[实用新型]一种用于敏感电路的过压和电源反接保护电路

说明书

技术领域

本实用新型可以广泛应用于各种家用电器、控制系统、电力设备中，在电源电路会瞬变至过低或过高的严酷环境中应用，会起到很好的抑制干扰，保护电路的作用，而且还具有电源反接保护功能。

背景技术

许多的设备在电压超过额定电压，如24V电源接到12V的电路上，电源线和接地线因为疏忽而反接等现象时，就会很容易损坏。虽然此类事件的发生概率比较低，但是只要出现任何一种情况将会彻底损坏电路板。许多工程师为了隔离负电源电压，习惯性的做法是设计一个与电源相串联的功率二极管或者P沟道的MOS管。然而，二极管既占用空间而且会消耗很大的功率。MOS管虽然功耗低，但是前级的驱动电路将会导致成本的增加。这两种解决方案都牺牲电源的性能或者成本，而且没有解决过高电压保护的问题。这就需要我们提供一种对欠压，过压和电源反接的保护电路。

发明内容

针对上述出现的各种现象，本电路提出一种用于敏感电路的过压保护并且对电源有反接保护作用。有效的保护了敏感电路免受意料之外的高电源电压或负电源电压的影响 。

本实用新型解决其技术问题，所采用的技术方案是：

一种用于敏感电路的过压和电源反接保护电路，由输入滤波电路(1)、控制保护电路(2)和输出稳压滤波电路(3)串联组成，其特征在于：输入滤波电路(1)是一个由滤波电容C1、C2和滤波电感LL1组成的π型滤波器；控制保护电路(2)是由控制芯片U1(LT4365)、匹配电阻R1、R2、R3、R4、滤波电容C3和两个N沟道MOS管Q1、Q2组成；输出稳压滤波电路(3)是由钳位二极管D1、稳压二极管TVS1、LDO芯片U2和旁路电容C4、C5、C15组成。

 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）该电路通过双N沟道MOSFET对控制电路和敏感电路提供了过压、欠压和电源反接的保护；

（2）输入电压只有在合格通过可设定的UV和OV门限值是才能够传输到输出端，对其他的任何超过该窗口的电压进行隔离，保护范围可以高达60V低至-40V；

（3）通过BOOST型的LDO来对输出进行稳压。滤波后得到的输出电压更稳定，输出电流更大。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明

图1是本实用新型电路原理图

具体实施方式

该实用新型的具体实施方案是：如图1所示，输入滤波电路(1)是一个由滤波电容C1、C2和滤波电感LL1组成；一个阻性分压器负责设定用于负载与VIN连接的过压（OV）和欠压（UV）跳变点，输入电压在窗口之外的会立即把负载与电源断开，保护范围可高达60V和低至-40V；双N沟道MOSFET用来隔离VIN输入的正电压和负电压，当输入为负电压时，GATE引脚与VIN引脚接通，N沟道MOSFET的栅极处于最负电位，从VOUT至VIN上负电压的漏电流极小；BOOST型的LDO与输出电容组成稳压滤波电路。输入电压经过π型滤波器后，再经过U1输出。其中有R1、R2和R3组成的一个阻性分压器。可以通过阻性分压器的电阻的阻值来调节过电压和欠电压的跳变点。U1的GATE端内部有一个电荷泵输出20uA的驱动电流将给外部的双路N沟道MOSFET（Q1和Q2）提供了增强的9.8V电压。U1内部有两个准确的比较器（±1.5%）的两个电压比较器用于监视输入电压的OV（过电压）点和UV（欠电压）点。当输入电压分别升至OV门限以上或者降至UV门限以下，则外部MOSFET的栅极将快速关断。外部阻性分压器可以调整为一个与输出电压Vout上的负载相兼容的输入电源范围。此外，UV和OV输入的漏电流小于1nA，因此可以在外部阻性分压器中提供较大的电流。当U1监测到Vin上的电压为负电压时，它可以迅速将GATE引脚连接至Vin。在GATE和Vin电压之间没有二极管压降。当外部N沟道MOSFET的栅极处于最负电位时，从Vout至Vin上负电压的漏电流极小。外部MOSFET的耐受电压就是该电路过冲的击穿电压指标。在设定的范围内其输出的电流最大可以达到3A。输出电路部分是一个BOOST型的LDO，可以将输出电压稳定到所要获得电压值，并输出最大的电流。