一种快速关断保护电路的制作方法

1.本实用新型涉及反向电压保护电路技术领域，具体为一种快速关断保护电路。


背景技术：

2.汽车应用不同于传统的消费、工业等应用，有着特殊的要求。比如说，汽车上面存在着很多的电子控制器，这些控制器本身也会产生很多的脉冲电压。最糟糕的是发电机，会产生高能量的高电压脉冲，甚至达到上百伏特。再加上汽车电池的容量有限，这些电压脉冲不受抑制，对系统内部的很多控制器来说，也是比较危险的。尤其是从正向脉冲跳变到负向脉冲时，过高的电压冲击很容易造成控制器的烧毁。
3.为了解决这一问题，现有技术通常采用开关场效应管作为开关，以防反电压，当电源线出现付脉冲电压时，自动关闭，这样就可以切断电源，保护后面的元件。但是当电源电压从正变为负脉冲时，由于开关场效应管内部g极和s极之间的电容电压，在短时间内，开关场效应管不能快速关断，这就造成负电压通过开关场效应管传导到了后面，这样可能造成后级元件的损坏。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种快速关断保护电路，旨在提供在出现反向电压脉冲时，可有效加速电路关断，在极短时间内断开系统回路，从而保证负载电路的安全的一种快速关断保护电路。
5.本实用新型是这样实现的：
6.一种快速关断保护电路，包括加速关断电路和开关电路，所述开关电路的输入端与电源连接，所述开关电路的输出端与负载电路连接，负载电路连接的另一端与地连接时，所述加速关断电路的第一端与所述开关电路的输入端连接，所述加速关断电路的第二端与所述开关电路的加速端连接，所述加速关断电路的第三端与地连接；所述开关电路的输入端与负载电路的一端连接，所述开关电路的输出端与地连接，所述负载电的另一端与电源连接时，所述加速关断电路的第二端与所述开关的输入端连接，所述加速关断电路的第一端与所述开关电路的加速度端连接，所述加速关断电路的第三端与电源连接。
7.进一步，所述开关电路的输入端与电源连接，所述开关电路的输出端与负载连接时，所述开关电路包括d极与负载电路一端连接的场效应管q12，所述场效应管q12的s极与电源连接，所述场效应管q12的s极与g极之间连接有稳压二极管d19，所述稳压二极管d19的阳极与所述场效应管q12的s极连接，所述稳压二极管d19的阴极与所述场效应管q12的g极连接，所述场效应管q12的g极通过电阻r10连接revbg端，所述revbg端的电位高于电源电位，所述加速关断电路包括c极与所述场效应管q12的g极连接的三极管q11，所述三极管q11为npn型三极管，所述三极管q11的e极与所述场效应管q12的s极连接，且所述三极管q11的e极与所述三极管q11的b极之间连接有电阻r70，所述三极管q11的b极通过电阻r71连接有二极管d12，所述二极管d12的阴极与所述电阻r71连接，所述二极管d12的阳极与地连接；
8.所述开关电路的输入端对应所述场效应管q12的s极，所述开关电路的加速端对应场效应管q12的g极，所述开关电路的输出端对应所述场效应管q12的d极，所述加速关断电路的第一端对应所述三极管q11的e极，所述加速关断电路的第二端对应所述三极管q11的c极，所述加速关断电路的第三端对应所述二极管d12的阳极。
9.进一步，所述开关电路的输入与负载电路连接，所述开关电路的输出端与地连接时，所述开关电路包括s极与负载电路连接的场效应管q12，所述场效应管q12的d极与地连接，所述场效应管q12的s极与g极之间连接有稳压二极管d14，所述稳压二极管d14的阳极与所述场效应管q12的s极连接，所述稳压二极管d14的阴极与所述场效应管q12的g极连接，所述稳压二极管d14的阴极通过电阻r51与电源连接，所述加速关断电路包括e极与所述场效应管q12的g极连接的三极管q13，所述三极管q13为pnp型三极管，所述三极管q13的c极与所述场效应管q12的s极连接，且所述三极管q13的e极与所述三极管q13的b极之间连接有电阻r50，所述三极管q13的b极通过电阻r52连接有二极管d12，所述二极管d12的阳极与所述电阻r52连接，所述二极管d12的阴极与电源连接；
10.所述开关电路的输入端对应所述场效应管q12的s极，所述开关电路的加速端对应场效应管q12的g极，所述开关电路的输出端对应所述场效应管q12的d极，所述加速关断电路的第一端对应所述三极管q13的e极，所述加速关断电路的第二端对应所述三极管q13的c极，所述加速关断电路的第三端对应所述二极管d12的阴极。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
12.在实际应用中，若电路正常工作，所述加速关断电路的第一端和第二端不导通，所述开关电路导通，整个系统回路连通；若出现反向电压脉冲时，所述加速关断电路的第一端和第二端导通，在所述加速电路的作用下，所述开关电路迅速关断，断开系统回路，使负载电路不受反向电压脉冲影响，本实用新型在出现反向电压脉冲时，可有效加速电路关断，在极短时间内断开系统回路，从而保证负载电路的安全。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
14.图1是本实用新型的第一实施例的原理框图；
15.图2是本实用新型的第二实施例的原理框图
16.图3是本实用新型的第一实施例的电路图；
17.图4是本实用新型的第二实施例的电路图。
具体实施方式
