電源電路中場效應(yīng)管的保護裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電源電路中場效應(yīng)管的保護裝置，包括主場效應(yīng)管Q1，控制場效應(yīng)管Q2以及保護場效應(yīng)管Q3和延時電路，所述的主場效應(yīng)管Q1的源極接外接電源輸出端Vin、漏極接負載電源輸入端Vout、柵極接控制場效應(yīng)管Q2的漏極，電阻R跨接在外接電源輸出端Vin和主場效應(yīng)管Q1的柵極；保護場效應(yīng)管Q3的漏極經(jīng)電阻R3接電源開關(guān)控制信號端、源極經(jīng)二極管D1接負載電源輸入端Vout、柵極接延時電路，且延時電路一端接在電源開關(guān)控制信號端、另一端接地，控制場效應(yīng)管Q2的柵極接保護場效應(yīng)管Q3的漏極與電阻R3的公共端、源極接地。本實用新型結(jié)構(gòu)合理，電路簡單，制造成本低，可對保護主場效應(yīng)管進行保護。
【專利說明】電源電路中場效應(yīng)管的保護裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電源電路中場效應(yīng)管的保護裝置，屬于電源電路【技術(shù)領(lǐng)域】?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在電源電路中，經(jīng)常串接場效應(yīng)管作為開關(guān)使用，如電子衡器中的顯示屏背光驅(qū)動電源，打印頭驅(qū)動電源等等。在這些電源電路中通常不接任何短路保護裝置，或僅僅串接一個自恢復(fù)保險絲作為保護。一旦外部電源短路時，由于自恢復(fù)保險絲的動作太慢，根本起不到保護場效應(yīng)管的作用，而流過導(dǎo)致場效應(yīng)管的電流急劇增大，最終導(dǎo)致場效應(yīng)管過熱損壞，造成整個電源電路失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型目的是提供一種結(jié)構(gòu)合理，電路簡單，制造成本低，可對保護主場效應(yīng)管進行保護的電源電路中場效應(yīng)管的保護裝置。
[0004]本實用新型為達到上述目的的技術(shù)方案是:一種電源電路中場效應(yīng)管的保護裝置，其特征在于:包括主場效應(yīng)管Ql，控制場效應(yīng)管Q2以及保護場效應(yīng)管Q3和延時電路，所述的主場效應(yīng)管Ql的源極接外接電源輸出端Vin、漏極接負載電源輸入端Vout、柵極接控制場效應(yīng)管Q2的漏極，電阻Rl跨接在外接電源輸出端Vin和主場效應(yīng)管Ql的柵極；所述的保護場效應(yīng)管Q3的漏極經(jīng)電阻R3接電源開關(guān)控制信號端、源極經(jīng)二極管Dl接負載電源輸入端Vout、柵極接延時電路，且延時電路一端接在電源開關(guān)控制信號端、另一端接地，控制場效應(yīng)管Q2的柵極接保護場效應(yīng)管Q3的漏極與電阻R3的公共端、源極接地。
[0005]本實用新型為達到上述目的的另一個技術(shù)方案是:一種電源電路中場效應(yīng)管的保護裝置，其特征在于:包括主場效應(yīng)管Ql，控制三極管Q4以及保護三極管Q5和延時電路，所述的主場效應(yīng)管Ql的源極接外接電源輸出端Vin、漏極接負載電源輸入端Vout、柵極接控制三極管Q4的集電極，電阻Rl跨接在外接電源輸出端Vin和主場效應(yīng)管Ql的柵極；所述的保護三極管Q5的集電極經(jīng)電阻R3接電源開關(guān)控制信號端、發(fā)射極接負載電源輸入端Vout、基極接延時電路，且延時電路一端接在電源開關(guān)控制信號端、另一端接地，控制三極管Q4的基極接保護三極管Q5的集電極與電阻R3的公共端、發(fā)射極接地。
[0006]本實用新型在原電源電路的主場效應(yīng)管Ql的基礎(chǔ)上增加了控制場效應(yīng)管Q2以及保護場效應(yīng)管Q3和延時電路，也可在原電源電路的主場效應(yīng)管Ql的基礎(chǔ)上增加了控制三極管Q4以及保護三極管Q5和延時電路，當(dāng)外部電源出現(xiàn)短路時，通過控制場效應(yīng)管Q2和保護場效應(yīng)管Q3或控制三極管Q4和保護三極管Q5可以迅速切斷主場效應(yīng)管Ql，使主場效應(yīng)管Ql不因外部短路而損壞，從而保護了整個電源電路。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進一步的詳細描述。
