CN206117141U - 一种具备过流保护的防反接防打火电路 - Google Patents
一种具备过流保护的防反接防打火电路 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种具备过流保护的防反接防打火电路，包括电源输入端和电源输出端，包括保险管、四个电阻器、稳压二极管、二个电容器、两个MOS管；保险管串联在电源输入端口的正极；第一电阻器与第二电阻器设置在电源输入端正极与电源输入端负极之间构成偏置电压点；稳压二极管并联在偏置电压点与电源输入端负极之间；第一MOS管和第二MOS管的G极连接在偏置电压点上；第四电阻器与第二电容器串联后并联于第一MOS管的D极和S极；第三电阻器并联到第二MOS管的D极和S极上，第一电容器并联于偏置电压点与电源输入端负极之间。本实用新型能够避免因电流过大而损坏负载设备，能够避免上电瞬间产生电火花，能够在电源反接时防止损坏输入电源及负载设备。
Description
技术领域
本实用新型适用于各类电子技术领域，特别是电动无人机领域，具体涉及一种具备过流保护的防反接防打火电路。
背景技术
随着现代电子技术的进步，各类电子产品也越来越多，电流冲击过大、电源反接、上电瞬间产生的火花而造成电子产品损坏也越来越多，更有甚者会造成重大意外事故，损失不可估量。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种具备过流保护的防反接防打火电路。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
一种具备过流保护的防反接防打火电路，包括电源输入端和电源输出端，包括保险管、第一电阻器、第二电阻器、第三电阻器、第四电阻器、稳压二极管、第一电容器、第二电容器、第一MOS管和第二MOS管；
所述保险管串联在电源输入端口的正极；
所述第一电阻器与所述第二电阻器设置在电源输入端正极与电源输入端负极之间组成分压电路并构成偏置电压点；
所述稳压二极管并联在偏置电压点与电源输入端负极之间；
所述第一MOS管和所述第二MOS管的G极连接在偏置电压点上；
所述第四电阻器与所述第二电容器串联后并联于所述第一MOS管的D极和S极上；
所述第三电阻器并联到所述第二MOS管的D极和S极上，所述第一电容器并联于偏置电压点与电源输入端负极之间。
进一步地，四个所述电阻器均为功率电阻器，所述第一电阻器与所述第二电阻器均为分压电阻器，所述第三电阻器与所述第四电阻器均为限流电阻器。
进一步地，两个所述电容器均可为电解电容、胆电容或陶瓷电容。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型具有过流保护功能，在同等型号的MOS管下，适用的电压范围更广，功率器件MOS管具有稳压管保护结构，能大大减少MOS管的损坏几率，整个电路结构能够避免因电流过大而损坏负载设备，能够避免上电瞬间产生电火花，能够在电源反接时防止损坏输入电源及负载设备。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
如图1所示，本实用新型包括电源输入端和电源输出端，电源输入端引入电源，电源输出端接入负载，电源输入端正极为Vin+，负极为Vin-；电源输出端正极为Vout+，负极为Vout-。
整个电路结构包括保险管F1、第一电阻器R1、第二电阻器R2、第三电阻器R3、第四电阻器R4、稳压二极管D1、第一电容器C1、第二电容器C2、第一MOS管Q1和第二MOS管Q2；保险管F1串联在电源输入端口的正极；第一电阻器R1与第二电阻器R2设置在电源输入端正极与电源输入端负极之间组成分压电路并构成偏置电压Vf点；稳压二极管D1并联在偏置电压Vf点与电源输入端负极之间；第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的G极连接在偏置电压Vf点上；第四电阻器R4与第二电容器C2串联后并联于第一MOS管Q1的D极和S极上；第三电阻器R3并联到第二MOS管Q2的D极和S极上，第一电容器C1并联于偏置电压Vf点与电源输入端负极之间。
