TWI334679B - Circuit for restraining surge current and surge voltage - Google Patents

Description

1334679 _L 099年07月29日梭正替換頁 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明係一種電源保護電路，尤指一種浪湧抑制電路。 【先前技術】

[0002] 電源開關瞬間會產生浪湧電壓及浪湧電流，浪湧電壓及 浪湧電流過大就會損壞用電器或電源内部元件。業界通 常利用負溫度係數熱敏電阻（NTC)來抑制浪湧電壓，利 用NTC在常溫狀態下具有較高阻值來限制浪湧電流，上電 後由於電流通過NTC使其發熱，從而使其電阻值降低以減 小功率損耗。此種方法簡單易行，但存在之問題是限制 浪湧電流性能受環境溫度和NTC之初始溫度影響，在環境 溫度較高或在上電時間間隔狠短時，N T C起不到限制浪湧 電流之功能，即無法抑制浪湧電壓。 [0003] 業界常用之另一種浪湧抑制方法係採用串聯限流電阻， 這種方法之優點是簡單，可靠性高，允許在寬環境溫度 範圍内工作，其缺點是限流電阻上有損耗，降低了電源 效率。事實上電源開機並處於穩態工作後，這一限流電 阻之限流作用已完成，僅起到消耗功率、發熱之負作用 【發明内容】 [0004] 鑒於以上内容，有必要提供一種浪湧抑制電路，可以有 效抑制電源開關時産生之浪湧電壓，並在電源穩定工作 時不影響電壓輸出，減小非必要之功率損耗。 [0005] —種浪湧抑制電路，包括一電壓輸入端、一電壓輸出端 、一場效電晶體、一電晶體、一電容、一第一電阻及一 095119571 表單編號A0101 第4頁/共9頁 0993273233-0 099年07月29日核正 第二電阻，該電壓輸人端分別與該場效電晶體之源極及 該電晶體之射極連接，該電壓輸入端還透過該第一電阻 與該場效電晶體之汲極連接，該電晶體之集極透過該第 -電阻接地’該電晶體之基極分別與該電晶體之集極及 該場效電晶體之祕和純連接，該場效電晶體之祕 透過該電容接地，該場效電晶體线極還與該電壓輸出 端連接。 [0006] 本發明提供了-種浪_制電路，可有效抑制浪漠電壓 ’並且由於場效電晶體㈣較小，有效降低了穩定工作 時之功率損耗’此外還可提供短路負載保護功能。 【實施方式】 [0007] 請參考圖1，本發明浪湧抑制電路10包括一電壓輸入端 Vln、一電壓輸出端Vout、一場效電晶體Q1、一電晶體 Q2、-電容C及兩電阻RWR2，該場效電晶體Q1M通道 功率MOS場效電晶體，該電晶體⑽爲雙極型pNp電晶體， 該電壓輸入端Vin分別與該場練箪晶肆Q1之源極s及該電 晶體Q2之射極E連接，該電麈简入端Vin還透過該電阻R1 與该場效電晶體Q〗之汲極D連接，該電晶體⑽之集極c透 過該電阻以接地，該電晶體⑽之基極β分別與該電晶體Q2 之集極c及該場效電晶體…之閘極G和汲極D連接該場效 電晶體Q1之汲極D透過該電容c接地，該場效電晶體…之 汲極D還與該電壓輸出端v〇ut連接。 該電屋輸人端Vin與-外部電源連接後，#該外部電源打 開時’該Μ抑制電路1〇啓動，該電晶體Q2導通，使該 場效電晶體Q1保持斷開，直到該電容〇兩端之電麼升高 0993273233-0 表單編號A0101 第5頁/共9頁 [0008] 099年07月29日修正替换頁 、關斷該電明體q2時爲止，在此時間段内，該電阻 電各cm抑制電路1()中其他元件提供啓動電流。 ’電谷C兩端電壓升向使該電晶體⑽之壓降低於導通電 時’該電晶體Q2斷開，該場效電晶體Q1導通並在該電 兩端提供_條低阻傳輪通道，該電壓輸人端vin之 輸入電屋從該電壓輸出端―輸出至一用電器。當外部 電源關閉使電壓輸入端Vin無電壓輸入時，該浪湧抑制電 路10隨電容c放電而重定。 [0009] 此外，隨著透過場效電晶體…之電流增大，該場效電晶 體Qi兩端之壓降也由於其内部存在導通電阻而增大，當 4~效電晶體Qi兩端之電壓降i約α. ，:即等於該電晶 體Q2之導通電壓時，該電晶體Q0，遠為窜塲效電晶體Q1 斷開’返使負载電流透過電&R1，使負載電流減小。因 此’當該用電器發生短路時，該浪湧抑制電路10可透過 電&R1減小負載電流，有效保護電源及用電器不發生短 路燒毁’短路消除後，電晶體Q2斷開且塲效電晶體Q1導 通’電路恢復正常工作。由於該場效電晶體以之導通電 | 阻充當短路負載保護功能之檢測電阻器，故短路門限電 流可隨該場效電晶體Q1之特性而變化，透過選擇電阻以 值與該場效電晶體Q1之導通電阻特性即可調整該場效電 晶體Q1之導通和斷開閥值。 [0010] 上述浪湧抑制電路10不僅可以有效抑制浪湧電壓，而且 降低了浪湧電路之功率損耗，並提供短路負載保護功能 ，可有效保護電源及用電器不受浪湧電壓影響，保證電 源及用電器之穩定工作。 095119571 表單編號A0101 0993273233-0 1334679 099年07月29日接正替換頁 [0011] 綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利 申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡 熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修 飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍内。 [0012] 【圖式簡單說明】 圖1係本發明浪湧抑制電路較佳實施方式之電路圖。 [0013] 【主要元件符號說明】 浪湧抑制電路：10 • [0014] 電壓輸入端：Vin [0015] 電壓輸出端：Vout [0016] 場效電晶體· Q1 . [0017] 電晶體：Q2 - [0018] 電容：C [0019] 電阻：Rl、R2 • 095119571 表單編號A0101 第7頁/共9頁 0993273233-0

Claims (1)

1334679 099年07月29日垵正替換頁 七、申請專利範圍：

1 . 一種浪湧抑制電路，包括一電壓輸入端、一電壓輸出端、 一N通道功率M0S場效電晶體、一雙極型PNP電晶體、一電 容、一第一電阻及一第二電阻，該電壓輸入端分別與該N 通道功率M0S場效電晶體之源極及該雙極型PNP電晶體之 射極連接，該電壓輸入端還透過該第一電阻與該N通道功 率M0S場效電晶體之汲極連接，該雙極型PNP電晶體之集 極透過該第二電阻接地，該雙極型PNP電晶體之基極分別 與該雙極型PNP電晶體之集極及該N通道功率M0S場效電晶 體之閘極和汲極連接，該N通道功率M0S場效電晶體之汲 極透過該電容接地，該N通道功率M0S場效電晶體之汲極 還與該電壓輸出端連接。 095119571 表單編號A0101 第8頁/共9頁 0993273233-0