CN112018722A - 一种输出短路保护电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种输出短路保护电路，所述LED灯两端分别连接电平输入端和电平输出端，且与所述电阻R44、所述电阻RS7和所述场效应管Q3串联；所述场效应管Q3的栅极连接所述单片机U5的PWM脚；所述LED灯和所述场效应管Q3连接所述稳压二极管ZD2的阴极，所述稳压二极管ZD2串联有电阻R47和电阻R48，所述电阻R48接地；所述电阻R47连接所述三极管Q6的基极，所述三极管Q6的发射极接地，集电极连接所述单片机U5的PWM脚；所述电阻RS7连接所述三极管Q5的基极，所述场效应管Q3和所述单片机U5的PWM脚连接所述三极管Q5的集电极，所述三极管Q5的发射极接地。本发明结构简易，响应高效且持续保护，安全且可靠。

Description

一种输出短路保护电路
技术领域
本发明属于保护电路领域，特别涉及一种输出短路保护电路。
背景技术
短路指由电源导线不经过负载而相互直接连接的状态，电路电流迅速增大，造成电路元件烧毁。而LED灯负载一般为较小电气元件，其耐压值不高，过量电流容易烧毁LED灯具。现有技术中，电路短路保护部分未能迅速响应短路使电路断开，并未能对短路部分持续分流，容易造成元器件烧毁。
发明内容
为解决上述的技术问题本发明提供一种输出短路保护电路，目的在于提供可靠的短路保护功能。
本发明解决上述技术问题的技术方案为：
一种输出短路保护电路，包括电阻RS7、电阻R44、场效应管Q3、LED灯、稳压二极管ZD2、三极管Q5、三极管Q6和单片机U5；
所述LED灯两端分别连接电平输入端和电平输出端，且与所述电阻R44、所述电阻RS7和所述场效应管Q3串联；所述场效应管Q3的栅极连接所述单片机U5的PWM脚；所述LED灯和所述场效应管Q3连接所述稳压二极管ZD2的阴极，所述稳压二极管ZD2串联有电阻R47和电阻R48，所述电阻R48接地；所述电阻R47连接所述三极管Q6的基极，所述三极管Q6的发射极接地，集电极连接所述单片机U5的PWM脚；所述电阻RS7连接所述三极管Q5的基极，所述场效应管Q3和所述单片机U5的PWM脚连接所述三极管Q5的集电极，所述三极管Q5的发射极接地。
优选地，所述三极管Q5的基极连接有电容C15的一端，所述电容C15的另一端接地；所述三极管Q6的基极还连接有电容C19，所述电容C19接地。
优选地，所述场效应管Q3的漏极连接所述三极管Q5的集电极且二者之间串联有电阻R45；所述电阻RS7和所述三极管Q5的基极之间连接有电阻R43。
优选地，所述场效应管Q3为N沟道型场效应管。
本发明具有以下有益效果：本发明结构简易，短路发生时，使电路高效率响应且持续地断开，对短路部分进行保护，安全且可靠。
附图说明
图1是本发明的电路结构示意图。
具体实施方式
一种输出短路保护电路，包括电阻RS7、电阻R44、场效应管Q3、LED灯、稳压二极管ZD2、三极管Q5、三极管Q6和单片机U5；
所述LED灯两端分别连接电平输入端和电平输出端，且与所述电阻R44、所述电阻RS7和所述场效应管Q3串联；所述场效应管Q3的栅极连接所述单片机U5的PWM脚；所述LED灯和所述场效应管Q3连接所述稳压二极管ZD2的阴极，所述稳压二极管ZD2串联有电阻R47和电阻R48，所述电阻R48接地；所述电阻R47连接所述三极管Q6的基极，所述三极管Q6的发射极接地，集电极连接所述单片机U5的PWM脚；所述电阻RS7连接所述三极管Q5的基极，所述场效应管Q3和所述单片机U5的PWM脚连接所述三极管Q5的集电极，所述三极管Q5的发射极接地。