四个电阻器均为功率电阻器，第一电阻器R1与第二电阻器R2均为分压电阻器，第三电阻器R3与第四电阻器R4均为限流电阻器，每个电阻器均不局限于某一材质、某一封装或某一阻值。
两个电容器均可为电解电容、胆电容或陶瓷电容，每个电容器均不局限于某一材质、某一封装或某一容值。
保险管F1不局限于某一材质、某一封装或某一规格。
图中左端为电源输入端，用于接电源；右端为电源输出端，用于接负载。在实际使用时，根据不同的情况接法略有变动。当输入为正电压时，两个MOS管均采用NMOS管；当输入为负电压时，两个MOS管均采用PMOS管，且稳压二极管D1极性反接，如第一电容器C1为极性电容时，稳压二极管D1也需要反接。
本实用新型的工作原理如下：
接入外接供电电源，外接电源的正极接入输入端正极即Vin+端，外接电源负极接入输入端负极即Vin-端时。
电源正电压通过保险管F1送出，同时送入R1与负载端正极，通过负载端负极开始回流。
负载回流经过限流限流电阻R3，流向R2、D1、C1负端，形成小电流回路，此时R1与R2组成分压电路产生偏置电压Vf,为防止上电瞬间脉冲电压过大，对MOS管形成尖峰冲击，稳压管D1能够更好的保护MOS管的G极不受损坏。
Vf给MOS管的G极电容C1充电，从而控制两个MOS管的导通时间。当C1逐渐饱和，Q1、Q2也处于缓慢打开的过程,Q2的S极向D极导通后，对R3形成短路，大电流开始流向R4对C2进行充电，再缓慢经过Q1的S极流向D极，从而形成整个回路。
如果电流过大，保险管F1会自动断开，从而保护后端电路中的所有器件，从而达到过流保护的能力。
再来分析我们的电路中是如何防打火的，首先我们得弄清楚为什么上电一瞬间会打火。其实就是电路负载中的电容在上电的瞬间产生的大电流而来，在上电的瞬间有可高达过百安培的瞬间电流，电容容量越大，电池内阻越小，瞬间电流就越大，充电的瞬间在接头处接触电阻产生的打火过程！在动力电线上串联电阻阻值越大，对电容充电的电流就越小，充电时间也越长，要完全防止打火现象，就要在对电容完全充电完成后，达成了电动势平衡的状况下再短接电阻端即可。
结合本电路来看，是如何防打火的，首先负载回流经过限流限流电阻R3，再流向R2、D1、C1负端，形成小电流回路，此时R1与R2组成分压电路产生偏置电压Vf才开始生效,可以通过设定电阻R1、R2以及电容C1值来控制Q2的S极向D极导通的时间，再通过调整电阻R4与电容C2的值来控制大电流通过Q2的S极流向D极的时间，从而防止上电瞬间负载端大电容产生瞬间大流引起的打火现象。
再来看看如何形成防反接的，如图1所示的条件不变，如果外接电源输出端的正极接入本电路输入端的负极，外接电源输出端的负极接入本电路输入端的正极时，偏置电压Vf为负，NMOS管Q1处于截止状态，无法形成回环，从而有效的保护了后端负载上的所有设备，达到防反接的目的。
以上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作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (3)
1.一种具备过流保护的防反接防打火电路，包括电源输入端和电源输出端，其特征在于：包括保险管、第一电阻器、第二电阻器、第三电阻器、第四电阻器、稳压二极管、第一电容器、第二电容器、第一MOS管和第二MOS管；
所述保险管串联在电源输入端口的正极；
所述第一电阻器与所述第二电阻器设置在电源输入端正极与电源输入端负极之间组成分压电路并构成偏置电压点；
所述稳压二极管并联在偏置电压点与电源输入端负极之间；
所述第一MOS管和所述第二MOS管的G极连接在偏置电压点上；
所述第四电阻器与所述第二电容器串联后并联于所述第一MOS管的D极和S极上；
所述第三电阻器并联到所述第二MOS管的D极和S极上，所述第一电容器并联于偏置电压点与电源输入端负极之间。
2.根据权利要求1所述的具备过流保护的防反接防打火电路，其特征在于：四个所述电阻器均为功率电阻器，所述第一电阻器与所述第二电阻器均为分压电阻器，所述第三电阻器与所述第四电阻器均为限流电阻器。
3.根据权利要求1所述的具备过流保护的防反接防打火电路，其特征在于：两个所述电容器均可为电解电容、胆电容或陶瓷电容。
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