負(fù)載開路保護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子電路領(lǐng)域，具體地，涉及一種負(fù)載開路保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們的工作、生活的關(guān)系日益密切，而電子設(shè)備都離不開可靠的電源，進(jìn)入90年代開關(guān)電源相繼進(jìn)入各種電子、電器設(shè)備領(lǐng)域，程控交換機(jī)、通訊、電子檢測(cè)設(shè)備電源、控制設(shè)備電源等都已廣泛地使用了開關(guān)電源，更促進(jìn)了開關(guān)電源技術(shù)的迅速發(fā)展。
[0003]為了防止輸出端上電壓過高，同時(shí)也為了使電源從空載到滿載的負(fù)載效應(yīng)較小，開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出端不允許開路。當(dāng)空載時(shí)，或外電路開路時(shí)，輸出端電壓會(huì)升得很高，直至高達(dá)交流電源的峰值，這樣就會(huì)損壞電路中的元器件，甚至降壓電容。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為對(duì)開關(guān)電源或其他電源類設(shè)備提供負(fù)載開路保護(hù)功能，避免電源使用過程中長(zhǎng)期處于空載狀態(tài)，本實(shí)用新型公開了一種負(fù)載開路保護(hù)電路。
[0005]本實(shí)用新型所述負(fù)載開路保護(hù)電路，連接在輸出電壓端和地之間，由比較器、晶體管、檢測(cè)電阻、輸出分壓電阻串、備用負(fù)載電阻和基準(zhǔn)電壓組成，所述比較器的正相輸入端連接基準(zhǔn)電壓，輸出端通過輸出分壓電阻串接地，所述輸出分壓電阻串的中間節(jié)點(diǎn)連接晶體管基極，所述晶體管的集電極通過備用負(fù)載電阻連接輸出電壓端，發(fā)射極接地，所述檢測(cè)電阻連接在地和負(fù)載電阻連接點(diǎn)之間，所述負(fù)載電阻連接點(diǎn)連接比較器的反相輸入端，所述晶體管為NPN管；
[0006]所述負(fù)載電阻連接點(diǎn)還連接有靜電保護(hù)電路，所述靜電保護(hù)電路由連接在負(fù)載電阻連接點(diǎn)和輸出電壓端之間的PMOS和連接在負(fù)載電阻連接點(diǎn)和地線之間的NMOS組成，所述PMOS、NMOS的柵極、源極、襯底分別與輸出電壓端和地線連接，漏極均與負(fù)載電阻連接點(diǎn)連接。
[0007]優(yōu)選的，所述晶體管發(fā)射極與地之間連接有發(fā)光二極管。
[0008]優(yōu)選的，所述比較器的電源端與輸出電壓端連接，所屬基準(zhǔn)電壓由串聯(lián)在輸出電壓端和地之間的第一分壓電阻和第二分壓電阻組成，所述第一分壓電阻和第二分壓電阻的公共端連接比較器的正相輸入端，所述第一分壓電阻和第二分壓電阻阻值相同。
[0009]優(yōu)選的，所述輸出電壓端和地之間連接有穩(wěn)壓二極管。
[0010]本實(shí)用新型所述負(fù)載開路保護(hù)電路，通過檢測(cè)輸出電流實(shí)現(xiàn)開路檢測(cè)，在負(fù)載開路時(shí)接入備用負(fù)載，限制了輸出端電壓的升高，并對(duì)暴露的負(fù)載開關(guān)接入點(diǎn)增加了靜電防護(hù)電路，安全可靠的保護(hù)了開關(guān)電源電路中的元器件不致?lián)p壞。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型一種【具體實(shí)施方式】示意圖；
