CN204222674U - 一种过压保护电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种过压保护电路，包括：连接于电源的供电端、负载的受电端和负载的接地端之间的限流电路；连接于所述电源的供电端、所述电源的接地端和所述负载的接地端之间的防反接电路；以及，连接于所述负载的受电端和所述负载的接地端之间的稳压电路。本实用新型的过压保护电路，与现有的LDO的方案相比，在实现了对负载的过压保护、反接保护等功能的同时，也降低了制造成本和故障率。

Description

一种过压保护电路
技术领域
本实用新型涉及电路的过压保护领域，特别涉及一种汽车用压力传感器的过压保护电路。
背景技术
电路系统由于外界原因引起的瞬间高压脉冲、负压脉冲或者脉冲群会导致电路系统中器件的损坏，包括传感器的损坏。例如，汽车电路系统中，汽车电池电压在汽车点火启动或者车上电机开启、关闭时会产生高压脉冲、负压脉冲或者脉冲群，导致车上对ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)或者其他电路进行电力供给的电源出现高压脉冲或者负压脉冲或者脉冲群。虽然经过电源模块之后，脉冲或者脉冲群的幅值能够大大降低，但是仍然有可能会使车上的电器或者电子元件造成损坏。因此安装在电源模块后的5V供电设备的短时间耐压值需要高于16V，并且具有负压保护电路。
常用于汽车上的压力传感器包括机油压力传感器以及MAP传感器(即进气歧管绝对压力传感器)等，其正常使用电压为5±0.25V，但是因为高压或者负压脉冲的存在，导致压力传感器调理芯片容易损坏。目前常用的机油压力传感器和MAP传感器电路有两种方式，一种是压力传感器外加一颗ASIC(Application Specific IntegratedCircuit，专用集成电路)芯片实现，另一种是压力传感器、ASIC芯片、外加一颗LDO(low dropout regulator，低压降稳压器)芯片的方式。ASIC芯片因为使用的是集成电路的设计和加工工艺，所以比较难以承受高压脉冲的冲击，容易损坏；而外加LDO的方案虽然能够解决高压脉冲损坏的问题，但是却增加了制造成本，同时也相应地增加了故障率。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种压力传感器过压保护电路，以降低制造成本和故障率。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种过压保护电路，包括：
连接于电源的供电端、负载的受电端和负载的接地端之间的限流电路；
连接于所述电源的供电端、所述电源的接地端和所述负载的接地端之间的防反接电路；以及，
连接于所述负载的受电端和所述负载的接地端之间的稳压电路。
进一步，所述限流电路包括三极管、P型金属氧化物半导体PMOS、第一电阻和第二电阻；其中，
所述三极管的发射极和第一电阻的一端均连接于所述电源的供电端；
所述三极管的基极和PMOS的源极均连接于所述第一电阻的另一端；
所述三极管的集电极和PMOS的栅极均连接于所述第二电阻的一端；
所述PMOS的漏极连接于所述负载的受电端；
所述第二电阻的另一端连接于所述负载的接地端。
进一步，所述三极管为PNP型三极管。
进一步，所述防反接电路由一N型金属氧化物半导体NMOS构成，所述NMOS的栅极连接于所述电源的供电端，所述NMOS的源极连接于所述电源的接地端，所述NMOS的漏极连接于所述负载的接地端。
进一步，所述稳压电路由一稳压二极管构成，所述稳压二极管的负极连接于所述负载的受电端，所述稳压二极管的正极连接于所述负载的接地端。
进一步，所述负载为压力传感器。
进一步，所述压力传感器包括压力传感器芯片和与其电连接的专用集成电路ASIC芯片。
进一步，所述负载的受电端为所述ASIC芯片的受电端，所述负载的接地端为所述ASIC芯片的接地端。
从上述方案可以看出，本实用新型的过压保护电路，相比于已有的LDO方案来说，因为仅采用了三极管、MOS管和稳压二极管，不仅实现了对负载的过压保护、反接保护等功能，也降低了制造成本和故障率。
附图说明
图1为本实用新型的过压保护电路结构示意图；
