一种短路保护电路制造技术

本发明专利技术公开了一种短路保护电路，包括：开关管、关断保持电路和调节电阻；所述开关管的栅极连接一控制电压输入端，源极连接所述调节电阻的一端，漏极用于连接负载；所述关断保持电路的第一端点连接所述开关管的栅极，第二端点连接所述开关管的源极，第三端点连接所述调节电阻的另一端；所述调节电阻的所述另一端用于接地或连接电源。根据本发明专利技术的技术方案可以实现对负载设备的短路保护，不仅在每次发生短路后具有关断保持功能和重新上电可恢复特性，还可达到纳秒级的短路响应速度，成本低且使用寿命长等。

A Short Circuit Protection Circuit

The invention discloses a short circuit protection circuit, which comprises a switch tube, a turn-off and hold circuit and a adjusting resistance; the gate of the switch tube is connected with a control voltage input end, the source pole is connected with one end of the adjusting resistance, and the drain pole is used to connect the load; the first end of the turn-off and hold circuit is connected with the gate of the switch tube, and the second end is connected with the source pole of the switch tube, and the second end is connected with the source pole of the switch tube. Three terminals are connected to the other end of the regulating resistance; the other end of the regulating resistance is used for grounding or connecting power supply. According to the technical scheme of the invention, short-circuit protection of load equipment can be realized, which not only has the function of shut-off and maintenance after each short-circuit, but also can achieve short-circuit response speed of nanosecond level, low cost and long service life.

