CN210111979U - 一种采集器保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采集器保护电路，与采集器芯片电连接，包括，电源电压控制开关电路和反接切断电路；电源电压控制开关电路包括，三极管KT1的基极通过电阻R5连接至采集器芯片的电源接入端，三极管KT1的基极同时通过电阻R1接地；三极管KT1的集电极通过电阻R2连接至12V电源；三极管KT1的发射极接地；MOS管KT2的漏极通过电阻R3连接至采集器芯片的电源输入端，MOS管KT2的栅极连接至三极管KT1的集电极，MOS管KT2的源极连接至采集器芯片的接地端；反接切断电路包括MOS管KT3的栅极通过电阻R2连接至12V电源，MOS管KT3的源极接地，MOS管KT3的漏极同时连接MOS管KT2的源极和采集器芯片的接地端。本实用新型能够有效避免高压脉冲以及电源正负接反导致传感数据采集器损坏的问题。

Description

一种采集器保护电路

技术领域

本实用新型涉及采集器技术领域，特别涉及一种采集器保护电路。

背景技术

目前采集器种类繁多，且多以传感数据采集器为主，而对于各个领域的传感数据采集器在应用过程中可能会遇到电源输入正负极接反或者上电电流过大等问题，正常情况下普通传感器的输入电压为12V，如汽车上的压力传感器，可以实现对传感器的信号采集功能，但是在传感器对电源短路或是误将24V电源电压直接接到电源输入端口时，会导致内部电阻由于功率不够而被烧损，导致整个产品出现质量事故，产品的可靠性差；并且，正负极接反会直接烧毁芯片，而上电电流冲击也会对芯片造成极大的影响，甚至损毁芯片。

因此，如何提供一种具有高可靠性和稳定性的采集器保护电路是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型针对上述研究现状和存在的问题，提供一种采集器保护电路，有效避免高压脉冲以及电源正负接反导致传感数据采集器损坏的问题。具体方案如下：

本实用新型公开了一种采集器保护电路，与所述采集器芯片电连接，包括，电源电压控制开关电路和反接切断电路；其中，

所述电源电压控制开关电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管KT1和MOS管KT2，三极管KT1的基极通过电阻R5连接至所述采集器芯片的电源接入端，三极管KT1的基极同时通过电阻R1接地；

三极管KT1的集电极通过电阻R2连接至12V电源；三极管KT1的发射极接地；MOS管KT2的漏极通过电阻R3连接至所述采集器芯片的电源输入端，MOS管KT2的栅极连接至三极管KT1的集电极，MOS管KT2的源极连接至采集器芯片的接地端；

所述反接切断电路包括MOS管KT3，MOS管KT3的栅极通过电阻R2连接至12V电源，MOS管KT3的源极接地，MOS管KT3的漏极同时连接MOS管KT2的源极和采集器芯片的接地端。

优选的，还包括电连接于所述采集器芯片的电源接入端和所述采集器芯片的接地端之间的电容C。

优选的，所述MOS管KT2和MOS管KT3均采用NMOS管。

优选的，所述三极管KT1采用NPN型三极管。

优选的，所述电阻R5和电阻R1的阻值大于所述电阻R3的阻值。

优选的，所述采集器包括传感器。

本实用新型相较现有技术具有以下有益效果：

本实用新型的采集器保护电路，实现了对传感器等采集器的过压保护、反接保护，降低了采集器的故障率，并且提高了采集器器的稳定性。本实用新型所述采集器保护电路结构简单，在降低了传感器的生产成本的同时，能够有效的对电流或电压型传感器信号采集电路进行保护，保证产品的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型采集器保护电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例提供了一种采集器保护电路，与所述采集器芯片电连接，参见附图1公开的电路结构示意图，包括，电源电压控制开关电路和反接切断电路；其中，电源电压控制开关电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管KT1和MOS管KT2，三极管KT1的基极通过电阻R5连接至采集器芯片的电源接入端，三极管KT1的基极同时通过电阻R1接地；