[0012]附圖中標(biāo)記及相應(yīng)的零部件名稱:A-負(fù)載電阻連接點(diǎn)，COMP-比較器，UO-輸出電壓端，VD-發(fā)光二極管，M-晶體管，Rl-第一分壓電阻，R2-第二分壓電阻，R3-第三分壓電阻，R4-第四分壓電阻，RL-負(fù)載電阻，RLB-備用負(fù)載電阻，RS-檢測(cè)電阻，MP-PMOS管，MN-NMOS 管。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地的詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0014]本實(shí)用新型所述負(fù)載開路保護(hù)電路，連接在輸出電壓端UO和地之間，由比較器C0MP、晶體管M、檢測(cè)電阻RS、輸出分壓電阻串、備用負(fù)載電阻RLB和基準(zhǔn)電壓組成，所述比較器的正相輸入端連接基準(zhǔn)電壓，輸出端通過輸出分壓電阻串接地，所述輸出分壓電阻串的中間節(jié)點(diǎn)連接晶體管基極，所述晶體管的集電極通過備用負(fù)載電阻連接輸出電壓端，發(fā)射極接地，所述檢測(cè)電阻連接在地和負(fù)載電阻連接點(diǎn)A之間，所述負(fù)載電阻連接點(diǎn)A連接比較器的反相輸入端。
[0015]正常使用時(shí)，負(fù)載電阻RL連接入負(fù)載電阻連接點(diǎn)A和輸出電壓端UO之間，當(dāng)負(fù)載電阻未接入時(shí)，檢測(cè)電阻RS上沒有電流，A點(diǎn)電壓為零，比較器正相輸入端電壓為基準(zhǔn)電壓大于零，比較器輸出高電平信號(hào)，經(jīng)過輸出分壓電阻串的分壓后，使在晶體管M的基極電壓仍然大于該晶體管的閾值電壓VT，晶體管導(dǎo)通，備用負(fù)載電阻RLB接入輸出電壓端和地之間，避免了輸出電壓端的空載。RLB阻值應(yīng)取值較大，避免無謂的功耗，通常在兆歐級(jí)別以上，輸出分壓電阻串由第三分壓電阻R3和第四分壓電阻R4串聯(lián)而成，分壓后的電壓應(yīng)大于通常的晶體管閾值電壓，例如對(duì)于輸出高電平為5V時(shí)，R3和R4的阻值比例可以選擇4:I左右，在中間節(jié)點(diǎn)輸出電壓1.25V，確保晶體管的導(dǎo)通，選擇范圍可以在數(shù)兆至十兆歐之間，以提供一定的基極電流，可以在晶體管M的發(fā)射極與地之間串聯(lián)發(fā)光一極管VD，在晶體管導(dǎo)通時(shí)，該發(fā)光二極管也發(fā)光作出空載提示。當(dāng)負(fù)載電阻RL接入時(shí)，RS上有電流并有壓降，比較器反相輸入端電壓高于基準(zhǔn)電壓，輸出低電平信號(hào)，晶體管截止，備用負(fù)載電阻RLB不接入電路。為進(jìn)一步提高輸出電壓安全度，還可以在所述輸出電壓端和地之間連接穩(wěn)壓二極管。
[0016]所述負(fù)載電阻連接點(diǎn)還連接有靜電保護(hù)電路，所述靜電保護(hù)電路由連接在負(fù)載電阻連接點(diǎn)和輸出電壓端之間的PMOS和連接在負(fù)載電阻連接點(diǎn)和地線之間的NMOS組成，所述PMOS、NMOS的柵極、源極、襯底分別與輸出電壓端和地線連接，漏極均與負(fù)載電阻連接點(diǎn)連接。
[0017]由于負(fù)載電阻連接點(diǎn)需要暴露在外，并且由于負(fù)載電阻的頻繁接入和取下，遭遇靜電破壞的可能性大幅增加，靜電保護(hù)電路為負(fù)載電阻連接點(diǎn)提供靜電防護(hù)，在正常狀態(tài)下，由于兩個(gè)MOS管的柵源連接在一起，VGS=0，兩個(gè)MOS均不導(dǎo)通，不影響電路正常工作。
[0018]當(dāng)遭遇靜電脈沖時(shí)，以該引腳遭遇正電壓靜電脈沖，并向地線瀉放為例，該靜電電壓通過NMOS管麗的柵漏寄生電容耦合到麗柵極，使麗導(dǎo)通，從而向地線瀉放靜電電壓，若遭遇負(fù)電壓靜電脈沖，則地線電位高于負(fù)載電阻連接點(diǎn)，使MN的襯底到漏極的寄生二極管導(dǎo)通，使負(fù)的高壓靜電瀉放，避免高壓靜電直接作用于內(nèi)部器件，例如比較器的輸入端等，破壞內(nèi)部電路，對(duì)PMOS管MP，瀉放原理近似。
