【分享】合用的过欠压防反接多功效掩护电路-KIA MOS管

在电网中，因为大功率负载封闭等举措，会致使供电电网电压发生很高的过压浪涌，这能够构成装备因为输出端过压浪涌而破坏；当装备输出电压太低时会致使装备任务不不变，乃至破坏输出电源（电池过放会致使电池机能受损）。

为了使装备任务更靠得住，更能顺应各类卑劣的过压浪涌等用电环境（如机载装备请求的80 V/50 ms 过压浪涌、车载装备请求的100 V/500 ms 过压浪涌，针对以上环境分享一款过欠压、防反接多功效掩护电路。

过欠压、防反接电路构成完成比拟简略，所需器件比拟少，仅为通俗的电阻、二极管、瞬态按捺二极管、三极管和N 沟道MOS 管等。本掩护电路本钱较低，性价比拟高；过欠压呼应速率快，前端和后端装备都能获得实时掩护；电子开关导通电阻仅为几个毫欧，压降几近疏忽不计，知足各类直流输出电路，不受输出电压、电流巨细的限定。

电路道理

过欠压、防反接多功效掩护电路任务道理如图1所示。

过欠压、防反接多功效掩护电路包含3 个功效电路局部：过压检测电路、欠压检测电路和电子开关电路；具备过压掩护功效、欠压掩护功效和防反接掩护功效。过欠压、防反接多功效掩护电路合用于各类直流任务电路。

过压掩护功效

按图1 所示，将过欠压、防反接多功效掩护电路接入装备输出端，当输出电压跨越设定的过压电压值时，过压检测电路举措，节制电子开关电路停止，掩护后端用电装备的宁静。

欠压掩护功效

当输出电压低于设定的欠压电压值时，欠压检测电路举措，节制电子开关电路停止，掩护前端电源（电池）装备。

防反接掩护功效

当输出真个正负极性反接，防反接掩护电路节制电子开关电路停止，既掩护了后端用电装备，也掩护了前端供电装备。

电路设想

1.操纵前提

--操纵地位：合用于任何直流输出端、输出端；

--输出电压：合用于任何直流输出电压；

--输出电流：合用于任何直流输出电流。

2.构成电路

1.过欠压、防反接电路

过欠压、防反接电路如图2 所示。它由过压检测电路、欠压检测电路和电子开关电路3 个局部构成。

2.过压检测电路

过压检测电路见图2 所示，首要由电阻R1、电阻R4、瞬态按捺二极管V1、三极管V2 和二极管V3 构成。输出端电压任务在过压状况时，电阻R1 限定流过

瞬态按捺二极管的电流，调剂电阻R1 阻值能够掩护瞬态按捺二极管V1 不受破坏；当输出电压过压时，瞬态按捺二极管V1 反向击穿任务，操纵反向击穿电压巨细差别的瞬态按捺二极管V1，能够合用差别输出电压的过压电路；三极管V2 按照基极电流旌旗灯号转换节制旌旗灯号凹凸电位；当输出电压低于过压值时，电阻R4 将三极管V2 的基极电压箝位在低电位，三极管V2 处于停止状况，避免三极管V2 误举措。

当输出端任务电压低于过压临界电压时，瞬态按捺二极管反向停止，三极管V2 因为电阻R4 的箝位感化，节制旌旗灯号为高阻状况；当输出端任务电压高于过压临界电压时，瞬态按捺二极管V1 反向击穿，输出端电压电流经电阻R1 限流后，流入三极管V2 的基极，三极管属于电流节制型，三极管V2 饱和导通，节制旌旗灯号拉低到低电压0.7 V（二极管V3 的导通电压）。

3.欠压检测电路

欠压检测电路如图2 所示，首要由电阻R2、瞬态按捺二极管V4、电阻R3 和二极管V5 构成。

在输出端电压任务在一般电压规模内时，电阻R2、R3 限定流过欠压检测电路的电流，掩护瞬态按捺二极管V4 和构成分压电阻收集调理节制旌旗灯号电压的巨细。

当输出电压跨越欠压电压时瞬态按捺二极管V4 反向击穿任务，操纵反向击穿电压巨细差别的瞬态按捺二极管V4，能够合用差别的欠压电路；在输出端电压任务在低于欠压电压值时，电阻R3 拉低节制旌旗灯号电平到0.7 V（二极管V5 的导通电压）。

