[实用新型]一种电源过压保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域中的控制电路，尤其涉及了一种电源过压保护电路。

背景技术

工程机械的供电通常由电瓶和发电机提供，由于发动机负载的波动，以及可能存在的电路连接不良的故障，导致系统电源的过压情况时有发生，严重时如抛负载的情况出现，会击穿TVS或其他电源芯片，通常使用并联TVS或增加限流电阻的方式解决，但是这样的解决方式，会增加很多成本或PCB散热面积，造成不必要的能源浪费。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，提供了一种成本低、性能可靠、适用范围广的电源过压保护电路。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种电源过压保护电路，包括过压检查电路，其中，还包括场效应管Q₁、钳位电路，所述场效应管Q₁的栅极经串接的电阻R₁和电阻R₂接地，场效应管Q₁漏极为电源输出端；所述过压检查电路的电压输出端连接于电阻R₁和电阻R₂之间，过压检查电路的电压输入端与场效应管Q₁的源极连接，所述钳位电路的输出端与场效应管Q₁的源极连接，钳位电路的输入端与过压检查电路的电压输出端连接，当场效应管Q₁的源极电压低于设定值时过压检查电路的输出端无电压输出，场效应管Q₁的漏极输出电压等于或接近源极电压；而当场效应管Q₁的源极电压高于设定值时过压检查电路的电压输出端的电压等于或接近源极电压，场效应管Q₁的漏极输出关断，输出电压等于或接近零。

所述的钳位电路由稳压二极管D₂构成，其阴极与场效应管Q₁的源极连接，阳极与过压检查电路的电压输出端连接。

所述的场效应管Q₁为P沟道MOS管；P沟道MOS管即是P沟道绝缘栅场效应管。

电源过压保护电路还包括防反接电路，防反接电路的输出端与场效应管Q₁的源极连接，输入端为电源连接端。

所述的防反接电路由二极管D₁构成，二极管D₁的阴极与所述场效应管Q₁的源极连接。

电源过压保护电路还包括瞬态抑制二极管D₃，所述瞬态抑制二极管D₃的阴极与场效应管Q₁的漏极连接，瞬态抑制二极管D₃的阳极接地。

所述的钳位电路的钳位电压满足场效应管Q₁的输入电压Vgs。

所述的过压检查电路在电源电压高于设定值时，输出信号控制场效应管Q₁的关闭。

采用本实用新型的电路，控制器既可以在系统正常的电源电压下工作，也可以在系统电压过高时自动切断控制器电源，避免高压损坏控制器内部的元器件。

本实用新型通过防反接电路直接与电源串联连接，正常工作状态时，钳位电路工作，电源电压过高时，通过过压检查电路输出信号关闭场效应管Q₁的输出，从而保护控制器内部电源芯片等元器件不受高压损害。

钳位电路的作用是将周期性变化的波形的顶部或底部保持在某一确定的直流电平上。钳位电路为常见的二极管钳位电路。二极管的钳位作用是指利用二极管正向导通压降相对稳定，且数值较小(有时可近似为零)的特点，来限制电路中某点的电位。

瞬态抑制二极管（Transient Voltage Suppressor）简称TVS，是一种二极管形式的高效能保护器件。当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。由于它具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差、钳位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点，可以有效地对雷电、负载开关等人为操作错误引起的过电压冲击起保护作用。

本实用新型的有益效果：

电路结构简单、性能可靠、成本低、适用范围广。场效应管Q₁、钳位电路和过压检查电路一起配合使用，可以在系统正常的电压下工作，也可以在系统电压过高时自动切断控制器的电源，保护控制器内部元器件。