CN204068238U

CN204068238U - 一种基于开路带感性负载的输出口保护电路

Info

Publication number: CN204068238U
Application number: CN201420507700.5U
Authority: CN
Inventors: 周莹; 廖绪明
Original assignee: LEETRO AUTOMATION CO Ltd
Current assignee: LEETRO AUTOMATION CO Ltd
Priority date: 2014-09-04
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2014-12-31
Anticipated expiration: 2024-09-04

Abstract

本实用新型公开了一种基于开路带感性负载的输出口保护电路，包括金氧半场效应管、保险管、瞬变电压抑制二极管、感性负载、电源、偏置电阻，保险管的一端接金氧半场效应管的漏极，且保险管的另一端接瞬变电压抑制二极管的负极；瞬变电压抑制二极管的正极同金氧半场效应管的源极相接并接地，偏置电阻包括金氧半场效应管的栅极电阻Rg和金氧半场效应管的栅源电阻Rgs，栅极电阻Rg和栅源电阻Rgs相接，且Rg和Rgs相接的节点接金氧半场效应管的栅极，栅源电阻Rgs的一端接地，栅极电阻Rg的一端连接控制信号端，利用瞬变电压抑制二极管保护特性，将感性负载在关断时产生的尖峰电压钳位到一个比较低的电压值，达到保护开关器件的目的。

Description

一种基于开路带感性负载的输出口保护电路

技术领域

本实用新型涉及负载保护领域，具体的说是一种基于开路带感性负载的输出口保护电路。

背景技术

由于感性负载在接通电源或者断开电源的一瞬间，会产生反电动势电压，这种电压的峰值远远大于负载交流供电器所能承受的电压值，特别的是该峰值远打印MOSFET所能承受的最大电压值，已将MOSFET损坏，现有的感性负载输出口保护电路如图2所示，电源连接感性负载信号控制端的一脚（4脚)，感性负载供电端的一脚（5脚）通过保险管连接金氧半场效应管MOSFET的漏极，金氧半场效应管MOSFET的源极接地，电阻Rgs连接在金氧半场效应管MOSFET的栅极和源极之间，信号控制端Control将控制信号通过电阻Rg接入金氧半场效应管MOSFET的栅极，在负载供电与信号控制端加一个反向的快恢复二极管（二极管的负极接于感性负载的4脚，二极管的正极接于感性负载的5脚），通过快恢复二极管，将感性负载在关断瞬间产生的尖峰电压导入电源端，然而对于开路输出电路，该二极管需要客户自己添加，或者在板上加一个负载供电接口，这样对客户接线带来不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于开路带感性负载的输出口保护电路，利用TVS管保护特性，将感性负载在关断时产生的尖峰电压钳位到一个比较低的电压值，达到保护开关器件的目的。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种基于开路带感性负载的输出口保护电路，包括金氧半场效应管、保险管、瞬变电压抑制二极管、感性负载、电源、偏置电阻，所述保险管的一端接金氧半场效应管的漏极，且保险管的另一端接瞬变电压抑制二极管的负极；所述瞬变电压抑制二极管的正极同金氧半场效应管的源极相接并接地。

进一步的，为更好的实现本实用新型，所述偏置电阻包括金氧半场效应管的栅极电阻Rg和金氧半场效应管的栅源电阻Rgs，所述栅极电阻Rg和栅源电阻Rgs相接，且栅极电阻Rg和栅源电阻Rgs相接的节点接金氧半场效应管的栅极，所述栅源电阻Rgs的一端接地，所述栅极电阻Rg的一端连接控制信号端。

进一步的，为更好的实现本实用新型，所述感性负载的信号控制端接瞬变电压抑制二极管的负极，感性负载的供电端接电源。

进一步的，为更好的实现本实用新型，所述电源为+24Vcc。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型利用瞬变电压抑制二极管保护特性，将感性负载在关断时产生的尖峰电压钳位到一个比较低的电压值，达到保护开关器件的目的。

（2）本实用新型所述瞬变电压抑制二极管TVS的选型比快恢复二极管更多，价格更低廉，响应时间更快。

（3）本实用新型相比传统保护电路，对客户接线要求更低，更方便。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

图2为现有技术的感性负载输出口保护电路图。

具体实施方式

本申请人自认为技术领域内技术员结合现有公知技术，并根据本申请文件所公开的内容即可实现本实用新型。

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

一种基于开路带感性负载的输出口保护电路，如图1所示，包括金氧半场效应管（MOSFET）、保险管（FUES）、瞬变电压抑制二极管（TVS）、感性负载、电源、偏置电阻，所述保险管的一端接金氧半场效应管的漏极，且保险管的另一端接瞬变电压抑制二极管的负极；所述瞬变电压抑制二极管的正极同金氧半场效应管的源极相接并接地（GND），控制信号由高到低瞬间，MOSFET停止工作，负载由工作状态转为非工作状态，但由于负载为感性，在关断瞬间会产生反向尖峰电压，该电压值可以达上百伏，甚至几百伏；此时TVS管工作，将该尖峰电压钳位至一个较低电压，从而保护了MOS管不被损坏,达到保护开关器件的目的；所述瞬变电压抑制二极管TVS的选型比快恢复二极管更多，价格更低廉，响应时间更快；相比传统保护电路，对客户接线要求更低，更方便。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，包括金氧半场效应管（MOSFET）、保险管（FUES）、瞬变电压抑制二极管（TVS）、感性负载、电源、偏置电阻，所述保险管的一端接金氧半场效应管的漏极，且保险管的另一端接瞬变电压抑制二极管的负极；所述瞬变电压抑制二极管的正极同金氧半场效应管的源极相接并接地（GND），所述偏置电阻包括金氧半场效应管的栅极电阻Rg和金氧半场效应管的栅源电阻Rgs，所述栅极电阻Rg和栅源电阻Rgs相接，且栅极电阻Rg和栅源电阻Rgs相接的节点接金氧半场效应管的栅极，所述栅源电阻Rgs的一端接地，所述栅极电阻Rg的一端连接控制信号端（Control）。