图2为本实用新型的过压保护电路实施例电路结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型的过压保护电路包括：限流电路11、防反接电路12和稳压电路13。其中，所述限流电路11连接于电源的供电端Vout、负载2的受电端Vin和负载2的接地端LGND之间，用以限制流入负载2的电流，以防止电源端产生的高压或者脉冲对负载2的冲击；防反接电路12连接于所述电源的供电端Vout、所述电源的接地端GND和所述负载2的接地端LGND之间，用于防止供电端Vout和电源的接地端GND的反接或者负压脉冲；稳压电路13连接于所述负载2的受电端Vin和所述负载2的接地端LGND之间，用于稳定所述负载2的受电端Vin和接地端LGND之间的电压差。
本实用新型的过压保护电路主要应用于压力传感器，其中所述负载2为压力传感器，所述压力传感器包括压力传感器芯片和与其电连接的ASIC芯片，负载2的受电端Vin即压力传感器的受电端为所述ASIC芯片的受电端Vin，所述负载2的接地端LGND即压力传感器的接地端为所述ASIC芯片的接地端。
如图2所示，为本实用新型的过压保护电路实施例电路结构图。
结合图2和图1所示结构，其中，图1中负载2为压力传感器，包括图2中的压力传感器芯片和与其电连接的ASIC芯片。
如图2所示，图1中限流电路11包括三极管T、PMOS(P-Mental-Oxide-Semiconductor，P型金属氧化物半导体)PM、第一电阻R1和第二电阻R2。其中，所述三极管T为PNP型三极管，所述三极管T的发射极和第一电阻R1的一端均连接于所述电源的供电端Vout；所述三极管T的基极和PMOSPM的源极均连接于所述第一电阻R1的另一端；所述三极管T的集电极和PMOSPM的栅极均连接于所述第二电阻R2的一端；所述PMOS PM的漏极连接于所述负载2的受电端Vin(即ASIC芯片的受电端Vin)；所述第二电阻R2的另一端连接于所述负载2的接地端LGND(即ASIC芯片的接地端LGND)。
如图2所示，图1中防反接电路12由一NMOS(N-Mental-Oxide-Semiconductor，N型金属氧化物半导体)NM构成，所述NMOS NM的栅极连接于所述电源的供电端Vout，所述NMOS NM的源极连接于所述电源的接地端GND，所述NMOS NM的漏极连接于所述负载2的接地端LGND(即ASIC芯片的接地端LGND)。
如图2所示，图1中稳压电路13由一稳压二极管ZD构成，所述稳压二极管ZD的负极连接于所述负载2的受电端Vin(即ASIC芯片的受电端Vin)，所述稳压二极管ZD的正极连接于所述负载2的接地端LGND(即ASIC芯片的接地端LGND)。
对于限流电路11来说，其通过第一电阻R1控制三极管T的导通与关闭，进一步地，三极管T又控制PMOS PM的开启和关闭，进而实现对负载2，即对ASIC芯片的受电端Vin的供电。在电源正常供电时，电源供电端Vout通过第一电阻R1向三极管T的基极供电，但因为电阻R1的电流很小，未达到三极管T的导通电压，PMOS PM的栅极通过第二电阻R2接地，PMOS PM导通，进而实现了从电源供电端Vout经过第一电阻R1和PMOS PM到ASIC芯片的受电端Vin的通路。
在压力传感器处于正常工作状态时，耗电在5mA以下，在第一电阻R1为20Ω时，第一电阻R1的压降为0.1V，没有达到三极管T的导通电压，此时三极管T截止，当出现高压脉冲使得电压高于稳压二极管ZD的阈值电压时，流过稳压二极管ZD的电流增大，当电流超过35mA时，第一电阻R1上的压降大于0.7V，三极管T导通，使得PMOS PM截止，流过第一电阻R1的电流降低，在电流低于35mA后，三极管T截止，PMOS PM导通，电流增大，流过稳压二极管ZD的电流再次增大，当电流再次超过35mA时，第一电阻R1上的压降再次大于0.7V，三极管T再次导通，使得PMOS PM再次截止，流过第一电阻R1的电流再次降低，在电流再次低于35mA后，三极管T再次截止，如此反复，最终达到一个平衡状态，电流会稳定在35mA附近，三极管T和PMOS PM都处于导通状态，这样由于第一电阻R1的存在，PMOS PM会一直处于导通状态，但是流过第一电阻R1的电流会达到一个稳定值，ASIC芯片的受电端Vin也会稳定在稳压二极管ZD的稳压值，而不会烧毁。
