[实用新型]一种带过载保护的晶体管输出电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电路过载保护技术领域，具体涉及一种电路结构简单，成本低，带过载保护的晶体管输出电路。

背景技术

诸如工业自动化系统中，需要控制外部电磁阀、继电器等执行部件负载的场合，或者电源模块向各种电子装置提供直流（DC）供应。负载可以包括电容性、电阻性以及电感性负载构件。当输出电路工作过程中，具有特定工作电压的电力被连接至负载，由于容性负载初始输出的高电流、负载的短路、负载超过输出电路的额定值等等原因，引起输出控制电路元件被损坏。为了在这种情况下保护输出控制电路，可使用过载保护。在输出控制电路的输出处检测到过电流值的情况下，这些电路限制和/或断开供应至负载的电流。传统的保险丝等保护电路在速度上、在自恢复上显然不适应现代高集成的集成电路，因此，通过晶体管的电流输出特性可设计出电路成本低，电路结构简单的过载和短路保护电路，对于NPN型晶体管集电极开路输出电路，因为NPN型晶体管的V_CE随着I_C的增大而增大，选定一个最大I_C就可确定最大V_CE值，通过检测V_CE是否大于这个设定最大值就可控制晶体管的开关，从而实现NPN晶体管输出的过流和负载过载保护。

实用新型内容

为了解决上述技术存在的缺陷，本实用新型提供一种电路结构简单，成本低，带过载保护的晶体管输出电路。

本实用新型实现上述技术效果所采用的技术方案是：

一种带过载保护的晶体管输出电路，包括功率输出晶体管Q1，所述功率输出晶体管Q1的基极连接一分压电阻R3并接入电路控制输入端IN，所述功率输出晶体管Q1的集电极直接接入功率输出端OUT，所述功率输出晶体管Q1的发射级直接接地，其中，所述的一种带过载保护的晶体管输出电路还包括与功率输出晶体管Q1并联的保护晶体管Q2，所述保护晶体管Q2的集电极接在所述功率输出晶体管Q1的基极，所述保护晶体管Q2的基极和所述保护晶体管Q2的发射极之间接有电容C1并接入所述功率输出晶体管Q1的发射极。

上述的一种带过载保护的晶体管输出电路，所述功率输出晶体管Q1的集电极和基极之间并联有隔断电路，所述隔断电路包括串联的分压电阻R1和二极管D1,所述分压电阻R1的输入端接在所述电路控制输入端IN，所述分压电阻R1的输出端接在所述二极管D1的输入端，所述二极管D1的输出端接在所述功率输出晶体管Q1的集电极。

上述的一种带过载保护的晶体管输出电路，所述保护晶体管Q2的基极接在所述电容C1的输出端，所述电容C1的输入端接在所述保护晶体管Q2的发射极。

上述的一种带过载保护的晶体管输出电路，所述分压电阻R1的输出端和所述保护晶体管Q2的基极之间接有分压电阻R2，所述保护晶体管Q2的基极和所述电容C1的输出端之间接有分压电阻R4。

上述的一种带过载保护的晶体管输出电路，所述功率输出晶体管Q1和保护晶体管Q2为NPN型晶体管。

本实用新型的有益效果为：本实用新型所述的一种带过载保护的晶体管输出电路，其保护晶体管Q2可用于在过载和负载短路时关断功率输出晶体管Q1的输出，能实现输出电路的过流和短路保护功能，具有电路结构简单，电路成本低，可靠性高以及能够自恢复的特点。

附图说明

图1为本实用新型的电路图；

具体实施方式

为使对本实用新型作进一步的了解，下面参照说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，一种带过载保护的晶体管输出电路，包括功率输出晶体管Q1，功率输出晶体管Q1的基极连接一分压电阻R3并接入电路控制输入端IN，该电路控制输入端IN可以直接连接CPU的输出管脚，也可以通过光耦隔离后再连接CPU的输出管脚。功率输出晶体管Q1的集电极直接接入功率输出端OUT，该功率输出端OUT为功率输出晶体管Q1的集电极开路功率输出端，用于连接负载，功率输出晶体管Q1的发射级直接接地；其中，本实用新型所述的晶体管输出电路还包括与功率输出晶体管Q1并联的保护晶体管Q2。在本实施例中，功率输出晶体管Q1和保护晶体管Q2均为NPN型晶体管，保护晶体管Q2用于过载和负载短路时关断功率输出晶体管Q1的输出，保护晶体管Q2的集电极接在功率输出晶体管Q1的基极，保护晶体管Q2的基极和保护晶体管Q2的发射极之间接有电容C1并接入功率输出晶体管Q1的发射极，该电容C1起到初始隔离保护晶体管Q2的基极和发射极的作用，同时还可防止保护晶体管Q2的基极电压突变。