CN220585965U - 一种基于mos反激过压保护电源电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于MOS反激过压保护电源电路，包括输入电源、滤波电路、具有稳压作用的安全保护电路、后级电路、开关电路以及在输入电压超过过压阈值电压时控制开关电路关断的过压控制电路，所述输入电源、滤波电路、具有稳压作用的安全保护电路以及后级电路顺次连接，过压控制电路与滤波电路以及安全保护电路连接，所述过压控制电路与开关电路的控制端连接，开关电路的两端分别连接输入电源以及后级电路；本实用新型的优点在于：在输入电源受脉冲干扰的情况下，避免过压控制电路误关断，从而保障电路正常运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及电压基准器件领域，更具体涉及一种基于MOS反激过压保护电源电路。
背景技术
过压保护是当输出电压超过设计值时，把输出电压限定在一安全值的范围内。当开关电源内部稳压环路出现故障或者由于用户操作不当引起输出过压现象时，过压保护电路进行保护以防止损坏后级用电设备。
现有技术过压保护电路由于输入电源存在干扰脉冲冲击导致过压保护电路误关断，从而出现电路无法正常工作的问题，而且结构复杂，成本较高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术过压保护电路存在误关断导致电路无法正常工作的问题。
本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种基于MOS反激过压保护电源电路，包括输入电源、滤波电路、具有稳压作用的安全保护电路、后级电路、开关电路以及在输入电压超过过压阈值电压时控制开关电路关断的过压控制电路，所述输入电源、滤波电路、具有稳压作用的安全保护电路以及后级电路顺次连接，过压控制电路与滤波电路以及安全保护电路连接，所述过压控制电路与开关电路的控制端连接，开关电路的两端分别连接输入电源以及后级电路。
有益效果：本实用新型设置滤波电路以及具有稳压作用的安全保护电路，在输入电源受到脉冲干扰时，滤波电路起到滤除干扰的作用，安全保护电路起到保护电路安全以及稳压的作用，从而过压控制电路不会因为输入电源中的脉冲干扰而误关断，过压保护的同时有效防止误关断，保障电路正常运行。
进一步地，所述开关电路为MOS管Q1。
进一步地，所述滤波电路包括电容C1、电容C2、电容C3，安全保护电路包括保险丝F1、二极管V1、TVS管V2，后级电路为芯片U1，保险丝F1串联到输入电源的正极端，保险丝F1的输出端定义为V+，电容C1并联在输入电源的两级之间；MOS管Q1的源极接GND，漏极与后级电路负极相连，电容C2与TVS管V2均并联在V+与MOS管Q1的漏极之间，二极管V1的阳极连接到V+，阴极与后级电路正极连接；电容C3并联在后级电路正负极之间。
更进一步地，所述MOS管Q1为N沟道MOS管，
更进一步地，所述过压控制电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C4、二极管V3以及稳压二极管V4，所述电阻R2与电阻R4串联，电阻R2的非串联端与V+连接，电阻R4的非串联端与GND连接，电阻R3以及电容C3均并联在电阻R4两端，电阻R2与电阻R4的公共端连接二极管V3的2脚；电阻R1的一端连接V+，另一端连接二极管V3的1脚，稳压二极管V4并联在V3的1脚与3脚之间，二极管V3的1脚连接到MOS管Q1的4脚。
更进一步地，所述二极管V3为基准电压为2.5V的431芯片。
更进一步地，所述稳压二极管V4为12V稳压二极管。
本实用新型的优点在于：
(1)本实用新型设置滤波电路以及具有稳压作用的安全保护电路，在输入电源受到脉冲干扰时，滤波电路起到滤除干扰的作用，安全保护电路起到保护电路安全以及稳压的作用，从而过压控制电路不会因为输入电源中的脉冲干扰而误关断，过压保护的同时有效防止误关断，保障电路正常运行。
(2)本实用新型大多采用电阻电容等基础元器件且结构简单，从而成本低廉，适合大规模推广应用。
附图说明
图1为本实用新型实施例所公开的一种基于MOS反激过压保护电源电路的原理框图；
图2为本实用新型实施例所公开的一种基于MOS反激过压保护电源电路的一部分电路原理图；
图3为本实用新型实施例所公开的一种基于MOS反激过压保护电源电路的另一部分电路原理图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，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作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。
如图1所示，本实用新型提供一种基于MOS反激过压保护电源电路，包括输入电源1、滤波电路2、具有稳压作用的安全保护电路3、后级电路4、过压控制电路5以及开关电路6，所述开关电路6为MOS管Q1。输入电源1、滤波电路2、具有稳压作用的安全保护电路3以及后级电路4顺次连接，过压控制电路5与滤波电路2以及安全保护电路3连接，所述过压控制电路5与开关电路6的控制端连接，开关电路6的两端分别连接输入电源1以及后级电路4。