[0019]對(duì)于基準(zhǔn)電壓，優(yōu)選由串聯(lián)在輸出電壓端和地之間的第一分壓電阻和第二分壓電阻組成，所述第一分壓電阻和第二分壓電阻的公共端連接比較器的正相輸入端，所述第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2阻值相同。簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)，不再需要額外的直流電源或芯片提供基準(zhǔn)電壓，同時(shí)根據(jù)比較器增益最大值通常出現(xiàn)在電源電壓一半左右的規(guī)律，令R1=R2，同時(shí)比較器采用輸出電壓作為電源，保證了比較器的檢測(cè)精度最大。
[0020]如上所述，可較好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.負(fù)載開路保護(hù)電路，連接在輸出電壓端和地之間，其特征在于，由比較器、晶體管、檢測(cè)電阻、輸出分壓電阻串、備用負(fù)載電阻和基準(zhǔn)電壓組成，所述比較器的正相輸入端連接基準(zhǔn)電壓，輸出端通過輸出分壓電阻串接地，所述輸出分壓電阻串的中間節(jié)點(diǎn)連接晶體管基極，所述晶體管的集電極通過備用負(fù)載電阻連接輸出電壓端，發(fā)射極接地，所述檢測(cè)電阻連接在地和負(fù)載電阻連接點(diǎn)之間，所述負(fù)載電阻連接點(diǎn)連接比較器的反相輸入端，所述晶體管為NPN管； 所述負(fù)載電阻連接點(diǎn)還連接有靜電保護(hù)電路，所述靜電保護(hù)電路由連接在負(fù)載電阻連接點(diǎn)和輸出電壓端之間的PMOS和連接在負(fù)載電阻連接點(diǎn)和地線之間的NMOS組成，所述PMOS, NMOS的柵極、源極、襯底分別與輸出電壓端和地線連接，漏極均與負(fù)載電阻連接點(diǎn)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載開路保護(hù)電路，其特征在于，所述晶體管發(fā)射極與地之間連接有發(fā)光二極管。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載開路保護(hù)電路，其特征在于，所述比較器的電源端與輸出電壓端連接，所屬基準(zhǔn)電壓由串聯(lián)在輸出電壓端和地之間的第一分壓電阻和第二分壓電阻組成，所述第一分壓電阻和第二分壓電阻的公共端連接比較器的正相輸入端，所述第一分壓電阻和第二分壓電阻阻值相同。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載開路保護(hù)電路，其特征在于，所述輸出電壓端和地之間連接有穩(wěn)壓二極管。
【專利摘要】負(fù)載開路保護(hù)電路，連接在輸出電壓端和地之間，由比較器、晶體管、檢測(cè)電阻、輸出分壓電阻串、備用負(fù)載電阻和基準(zhǔn)電壓組成，所述比較器的正相輸入端連接基準(zhǔn)電壓，輸出端通過輸出分壓電阻串接地，所述輸出分壓電阻串的中間節(jié)點(diǎn)連接晶體管基極，所述晶體管的集電極通過備用負(fù)載電阻連接輸出電壓端，發(fā)射極接地，所述檢測(cè)電阻連接在地和負(fù)載電阻連接點(diǎn)之間，所述負(fù)載電阻連接點(diǎn)連接比較器的反相輸入端，所述晶體管為NPN管；所述負(fù)載電阻連接點(diǎn)還連接有靜電保護(hù)電路。本實(shí)用新型通過檢測(cè)輸出電流實(shí)現(xiàn)開路檢測(cè)，在負(fù)載開路時(shí)接入備用負(fù)載，限制了輸出端電壓的升高，安全可靠的保護(hù)了開關(guān)電源電路中的元器件不致?lián)p壞。
【IPC分類】H02M1/32, H02H9/04
【公開號(hào)】CN204681246
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520426642
【發(fā)明人】繆強(qiáng), 文嘉
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)四川省電力公司南充供電公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月19日