当输出端任务电压高于欠压电压临界值时，瞬态按捺二极管V4 反向击穿，节制旌旗灯号电平为电阻R3 分压电压。当输出端任务电压低于欠压电压时，瞬态按捺二极管V4 反向停止，电阻R3 将节制旌旗灯号电压拉低到0.7 V。

4.电子开关电路

电子开关电路见图2 所示，由N 相同MOS 管Q1、Q2 和掩护稳压管V6 构成。

稳压管V6 限定MOS 管Q1、Q2 的栅源电压不跨越设定的电压规模，掩护MOS 管Q1、Q2 的栅源电压不跨越器件栅源电压的最大值。

节制旌旗灯号电平为MOS 管Q1、Q2 的栅源电压。当MOS 管Q2 的栅源电压高于本身门极阈值时，MOS 管Q1、Q2 的漏极与源极导通，负载负极与输出负极导通，MOS 管Q1、Q2 的导通电阻为几毫欧，负极压降能够疏忽不计。

功效裁剪与组合

1.过压掩护功效

过压掩护功效电路如图3 所示，由过压检测电路（去掉了二极管V3）、电子开关电路（去掉了MOS 管Q1）和欠压检测电路（去掉了瞬态按捺二极管V4 和二极管V5）构成。

当过压检测电路检测到输出电压高于过压值时，节制旌旗灯号电平被三极管V2 拉低到低电平，MOS 管Q2 的栅极电压箝位到低电平，低于本身门极阈值，MOS 管Q2 处于停止状况，输出负极和负载负极不导通，输出正极、负载和输出负极构成不了电路回路，完成了过压掩护功效。

2.欠压掩护功效

欠压掩护功效电路如图4 所示，由欠压检测电路（去掉了二极管V5）和电子开关电路（去掉了MOS 管Q1）构成。

当输出端任务电压高于欠压电压值时，欠压检测电路任务，节制旌旗灯号电平高于MOS 管Q2 的门极阈值，MOS 管Q2 的漏极与源极导通，输出正极、负载和输出负极构成电路回路。

当输出端任务电压低于欠压电压值时，电阻R3 将MOS 管Q2 的栅极电压拉低到低电平，MOS 管Q2 的漏极与源极不导通，输出正极、负载和输出负极构成不了电路回路，完成了欠压掩护功效。

3.防反接掩护功效

防反接掩护功效电路如图5 所示，由欠压检测电路（去掉了瞬态按捺二极管V4）和电子开关电路构成。

当输出规矩负极一般毗连时，电阻R2 和R3 的分压电平保障节制旌旗灯号电平电压高于MOS 管Q1、Q2 的门极阈值，MOS 管Q2 的漏极与源极导通，输出正极、负载和输出负极构成电路回路。

当输出正负极反接时，①因为二极管V5 的单向导通性，电压不能经过电阻R2、R3 分压；②电阻R2将MOS 管Q1、Q2 的栅极电压拉低到输出负极电压，MOS 管Q1、Q2 的源极和漏极关断；

③ MOS 管Q1的外部二极管的单向导通性，输出正极电压不能经由过程MOS 管Q1。因为这三方面的感化，输出正极、负载和输出负极没法构成电路回路，完成了防反接掩护功效。

4.过欠压、防反接掩护功效

过欠压防反接掩护功效电路如图2 所示。当输出端任务电压低于欠压值时，因为欠压掩护的感化，输出正极、负载和输出负极构成不了电路回路，完成了欠压掩护功效。

当输出端任务在一般电压规模时，MOS 管Q2 的栅源电压高于门极阈值，MOS 管Q2 的源极和漏极导通，因为MOS 管Q1 的外部二极管单向导通性，输出正极、负载和输出负极构成了电路回路，电路能一般地任务。

当输出端电压任务高于过压值时，因为过压掩护的感化，输出正极、负载和输出负极构成不了电路回路，完成了过压掩护功效。当输出真个正、负极反接时，因为防反接掩护功效，输出正极、负载和输出负极构成不了电路回路，完成了防反接掩护功效。

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