CN203014356U - 功率管的短路保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种功率管的短路保护电路，其特征在于包括光耦器、集成电路芯片、第三至第五电阻及电容；其中第三电阻的一端与光耦器的输入端的1脚电连接，另一端与被保护的第一功率MOS管的漏极电连接；光耦器的输入端的2脚与被保护的第二功率MOS管的漏极电连接，光耦器的输出端的3脚与第四电阻的一端电连接，光耦器的输出端的4脚接地；集成电路芯片的VCC脚接+5V电压，其的FB脚电连接第五电阻与电容的串联点，其的GND脚接地；第一功率MOS管通过第一电阻接PWM驱动信号，第二功率MOS管通过第二电阻接PWM驱动信号，第一功率MOS管及第二功率MOS管的源极均接地。优点为：短路保护时间短，电路实现简单，硬件成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种功率管的短路保护电路。
背景技术
功率MOS管将电子管与功率晶体管的优点集于一身，因此在开关电源、逆变器、功率放大器等电路中广泛应用。但是功率MOS管短路时过流能力较差，特别是在高频的应用场合，所以在应用功率MOS管时必须为其设计合理的保护电路来提高器件的可靠性。
现有功率MOS管短路保护方法是：检测回路电流与设定保护点的电流进行比较，作为短路时的判断条件，其缺点如下：
1）功率MOS管工作在接近短路保护点附近时无法保护，损坏功率器件；
2）短路保护点设置困难，设置过高，可能造成功率器件保护失败，设置过低，功率器件利用不充分；
3）控制感性负载时，保护点设置很高，需要检测电流范围较宽。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足而提供一种采用检测功率MOS管导通压降方法实现短路保护，短路保护时间短，电路实现简单，硬件成本低的功率管的短路保护电路。
为了达到上述目的，本实用新型是这样实现的，其是一种功率管的短路保护电路，其特征在于包括光耦器、集成电路芯片、第三电阻、第四电阻、第五电阻及电容；其中，所述第三电阻的一端与光耦器的输入端的1脚电连接，另一端与被保护的第一功率MOS管的漏极电连接；所述光耦器的输入端的2脚与被保护的第二功率MOS管的漏极电连接，光耦器的输出端的3脚与第四电阻的一端电连接，光耦器的输出端的4脚接地；所述第五电阻与电容串联后一端接地，另一端接+5V电压，所述第四电阻的另一端电连接第五电阻与电容的串联点；所述电压检测芯片的VCC脚接+5V电压，电压检测芯片的FB脚电连接第五电阻与电容的串联点，集成电路芯片的C1、C2脚分别输出两路控制信号A1、A2，集成电路芯片的GND脚接地；所述第一功率MOS管通过第一电阻接PWM驱动信号，所述第二功率MOS管通过第二电阻接PWM驱动信号，第一功率MOS管及第二功率MOS管的源极均接地。
所述第一功率MOS管（Q1）及第二功率MOS管（Q2）均为N沟道MOS管。
本实用新型与现有技术相比的优点为：短路保护时间短，电路实现简单，硬件成本低。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，图中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”、 “第三”、“第四”及“第五”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示，其是一种功率管的短路保护电路，包括光耦器U1、集成电路芯片U2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5及电容C1，所述集成电路芯片U2具备AD功能；其中，所述第三电阻R3的一端与光耦器U1的输入端的1脚电连接，另一端与被保护的第一功率MOS管Q1的漏极电连接；所述光耦器U1的输入端的2脚与被保护的第二功率MOS管Q2的漏极电连接，光耦器U1的输出端的3脚与第四电阻R4的一端电连接，光耦器U1的输出端的4脚接地；所述第五电阻R5与电容C1串联后一端接地，另一端接+5V电压，所述第四电阻R4的另一端电连接第五电阻R5与电容C1的串联点；所述集成电路芯片U2的VCC脚接+5V电压，集成电路芯片U2的FB脚电连接第五电阻R5与电容C1的串联点，集成电路芯片的C1、C2脚分别输出两路控制信号A1、A2，集成电路芯片U2的GND脚接地；所述第一功率MOS管Q1通过第一电阻R1接PWM驱动信号，所述第二功率MOS管Q2通过第二电阻R2接PWM驱动信号，第一功率MOS管Q1及第二功率MOS管Q2的源极均接地。
在本实施例中, 所述第一功率MOS管Q1及第二功率MOS管Q2均为N沟道MOS管。
当驱动信号PWM为高电平时，由于选取的第二功率MOS管Q2比第一功率MOS管Q1功率小，第二功率MOS管Q2的导通速度比Q1快，会先导通，光耦器U1有一个小电流流过，光耦器U1导通；由于电容C1的存在，在上电初期，+5V电压会通过第五电阻R5给电容C1充电，此时又会通过第四电阻R4有一个放电，检测点电压（FB）不会高于预设值，所以第二功率MOS管Q2先导通，不会引起保护电路的误动作。
当第一、二功率MOS管Q1，Q2都导通后，光耦器U1导通程度完全取决于第一功率MOS管Q1的导通压降。若电路出现短路，会导致电流迅速增大，第一功率MOS管Q1的导通压降也迅速增加，从而导致光耦器U1导通程度增加。电容C1的电压通过第四电阻R4放电也增加，当检测点电压（FB）高于集成电路芯片U2设置的检测保护电压时，集成电路芯片U2的二脚C1脚、C2脚输出两路控制信号即A1与A2，可实现对第一功率MOS管Q1的硬件和软件双重保护。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换及变形，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (2)
1.一种功率管的短路保护电路，其特征在于包括光耦器（U1）、集成电路芯片（U2）、第三电阻（R3）、第四电阻（R4）、第五电阻（R5）及电容（C1）；其中，所述第三电阻（R3）的一端与光耦器（U1）的输入端的1脚电连接，另一端与被保护的第一功率MOS管（Q1）的漏极电连接；所述光耦器（U1）的输入端的2脚与被保护的第二功率MOS管（Q2）的漏极电连接，光耦器（U1）的输出端的3脚与第四电阻（R4）的一端电连接，光耦器（U1）的输出端的4脚接地；所述第五电阻（R5）与电容（C1）串联后一端接地，另一端接+5V电压，所述第四电阻（R4）的另一端电连接第五电阻（R5）与电容（C1）的串联点；所述集成电路芯片（U2）的VCC脚接+5V电压，集成电路芯片（U2）的FB脚电连接第五电阻（R5）与电容（C1）的串联点，集成电路芯片的C1、C2脚分别输出两路控制信号A1、A2，集成电路芯片（U2）的GND脚接地；所述第一功率MOS管（Q1）通过第一电阻（R1）接PWM驱动信号，所述第二功率MOS管（Q2）通过第二电阻（R2）接PWM驱动信号，第一功率MOS管（Q1）及第二功率MOS管（Q2）的源极均接地。
2.根据权利要求1所述的功率管的短路保护电路，其特征在于所述第一功率MOS管（Q1）及第二功率MOS管（Q2）均为N沟道MOS管。
Priority Applications (1)
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| CN 201220596356 CN203014356U (zh) | 2012-11-13 | 2012-11-13 | 功率管的短路保护电路 |
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| CN (1) | CN203014356U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112531650A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-03-19 | 华羿微电子股份有限公司 | 一种自带短路保护的功率mosfet |
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2012
- 2012-11-13 CN CN 201220596356 patent/CN203014356U/zh not_active Expired - Fee Related
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