如图2和图3所示，Vin+与GND为电源输入的两级，电容C1、电容C2、电容C3构成滤波电路2，保险丝F1、二极管V1、TVS管V2为安全保护电路3，芯片U1为后级电路4，MOS管Q1为N沟道MOS管，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C4、二极管V3、稳压二极管V4构成过压控制电路5。
保险丝F1(自复保险)串联电源输入正极端，保险丝F1的输出端定义为V+。C1并联在电源输入两级之间。MOS管Q1的源极接GND，漏极与后级电路4负极相连，电容C2与TVS管V2并联在V+与MOS管Q1的漏极之间，防反二极管V1阳极连接到V+，阴极与后级电路4正极连接。C3并联在后级电路4正负极之间。本实施例中后级电路4以DC/DC电源变换模块为例，如图2中芯片U1，实际也可以是其它电路和负载，此处不作为重点叙述。
所述电阻R2与R4串联后，电阻R2的非串联端与V+连接，电阻R4的非串联端与GND连接，电阻R3以及电容C3均并联在电阻R4两端，电阻R2与电阻R4的公共端连接二极管V3的2脚，电阻R1的一端连接V+，另一端连接二极管V3的1脚，稳压二极管V4并联在V3的1脚与3脚之间，二极管V3的1脚连接到MOS管Q1的4脚。
本实用新型的具体实现原理如下：
本实例中滤波电路2、保险丝、TVS管和防反二级管、后级电路4都是常见成熟电路，此处不再赘述。本实施例中重点阐述MOS反激过压保护电源电路的控制电路。
二极管V3为基准电压为2.5V的431芯片。二极管V3的2脚电压大于2.5V时，二极管V3的3脚与1脚导通，反之二极管V3的3脚与1脚之间高阻态截止。
VV3_2＝(+*R3*R4)/(R3*R4+R2(R3+R4))——公式1
根据具体电路的过压安全阈值进行参数的设置，本实施例中各种分析按理想电路进行，忽略二极管压降、线路压降等电压损耗。过压点设置成36.5V，则由公式1得VV3_2＝2.49V，当输入电压大于36.5V时，二极管V3导通，Vgs＝0.7～1.0V，MOS管Q1关断，电源电路回路切断，实现输入电源1过压时的安全保护。稳压二极管V4为12V稳压二极管，R1为限流电阻。当输入电源1电压满足4V＜Vin＜12V时，稳压二极管V4不工作，Vgs＝Vin，MOS管导通；当输入电源1电压满足12V＜Vin＜36.5V时，稳压二极管V4工作，将Vgs稳定在12V，Vgs＝12V，MOS管导通。即输入电源1电压在MOS管导通门限电压至过压阈值电压范围之内时(4V＜Vin＜36.5V)，MOS管正常导通。
需要说明的是，上述过程仅仅是根据电路结构进行的原理推导，并不设计程序设计过程，实际应用中只需要按照附图搭建电路即可，在输入电压超过过压阈值电压时，二极管V3导通，Vgs＝0.7～1.0V，MOS管Q1关断，在过压的情况下保护各级电路的安全，当输入电压低于过压阈值电压时，MOS管Q1导通，电路正常工作。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种基于MOS反激过压保护电源电路，其特征在于，包括输入电源、滤波电路、具有稳压作用的安全保护电路、后级电路、开关电路以及在输入电压超过过压阈值电压时控制开关电路关断的过压控制电路，所述输入电源、滤波电路、具有稳压作用的安全保护电路以及后级电路顺次连接，过压控制电路与滤波电路以及安全保护电路连接，所述过压控制电路与开关电路的控制端连接，开关电路的两端分别连接输入电源以及后级电路；所述滤波电路包括电容C1、电容C2、电容C3，安全保护电路包括保险丝F1、二极管V1、TVS管V2，后级电路为芯片U1，保险丝F1串联到输入电源的正极端，保险丝F1的输出端定义为V+，电容C1并联在输入电源的两级之间；MOS管Q1的源极接GND，漏极与后级电路负极相连，电容C2与TVS管V2均并联在V+与MOS管Q1的漏极之间，二极管V1的阳极连接到V+，阴极与后级电路正极连接；电容C3并联在后级电路正负极之间；所述过压控制电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C4、二极管V3以及稳压二极管V4，所述电阻R2与电阻R4串联，电阻R2的非串联端与V+连接，电阻R4的非串联端与GND连接，电阻R3以及电容C3均并联在电阻R4两端，电阻R2与电阻R4的公共端连接二极管V3的2脚；电阻R1的一端连接V+，另一端连接二极管V3的1脚，稳压二极管V4并联在V3的1脚与3脚之间，二极管V3的1脚连接到MOS管Q1的4脚。
2.根据权利要求1所述的一种基于MOS反激过压保护电源电路，其特征在于，所述开关电路为MOS管Q1。
3.根据权利要求1所述的一种基于MOS反激过压保护电源电路，其特征在于，所述MOS管Q1为N沟道MOS管。
4.根据权利要求1所述的一种基于MOS反激过压保护电源电路，其特征在于，所述二极管V3为基准电压为2.5V的431芯片。
5.根据权利要求1所述的一种基于MOS反激过压保护电源电路，其特征在于，所述稳压二极管V4为12V稳压二极管。
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