大电流的过流过压保护电路的制作方法

本技术涉及保护电路，具体涉及大电流的过流过压保护电路。

背景技术：

1、电路的正确连接是保证电路正常工作的前提，为了减少连接器的种类以及各工厂内部的库房管理成本，在实际生活中，一个产品内部往往会有很多相同pin数的，相同型号的插座。可能会出现相同pin数的插座插反后电压不匹配的情况，及电源正负极接反，高电压电源连接至低电压的插座上面。当电源正负极接反时，若电路中没有防反接的功能，则电路会立即烧毁。当高电压电源连接至低电压插座上面时，轻则电路工作不正常，严重时将电路直接烧毁，导致电路不能正常工作。

2、目前市面上为了解决上述反接以及过电压的情况，一般是采用二极管防反接，如专利cn 115441840a，采用mos管+稳压二极管来进行过电压保护，但是该专利中mos管最大耐受电压通常为6伏，稳压二极管最大工作电流为1a，在大电流反接的情况下，mos管易过流烧毁，稳压二极管会持续升温影响电路工作，上述二种方案存在不同程度的缺陷，已不能满足现在大电流，宽电压范围等相关要求。

技术实现思路

1、为解决同时实现大电流防反接和宽电源电压的过压的技术问题，本实用新型提供了大电流的过流过压保护电路。

2、其技术方案如下：

3、大电流的过流过压保护电路，包括与电源连接的滤波电路，其要点在于，所述滤波电路的输出端连接有防反接电路，防反接电路的后端经过流过压保护电路连接后级电路。

4、所述过流过压保护电路包括自恢复保险f1，所述自恢复保险f1前端连接防反接电路输出端，所述自恢复保险f1的后端串电容c2接地；所述自恢复保险f1的后端串稳压二极管d1和限流电阻r5接地。

5、采用以上结构，自恢复保险f1的电流略低于稳压二极管d1和三极管q4的承受电流，当输入电压过高时，自恢复保险f1会先断开，断开回路，保护后续电路，且电压电流下降后，自恢复保险f1可自动恢复，电路可正常工作。

6、所述稳压二极管d1和限流电阻r5的公共端经电阻r4接三极管q4的基极，该三极管q4的发射极接地，所述三极管q4的集电极串电阻r2接自恢复保险f1的后端；所述三极管q4的集电极接三极管q3基极，所述三极管q3发射极接地，所述三极管q3的集电极连接mos管q2的栅极，所述mos管q2源极接自恢复保险f1后端，该源极和栅极之间串拉电阻r1，该漏极连接后级电路。

7、采用以上结构，当输入电压低于稳压管的击穿电压时，稳压二极管d1截止，三极管q4的基极下拉，三极管q4截止，三极管q3基极导通，mos管栅极电压为低电平，vgs满足开启条件，mos管导通，给后级电路正常供电。

8、当输入的电压高于过压设定的阀值时，稳压二极管d1导通，三极管q4的基极电位拉高，三极管q4基极导通，三极管q3的基极电位拉低，三极管q3截止，经过上拉电阻r1连接，mos管q2的漏极与栅极电位相等，不满足mos管导通条件，mos管q2截止，保护电路回路断开，停止供电，保护后级电路。

9、作为优选：所述三极管q4的集电极和发射极之间串电容c5。

10、作为优选：所述mos管q2的漏极串电容c3接地。

11、采用以上结构，当保护电路正常工作时，电容c5能抑制三极管q4的集电极和发射极间的电压跳变，延缓上升沿和下降沿，电容c3保证输出电压电流平滑。

12、作为优选：所述滤波电路包括电容c1、电容c4和tvs瞬态抑制二极管d2，所述输入电源接电容c1前端，所述电容c1后端串电容c4接地，所述tvs瞬态抑制二极管d2连接在输入电源和地之间。

