基于場效應管的短路保護電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于電路安全技術領域，具體涉及一種基于場效應管的短路保護電路。它包括電阻R1、場效應管Q1、電阻R4、場效應管Q2、穩(wěn)壓二極管Z1、場效應管Q3和電阻R3，電源正極經(jīng)電阻R3分別接場效應管Q3的源極和穩(wěn)壓二極管Z1的負極，穩(wěn)壓二極管Z1的正極接場效應管Q2的柵極，場效應管Q2的源極接地，場效應管Q2的漏極接場效應管Q1的柵極，場效應管Q1的柵極和漏極之間串接電阻R1，場效應管Q1的漏極接電源正極，場效應管Q1的源極經(jīng)電阻R4接地，場效應管Q1的源極與場效應管Q3的柵極連接，場效應管Q3的漏極接電壓輸出端。本實用新型解決了大電流器件易損，采樣對電路阻抗的影響等問題，而且本實用新型的短路保護電路體積小，安全穩(wěn)定。
【專利說明】
基于場效應管的短路保護電路
技術領域
[0001]本實用新型屬于電路安全技術領域，具體涉及一種基于場效應管的短路保護電路。
【背景技術】
[0002]電源短路:就是把電源的兩端用導線直接或間接相連，中間沒有通過任何用電器。如果在復雜電路中，找出一條路可以直接從電源的正極走向負極中間不通過任何用電器，那就視為短路，因為電流總是走最短路線的。電源短路是很危險的，容易造成電源燒毀甚至火災。短路會產(chǎn)生大電流，有時會產(chǎn)生上萬甚至十幾萬安的大電流。因此會產(chǎn)生大量的熱量，損毀設備，電弧會將許多元件短時間融化。同時，產(chǎn)生的電流還會帶來一定的電磁力，它同樣會損壞設備。同樣可能造成重大火災及傷害事件。短路還會造成低電壓:它會使電氣設備無法正常工作。此外，短路不僅干擾抑制與破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，造成線損、熱損、無功功率等增大，而且由于短路造成的設備損壞，會影響通信、通訊等。
[0003]參考專利文獻CN103401209A公開了 LED背光短路保護電路，包括第一三極管Q1、第二三極管Q2和第三三極管Q3，在LED負載發(fā)生短路情況下能夠通過控制三極管的通斷自動隔離，避免電路元件過功耗損壞。參考專利文獻CN202353184U公開了短路保護電路，包括集成電路1C、三極管VT、二極管D，在輸出端短路后，VT截止，正極電源通過二極管D使IC端電平提高，以致IC截止停止工作。
[0004]現(xiàn)有的短路保護電路多采用大功率的三極管，在大電流的供電電路中需要用較大的散熱才可以解決器件損壞的問題；另外在檢測部分采用三極管，由于三極管開關電路輸入阻抗低，這會造成在一些對電路阻抗要求高的地方不實用。
【實用新型內容】
[0005]針對現(xiàn)有短路保護電路采用三極管存在的問題，本實用新型提出了一種基于場效應管的短路保護電路，該短路保護電路采用場效應管的導通和截至控制電源的輸出，當發(fā)生短路時，場效應管截至，使電路電壓不再輸出，從而保護了限流電阻不會因電流過大而損壞。
[0006]本實用新型采用如下技術方案:
[0007]一種基于場效應管的短路保護電路，它包括電阻Rl、場效應管Ql、電阻R4、場效應管Q2、穩(wěn)壓二極管Z1、場效應管Q3和電阻R3，電源正極經(jīng)電阻R3分別接場效應管Q3的源極和穩(wěn)壓二極管Zl的負極，穩(wěn)壓二極管Zl的正極接場效應管Q2的柵極，場效應管Q2的源極接地，場效應管Q2的漏極接場效應管Ql的柵極，場效應管Ql的柵極和漏極之間串接電阻Rl，場效應管Ql的漏極接電源正極，場效應管Ql的源極經(jīng)電阻R4接地，場效應管Ql的源極與場效應管Q3的柵極連接，場效應管Q3的漏極接電壓輸出端。
[0008]進一步的，還包括電阻R2和發(fā)光二極管LEDl，發(fā)光二極管LEDl的正極經(jīng)電阻R2接場效應管Ql的柵極，發(fā)光二極管LEDl的負極接地。
[0009]更進一步的，場效應管Ql和場效應管Q2均為N溝道型，場效應管Q3為P溝道型。
[0010]進一步的，發(fā)光二極管LEDl為紅色或黃色發(fā)光二極管。
[0011]本實用新型采用場效應管代替?zhèn)鹘y(tǒng)的大功率的三極管，場效應管可以作為壓控電阻使用，可以在微電流、低電壓條件下工作。本實用新型解決了大電流器件易損，采樣對電路阻抗的影響等問題，而且本實用新型的短路保護電路體積小，安全穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0012]圖1是基于場效應管的短路保護電路原理圖。
【具體實施方式】
[0013]為進一步說明各實施例，本實用新型提供有附圖。這些附圖為本實用新型揭露內容的一部分，其主要用以說明實施例，并可配合說明書的相關描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內容，本領域普通技術人員應能理解其他可能的實施方式以及本實用新型的優(yōu)點。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號通常用來表示類似的組件。
