26V一般會到28-30V,穩(wěn)壓管D3反向擊穿,將Q2PNP管的柵極電位鉗制在其穩(wěn)壓值28V而Q2PNP的射極電壓接的是過壓的VCC, 因此Q2PNP的Vbe 問題:關(guān)斷時(shí)間有延遲。主要原因是PNP導(dǎo)通后集電極處電位需要快速升高到電源" />
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過壓保護(hù)、防反接、緩啟動電源保護(hù)電路的原理

硬件攻城獅 ? 來源:硬件攻城獅 ? 2024-11-19 09:34 ? 次閱讀

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過壓保護(hù)、防反接、緩啟動電源保護(hù)電路原理說明:

1、過壓保護(hù)

正常輸入無過壓:穩(wěn)壓二極管D3截止,使得VCC_BAT通過R4/R6到達(dá)Q2PNP管的基極,而Q2的射極也是VCC_BAT,因此Q2的Vbe=0,Q2截止。

因此Q1PMOS的柵極通過R7/R8接地,源極為VCC_BAT,故Q1的Vgs<0,Q1導(dǎo)通,VCC_BAT與VCC_24V導(dǎo)通,正常輸出24V電壓給后級電路。

過壓情況>26V一般會到28-30V,穩(wěn)壓管D3反向擊穿,將Q2PNP管的柵極電位鉗制在其穩(wěn)壓值28V而Q2PNP的射極電壓接的是過壓的VCC,

因此Q2PNP的Vbe<-0.7,PNP導(dǎo)通,之后過壓的VCC通過導(dǎo)通的Q2和R7到Q2PMOS的柵極,由于管壓降很小,可以近似認(rèn)為Q2PMOS的Vgs=0,PMOS關(guān)斷,無輸出電壓到后級電路,實(shí)現(xiàn)過壓關(guān)斷保護(hù)。

問題:關(guān)斷時(shí)間有延遲。主要原因是PNP導(dǎo)通后集電極處電位需要快速升高到電源電壓才能使得PMOS關(guān)斷,而由于電容C4的存在,電位上升速度受限,τ = Rg * C。

可能的改進(jìn)方案:外加一個(gè)控制電路來直接控制PMOS的柵極G,直接掛在穩(wěn)壓管1腳處就可以了。

2、防反接/欠壓保護(hù)

當(dāng)沒有電源輸入/電源輸入小于Q3NMOS的Vgs閾值電壓、電源反接的時(shí)候NMOS關(guān)斷地網(wǎng)絡(luò)斷開,無輸出到后級回路實(shí)現(xiàn)保護(hù);

正常輸入狀態(tài)可以通過D4穩(wěn)壓管將Vgs 鉗位到 10V,保證Q2NMOS開通,地網(wǎng)絡(luò)接通正常輸出。

3、緩啟動

C4作用:

一階段:接通瞬間 Q2PNP導(dǎo)通,Q1PMOS的柵極通過Q2和R7迅速到達(dá)VCC_BAT,使得Q1的PMOS的Cgs充電完畢之前達(dá)到Vgs = 0;

二階段:此時(shí)由于VCC_BAT通過R4和R6到達(dá)PNP基極,讓PNP關(guān)斷,同時(shí)電容C4兩端電壓不可突變,故VCC_BAT通過R4/R6/R8回路給電容C4充電,期間電容等效為一個(gè)阻值不斷增大的內(nèi)阻,

電阻與R8串聯(lián)分壓,此電阻上的分壓不斷增加,因此PMOS管的柵級電位因此分壓逐漸降低直到Vgs < Vgs閾值,PMOS開啟,從而實(shí)現(xiàn)緩啟動。

各電源輸入端口/各級電源拓?fù)涞乃矐B(tài)保護(hù)

一般使用保險(xiǎn)絲+TVS瞬態(tài)二極管吸收電壓過沖以及瞬時(shí)大電流保護(hù)

各個(gè)電源端口可以加一個(gè)肖特基二極管防止電流/電壓倒灌。

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原文標(biāo)題:一個(gè)過壓保護(hù)+防反接+緩啟動電源保護(hù)電路

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