CN203352441U - 高边输出驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高边输出驱动电路，包括NPN三极管、PNP三极管以及第一电阻，所述NPN三极管的集电极与所述PNP三极管的基极连接，构成达林顿复合三极管，所述NPN三极管的基极为驱动电路的驱动端，所述NPN三极管的发射级与所述第一电阻串联后接地，所述PNP三极管的发射级与电源连接，所述所述PNP三极管的集电极为驱动电路的输出端。本实用新型采用分立器件组成，无集成芯片，成本低，能够确保外部电路对地短路或过载的情况下，电路输出自动关断，输出电流的大小可以在一定程度上通过电阻配置，具有一定的灵活性。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车电子领域，尤其涉及一种高边输出驱动电路。
背景技术
目前在汽车电子产品上，对于电流输出电路的设计主要采用高低边驱动集成芯片来实现，但对于低电流输出要求的产品上，例如10～100mA的电流输出要求，采用这种集成芯片会带来较高的成本压力。
实用新型内容
基于此，针对上述技术问题，提供一种具有负载保护功能的高边输出驱动电路。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种高边输出驱动电路，其特征在于，包括NPN三极管、PNP三极管以及第一电阻，所述NPN三极管的集电极与所述PNP三极管的基极连接，构成达林顿复合三极管，所述NPN三极管的基极为驱动电路的驱动端，所述NPN三极管的发射级与所述第一电阻串联后接地，所述PNP三极管的发射级与电源连接，所述PNP三极管的集电极为驱动电路的输出端。
本方案还包括复合二极管以及第二电阻，所述复合二极管的负极与所述NPN三极管的基极连接，所述复合二极管的正极与所述PNP三极管的集电极连接，所述第二电阻经所述复合二极管与所述NPN三极管的基极连接。
本方案还包括第三电阻，所述第三电阻与NPN三极管的基极连接后接地。
本方案还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述NPN三极管的集电极以及PNP三极管的基极连接，另一端与所述PNP三极管的发射级连接。
本方案还包括ESD保护电容，所述ESD保护电容与所述PNP三极管的集电极连接后接地。
所述达林顿复合三极管为BC847B三极管，所述复合二极管为BAW56复合二极管。
所述电源为12V电源，所述第一电阻的阻值为3.3千欧，所述第二电阻的阻值为2.2千欧，所述第三电阻以及第四电阻的阻值均为47千欧，所述ESD保护电容的100nF。
本实用新型具有如下优点：
1、由于采用分立器件组成，无集成芯片，成本低，使需要多路电流输出电路功能的产品具有很高的成本竞争力；
2、具有自我保护功能，能够确保外部电路对地短路或过载的情况下，电路输出自动关断；
3、输出电流的大小可以在一定程度上通过电阻配置，具有一定的灵活性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式本实用新型进行详细说明：
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种高边输出驱动电路，包括NPN三极管Q1、PNP三极管Q2、复合二极管CR、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4以及ESD保护电容C1。
NPN三极管Q1作为驱动电路的第一级驱动管，其集电极与PNP三极管Q2的基极连接，形成对PNP三极管Q2的驱动连接，两者构成达林顿复合三极管，由此可通过NPN三极管Q1的基极以很小的电流驱动PNP三极管Q2输出。
考虑到低电流驱动输出的需求，该达林顿复合三极管选择能驱动的最大电流为100mA，型号为BC847B。
NPN三极管Q1的基极为驱动电路的驱动端，NPN三极管Q1的发射级与第一电阻R1串联后接地。
PNP三极管Q2作为第二级驱动管，其发射级与电源Vcc连接，集电极为驱动电路的输出端。
第一电阻R1用于配置NPN三极管Q1的发射极电流，通过其电流的设置，使Q1，Q2三极管确保在饱和导通状态，就可以完成最终低电流输出的要求，以分立器件的方式，实现了驱动电路的低成本设计。
同时，第一电阻R1的值会影响负载有效值的范围，即过载保护的范围值。
本实施例通过复合二极管CR以及第一电阻R1以及第二电阻R2来实现对负载的短路和过载保护。
具体地，复合二极管CR的负极与NPN三极管Q1的基极连接，正极与PNP三极管Q2的集电极连接，复合二极管CR的负极可由MCU驱动，并同时受输出端电压的钳位，复合二极管CR作为对NPN三极管Q1基极的钳位保护，在输出端负载短路的情况下，控制驱动关断输出，复合二极管CR可以选择复合管BAW56，使正向压降和正向电流具有相同特性。
