本實用新型涉及電子線路保護技術領域,尤其涉及一種防反接及瞬態電壓抑制電路。
背景技術:
目前,隨著科技進步,汽車行業迅猛發展,車載電器廣泛應用,但在汽車啟動或發動機轉速不穩定下會導致瞬態電壓尖峰的產生,或者在電器設備為非標接口正負顛倒時,易損壞用電設備,故人們對車載充電路的要求也越來越高,這加速了車載保護電路的發展與創新。
技術實現要素:
基于背景技術存在的技術問題,本實用新型提出了一種防反接及瞬態電壓抑制電路。
本實用新型提出的一種防反接及瞬態電壓抑制電路,包括第一輸入端、第二輸入端、輸出端、整流單元、濾波單元和瞬態電壓抑制單元;
瞬態電壓抑制單元包括第一三極管、第二三極管、場效應管、整流管、穩壓管、第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻;第一三極管為PNP三極管,第二三極管為NPN三極管,場效應管為P溝道場效應管;
第一三極管的發射極連接場效應管的源極,其集電極連接場效應管的柵極,其基極通過第一電阻連接第二三極管的集電極;整流管的負極和正極分別連接第一三極管的發射極和集電極,且第二電阻與整流管并聯;穩壓管的負極和正極分別連接場效應管的漏極和第二三極管的基極,第三電阻兩端分別連接整流管的正極和第二三極管的發射極;第四電阻分別連接穩壓管的正極和第二三極管的發射極;
第一三極管的發射極和第二三極管的發射極作為瞬態電壓抑制單元的兩個輸入端,場效應管漏極作為瞬態電壓抑制單元的輸出端;第一輸入端和第二輸入端通過整流單元分別連接瞬態電壓抑制單元的兩個輸入端,瞬態電壓抑制單元的輸出端連接輸出端;濾波單元連接在瞬態電壓抑制單元的兩個輸入端之間。
優選地,第二三極管的集電極和基極之間連接有第四電容。
優選地,場效應管的漏極和第二三極管的集電極之間連接有第三電容。
優選地,第二三極管的發射極和基極之間連接有第二電容。
優選地,濾波單元采用第一電容。
優選地,整流單元采用有橋式整流電路。
本實用新型提供的防反接及瞬態電壓抑制電路,在車載保護電路前端引入整流單元對于大電流進行整流,從而即使在接口正負電源顛倒情況下也可以輸出正電壓提供給車載用電器正常工作,避免像傳統防反接電路(只是在供電端并聯反接二極管)因反接而造成電源故障。
本實用新型中,在車載保護電路后端引入具有自調整能力的瞬態電壓抑制單元,利用反饋原理使電路能夠穩定工作,使瞬態電壓尖峰被限制在安全工作區域,大大延長傳統利用瞬態抑制二極管做瞬態抑制器的壽命。
本實用新型提供的防反接及瞬態電壓抑制電路不需要輔助源,器件少,能節省很大空間,降低電源成本。
附圖說明
圖1為本實用新型提出的防反接及瞬態電壓抑制電路原理圖。
具體實施方式
參照圖1,本實用新型提出的一種防反接及瞬態電壓抑制電路,包括第一輸入端TP1、第二輸入端TP2、輸出端TPOUT、整流單元、濾波單元和瞬態電壓抑制單元。
瞬態電壓抑制單元包括第一三極管Q1、第二三極管Q2、場效應管Q3、整流管Z1、穩壓管Z2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4。第一三極管Q1為PNP三極管,第二三極管為NPN三極管,場效應管Q3為P溝道場效應管。
第一三極管Q1的發射極和第二三極管Q2的發射極作為瞬態電壓抑制單元的兩個輸入端,場效應管Q3漏極作為瞬態電壓抑制單元的輸出端。第一輸入端TP1和第二輸入端TP2通過整流單元分別連接瞬態電壓抑制單元的兩個輸入端,瞬態電壓抑制單元的輸出端連接輸出端TPOUT。濾波單元連接在瞬態電壓抑制單元的兩個輸入端之間。
本實施方式中,整流單元和濾波電路的設置,使得車載電平輸出端,無論正、負端連接第一輸入端TP1和第二輸入端TP2,車載電平經整流單元整流和濾波單元濾波后都將變為正電壓,給車載用電器工作,從而,避免車載用電反接危害。
本實施方式中,整流單元采用由二極管D1~D4組成的橋式整流電路,濾波單元采用第一電容C1。
瞬態電壓抑制單元中,第一三極管Q1的發射極連接場效應管Q3的源極,其集電極連接場效應管Q3的柵極,其基極通過第一電阻R1連接第二三極管Q2的集電極。整流管Z1的負極和正極分別連接第一三極管Q1的發射極和集電極,且第二電阻R2與整流管Z1并聯。穩壓管Z2的負極和正極分別連接場效應管Q3的漏極和第二三極管Q2的基極,第三電阻R3兩端分別連接整流管Z1的正極和第二三極管Q2的發射極。第四電阻R4分別連接穩壓管Z2的正極和第二三極管Q2的發射極。
本實施方式中,第二三極管Q2的發射極和基極之間連接有第二電容C2,場效應管Q3的漏極和第二三極管Q2的集電極之間連接有第三電容C3,第二三極管Q2的集電極和基極之間連接有第四電容C4。第二電容C2和第四電容C4的設置,有利于阻斷直流;第三電容C3的設置對于輸出電壓進行濾波。
本實施方式中,當車載用電輸入電壓正常時,車載用電經過整流單元整流后輸出電壓值等于輸出端TPOUT電壓值,且小于穩壓管Z2上的電壓,此時第一三極管Q1和第二三極管Q2均不工作,場效應管Q3的柵源電壓Vgs=-VTPOUT*R2/R2+R3,場效應管Q3完全導通,從而保證輸出端TPOUT電壓恒等于輸入端電壓。整流管Z1的設置可保護P溝道場效應管Q3的柵源不被擊穿。
異常情況下,當輸入端電壓大于穩壓管Z2電壓值時,穩壓管Z2工作,第二三極管Q2基極有電流流過,從而第二三極管Q2工作并帶動第一三極管Q1工作。由于Q2和R2并聯,使R2的等效電阻降低,導致P溝道場效應管Q3柵源電壓急劇降低,場效應管Q3導通性能變差,從而有效抑制輸出電壓的增加。
以上所述,僅為本實用新型較佳的具體實施方式,但本實用新型的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內,根據本實用新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。