三极管KT1的集电极通过电阻R2连接至12V电源；三极管KT1的发射极接地；MOS管KT2的漏极通过电阻R3连接至采集器芯片的电源输入端，MOS管KT2的栅极连接至三极管KT1的集电极，MOS管KT2的源极连接至采集器芯片的接地端；

反接切断电路包括MOS管KT3，MOS管KT3的栅极通过电阻R2连接至12V电源，MOS管KT3的源极接地，MOS管KT3的漏极同时连接MOS管KT2的源极和采集器芯片的接地端。

下面给出一个具体实施例来说明其保护工作原理。本实施例中采用传感器芯片，例如压力传感器，压力传感器自带电源接入端和接地端。设定R1＝2OKΩ、R2＝2OOKΩ、R3＝100Ω、R4＝5OKΩ、R5＝2OOKΩ，传感器正常工作状态下，三极管KT1基极电压小于其导通电压，KT1截止，三极管KT1集电极电压被上拉到12V，大于NMOS管KT2的开启电压2.5V，使NMOS管KT2导通。本实施例中，NMOS管KT2选用的N沟道MOSFET的导通电阻为0.2Ω，R3阻值可以忽略不计，又因R1，R5的阻值远大于R3，电阻R1支路分流的电流值也可忽略不计，此时，实现对传感器的信号采集功能。同时，在正确连接(即如图1中的连接)的情况时，由于NMOS管KT3的栅极电压，即电源供电端电压12V，高于源极电压，即电源接地电压，而导通，形成传感器芯片接地端经过NMOS管KT3到接地电压的通路，进而实现传感器芯片的正常电源供电。

当输入端口电压或电流出现异常，如电压大于7.7V或电流大于4OmA时，R1和R5进行分压，使得三极管KT1基极电压大于0.7V，三极管KT1导通，三极管KT1集电极电压接近于0，NMOS管KT2截止，实现对电阻R3的保护。

在电源供电端和电源接地端出现反连接情况时，将因为NMOS管KT3的栅极电压小于源极电压而截止，进而传感器芯片接地端无法接地，在压力传感器中便不会形成电流回路，导致压力传感器不工作，从而实现了反接后，供电通路切断的技术效果。

本实施例中，电源电压控制开关电路还包括电连接于采集器芯片的电源接入端和采集器芯片的接地端之间的电容C。

本实施例中，MOS管KT2和MOS管KT3均采用NMOS管。三极管KT1采用NPN型三极管。三极管KT1的型号可选用MMBTA06LT1G，NMOS管KT3的型号可选用KIA7115A。

以上对本实用新型所提供的一种采集器保护电路进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (6)

1.一种采集器保护电路，与所述采集器芯片电连接，其特征在于：包括，电源电压控制开关电路和反接切断电路；其中，

所述电源电压控制开关电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管KT1和MOS管KT2，三极管KT1的基极通过电阻R5连接至所述采集器芯片的电源接入端，三极管KT1的基极同时通过电阻R1接地；三极管KT1的集电极通过电阻R2连接至12V电源；三极管KT1的发射极接地；MOS管KT2的漏极通过电阻R3连接至所述采集器芯片的电源输入端，MOS管KT2的栅极连接至三极管KT1的集电极，MOS管KT2的源极连接至采集器芯片的接地端；

所述反接切断电路包括MOS管KT3，MOS管KT3的栅极通过电阻R2连接至12V电源，MOS管KT3的源极接地，MOS管KT3的漏极同时连接MOS管KT2的源极和采集器芯片的接地端。

2.根据权利要求1所述的一种采集器保护电路，其特征在于，还包括电连接于所述采集器芯片的电源接入端和所述采集器芯片的接地端之间的电容C。

3.根据权利要求1所述的一种采集器保护电路，其特征在于，所述MOS管KT2和MOS管KT3均采用NMOS管。

4.根据权利要求1所述的一种采集器保护电路，其特征在于，所述三极管KT1采用NPN型三极管。

5.根据权利要求1所述的一种采集器保护电路，其特征在于，所述电阻R5和电阻R1的阻值大于所述电阻R3的阻值。

6.根据权利要求1所述的一种采集器保护电路，其特征在于，所述采集器包括传感器。

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