【技术实现步骤摘要】
一种短路保护电路
本专利技术涉及保护电路
，尤其涉及一种短路保护电路。
技术介绍
在电器设备的实际使用过程中，由于不当操作等原因，往往容易出现电路短路现象，进而可能导致电器设备的损坏等。在现有技术中，为提供短路保护，大多数采用的是在线路中接入保险丝，也即熔断器。由于熔断器是通过自身发热并进行熔断，从而断开电路的连接以达到保护电路目的。然而，对于采用熔断器的方案，一是具有不可恢复性，当电路每次发生短路时，熔断器在熔断后必须更换新的熔断器才能恢复工作，长期而言，具有较高的成本；二是熔断响应慢，由于熔断器的内部熔断材料的温度不会突变，故而短路响应时间较长。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术提出一种短路保护电路，通过利用开关管和由两个三极管组成的关断保持电路来实现短路保护，以解决现有熔断器方案的不可恢复性及熔断响应慢等难题。本专利技术实施例提出一种短路保护电路，包括：开关管、关断保持电路和调节电阻；所述开关管的栅极连接一控制电压输入端，源极连接所述调节电阻的一端，漏极用于连接负载；所述关断保持电路的第一端点连接所述开关管的栅极，第二端点连接所述开关管的源极，第三端点连接所述调节电阻的另一端；所述调节电阻的另一端用于接地或连接电源。在上述的短路保护电路中，可选地，所述关断保持电路包括一PNP管和一NPN管，所述PNP管的集电极连接所述NPN管的基极，所述NPN管的集电极连接所述PNP管的基极；当所述开关管为NMOS管时，所述调节电阻的另一端用于接地；所述PNP管的发射极连接至所述第一端点，所述NPN管的基极连接至所述第二端点，所述NPN管的发射极连接至所述第三端点。在上述的短路保护电路中，可选地，当所述开关管为PMOS管时，所述调节电阻的另一端用于连接所述电源；所述NPN管的发射极连接至所述第一端点，所述PNP管的基极连接至所述第二端点，所述PNP管的发射极连接至所述第三端点。在上述的短路保护电路中，可选地，还包括：栅极电阻，所述栅极电阻的一端连接所述控制电压输入端，另一端连接所述开关管的栅极。在上述的短路保护电路中，可选地，还包括：限流电阻，所述限流电阻的一端连接所述关断保持电路的第二端点，另一端连接所述开关管的源极。在上述的短路保护电路中，可选地，当所述开关管为NMOS管时，若预设保护电流值为Io，所述NPN管的开启电压为Uth，则所述调节电阻的取值为在上述的短路保护电路中，可选地，当所述开关管为PMOS管时，若预设电流值为Io，所述PNP管的开启电压为Uth，则所述调节电阻的取值为在上述的短路保护电路中，可选地，还包括：第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的一端用于连接电源，另一端经过所述第二分压电阻后接地；所述开关管的栅极连接至所述第一分压电阻和所述第二分压电阻之间。本专利技术的技术方案可以实现对负载设备的短路保护，不仅在每次发生短路后具有关断保持功能和重新上电可恢复特性，还可达到纳秒级别的短路响应速度，成本低且使用寿命长等。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对本专利技术保护范围的限定。图1为本专利技术实施例1的短路保护电路的第一结构示意图；图2为本专利技术实施例1的短路保护电路的第二结构示意图；图3为本专利技术实施例1的短路保护电路的分压电路的结构示意图；图4为本专利技术实施例2的短路保护电路的结构示意图。主要元件符号说明：100-短路保护电路；Q1、Q1’-开关管；R1-调节电阻；R2-栅极电阻；R3-限流电阻；Q2、Q2’-第一三极管；Q3、Q3’-第二三极管；R4-第一分压电阻；R5-第二分压电阻。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。下面结合具体的实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1请参照图1，本实施例提出一种短路保护电路100，可用于对电信号及功率输出的短路保护，防止因短路而损坏电器设备等。下面对该短路保护电路100进行详细说明。如图1所示，该短路保护电路100包括开关管Q1、关断保持电路和调节电阻R1。其中，所述开关管Q1的栅极连接一控制电压输入端Input，源极连接所述调节电阻R1的一端，漏极则作为负载连接端Output以用于连接负载。所述关断保持电路的第一端点1连接所述开关管Q1的栅极，第二端点2连接所述开关管Q1的源极，第三端点3连接所述调节电阻R1的另一端。所述调节电阻R1的所述另一端用于接地或连接电源。其中，图1仅示出了当调节电阻R1接地时的短路保护电路100的结构示意图。示范性地，通过控制开关管的导通或关断，可控制负载的供电通路的通断，即控制供电电源与负载的连接状态。当负载发生短路时，该开关管自动关断并且关断保持电路进入开关管关断的锁定状态，以将负载与供电电源立即断开，故电路进入短路保护状态。而当负载正确工作时，该开关管处于导通状态，关断保持电路处于非锁定状态，故电路不进入短路保护。本实施例中，上述的控制电压输入端Input用于接入一控制电压，以实现对开关管Q1的栅极进行电压控制，进而实现对开关管Q1的导通或关断控制。由于采用不同类型的开关管Q1，如有P沟道的MOS管(PMOS管)或N沟道的MOS管(NMOS管)，其导通条件也不相同，故该控制电压的取值可根据实际使用需要来相应设定。示范性地，从选定的开关管Q1的型号的使用手册中获取该开关管Q1的开启电压VTH和栅极-源极之间的额定电压VGS，若该VGS的取值范围为[-V，V]，则所述控制电压u的高电平取值范围为VTH≤u≤V，而其低电平取值范围为-V≤u≤VTH。本实施例中，该开关管Q1的漏极作为负载连接端Output，用于连接负载，其源极则经过调节电阻R1后接地或连接电源，具体是接地还是接电源可根据实际采用的开关管Q1的类型来确定。可以理解，本实施例中的“接地”是指连接到电路的低电位参考端。例如，若以电源负极为低电位参考端，则该“接地”即指电源负极。示范性地，若开关管Q1采用PMOS管，其源极则经过该调节电阻R1后连接到电路的供电电源，其漏极连接负载后接地。若开关管Q1采用NMOS管，其源极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种短路保护电路，其特征在于，包括：开关管、关断保持电路和调节电阻；所述开关管的栅极连接一控制电压输入端，源极连接所述调节电阻的一端，漏极用于连接负载；所述关断保持电路的第一端点连接所述开关管的栅极，第二端点连接所述开关管的源极，第三端点连接所述调节电阻的另一端；所述调节电阻的另一端用于接地或连接电源。

【技术特征摘要】
1.一种短路保护电路，其特征在于，包括：开关管、关断保持电路和调节电阻；所述开关管的栅极连接一控制电压输入端，源极连接所述调节电阻的一端，漏极用于连接负载；所述关断保持电路的第一端点连接所述开关管的栅极，第二端点连接所述开关管的源极，第三端点连接所述调节电阻的另一端；所述调节电阻的另一端用于接地或连接电源。2.根据权利要求1所述的短路保护电路，其特征在于，所述关断保持电路包括一PNP管和一NPN管，所述PNP管的集电极连接所述NPN管的基极，所述NPN管的集电极连接所述PNP管的基极；当所述开关管为NMOS管时，所述调节电阻的另一端用于接地；所述PNP管的发射极连接至所述第一端点，所述NPN管的基极连接至所述第二端点，所述NPN管的发射极连接至所述第三端点。3.根据权利要求2所述的短路保护电路，其特征在于，当所述开关管为PMOS管时，所述调节电阻的另一端用于连接所述电源；所述NPN管的发射极连接至所述第一端点，所述PNP管的基极连接至所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖国庆，
申请(专利权)人：深圳市嘉昱机电有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44