对于防反接电路12来说，在正确连接(即如图2中的连接)的情况下，NMOSNM的栅极电压(电源供电端Vout电压)高于源极电压(电源接地端GND电压)，因此NMOS NM导通，形成ASIC芯片的接地端LGND经过NMOS NM到电源接地端GND的通路，进而实现ASIC芯片的接地端LGND接地；在错误连接(即如图2中的电源供电端Vout和电源接地端GND位置调换后的反连接)的情况下，因为NMOS NM的栅极电压连接到电源接地端GND，而NMOS NM的源极连接到电源供电端Vout，进而导致NMOS NM的栅极电压(电源接地端GND电压)低于源极电压(电源供电端Vout电压)，因此NMOS NM关闭，ASIC芯片的接地端LGND不能接地，进而在压力传感器中不会形成电流回路，压力传感器不工作，从而实现了防止反接或负压脉冲的效果，反接之后因为压力传感器中没有电流回路因而不会导致压力传感器芯片的损坏。
稳压电路13的稳压二极管ZD的正负极分别连接于ASIC芯片的接地端LGND和受电端Vin，当电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压波动时，使得ASIC芯片的接地端LGND和受电端Vin之间的电压基本保持不变，进而保证压力传感器电路在外界电压波动的情况下仍然能够正常工作。
作为一个具体实施例，本实用新型中的过压保护电路实施例电路中第一电阻R1为20Ω，第二电阻R2为10KΩ，三极管T型号为MMBT3906，PMOS PM型号为BSS83PH6327，NMOS NM型号为2N7002K，稳压二极管ZD型号为MMSZ4692。
本实用新型的过压保护电路，相比于已有的LDO方案来说，因为仅采用了三极管、MOS管和稳压二极管，不仅实现了对负载的过压保护、反接保护等功能，也降低了制造成本和故障率。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种过压保护电路，其特征在于，包括：
连接于电源的供电端、负载的受电端和负载的接地端之间的限流电路；
连接于所述电源的供电端、所述电源的接地端和所述负载的接地端之间的防反接电路；以及，
连接于所述负载的受电端和所述负载的接地端之间的稳压电路。
2.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于：
所述限流电路包括三极管、P型金属氧化物半导体PMOS、第一电阻和第二电阻；其中，
所述三极管的发射极和第一电阻的一端均连接于所述电源的供电端；
所述三极管的基极和PMOS的源极均连接于所述第一电阻的另一端；
所述三极管的集电极和PMOS的栅极均连接于所述第二电阻的一端；
所述PMOS的漏极连接于所述负载的受电端；
所述第二电阻的另一端连接于所述负载的接地端。
3.根据权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于：所述三极管为PNP型三极管。
4.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述防反接电路由一N型金属氧化物半导体NMOS构成，所述NMOS的栅极连接于所述电源的供电端，所述NMOS的源极连接于所述电源的接地端，所述NMOS的漏极连接于所述负载的接地端。
5.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述稳压电路由一稳压二极管构成，所述稳压二极管的负极连接于所述负载的受电端，所述稳压二极管的正极连接于所述负载的接地端。
6.根据权利要求1至5任一项所述的过压保护电路，其特征在于，所述负载为压力传感器。
7.根据权利要求6所述的过压保护电路，其特征在于，所述压力传感器包括压力传感器芯片和与其电连接的专用集成电路ASIC芯片。
8.根据权利要求7所述的过压保护电路，其特征在于：所述负载的受电端为所述ASIC芯片的受电端，所述负载的接地端为所述ASIC芯片的接地端。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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