一种软启动与防反接保护电路
当输入电压正常接入时,偏置部分电流经过R1、R2,通过Q2的体二极管回到输入端,R2上的分压即为Q1、Q2的栅极源极间电压,由于C1的作用,栅极源极之间的电压从零开始逐渐升高,Q1、Q2缓慢地进入饱和区,起到软启动的作用。当输入电压反接时,由于Q2的体二极管反向截止,无偏置电流回路,电路不工作,起到防反接保护的作用。可以看出Q2起到防反接保护的作用,Q1起到软启动的作用。需要注意:输入、输出参考地不相同。
本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/269825.htm实际中Q1、Q2可被封装在一起,市面上有较多此类芯片,例如IRL6372PbF,其饱和导通电阻在17.9mΩ[5],其上消耗的功率可以忽略。
5.2 P沟道MOSFET整合
P沟道MOSFET整合后的软启动与防反接保护电路,电路图见图10。
当输入电压正常接入时,偏置部分电流经过Q2的体二极管,流经R1、R2回到输入端,R1上的分压即为Q1、Q2的栅极源极间电压,由于C1的作用,栅极源极之间的电压从零开始逐渐降低,Q1、Q2缓慢地进入饱和区,起到软启动的作用。当输入电压反接时,由于Q2的体二极管反向截止,无偏置电流回路,电路不工作,起到防反接保护的作用。可以看出Q2起到防反接保护的作用,Q1起到软启动的作用。
实际中Q1、Q2可被封装在一起,市面上有较多此类芯片,比如IRF9358PbF,其饱和导通电阻在23.8mΩ[6],其上消耗的功率可以忽略。
上面两种保护电路,从输入输出来看,实际上是完全对称的电路结构,故也可以从输出端输入电压,然后从原输入端输出电压,同时具有同样的保护功能。在应用中需要注意,如果输出端有电池作为负载,可能会出现电池的电压倒灌至输入端,需要考虑对输入端的影响。如果需要实现单向的输入,可以对电路进行修改,下面以双P沟道MOSFET为例进行说明,电路图见图11。
在双P沟道MOSFET的电路基础上增加一个N沟道的MOSFET作为方向控制,当控制信号来自输入端,则电流方向即为从输入流向输出端,即便是输出有类似电池的负载,电压也不会倒灌至输入端。此电路已在多个产品设计中应用,取得很好的保护效果。
6 结论
将软启动、防反接保护电路整合在一起,两个MOSFET共用偏置电路,可以简化电路设计,选用封装两个MOSFET的器件,可以有效减小保护电路部分PCB的面积。
参考文献:
[1]姚维,姚仲兴.电路分析原理(上册)[M]. 北京:机械工业出版社,2011-11-1
[2] Mark.I.Montrose.电磁兼容与印刷电路板:理论、设计和布线[M].人民邮电出版社, 2002-11-30
[3]贺家李,李永丽,董新洲,李斌.电力系统继电保护原理(第4版)[M].北京:中国电力出版社, 2010-08-01
[4]谢嘉奎,宣月清,冯军. 电子线路:线性部分[M].北京:高等教育出版社,1999-06-01
[5] International Rectifier. IRL6372PbF Datasheet[EB/OL].http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irl6372pbf.pdf
[6] International Rectifier. IRF9358PbF Datasheet[EB/OL].http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf9358pbf.pdf
二极管相关文章:二极管工作原理(史上最强二极管攻略)
继电器相关文章:继电器工作原理
模拟电路相关文章:模拟电路基础
时间继电器相关文章:时间继电器
电路相关文章:电路分析基础
热保护器相关文章:热保护器原理
评论