18.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
19.请参阅图1至图4，一种快速关断保护电路，包括加速关断电路200和开关电路100，所述开关电路100的输入端与电源连接，所述开关电路100的输出端与负载电路300连接，负载电路300连接的另一端与地连接时，所述加速关断电路200的第一端与所述开关电路100的输入端连接，所述加速关断电路200的第二端与所述开关电路100的加速端连接，所述加速关断电路200的第三端与地连接；所述开关电路100的输入端与负载电路300的一端连接，所述开关电路100的输出端与地连接，所述负载电路300的另一端与电源连接时，所述加速关断电路200的第二端与所述开关的输入端连接，所述加速关断电路200的第一端与所述开关电路100的加速度端连接，所述加速关断电路200的第三端与电源连接。
20.在实际应用中，若电路正常工作，所述加速关断电路200的第一端和第二端不导通，所述开关电路100导通，整个系统回路连通；若出现反向电压脉冲时，所述加速关断电路200的第一端和第二端导通，在所述加速电路的作用下，所述开关电路100迅速关断，断开系统回路，使负载电路300不受反向电压脉冲影响，本实用新型在出现反向电压脉冲时，可有效加速电路关断，在极短时间内断开系统回路，从而保证负载电路300的安全。
21.请参阅图1至图4，所述开关电路100的输入端与电源连接，所述开关电路100的输出端与负载连接时，所述开关电路100包括d极与负载电路300一端连接的场效应管q12，所述场效应管q12的s极与电源连接，所述场效应管q12的s极与g极之间连接有稳压二极管d19，所述稳压二极管d19的阳极与所述场效应管q12的s极连接，所述稳压二极管d19的阴极与所述场效应管q12的g极连接，所述场效应管q12的g极通过电阻r10连接revbg端，所述revbg端的电位高于电源电位，所述加速关断电路200包括c极与所述场效应管q12的g极连接的三极管q11，所述三极管q11为npn型三极管，所述三极管q11的e极与所述场效应管q12的s极连接，且所述三极管q11的e极与所述三极管q11的b极之间连接有电阻r70，所述三极管q11的b极通过电阻r71连接有二极管d12，所述二极管d12的阴极与所述电阻r71连接，所述二极管d12的阳极与地连接；
22.所述开关电路100的输入端对应所述场效应管q12的s极，所述开关电路100的加速端对应场效应管q12的g极，所述开关电路100的输出端对应所述场效应管q12的d极，所述加速关断电路200的第一端对应所述三极管q11的e极，所述加速关断电路200的第二端对应所述三极管q11的c极，所述加速关断电路200的第三端对应所述二极管d12的阳极。本实施例中，正常工作时，电源电压相对地为正，所述二极管d12不导通，所述三极管q11处于截至状态，所述revbg端通过r10给所述场效应管q12的g极和s极之间的电容充电，所述场效应管q12导通，系统回路连通，系统正常工作；当反向电压脉冲到来时，所述二极管d12导通，所述三极管q11也导通，在极短的时间内就将所述场效应管q12的g极与s极之间电压放电到零，所以所述场效应管q12迅速关断，系统回路开路，反向电压脉冲不能传导到后级，保护了后面的电子元件，本实施例属于高边保护。
23.请参阅图1至图4，所述开关电路100的输入与负载电路300连接，所述开关电路100的输出端与地连接时，所述开关电路100包括s极与负载电路300连接的场效应管q12，所述
场效应管q12的d极与地连接，所述场效应管q12的s极与g极之间连接有稳压二极管d14，所述稳压二极管d14的阳极与所述场效应管q12的s极连接，所述稳压二极管d14的阴极与所述场效应管q12的g极连接，所述稳压二极管d14的阴极通过电阻r51与电源连接，所述加速关断电路200包括e极与所述场效应管q12的g极连接的三极管q13，所述三极管q13为pnp型三极管，所述三极管q13的c极与所述场效应管q12的s极连接，且所述三极管q13的e极与所述三极管q13的b极之间连接有电阻r50，所述三极管q13的b极通过电阻r52连接有二极管d12，所述二极管d12的阳极与所述电阻r52连接，所述二极管d12的阴极与电源连接；
24.所述开关电路100的输入端对应所述场效应管q12的s极，所述开关电路100的加速端对应场效应管q12的g极，所述开关电路100的输出端对应所述场效应管q12的d极，所述加速关断电路200的第一端对应所述三极管q13的e极，所述加速关断电路200的第二端对应所述三极管q13的c极，所述加速关断电路200的第三端对应所述二极管d12的阴极。本实施例中，正常工作时，电源电压相对地为正，所述二极管d12不导通，所述三极管q13处于截至状态，电源电压通过所述电阻r51给所述场效应管q12的g极与s极之间的电容充电，所述场效应管q12导通，系统回路连通，系统正常工作；当反向电压脉冲到来时，所述二极管d12导通，所述三极管q13也导通，在极短的时间内就将所述场效应管q12的g极与s极之间电压放电到零，所以所述场效应管q12迅速关断，系统回路开路，反向电压脉冲不能传导到后级，保护了后面的电子元件，本实施例属于低边保护。
25.以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。