13、采用以上结构，电容c1和电容c4为串联关系，均能过滤输入电源中的尖峰脉冲或其它干扰信号，起到保护后级电路的作用；当一个电容因故障短路，另外一个电容继续进行滤波工作，双重保护；当有超过其击穿电压的电压值出现时，tvs瞬态抑制二极管d2可瞬间打开，阻断高电压进入后级电路。

14、作为优选：所述防反接电路包括pmos管q1，所述pmos管q1的漏极连接输入电源，该漏极和源极之间串第一反向二极管，所述pmos管q1的源极连接自恢复保险f1的前端，所述pmos管q1的栅极经电阻r3接地。

15、采用以上结构，当电源线束连接正确时，pmos管q1的vgs接近负的power电压，pmos管q1导通，且由于pmos管q1导通电阻通常为几十毫欧姆，当大电路流过时，pmos管q1压降小、损耗功率小、发热量小。当电路反接时，power接电源负极，gnd接电源正极，pmos管q1的栅极电压为power，该pmos管q1的vgs为正的电源电压，不满足mos管的导通条件，断开回路，实现防反接的保护电路的功能。

16、与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

17、采用以上技术方案的大电流的过流过压保护电路，当电流超过自恢复保险丝的承受能力时，自恢复保险f1自动熔断，保护稳压二极管d1和三极管q4，且自恢复保险f1在电流降低后能继续工作，节约成本。当输入电压超过其设定的过电压保护阀值时，可自动断开后级电路的输入电压，从而使高电压不能到达后级电路，保护后级电路的安全。当输入电压下降至过压保护阀值之下时，该电路自动打开，自动给后级电路供给电压，使后级电路正常工作，实现电路的防过压过流。

18、mos管的内阻小、压降小、损耗功率小、发热量小，不会影响电路板上面其它对温度敏感的电路；且由于mos管的内阻小，mos管的过流能力是二极管的几倍，后级电路的驱动能力强。tvs瞬态抑制二极管能阻止输入电源的瞬态脉冲进入后级电路，保证后级电路工作稳定。

技术特征：

1.大电流的过流过压保护电路，包括与电源连接的滤波电路，其特征在于：所述滤波电路的输出端连接有防反接电路，防反接电路的后端经过流过压保护电路连接后级电路；

2.根据权利要求1所述的大电流的过流过压保护电路，其特征在于，所述三极管q4的集电极和发射极之间串电容c5。

3.根据权利要求1所述的大电流的过流过压保护电路，其特征在于，所述mos管q2的漏极串电容c3接地。

4.根据权利要求1所述的大电流的过流过压保护电路，其特征在于，所述滤波电路包括电容c1、电容c4和tvs瞬态抑制二极管d2，所述输入电源接电容c1前端，所述电容c1后端串电容c4接地，所述tvs瞬态抑制二极管d2连接在输入电源和地之间。

5.根据权利要求1所述的大电流的过流过压保护电路，其特征在于，所述防反接电路包括pmos管q1，所述pmos管q1的漏极连接输入电源，该漏极和源极之间串第一反向二极管，所述pmos管q1的源极连接自恢复保险f1的前端，所述pmos管q1的栅极经电阻r3接地。

技术总结
本技术公开了大电流的过流过压保护电路，包括与电源连接的滤波电路，所述滤波电路的输出端连接有防反接电路，防反接电路的后端经过流过压保护电路连接后级电路。本技术当电流超过自恢复保险的承受能力时，自恢复保险自动断路，实现大电流过流保护；输入电压超过其设定的过电压保护阀值时，通过三极管与MOS管之间的导通与截止状态转换，阻断电路回路，实现电路过压保护；通过MOS管断路实现电路防反接，且MOS管内阻小，产热少，对电路板上面其它对温度敏感的电路影响小。

技术研发人员：唐华林,邱全运,黄雪
受保护的技术使用者：重庆睿博光电股份有限公司
技术研发日：20230907
技术公布日：2024/4/17