CN204390095U - 一种新型欠压保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电源保护电路，尤其是一种新型欠压保护电路。它由三极管Q1～Q4、MOS管M1～M9、反相器U和电阻R1～R3组成；其中，R1、R2、Q1和Q2构成电源电压的采样电路，Q3、Q4和R3构成微电流源电路，M2和M3构成电流镜电路，MOS管M1和电阻R1构成迟滞回路，MOS管M4～M9和反相器U组成的输出级电路，通过调节电阻R1、R2、R3和三极管Q1、Q2、Q3的发射极面积之比可以得到所需要的翻转门限，改变电阻R1可以调整欠压保护的迟滞量。本实用新型在不使用额外的带隙基准电压和比较器的情况下，能够达到欠压保护电路的各项指标，其具有电路结构简单、低成本、低温漂以及门限电压精准等优点，对提高电路系统的可靠性有良好的作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电源保护电路，尤其是一种新型欠压保护电路。
背景技术
有关统计数据表明，模块电源在预期有效时间内失效的主要原因是外部故障条件所导致的损坏，正常使用发生失效的几率很低。因此，延长模块电源寿命、提高系统可靠性的重要环节是选择保护功能完善的产品。一个电路系统在正常工作时的电源电压稳定尤为重要。虽然芯片工作在低电压状态时不会烧毁，但低电压工作有可能会对芯片内部逻辑电路产生影响，并且长时间低电压工作不可避免地对芯片产生不良影响，系统稳定性也会变得很差，因此需要欠压保护电路避免芯片工作在这种情况下。
传统的欠压保护电路采用电阻分压与基准电压进行比较来判断系统是否工作正常，电路中的比较器采用成熟的比较器模块和系统中已有的基准电压实现，但就要求在欠压保护电路工作时，带隙基准电路已经可以正常工作，即要求带隙基准电路在较低电压情况下就开始正常工作，这样就增加了电路的设 计难度。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种新型欠压保护电路，这种电路在不使用额外的带隙基准电压和比较器的情况下，能够达到欠压保护电路的各项指标，其具有电路结构简单、低温漂以及门限电压精准等优点。
为了是实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种新型欠压保护电路，它包括电源电压的采样电路、迟滞回电路、电流镜电路、微电流源电路以及输出级电路；
所述采样电路包括第一电阻、第二电阻、第一三极管以及第二三极管；所述电源电压的输入端依次通过所述第一电阻、第二电阻、第一三极管以及第二三极管接地；
所述迟滞回电路包括第一电阻与第一MOS管，所述第一电阻连接在第一MOS管的源极与漏极之间；
所述电流镜电路包括第二MOS管与第三MOS管；所述第二MOS管与第三MOS管的源极连接于所述电源电压的输入端，所述第二MOS管的栅极与第三MOS管的栅极相连；
所述微电流源电路包括第三电阻、第三三极管；第四三极管，所述第三电阻连接在所述第三三极管与第四三极管的发射极之间，所述第三三极管的集电极连接于所述第二MOS管的漏极，所述第四三极管的集电极连接于所述第三MOS管的漏极；
所述输出级电路包括第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管以及反相器；
所述第四MOS管M4的源极分别连接于所述第一MOS管M1的源极与第九MOS管M9的源极，所述第五MOS管M5的源极分别连接于所述第四MOS管M4的漏极与第九MOS管M9的漏极，所述第六MOS管M6的漏极分别连接于所述第五MOS管M5的漏极与所述反相器U的输入端，所述第七MOS管M7的漏极分别连接于所述第六MOS管M6的源极与所述第八MOS管M8的漏极，所述第七MOS管M7的源极分别连接于所述第八MOS管M8的源极与所述第二三极管Q2的发射极；
所述反相器U的输出端分别连接于所述第八MOS管M8、第九MOS管M9以及第一MOS管M1的栅极。
由于采用了上述方案，本实用新型在不使用额外的带隙基准电压和比较器的情况下，通过调节电阻R1、R2、R3和三极管Q1、Q2、Q3的发射极面积之比可以得到所需要的翻转门限，改变电阻R1可以调整欠压保护的迟滞量，能够达到欠压保护电路的各项指标，其具有电路结构简单、低温漂以及门限电压精准等优点。
附图说明
图1是本实用新型实施例的电路结构图
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1所示，本实施例的一种新型欠压保护电路，它包括电源电压的采样电路1、迟滞回电路2、电流镜电路3、微电流源电路4以及输出级电路5。
采样电路1包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一三极管Q1以及第二三极管Q2；电源电压的输入端VDD依次通过第一电阻R1、第二电阻R2、第一三极管Q2以及第二三极管Q3接地。
迟滞回电路2包括第一电阻R1与第一MOS管M1，第一电阻R1连接在第一MOS管M1的源极与漏极之间。
电流镜电路3包括第二MOS管M2与第三MOS管M3；第二MOS管M2与第三MOS管M3的源极连接于电源电压输入端VDD，第二MOS管M2的栅极与第三MOS管M3的栅极相连。