[0008]圖1是實用新型的電源電路中場效應(yīng)管的保護裝置的一種電路原理圖。[0009]圖2是本實用新型電源電路中場效應(yīng)管的保護裝置的另一種電路原理圖。
【具體實施方式】
[0010]見圖1所示，本實用新型電源電路中場效應(yīng)管的保護裝置，包括主場效應(yīng)管Q1，控制場效應(yīng)管Q2以及保護場效應(yīng)管Q3和延時電路。本實用新型的主場效應(yīng)管Ql的源極接外接電源輸出端Vin、漏極接負載電源輸入端Vout、柵極接控制場效應(yīng)管Q2的漏極，電阻Rl跨接在外接電源輸出端Vin和主場效應(yīng)管Ql的柵極，通過電阻Rl給主場效應(yīng)管Ql提供工作偏置電壓和保護。見圖1所示，本實用新型主場效應(yīng)管Ql的柵極與電阻Rl的公共端及控制場效應(yīng)管Q2的漏極之間接有電阻R2，可通過電阻Rl和R2使其柵-源電壓控制在額定值之內(nèi)，對主場效應(yīng)管Ql提供更好的保護。
[0011]見圖1所示，本實用新型保護場效應(yīng)管Q3的漏極經(jīng)電阻R3接電源開關(guān)控制信號端、源極經(jīng)二極管Dl接負載電源輸入端Vout、柵極接延時電路，且延時電路一端接在電源開關(guān)控制信號端、另一端接地，通過二極管Dl以阻止負載電源輸入端Vout的電壓對保護場效應(yīng)管Q3柵極電平的影響。本實用新型的延時電路包括串接的電容Cl和電阻R4，電阻R4接電源開關(guān)控制信號端，保護場效應(yīng)管Q3的柵極接電容Cl與電阻R4公共端，通過延時電路控制保護場效應(yīng)管Q3的柵極，控制場效應(yīng)管Q2的柵極接保護場效應(yīng)管Q3的漏極與電阻R3的公共端、源極接地。
[0012]見圖1所示，當(dāng)電源開關(guān)控制信號端為高電平時，保護場效應(yīng)管Q3的柵極由于延時電路的延時功能而短暫的處于低電平，而控制場效應(yīng)管Q2的柵極能夠迅速地處于高電平致使控制場效應(yīng)管Q2導(dǎo)通、主場效應(yīng)管Ql的柵極被控制場效應(yīng)管Q2的漏極拉低，主場效應(yīng)管Ql隨即導(dǎo)通，負載電源輸入端Vout處有電源供出。此時，保護場效應(yīng)管Q3的柵極、漏極、源極均為高電平，保護場效應(yīng)管Q3處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)負載發(fā)生短路時，負載電源輸入端Vout變?yōu)榈碗娖?，而保護場效應(yīng)管Q3的柵極、漏極為高電平，所以保護場效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，控制場效應(yīng)管Q2因其柵極電壓被保護場效應(yīng)管Q3的漏極拉低而截止，主場效應(yīng)管Ql的柵極隨即變?yōu)楦唠娖?，主場效?yīng)管Ql截止。此時不再有電流流過主場效應(yīng)管Q1，實現(xiàn)了對主場效應(yīng)管Ql的保護。
[0013]見圖2所示，是本實用新型另一種結(jié)構(gòu)的電源電路中場效應(yīng)管的保護裝置，包括主場效應(yīng)管Ql，控制三極管Q4以及保護三極管Q5和延時電路，同樣主場效應(yīng)管Ql的源極接外接電源輸出端Vin、漏極接負載電源輸入端Vout、柵極接控制三極管Q4的集電極，電阻Rl跨接在外接電源輸出端Vin和主場效應(yīng)管Ql的柵極，通過電阻Rl給主場效應(yīng)管Ql提供工作偏置電壓和保護，見圖2所示，本實用新型主場效應(yīng)管Ql的柵極與電阻Rl的公共端及控制三極管Q4的集電極之間接有電阻R2，可通過電阻Rl和R2使其柵-源電壓控制在額定值之內(nèi)，對主場效應(yīng)管Ql提供更好的保護。
[0014]見圖2所示，本實用新型保護三極管Q5的集電極經(jīng)電阻R3接電源開關(guān)控制信號端、發(fā)射極接負載電源輸入端Vout、基極接延時電路，且延時電路一端接在電源開關(guān)控制信號端、另一端接地，該延時電路包括串接的電容Cl和電阻R4，電阻R4接電源開關(guān)控制信號端，保護三極管Q5的基極接電容Cl與電阻R4公共端，通過延時電路控制保護三極管Q5的基極電平。本實用新型控制三極管Q4的基極接保護三極管Q5的集電極與電阻R3的公共端、其發(fā)射極接地，通過控制三極管Q4和保護三極管Q5控制主場效應(yīng)管Ql的通斷而進行保護。
