CN103595016A - 一种限流保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种限流保护电路。本发明通过增设稳压电路，并利用分压电阻取得固定压降，与电流采样电阻上的电压降串接后共同控制开关管的导通，即使采样电阻小，也能达到开关管导通的阈值电压，从而在采样电阻较小时也能够实现限流保护的目的，有效降低电源线上的损耗。进一步的，将第一开关管输出端通过热敏电阻接地，使第一开关管输出端在热敏电阻的分压下电位降低，从而补偿温度升高对开关管阈值电压的影响，使限流保护阈值不变，保证限流保护电路正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种限流保护电路。
背景技术
直流电源的输出过流或限流保护电路，传统应用中，如图1所示，包括两个三极管VT1和VT2、采样电阻RS，采用采样电阻Rs取样，采样电阻的两端与三极管VT1相连，VT1的集电极输出控制VT2的导通实现保护。但是这种电路存在以下2方面的局限性：第一点是取样电阻的阻值不能太小，如果太小，VT1的控制端很难达到使其导通的阈值电压，特别是在低电流阈值保护时，整个限流保护电路很难起到限流保护作用，而当取样电阻较大时，会造成电源线上的功率损失，效率下降，纹波上升。第二点是三极管的阈值电压会随着温度的变化而变化，通常三级管的阈值电压为0.6-0.7V（硅管），但在温度升高时其值会下降，造成过流保护阈值下降，影响正常使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种限流保护电路，以解决目前限流保护电路中采样电阻不能过小，同时，还提供了一种带有热敏电阻的限流保护电路以解决温度升高所造成的过流保护阈值下降的问题。
本发明为解决上述技术问题而提供一种限流保护电路，该限流保护电路，包括用于连接在负载电路中的采样电阻、第一开关管和第二开关管，采样电阻的两端分别与第一开关管的输入端和稳压电路的一端相连，第一开关管的输出端与第二开关的控制端相连，所述的采样电阻与第一开关管控制端之间串接有稳压电路。
所述的稳压电路包括基准源和与基准源并接的分压电阻，第一开关管的栅极控制端与基准源产生的分压电路节点连接。
所述的第一开关管的输出端通过热敏电阻和限流电阻接地。
所述的第一开关管和第二开关管为MOS管。
本发明的有益效果是:本发明通过在采样电阻与第一开关管控制端之间串接稳压电路，利用稳压电路中的串设的分压电阻与采样电阻串接后进行取样，在采样电阻和稳压电路中的分压电阻作用下，即使采样电阻小，也能达到开关管导通的阈值电压，从而在采样电阻较小时也能够实现限流保护的目的，降低电源线上的损耗。进一步的，将第一开关管输出端通过热敏电阻接地，使第一开关管输出端在热敏电阻的分压下电位降低，从而补偿温度升高对开关管阈值电压的影响，使限流保护阈值不变，保证限流保护电路正常工作。
附图说明
图1是现有限流保护电路的结构图；
图2是本发明实施例一中的限流保护电路的结构图；
图3是本发明实施例二中的限流保护电路的结构图。
具体实施方式
本发明的的限流保护电路包括采样电阻、第一开关管和第二开关管，采样电阻的两端分别与第一开关管的输入端和控制端相连，第一开关管的输出端与第二开关的控制端相连，通过在采样电阻与第一开关管控制端之间串接稳压电路，当直流电源输出电流过大或限流需要保护，采样电阻与稳压电路中的串设的分压电阻串接后的进行取样，在采样电阻和稳压电路中的分压电阻作用下，第一开关管的控制端的电压达到开关管导通的阈值电压，此时第一开关管导通，第一开关管的输出端电压升高，而第一开关管的输出端又与第二开关管的控制端相连，第二开关管控制端的电压也相应升高，第二开关管的截止，整个电路将不通，从而实现在采样电阻较小时也能够实现限流保护的目的。
实施例一
本实施例中的第一开关管和第二开关管以PMOS管为例，如图2所示，本发明的限流保护电路包括两个PMOS管T1和T2、采样电阻Rs和稳压电路，采样电阻Rs的一端与PMOS管T1的源极相连，另一端通过稳压电路与PMOS管T1的栅极相连，这里的稳压电路包括基准源U1、R2、R3和R4，R2和R3串接后并联接到U1的阴阳极两端，U1的参考端连接到阴极端，PMOS管T1的漏极与PMOS管T2的栅极相连接，PMOS管T2的源极和漏极连接主电流通路上。根据要设定的保护电流阈值和允许的线路压降选择Rs；根据T1的转移特性和基准源U1的稳压值，选定电阻R2、R3。
该电路的工作原理如下：当直流电源输出电流过大或限流需要保护时，电流经采样电阻RS后与与稳压电路中的串设的分压电阻R2串接后的进行取样，在采样电阻Rs和稳压电路中的分压电阻R2作用下，PMOS管T1的栅极电压达到PMOS管导通的阈值电压，PMOS管T1逐渐导通，PMOS管T1的漏极的电位逐渐升高，而PMOS管T1的漏极与PMOS管T2的栅极相连，即PMOS管T2的栅极电压逐渐升高，PMOS管T2逐渐趋于关断，主电流通路将稳定在一个极限电流值，从而实现在采样电阻较小时也能够实现限流保护的目的。
实施例二
环境温度升高会导致开关管导通的阈值电压下降，此时，限流保护电路中由于开关管导通的阈值电压下降会使得限流保护电路提前进入保护状态，不能够正常使用，为此，在实施例一的基础上，做了进一步的改进，如图3所示，在PMOS管T1的漏极端串接一热敏电阻VR1和限流电阻R1后接地，通过热敏电阻VR1和电阻R1的作用，补偿温度升高时MOS管阈值电压降低对电路造成的影响。其工作原理如下：未达到限流阈值时，若温度升高，PMOS管T1的阈值电压减小，PMOS管T1提前进入导通状态，T1漏极到地产生微小电流，此电流在热敏电阻VR1和电阻R1上产生的电压降会降低，维持T1漏极电位基本不变的效果，反之环境温度降低时则有相反的调整效果。无论温度如何变化，在一定范围内，限流电路能够正常使用。
Claims (4)
1.一种限流保护电路，包括用于连接在负载电路中的采样电阻、第一开关管和第二开关管，采样电阻的两端分别与第一开关管的输入端和稳压电路的一端相连，第一开关管的输出端与第二开关的控制端相连，其特征在于，所述的采样电阻与第一开关管控制端之间串接有稳压电路。
2.根据权利要求1所述的限流保护电路，其特征在于，所述的稳压电路包括基准源和与基准源并接的分压电阻，第一开关管的栅极控制端与基准源产生的分压电路节点连接。
3.根据权利要求1所述的限流保护电路，其特征在于，所述的第一开关管的输出端通过热敏电阻和限流电阻接地。
4.根据权利要求1、2或3所述的限流保护电路，其特征在于，所述的第一开关管和第二开关管为MOS管。
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