[发明专利]一种过压保护电路的模型设计方法

说明书

本发明公开了一种过压保护电路的模型设计方法，包括如下步骤：S1、电路拓扑构思，所述电路拓扑构思包括以MOS管为受控开关、通过比较器控制MOS管、提供比较器基准电压、在受控开关的输入端放置瞬态电压抑制器实现对瞬间冲击电压冲击的防护，S2、元件选型参数，S3、仿真验证，本发明可在电路设计中对各元件的选型参数进行细致的考虑，完善各元件参数之间的影响，可使设计出的电路能够满足前期的设计要求，减少了工作人员的工作量，且增设了瞬态电压抑制器，当电路的输入端出现瞬时高压冲击时，瞬态电压抑制器瞬间导通机制吸收冲击电压的能量，保护受控开关的安全，降低了整个电路系统的接口受异常高压的破坏的风险。

技术领域

本发明属于电路设计领域，更具体地说，尤其涉及一种过压保护电路的模型设计方法。

背景技术

电路设计，是指按照一定规则，使用特定方法设计出符合使用要求的电路系统，根据所处理信号的不同，电子电路可以分为模拟电路和数字电路。

当前的过压保护电路在设计时，对各元件的选型参数不够细致，导致设计出的电路不能满足前期的设计要求，需要进行多次设计，增加了工作人员的工作量，且电路在设计时，往往只考虑持续高压对过压保护开关的冲击，会忽略瞬时高压对过压保护开关的冲击，会使整个电路系统的接口受异常高压的破坏。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，可在电路设计中对各元件的选型参数进行细致的考虑，完善各元件参数之间的影响，可使设计出的电路能够满足前期的设计要求，减少了工作人员的工作量，且增设了瞬态电压抑制器，当电路的输入端出现瞬时高压冲击时，瞬态电压抑制器瞬间导通机制吸收冲击电压的能量，保护受控开关的安全，降低了整个电路系统的接口受异常高压的破坏的风险，而提出的一种过压保护电路的模型设计方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种过压保护电路的模型设计方法，包括如下步骤：

S1、电路拓扑构思，所述电路拓扑构思包括以MOS管为受控开关、通过比较器控制MOS管、提供比较器基准电压、电阻分压检测电源电压、限定栅源电压、在受控开关的输入端放置瞬态电压抑制器实现对瞬间冲击电压冲击的防护；

S2、元件选型参数，所述元件选型参数的选型过程包括选择比较器、选择MOS管、确定比较器基准电压、计算齐纳二极管Z1的限流电阻一的阻值、计算限流电阻一的功率、计算限流电阻二和限流电阻三的电阻分压器的分压比、电阻功率计算、稳压二极管Z2选型、计算稳压二极管Z2的限流电阻四的阻值、计算限流电阻四的功率和限流电阻四的耐压校核；

S3、仿真验证，所述仿真验证包括MOS管的扫描仿真、受控开关的扫描仿真、电压阈值的扫描仿真、采样电压的扫描仿真和直流的扫描仿真。

优选的，所述MOS管的阻尼二极管正极连接漏极，MOS管的阻尼二极管负极连接源极，使MOS管有控导通，源极连接电源的正极；所述比较器的输入电阻的阻值高，对电源和负载的影响小。

优选的，在提供比较器基准电压时，通过齐纳二极管Z1给比较器反相端提供稳定为基准电压，限流电阻一使齐纳二极管Z1产生反向击穿电流，使其工作于稳压区域。

优选的，在电阻分压检测电源电压时，所述限流电阻二和限流电阻三对电源电压进行分压，输送至比较器同相端，此电压与反向端的基准电压比较，同相端电压大于反向端电压时，比较器输出高电平，MOS管截止，断开电源对负载的供电；反之，当同相端电压小于反向端电压时，MOS管导通，电源向负载正常供电。

优选的，在限定栅源电压时，所述MOS管有最大栅源电压要求，若电源电压大于最大栅源电压，MOS管过压损坏。