[0014]現(xiàn)結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0015]參閱圖1所示，本實用新型優(yōu)選一實施例的基于場效應管的短路保護電路，該短路保護電路包括電阻Rl、電阻R2、電阻R5、電阻R6、電阻R7、發(fā)光二極管LEDl、場效應管Ql、電阻R4、場效應管Q2、穩(wěn)壓二極管Z1、場效應管Q3和電阻R3。電阻R3和電阻R5并聯(lián)后一端接電源正極P0W，另一端接場效應管Q3的源極，場效應管Q3的源極經(jīng)電阻R6接穩(wěn)壓二極管Zl的負極，穩(wěn)壓二極管Zl的正極經(jīng)電阻R7接場效應管Q2的柵極。
[0016]場效應管Q2的源極接地，場效應管Q2的漏極接場效應管Ql的柵極，場效應管Ql的柵極和漏極之間串接電阻Rl，場效應管Ql的漏極接電源正極，發(fā)光二極管LEDl的正極經(jīng)電阻R2接場效應管Ql的柵極，發(fā)光二極管LEDl的負極接地。場效應管Ql的源極經(jīng)電阻R4接地，場效應管Ql的源極與場效應管Q3的柵極連接，場效應管Q3的漏極接電壓輸出端，該實施例的電壓輸出端輸出的電壓為24V。
[0017]此外，該實施例的場效應管Ql和場效應管Q2均為N溝道型，場效應管Q3為P溝道型。當有一個正電壓加在N溝道場效應管的柵極上時，由于電場的作用，此時N型半導體的源極和漏極的負電子被吸引出來而涌向柵極，但由于氧化膜的阻擋，使得電子聚集在兩個N溝道之間的P型半導體中，從而形成電流，使N溝道場效應管的源極和漏極之間導通。當P溝道場效應管的柵極施加負電壓時，P溝道場效應管的源極和漏極之間導通。
[0018]需要說明的是，該實施例的發(fā)光二極管LEDl為紅色發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管LEDl僅僅起到警示作用，通過發(fā)光二極管LEDl發(fā)光提示電路短路。因此，本領域技術人員可知，發(fā)光二極管LEDl還可為黃色發(fā)光二極管，或者在發(fā)光二極管LEDl與地之間串接一個蜂鳴器，當短路時，進行聲光報警。
[0019]電源正極POW經(jīng)并聯(lián)的電阻R3、電阻R5，再經(jīng)過電阻R6后，電壓經(jīng)穩(wěn)壓二極管Zl和降壓電阻R7到場效應管Q2的I腳(即柵極G)，由于場效應管Q2的柵極電壓為正向電壓，故使場效應管Q2處于飽和導通。此時，場效應管Ql的I腳(即柵極G)接地，電壓為0V，致使場效應管Ql截止。發(fā)光二極管LEDl的正極經(jīng)場效應管Q2接地，發(fā)光二極管LEDl不亮。場效應管Q3的I腳(即柵極G)經(jīng)電阻R4接地，場效應管Q3的2腳(即源極S)和3腳(即漏極D)之間導通，電源正極POW經(jīng)并聯(lián)的電阻R3和電阻R5輸出24V電壓，此時輸出電壓24V正常工作。
[0020]當輸出24V端對地短路時，穩(wěn)壓二極管Zl的負極為OV而截止，場效應管Q2的I腳也為0V，故場效應管Q2截止。場效應管Ql的I腳經(jīng)電阻Rl接電源正極P0W，場效應管Ql的I腳為高電平，場效應管Ql導通。發(fā)光二極管LEDl的正極也為高電平，發(fā)光二極管LEDl亮。場效應管Ql導通使得場效應管Q3的I腳為高電平，場效應管Q3截止，輸出電壓不再輸出，從而保護了限流電阻不會因電流過大而損壞。當短路恢復后，電源正極經(jīng)電阻R6給穩(wěn)壓二極管Zl供電，使場效應管Q2的I腳恢復高電平，場效應管Q2的導通拉低場效應管Ql的I腳電平，場效應管Ql截止，從而使得場效應管Q3導通，電路恢復正常，輸出電壓正常。
[0021]盡管結合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內，在形式上和細節(jié)上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種基于場效應管的短路保護電路，其特征在于:它包括電阻R1、場效應管Q1、電阻R4、場效應管Q2、穩(wěn)壓二極管Z1、場效應管Q3和電阻R3，電源正極經(jīng)電阻R3分別接場效應管Q3的源極和穩(wěn)壓二極管Zl的負極，穩(wěn)壓二極管Zl的正極接場效應管Q2的柵極，場效應管Q2的源極接地，場效應管Q2的漏極接場效應管Ql的柵極，場效應管Ql的柵極和漏極之間串接電阻Rl，場效應管Ql的漏極接電源正極，場效應管Ql的源極經(jīng)電阻R4接地，場效應管Ql的源極與場效應管Q3的柵極連接，場效應管Q3的漏極接電壓輸出端。2.如權利要求1所述的基于場效應管的短路保護電路，其特征在于:還包括電阻R2和發(fā)光二極管LEDl，所述發(fā)光二極管LEDl的正極經(jīng)電阻R2接場效應管Ql的柵極，發(fā)光二極管LEDl的負極接地。3.如權利要求1或2所述的基于場效應管的短路保護電路，其特征在于:所述場效應管Ql和場效應管Q2均為N溝道型，場效應管Q3為P溝道型。
【文檔編號】H02H3/08GK205670676SQ201620406483
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】徐克飛
【申請人】廈門奧馬科技有限公司