连接至所述电压转换电路，所述电压转换电路用于转换输入电源的电压，所述电压转换电路通过所述电阻R14分别连接所述电容C8一端部，轻触开关S1一端部、电阻R4的另一端部以及电阻R13的另一端部，所述电容C8的另一端部以及轻触开关S1的另一端部电阻CR1的另一端部并联后接地。
3.如权利要求2所述的一种MOS管硬开关短路保护电路，其特征在于：所述电压转换电路包括电容C1、电容C3、电容C4、电容C5、二极管Z1、三极管Q2、电阻R6、电阻R9以及可控精密稳压源U2，所述电容C1的一端部、电容C3的一端部、二极管Z1的负极、电阻R5的一端部以及三极管Q2的集电极均用于连接输入电源，所述电阻R5的另一端部以及三极管Q2的基极分别连接至所述可控精密稳压源U2的阴极，所述三极管Q2的发射极、电阻R6的一端部、电容C4的一端部以及电容C5的一端部并联后分别连接所述电阻R14一端部以及电阻R3的另一端部，所述可控精密稳压源U2的参考极分别连接所述电阻R6的另一端部以及电阻R9的一端部，所述电容C1的一端部、电容C3的一端部、二极管Z1的负极、电阻R9的另一端部、可控精密稳压源U2的阳极、电容C4的另一端部以及电容C5的另一端均接地。
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说 明 书
一种MOS管硬开关短路保护电路
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技术领域
[0001]本发明涉及一种MOS管硬开关短路保护电路。
背景技术
[0002]在现有的采用MOS管或继电器作为开关的电路，例如太阳能控制器、充电器等等，部分的电路有设有保护电路，部分上述电路没有设有保护电路；若是没有采用保护电路时，负载若是短路，则会烧毁MOS管；部分上述电路设有保护电路，但是现有的保护电路设置的复杂，且发生短路后不能很好的保护MOS管，在发生短路后，需要重新启动输入电源。发明内容
[0003]本发明要解决的技术问题，在于提供一种MOS管硬开关短路保护电路，简化电路，保证MOS管安全。
[0004]本发明是这样实现的：一种MOS管硬开关短路保护电路，用于连接MOS管Q5，保护MOS管Q5，包括取样电阻CR1、取样电路以及比较器U1A，所述MOS管Q5、取样电阻CR1、取样电路、比较电路U1A依次循环连接。[0005]进一步地，包括取样电阻CR1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R7、电阻R8、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、三极管Q1、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q6、三极管Q7、二极管D3、二极管Z2、电容C2、电容C6、电容C7、电容C8、轻触开关S1、电压转换电路以及比较器U1A，所述MOS管Q5的漏极连接至所述RGND，所述MOS管Q5的源极分别连接电阻CR1的一端部、三极管Q7的集电极，二极管Z2的正极以及电阻R2；所述MOS管Q5的栅极分别连接所述二极管Z2的负极、电阻R16的一端部、三极管Q7的发射极、电阻R15的一端部以及三极管Q6的集电极，所述电阻R16的另一端用于连接输入电源，所述三极管Q7的基极连接至所述电阻R15的另一端，所述三极管Q6的基极分别连接电阻R11的一端部以及三极管Q4的发射极，所述三极管Q6的发射极以及三极管Q4的集电极并联后接地；所述三极管Q4的基极连接至所述电阻R13的一端部，所述电阻R11的另一端部连接至所述二极管D3的负极，所述比较器U1A的输出端分别连接电阻R8的一端部、三极管Q3的集电极、三极管Q1的发射极、电阻R7的一端部以及二极管D3的正极，所述三极管Q3的的基极分别连接所述电阻R7的另一端部以及电阻R10的一端部，所述三极管Q3的发射极连接至所述电阻R12的一端部，所述比较器U1A的正电源端、电阻R8的另一端部、电容C6的一端部均用于连接输入电源，所述比较器U1A的正输入端分别连接电阻R2的另一端部、电阻R12的另一端部以及电容C7的一端部，所述电阻R10的另一端部、电容C6的另一端部以及电容C7的另一端部均接地，所述三极管Q1的基极连接至电阻R4的一端部，所述比较器U1A的负输入端分别连接电容C2的一端部、电阻R1的一端部以及电阻R3的一端部，所述三极管Q1的集电极、电阻R1的另一端部、电容C2的另一端部以及比较器U1A的负电源端均接地，所述电阻R3的另一端部连接至所述电压转换电路，所述电压转换电路用于转换输入电源的电压，所述电压转换电路通过所述电阻R14分别连接所述电容C8一端部，轻触开关S1一端部、电阻R4的另一端部以及电阻R13的
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说 明 书
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另一端部，所述电容C8的另一端部以及轻触开关S1的另一端部电阻CR1的另一端部并联后接地。
[0006]进一步地，所述电压转换电路包括电容C1、电容C3、电容C4、电容C5、二极管Z1、三极管Q2、电阻R6、电阻R9以及可控精密稳压源U2，所述电容C1的一端部、电容C3的一端部、二极管Z1的负极、电阻R5的一端部以及三极管Q2的集电极均用于连接输入电源，所述电阻R5的另一端部以及三极管Q2的基极分别连接至所述可控精密稳压源U2的阴极，所述三极管Q2的发射极、电阻R6的一端部、电容C4的一端部以及电容C5的一端部并联后分别连接所述电阻R14一端部以及电阻R3的另一端部，所述可控精密稳压源U2的参考极分别连接所述电阻R6的另一端部以及电阻R9的一端部，所述电容C1的一端部、电容C3的一端部、二极管Z1的负极、电阻R9的另一端部、可控精密稳压源U2的阳极、电容C4的另一端部以及电容C5的另一端均接地。