[0015]見圖2所示，當(dāng)電源開關(guān)控制信號端為高電平時，保護三極管Q5的基極由于延時電路的延時功能而短暫的處于低電平，而控制三極管Q4的基極能夠迅速地處于高電平致使控制三極管Q4導(dǎo)通、主場效應(yīng)管Ql的柵極被控制三極管Q4的集電極拉低，主場效應(yīng)管Ql隨即導(dǎo)通，負載電源輸入端Vout處有電源供出。此時，保護三極管Q5的基極、集電極以及發(fā)射極均為高電平，保護三極管Q5處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)負載發(fā)生短路時，負載電源輸入端Vout變?yōu)榈碗娖?，而保護三極管Q5的基極、集電極為高電平，所以保護三極管Q5導(dǎo)通，控制三極管Q4因其基極電壓被保護三極管Q5的集電極拉低而截止，主場效應(yīng)管Ql的柵極隨即變?yōu)楦唠娖?，主場效?yīng)管Ql截止。此時不再有電流流過主場效應(yīng)管Q1，實現(xiàn)了對主場效應(yīng)管Ql的保護。
【權(quán)利要求】
1.一種電源電路中場效應(yīng)管的保護裝置，其特征在于:包括主場效應(yīng)管Q1，控制場效應(yīng)管Q2以及保護場效應(yīng)管Q3和延時電路，所述的主場效應(yīng)管Ql的源極接外接電源輸出端Vin、漏極接負載電源輸入端Vout、柵極接控制場效應(yīng)管Q2的漏極，電阻Rl跨接在外接電源輸出端Vin和主場效應(yīng)管Ql的柵極；所述的保護場效應(yīng)管Q3的漏極經(jīng)電阻R3接電源開關(guān)控制信號端、源極經(jīng)二極管Dl接負載電源輸入端Vout、柵極接延時電路，且延時電路一端接在電源開關(guān)控制信號端、另一端接地，控制場效應(yīng)管Q2的柵極接保護場效應(yīng)管Q3的漏極與電阻R3的公共端、源極接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源電路中場效應(yīng)管的保護裝置，其特征在于:所述的主場效應(yīng)管Ql的柵極與電阻Rl的公共端及控制場效應(yīng)管Q2的漏極之間接有電阻R2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源電路中場效應(yīng)管的保護裝置，其特征在于:所述的延時電路包括串接的電容Cl和電阻R4，電阻R4接電源開關(guān)控制信號端，保護場效應(yīng)管Q3的柵極接電容Cl與電阻R4公共端。
4.一種電源電路中場效應(yīng)管的保護裝置，其特征在于:包括主場效應(yīng)管Q1，控制三極管Q4以及保護三極管Q5和延時電路，所述的主場效應(yīng)管Ql的源極接外接電源輸出端Vin、漏極接負載電源輸入端Vout、柵極接控制三極管Q4的集電極，電阻Rl跨接在外接電源輸出端Vin和主場效應(yīng)管Ql的柵極；所述的保護三極管Q5的集電極經(jīng)電阻R3接電源開關(guān)控制信號端、發(fā)射極接負載電源輸入端Vout、基極接延時電路，且延時電路一端接在電源開關(guān)控制信號端、另一端接地，控制三極管Q4的基極接保護三極管Q5的集電極與電阻R3的公共端、發(fā)射極接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源電路中場效應(yīng)管的保護裝置，其特征在于:所述的主場效應(yīng)管Ql的柵極與電阻Rl的公共端及控制三極管Q4的集電極之間接有電阻R2。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源電路中場效應(yīng)管的保護裝置，其特征在于:所述的延時電路包括串接的電容Cl和電阻R4，電阻R4接電源開關(guān)控制信號端，保護三極管Q5的基極接電容Cl與電阻R4公共端。
【文檔編號】H02H9/02GK203415968SQ201320492658
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】吳克明, 謝建忠 申請人:梅特勒-托利多(常州)測量技術(shù)有限公司, 梅特勒-托利多(常州)精密儀器有限公司, 梅特勒-托利多(常州)稱重設(shè)備系統(tǒng)有限公司