栅极电阻Rg，主要起限流，防震荡，降低EMI等作用；

栅源电阻Rgs，主要作用是给电路提供一个稳定的初始状态，减小外界干扰，并且在MOSFET关断时候为电荷提供一个泄放途径。

控制信号端（Control）的控制信号为高时（驱动电压根据MOSFET选择），MOSFET导通，等效为一个电阻Rds，电流流过感性负载，保险管，等效电阻Rds到地，形成通路，负载工作；控制信号为低时，MOSFET等效为断路，负载不工作；控制信号由高到低瞬间，MOSFET停止工作，负载由工作状态转为非工作状态，但由于负载为感性，在关断瞬间会产生反向尖峰电压，该电压值可以达上百伏，甚至几百伏；此时TVS管工作，将该尖峰电压钳位至一个较低电压，从而保护了MOS管不被损坏,达到保护开关器件的目的

实施例3：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，包括金氧半场效应管、保险管、瞬变电压抑制二极管、感性负载、电源、偏置电阻，所述保险管的一端接金氧半场效应管的漏极，且保险管的另一端接瞬变电压抑制二极管的负极；所述瞬变电压抑制二极管的正极同金氧半场效应管的源极相接并接地（GND），所述偏置电阻包括金氧半场效应管的栅极电阻Rg和金氧半场效应管的栅源电阻Rgs，所述栅极电阻Rg和栅源电阻Rgs相接，且栅极电阻Rg和栅源电阻Rgs相接的节点接金氧半场效应管的栅极，所述栅源电阻Rgs的一端接地，所述栅极电阻Rg的一端连接控制信号端（Control），所述感性负载信号控制端的一脚（5脚）接瞬变电压抑制二极管的负极，感性负载供电端的一脚（4脚）接电源。

实施例4;

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，包括金氧半场效应管、保险管、瞬变电压抑制二极管、感性负载、电源、偏置电阻，所述保险管的一端接金氧半场效应管的漏极，且保险管的另一端接瞬变电压抑制二极管的负极；所述瞬变电压抑制二极管的正极同金氧半场效应管的源极相接并接地（GND），所述偏置电阻包括金氧半场效应管的栅极电阻Rg和金氧半场效应管的栅源电阻Rgs，所述栅极电阻Rg和栅源电阻Rgs相接，且栅极电阻Rg和栅源电阻Rgs相接的节点接金氧半场效应管的栅极，所述栅源电阻Rgs的一端接地，所述栅极电阻Rg的一端连接控制信号端（Control），所述感性负载信号控制端的一脚（5脚）接瞬变电压抑制二极管的负极，感性负载供电端的一脚（4脚）接电源，所述电源为+24Vcc。在实际应用中，电源不仅仅限于选用+24Vcc，电源的选择同下述器件有关：1、负载，要保证负载能正常工作；2、TVS管，电源最大不得高于TVS管最大工作电压；3.MOSFET，该电源电压应不高于MOSFET最大漏源电压V_DSS。

本实用新型利用瞬变电压抑制二极管保护特性，将感性负载在关断时产生的尖峰电压钳位到一个比较低的电压值，达到保护开关器件的目的。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种基于开路带感性负载的输出口保护电路，其特征在于：包括金氧半场效应管、保险管、瞬变电压抑制二极管、感性负载、电源、偏置电阻，所述保险管的一端接金氧半场效应管的漏极，且保险管的另一端接瞬变电压抑制二极管的负极；所述瞬变电压抑制二极管的正极同金氧半场效应管的源极相接并接地。

2.根据权利要求1所述的一种基于开路带感性负载的输出口保护电路，其特征在于：所述偏置电阻包括金氧半场效应管的栅极电阻Rg和金氧半场效应管的栅源电阻Rgs，所述栅极电阻Rg和栅源电阻Rgs相接，且栅极电阻Rg和栅源电阻Rgs相接的节点接金氧半场效应管的栅极，所述栅源电阻Rgs的一端接地，所述栅极电阻Rg的一端连接控制信号端。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于开路带感性负载的输出口保护电路，其特征在于：所述感性负载的信号控制端接瞬变电压抑制二极管的负极，感性负载的供电端接电源。

4.根据权利要求3所述的一种基于开路带感性负载的输出口保护电路，其特征在于：所述电源为+24Vcc。

5.根据权利要求1或2所述的一种基于开路带感性负载的输出口保护电路，其特征在于：所述电源为+24Vcc。