[0007]本发明的优点在于：采用三极管(Q6)导通条件来做锁死电路；这样做的好处是防止后面负载短路还没撤消时，MOS管循环导通造成MOS管损坏，从而电路不能工作。[0008]采用二个三极管(Q4、Q5)导通做快速关断MOS管，并减少MOS管关断产生的振荡时间；
[0009]采用轻触开关(S1)拉低电位，通过三极管(Q1、Q2)导通后撤销短路保护；这样的好处是当取消负载短路后，不用重新启动输入电源，只要按开关就能恢复负载输出电压。附图说明
[0010]下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。[0011]图1是本发明一种MOS管硬开关短路保护电路的电路图。
具体实施方式
[0012]请参阅图1所示，本发明一种MOS管硬开关短路保护电路，用于连接MOS管Q5，保护MOS管Q5，包括取样电阻CR1、取样电路以及比较器U1A，所述MOS管Q5、取样电阻CR1、取样电路、比较电路U1A依次循环连接。
[0013]本发明一种MOS管硬开关短路保护电路包括取样电阻CR1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R7、电阻R8、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、三极管Q1、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q6、三极管Q7、二极管D3、二极管Z2、电容C2、电容C6、电容C7、电容C8、轻触开关S1、电压转换电路以及比较器U1A，所述MOS管Q5的漏极连接至所述RGND，所述MOS管Q5的源极分别连接电阻CR1的一端部、三极管Q7的集电极，二极管Z2的正极以及电阻R2；所述MOS管Q5的栅极分别连接所述二极管Z2的负极、电阻R16的一端部、三极管Q7的发射极、电阻R15的一端部以及三极管Q6的集电极，所述电阻R16的另一端用于连接输入电源，所述三极管Q7的基极连接至所述电阻R15的另一端，所述三极管Q6的基极分别连接电阻R11的一端部以及三极管Q4的发射极，所述三极管Q6的发射极以及三极管Q4的集电极并联后接地；所述三极管Q4的基极连接至所述电阻R13的一端部，所述电阻R11的另一端部连接至所述二极管D3的负极，所述比较器U1A的输出端分别连接电阻R8的一端部、三极管Q3的集电极、三极管Q1的发射极、电阻R7的一端部以及二极管D3的正极，所述三极管Q3的的基极分别连接所述电阻R7的另一端部以及电阻R10的一端部，所述三极管Q3的发射极
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连接至所述电阻R12的一端部，所述比较器U1A的正电源端、电阻R8的另一端部、电容C6的一端部均用于连接输入电源，所述比较器U1A的正输入端分别连接电阻R2的另一端部、电阻R12的另一端部以及电容C7的一端部，所述电阻R10的另一端部、电容C6的另一端部以及电容C7的另一端部均接地，所述三极管Q1的基极连接至电阻R4的一端部，所述比较器U1A的负输入端分别连接电容C2的一端部、电阻R1的一端部以及电阻R3的一端部，所述三极管Q1的集电极、电阻R1的另一端部、电容C2的另一端部以及比较器U1A的负电源端均接地，所述电阻R3的另一端部连接至所述电压转换电路，所述电压转换电路用于转换输入电源的电压，所述电压转换电路通过所述电阻R14分别连接所述电容C8一端部，轻触开关S1一端部、电阻R4的另一端部以及电阻R13的另一端部，所述电容C8的另一端部以及轻触开关S1的另一端部电阻CR1的另一端部并联后接地。
[0014]所述电压转换电路包括电容C1、电容C3、电容C4、电容C5、二极管Z1、三极管Q2、电阻R6、电阻R9以及可控精密稳压源U2，所述电容C1的一端部、电容C3的一端部、二极管Z1的负极、电阻R5的一端部以及三极管Q2的集电极均用于连接输入电源，所述电阻R5的另一端部以及三极管Q2的基极分别连接至所述可控精密稳压源U2的阴极，所述三极管Q2的发射极、电阻R6的一端部、电容C4的一端部以及电容C5的一端部并联后分别连接所述电阻R14一端部以及电阻R3的另一端部，所述可控精密稳压源U2的参考极分别连接所述电阻R6的另一端部以及电阻R9的一端部，所述电容C1的一端部、电容C3的一端部、二极管Z1的负极、电阻R9的另一端部、可控精密稳压源U2的阳极、电容C4的另一端部以及电容C5的另一端均接地。[0015]工作原理:[0016]如图1所示，输入CON1为+12V和GND，负载输出CON2为+12V和RGND。[0017]MOS管Q5打开正常工作时，当负载短路，GND1电压升高通过R2和C7延时送到U1的3脚，当3脚电压超过2脚电位时，1脚出高电位，通过D3R11到Q6基极，将Q6导通关断MOS管Q5，同时通过R15电位降低，Q7导通快速泄放MOS管Q5内部电容产生振荡电压，从而达到快速关断MOS管；在U1的1脚输出高位时，通过R7输出高位到Q3基极，Q3导通，通过R12送到U1的3脚，从而使3脚维持高电位，让1脚维持高电位，达到锁死Q5导通。[0018]当负载短路撤掉时，按下轻触开关S1，网络K1电位出低，通过R13到Q4基极，使Q4导通，Q6基极电位变低，Q6关断，+12V通过R16送出高电位，Q5导通，同时通过R4到Q1基极，使Q1导通拉低1脚电位，此时Q3也关断，U1的3脚出低，短路保护撤销。[0019]虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
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