微电流源电路4包括第三电阻R3、第三三极管Q3；第四三极管Q4，第三电阻R3连接在第三三极管Q3与第四三极管Q4的发射极之间，第三三极管Q3的集电极连接于第二MOS管M2的漏极，第四三极管Q4的集电极连接于第三MOS管M3的漏极。
输出级电路包括第四MOS管M4、第五MOS管M5、第六MOS管M6、第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M9以及反相器U。
第四MOS管M4的源极分别连接于第一MOS管M4的源极与第 九MOS管M9的源极，第五MOS管M5的源极分别连接于第四MOS管M4的漏极与第九MOS管M9的漏极，第六MOS管M6的漏极分别连接于第五MOS管M5的漏极与反相器U的输入端，第七MOS管M7的漏极分别连接于第六MOS管M6的源极与第八MOS管M8的漏极，第七MOS管M7的源极分别连接于第八MOS管M8的源极与第二三极管Q2的发射极。
反相器U的输出端分别连接于所述第八MOS管M8、第九MOS管M9以及第一MOS管M1的栅极。
其中，R1、R2、Q1和Q2构成电源电压VDD的采样电路，MOS管M1和电阻R1构成迟滞回路，Q3、Q4和R3构成微电流源，MOS管M4～M9和反相器U组成的输出级具有一定的整形作用，同时提供滞回信号；通过调节电阻R1、R2、R3和三极管Q1、Q2、Q3的发射极面积之比可以得到所需要的翻转门限，改变电阻R1可以调整欠压保护的迟滞量，从而减小温度对翻转阈值电压和迟滞量的影响。
本实施例的工作原理：VDD逐渐增加的过程中，最初由于VDD不能达到Q1和Q2的导通门限，电路不工作；当VDD上升到使Q1、Q2均导通后，其所在支路开始形成电流通路，并将电流镜像到Q3，同时微电流源开始工作，此时设定Q3集电极电流大于Q4集电极电流，即I1＞I2，M3漏极被拉为高电平，经过输出级得到VOUT为高电平，M1关断，将R1断路；当VDD继续增大时，I0、I2增大，当I1＝I2时，M2漏极被拉低，VOUT翻转为低电平，M1导通，将R1 短路，整个系统开始正常工作。VDD减小时与上述原理相同，只是翻转门限不同，VOUT信号提供给后续电路开启或关断关键模块，从而可以起到保护电路的作用。因此，本实施例在不使用额外的带隙基准电压和比较器的情况下，能够达到欠压保护电路的各项指标，大大减小了电路的复杂性，其具有电路结构简单、低温漂以及门限电压精准等优点，对延长电源寿命、提高电路系统可靠性有良好的作用。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (1)
1.一种新型欠压保护电路，其特征在于：它包括电源电压的采样电路、迟滞回电路、电流镜电路、微电流源电路以及输出级电路；
所述采样电路包括第一电阻、第二电阻、第一三极管以及第二三极管；所述电源电压的输入端依次通过所述第一电阻、第二电阻、第一三极管以及第二三极管接地；
所述迟滞回电路包括第一电阻与第一MOS管，所述第一电阻连接在第一MOS管的源极与漏极之间；
所述电流镜电路包括第二MOS管与第三MOS管；所述第二MOS管与第三MOS管的源极连接于所述电源电压的输入端，所述第二MOS管的栅极与第三MOS管的栅极相连；
所述微电流源电路包括第三电阻、第三三极管；第四三极管，所述第三电阻连接在所述第三三极管与第四三极管的发射极之间，所述第三三极管的集电极连接于所述第二MOS管的漏极，所述第四三极管的集电极连接于所述第三MOS管的漏极；
所述输出级电路包括第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管以及反相器；
所述第四MOS管的源极分别连接于所述第一MOS管的源极与第九MOS管的源极，所述第五MOS管的源极分别连接于所述第四MOS管的漏极与第九MOS管的漏极，所述第六MOS管的漏极分别连接于所述第五MOS管的漏极与所述反相器的输入端，所述第七MOS管的漏极分别连接于所述第六MOS管的源极与所述第八MOS管的漏极，所述第七MOS管的源极分别连接于所述第八MOS管的源极与所述第二三极管的发射极；
所述反相器的输出端分别连接于所述第八MOS管、第九MOS管以及第一MOS管的栅极。
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| CN109194099A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-01-11 | 广州市力驰微电子科技有限公司 | 一种高压启动电路的电源监测管理电路 |
| CN110412338A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-11-05 | 电子科技大学 | 一种高压检测电路 |
| CN110715746A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-01-21 | 西安拓尔微电子有限责任公司 | 一种防止负载开关被热烧毁的保护电路 |
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