直流過(guò)壓保護(hù)電路,過(guò)壓保護(hù)電路圖-KIA MOS管
信息來(lái)源:本站 日期:2026-03-25
Vin < 5.1V
當(dāng)輸入電壓低于穩(wěn)壓二極管D1的擊穿電壓(5.1V)時(shí):
穩(wěn)壓二極管D1:不導(dǎo)通,Q2的基極通過(guò)R1被拉到Vin。
三極管Q2:基極和發(fā)射極同電位,Vbe = 0V,Q2不導(dǎo)通。
MOSFET Q1:柵極通過(guò)R3拉到地,Vgs = 0V - Vin = -Vin(負(fù)值),P溝道MOSFET導(dǎo)通。
輸出:Vout = Vin,正常向負(fù)載供電。
5.1V ≤ Vin < 5.7V
以Vin = 5.4V為例:
D1:導(dǎo)通,將Q2基極電壓鉗位在5.1V。
Q2:Vbe = 5.1V - 5.4V = -0.3V,PNP三極管需Vbe < -0.6V才導(dǎo)通,因此Q2仍不導(dǎo)通。
Q1:柵極仍通過(guò)R3拉到地,Vgs = 0V - 5.4V = -5.4V,Q1導(dǎo)通。
輸出:Vout = 5.4V,正常供電。
Vin ≥ 5.7V
以Vin = 5.8V為例,存在以下電流路徑:
紅色路徑:通過(guò)R1和D1。R1兩端電壓為5.8V - 5.1V = 0.7V,若R1 = 1kΩ,電流約為0.7mA。
粉色路徑:Q2的Vbe = 5.1V - 5.8V = -0.7V,低于-0.6V,Q2導(dǎo)通并飽和。
藍(lán)色路徑:Q2導(dǎo)通后,Q1柵極被拉到接近Vin,假設(shè)Q2飽和時(shí)Vce ≈ 0.2V,柵極電壓約為5.6V。若R3 = 4.7kΩ,電流約為5.6V / 4.7kΩ ≈ 1.19mA。
此時(shí),Q1的Vgs ≈ 0V,P溝道MOSFET關(guān)閉,Vout斷開(kāi),保護(hù)負(fù)載。
對(duì)于非5V系統(tǒng)(如12V),可以通過(guò)更換穩(wěn)壓二極管、調(diào)整電阻和確保Q1和Q2支持更高電壓和電流的方式可適應(yīng)不同電壓需求,為電子設(shè)計(jì)提供靈活保護(hù)。
當(dāng)輸入電壓高于7.78V穩(wěn)壓二極管擊穿,R2-D4支路導(dǎo)通。
D4-R4電路導(dǎo)通,拉低Q11 PNP三極管基極到GND,使三極管導(dǎo)通。
VCC_BAT電壓由三極管的發(fā)射極流向集電極。
因Q11-R9支路導(dǎo)通,使SI2301P-MOS晶體管的柵極(G)為高電平,晶體管截止。
因?yàn)榫w管截止,就導(dǎo)致Q1位置開(kāi)路,從而切斷系統(tǒng)的輸入電壓。
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