[实用新型]一种开关型晶体管的过载保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种晶体管的过载保护，特别是一种晶体管作为开关管使用时的过载保护电路。

背景技术

三极管和场效应管都是晶体管元件(由于三极管和场效应管均由NPN和PNP两种，工作电流方向正好相反，为叙述方便，按电流流入、流出方向，将NPN型三极管的集电极、PNP型三极管的发射极、NPN型场效应管的漏极及PNP场效应管的源极统称为“输入极”；将NPN型三极管的发射极、PNP型三极管的集电极、NPN场效应管的源极及PNP场效应管的漏极统称为“输出极”；将三极管的基极与场效应管的栅极统称为“控制极”)，电路中通常将它们用来作为开关器件，其缺点在于一旦过载极易造成损坏。为了解决这个问题，人们设计出了各种各样的晶体管保护电路，在外电路发生过载或短路时可以实现晶体管的截止，防止晶体管烧坏。

如图4所述，即为现有技术中常见的一种晶体管过载保护电路，被保护的开关型晶体管为场效应管Q1，该保护电路在正常工作状态下，场效应管Q1、场效应管Q2导通，负载RL正常工作，而当负载RL短路或过载时，场效应管Q2自锁使得场效应管Q1截止而获得保护。但是，上述电路在开关管回路中串接了两个晶体管，整个控制回路会额外增加压降和功率损耗，使得开关型晶体管的开关特性变差，这个矛盾在低电压大电流的工作状态下尤其突出。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种既可有效保护晶体管又不增加压降和功率损耗的开关晶体管过载保护电路。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该开关型晶体管的过载保护电路，被保护晶体管的“输入极”与“输出极”串接在负载回路上，其特征在于：该被保护晶体管的过载保护电路为一包括有第一输入端(To)、第二输入端(Fo)和输出端(Ko)的门电路，其中，所述过载保护电路的第一输入端(To)接收外接开关信号电路的输出电平信号，所述过载保护电路的第二输入端(Fo)连接被保护晶体管的“输入极”，所述过载保护电路的输出端(Ko)连接被保护晶体管的“控制极”，并且，所述的过载保护电路的输入端与输出端之间具有如下的逻辑关系：

当所述过载保护电路的第一输入端(To)、第二输入端(Fo)同时为低电平“0”时，所述过载保护电路的输出端(Ko)也为低电平“0”；

当所述过载保护电路的第一输入端(To)为低电平“0”，且第二输入端(Fo)为高电平“1”时，所述过载保护电路的输出端(Ko)为低电平“0”；

当所述过载保护电路的第一输入端(To)为高电平“1”，且第二输入端(Fo)为低电平“0”时，所述过载保护电路的输出端(Ko)为高电平“1”；

当所述过载保护电路的第一输入端(To)、第二输入端(Fo)同时为高电平“1”时，所述过载保护电路的输出端(Ko)为低电平“0”。

作为优选，可以在电路中采用由运放和三极管相配合的信号控制电路，将直接来自开关信号电路的输出信号通过运放转换为可控制三极管工作的信号电平，进而通过三极管控制场效应管的导通和截止。

所述的保护电路包括有第一运放(IC1)、第一三极管(BG1)和第二三极管(BG2)，其中，所述开关信号电路的电平信号输出端(out)作为整个保护电路的输入端(Fo)一路经第二电阻(R2)接场效应管(Q)的栅极，另一路经第一电阻(R1)接第一三极管(BG1)的基极，第一三极管(BG)的发射极接地，第一三极管(BG1)的集电极经第三电阻(R3)分为两路，一路接第一运放(IC1)的负输入端(A)，另一路经第四电阻(R4)接电源(U)正极，第一运放(IC1)的正输入端(B)一路经第六电阻(R6)和场效应管(Q)的漏极相连，该第六电阻(R6)和场效应管(Q)漏极的交结点即为整个保护电路的反馈端(Fo)，第一运放(IC1)的正输入端(B)的另一路经第五电阻(R5)接地，负载(RL)的一端接电源(U)正极，另一端接场效应管(Q)的漏极，场效应管(Q)的源极接地，第一运放(IC1)的输出端经第七电阻(R7)接第二三极管(BG2)的基极，第二三极管(BG2)的发射极接地，第二三极管(BG2)的集电极作为整个保护电路的输出端(Ko)连接场效应管(Q)的栅极；在所述的第一三极管(BG1)的基极和发射极之间还连接有第一电容(C1)，在输入高电平时，可以保证场效应管(Q)先导通；