反压过压保护电路设计

设计指标

  1. 电路5V输入正常工作,最大电流负载1A。
  2. 电路反接保护。
  3. 电路过压保护,当电压大于6.0V时电路截断。
    首先贴出设计出来的电路:
      反压过压保护电路设计_第1张图片
              图一
    该电路如图由三部分组成:反接指示灯,防反压电路,防过压电路
    反接电路主要由一个PMOS管组成,在源栅之间加了一个保护稳压二极管(D1,D2)防止VGS>VGS的最大值(20V).
    一般PMOS的开关电路的典型接法如下:
    反压过压保护电路设计_第2张图片
              图二

但是图一中的反压电路是漏级作为输入,源级作为输出,这样能使反压时Q1截止,经过试验证明这种接法也是能行的。
PMOS管比NMOS管的优势在于其栅极控制电路可以做的很简单,Nmos的栅极需要外加电压,而PMOS的栅极是可以直接接入地的。
在后面的过压电路中,当电压小于5.1V时D6点亮,Q3导通导致Q4导通,当 电压大于5.1V时,流过D3(tvs管)电流逐渐增加,当电压加到5.8V时导致Q2导通,Q4截断指示灯D5点亮。
CE1和D4作用是当有高压脉冲(24V)输入时,能滤掉该高压脉冲。
当去掉电容CE1和TVS管D4时,电路24V输入时输入输出波形
反压过压保护电路设计_第3张图片
           图三
当只加上TVS时,电路24V输入时输入输出波形
反压过压保护电路设计_第4张图片
           图四
当加上电容和TVS时,电路24V输入时输入输出波形
反压过压保护电路设计_第5张图片
思考 1:当Q1源级作为输入时且反压时为什么PMOS会发热?
   2:R2的作用是什么?
相关设计资料链接:http://download.csdn.net/detail/u011511430/9075637

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