[实用新型]一种MOS管过流自恢复保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自恢复保护电路，尤其是一种MOS管过流自恢复保护电路。属于工控及自动化领域。

背景技术

目前，半导体器件发展迅猛，MOS管因其开关频率高，无机械损耗，开关无打火现象而逐渐取代继电器成为控制板上主要的直流开关控制元件。但MOS管缺乏瞬间过载能力，负载异常造成的短路、工人接线错误引起的短路等都会使流过MOS管的电流过大而导致MOS管的电流热击穿，致使控制板需要维修，甚至整个控制板报废，为使控制板上的MOS管能够应对负载短路、过流等异常情况，需要为其增加保护电路，MOS管的过流保护一般采用以下两种技术：

(1)如图1所示，通过在MOS管Q2与负载R0之间串联一根合金保险丝3来保护MOS管，这种方法电路结构简单，原理明了，在负载短路或者接线错误等异常情况会先烧断保险丝，断开电流异常回路，可以实现对MOS管的保护，但该电路具有不可恢复性，维修不方便，特别是对于具有多路输出的时候，异常情况导致多路保险丝的烧断，增加维修难度，增加维修的人工成本，这不利于维修工作的开展，不能作为理想的MOS管过流保护电路。

(2)根据保护电路需要自恢复的特点，于是人们把合金保险丝换为自恢复保险丝——PTC电阻，如图2所示，即在MOS管Q2与负载R0之间串联一个PTC电阻4，利用PTC电阻的特性，在额定电流以下，PTC电阻保持一个较少的电阻值，当电流值超过额定电流的时候，PTC电阻会上升到几百K甚至上M的阻值。在负载短路或者接线错误等异常情况下，流过电路的电流值上升，当电流值超过PTC额定电流的时候，PTC的电阻增大，当工作人员把出现异常的负载等处理好以后，电流恢复到正常水平，PTC电阻的阻值回到原来一个较少的阻值，电路重新正常工作。该电路既能实现对MOS管的保护，也能实现电路的自恢复，降低维修成本，但该电路的PTC电阻也可以等效为负载，尽管阻值小，不符合当下提倡节能环保的理念，同时，该电路在过流保护MOS管的过程中一直处于“断-通-断-通”这样子的循环状态，不能完全关断MOS管，长期处于这种状态对MOS管有损害，未能从根本上解决MOS管过流自恢复保护的问题。

综上所述，需要提供一种可自恢复并且不对主电流回路增加负载的MOS管过流自恢复保护电路来解决以上问题。

实用新型内容

本实用新型的目的，是为了解决上述现有技术的不足之处，提供一种结构简单、可靠性高、成本低的MOS管过流自恢复保护电路。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案达到：

一种MOS管过流自恢复保护电路，包括驱动电路和保护电路，其特征在于：驱动电路由微控制器IC1、续流二极管D1、MOS管Q2及负载R0连接而成，保护电路由分压电阻R2～R4、开关二极管D2、滤波电容C1及保护三极管Q1连接而成；保护电路的电压检测端连接驱动电路的驱动信号输出端，保护电路通过检测驱动电路的输出电流来判断驱动电路的MOS管的工作状态，通过保护三极管Q1控制MOS管G极电压，防止MOS管被击穿。

本实用新型的目的还可以通过以下技术方案达到：

本实用新型的一种技术改进方案是：在所述构成驱动电路中，微控制器IC1的第20脚通过驱动电阻R1与MOS管Q2的G极连接，MOS管Q2的D极与负载R0的一端、续流二极管D1的A极连接；在所述保护电路中，开关二极管D2的A极通过分压电阻R2连接微控制器IC1与驱动电阻R1的连接端，开关二极管D2的K极连接续流二极管D1与MOS管Q2的连接端，保护三极管Q1的B极通过分压电阻R3连接开关二极管D2与分压电阻R2的连接端，保护三极管Q1的C极连接驱动电阻R1与MOS管Q2的连接端，分压电阻R4与滤波电容C1并联后与保护三极管Q1的B极连接。

本实用新型的一种技术改进方案是：所述负载R0的一端、续流二极管D1的K极外接24V电源。

本实用新型的一种技术改进方案是：所述微控制器IC1的第7脚、分压电阻R4与滤波电容C1并联后的一端、保护三极管Q1的C极和MOS管Q2的S极接地。

本实用新型具有如下突出的有益效果：

1、本实用新型采用电压检测法检测MOS管的负载是否处于异常情况，并通过分压电阻选取合适的电压保护点，驱动保护三极管拉低MOS管G极电压，使MOS管截止以保护MOS管不被大电流热击穿，由于电路不存在一次性元器件，负载恢复正常时电路立即能正常工作，自恢复的效果相当良好。