所述场效应管Q3的源极和漏极分别连接所述LED灯和所述电阻RS7。正常工作状态下，仅所述LED灯、所述场效应管Q3、所述电阻R44和所述电阻RS7有电流通过。此时所述单片机U5的PWM脚向所述场效应管Q3的栅极输出高电平，使所述场效应管Q3导通。所述电阻R44用作电路电流限流和保护作用。所述电阻RS7是采集电流的功能，以免过大的电流造成元器件烧毁。
当电路出现短路现象，电路电流加大，所述电阻RS7两端电压升高，对应地，与所述电阻RS7连接的所述三极管Q5的基极电压抬高，达到导通电压，所述三极管Q5导通，所述单片机U5部分电流经所述三极管Q5的集电极流出外部，拉低所述场效应管Q3的栅极电压，所述场效应管Q3关闭。而短路意味在部分电路中形成回路，电路中可能仍存在短路现象。当所述场效应管Q3第一次断开，电路中仍存在有短路导通回路，所述场效应管Q3和所述LED灯间的节点电压抬高，击穿所述稳压二极管ZD2，电流经所述所述电阻R47限流于所述三极管Q6的基极施加电压，所述三极管Q6导通。所述单片机U5的PWM脚输出电流多数被三极管Q6引流到外部，拉低所述场效应管Q3的栅极的电压，所述场效应管Q3未能导通，不能再次启动。此外，所述稳压二极管ZD2、所述电阻R47和所述电阻R48的串联电路导通，引渡电流到外部，保护短路部分电路。直至短路故障被排除，电路才能正常启动。
在一实施例中，所述三极管Q5的基极连接有电容C15的一端，所述电容C15的另一端接地；所述三极管Q6的基极还连接有电容C19，所述电容C19接地。
所述电容C15和所述电容C19用于平滑所在支路的电平，滤除杂讯，使电路平稳工作。
在一实施例中，所述场效应管Q3的漏极连接所述三极管Q5的集电极且二者之间串联有电阻R45；所述电阻RS7和所述三极管Q5的基极之间连接有电阻R43。
在一实施例中，所述场效应管Q3为N沟道型场效应管。
场效应管的漏极与源极通常制成对称的，漏极和源极可以互换使用。所述电阻R43为偏置电阻，和所述电阻R45用于泄放所述场效应管Q3栅极的电荷（当所述单片机U5与场效应管Q3之间电路出现故障时，导致所述场效应管Q3栅极悬空，从而引起误开关），保护支路电路的电气元件。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种输出短路保护电路，其特征在于，包括电阻RS7、电阻R44、场效应管Q3、LED灯、稳压二极管ZD2、三极管Q5、三极管Q6和单片机U5；
所述LED灯两端分别连接电平输入端和电平输出端，且与所述电阻R44、所述电阻RS7和所述场效应管Q3串联；所述场效应管Q3的栅极连接所述单片机U5的PWM脚；所述LED灯和所述场效应管Q3连接所述稳压二极管ZD2的阴极，所述稳压二极管ZD2串联有电阻R47和电阻R48，所述电阻R48接地；所述电阻R47连接所述三极管Q6的基极，所述三极管Q6的发射极接地，集电极连接所述单片机U5的PWM脚；所述电阻RS7连接所述三极管Q5的基极，所述场效应管Q3和所述单片机U5的PWM脚连接所述三极管Q5的集电极，所述三极管Q5的发射极接地。
2.根据权利要求1所述的一种输出短路保护电路，其特征在于，所述三极管Q5的基极连接有电容C15的一端，所述电容C15的另一端接地；所述三极管Q6的基极还连接有电容C19，所述电容C19接地。
3.根据权利要求1所述的一种输出短路保护电路，其特征在于，所述场效应管Q3的漏极连接所述三极管Q5的集电极且二者之间串联有电阻R45；所述电阻RS7和所述三极管Q5的基极之间连接有电阻R43。
4.根据权利要求1所述的一种输出短路保护电路，其特征在于，所述场效应管Q3为N沟道型场效应管。
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