第二电阻R2经复合二极管CR与NPN三极管Q1的基极连接，第二电阻R2用于配置NPN三极管Q1基极电流的电阻，同时该电阻的值会影响负载有效值的范围，即过载保护的范围值。
当负载对地短路时，可以理解为，由于复合二极管CR的钳位作用，使得NPN三极管Q1的基极电压也降至0，使其无法导通状态，使达林顿复合三极管关断，即整个电路输出关断，实现了自动的短路保护。
同时，可通过设置第一电阻R1以及第二电阻R2的阻值，配置本实用新型驱动电路的最大驱动能力，即最大输出电流的限值，当负载电流过大时，由于控制电路无法驱动，使该输出电路自动关断，从而达到过载保护的功能。
在正常工作模式下，通过计算配置R1和R3的阻值，可以使输出电流在一定范围内稳定的输出。
第三电阻R3与NPN三极管Q1的基极连接后接地,第三电阻R3为分压电阻，保证NPN三极管Q1基极的电压，确保其在正常工作模式下能饱和导通。
第四电阻R4的一端与NPN三极管Q1的集电极以及PNP三极管Q2的基极连接，另一端与PNP三极管Q2的发射级连接，第四电阻R4为NPN三极管Q1集电极的限流电阻，同时确保PNP三极管Q2的饱和导通。
ESD保护电容C1与PNP三极管Q2的集电极连接后接地,其用于在本实用新型驱动电路输出端口的ESD保护。
其中，电源Vcc为12V，第一电阻R1为3.3千欧，第二电阻R2为2.2千欧，第三电阻R3以及第四电阻R4均为47千欧，ESD保护电容C1为100nF，此时，驱动电路可输出电流为30mA。
但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
Claims (7)
1.一种高边输出驱动电路，其特征在于，包括NPN三极管、PNP三极管以及第一电阻，所述NPN三极管的集电极与所述PNP三极管的基极连接，构成达林顿复合三极管，所述NPN三极管的基极为驱动电路的驱动端，所述NPN三极管的发射级与所述第一电阻串联后接地，所述PNP三极管的发射级与电源连接，所述所述PNP三极管的集电极为驱动电路的输出端。
2.根据权利要求1所述的一种高边输出驱动电路，其特征在于，还包括复合二极管以及第二电阻，所述复合二极管的负极与所述NPN三极管的基极连接，所述复合二极管的正极与所述PNP三极管的集电极连接，所述第二电阻经所述复合二极管与所述NPN三极管的基极连接。
3.根据权利要求2所述的一种高边输出驱动电路，其特征在于，还包括第三电阻，所述第三电阻与NPN三极管的基极连接后接地。
4.根据权利要求3所述的一种高边输出驱动电路，其特征在于，还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述NPN三极管的集电极以及PNP三极管的基极连接，另一端与所述PNP三极管的发射级连接。
5.根据权利要求4所述的一种高边输出驱动电路，其特征在于，还包括ESD保护电容，所述ESD保护电容与所述PNP三极管的集电极连接后接地。
6.根据权利要求1或5所述的一种高边输出驱动电路，其特征在于，所述达林顿复合三极管为BC847B三极管，所述复合二极管为BAW56复合二极管。
7.根据权利要求6所述的一种高边输出驱动电路，其特征在于，所述电源为12V电源，所述第一电阻的阻值为3.3千欧，所述第二电阻的阻值为2.2千欧，所述第三电阻以及第四电阻的阻值均为47千欧，所述ESD保护电容的100nF。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103743934A (zh) * | 2013-12-23 | 2014-04-23 | 延锋伟世通电子科技（上海）有限公司 | 高精度高边电流检测电路 |
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2013
- 2013-07-15 CN CN 201320420289 patent/CN203352441U/zh not_active Expired - Fee Related
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| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: SHANGHAI WEISHITONG AUTOMOTIVE ELECTRONIC SYSTEMS Free format text: FORMER NAME: SHANGHAI JOHNSON CONTROLS AUTOMOTIVE ELECTRONIC CO., LTD. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
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Granted publication date: 20131218 Termination date: 20180715 |