一款简单的过压保护电路
首先元器件的介绍:
D1:10V稳压二极管
D2:13V稳压二极管
Q1:PMOS;漏源电压20V;连续漏极电流2.3A;Vgs(th)typ = -0.7V
那既然说到PMOS,那就顺便讲解一下,这几个需要注意的参数的意义及用法吧
1.漏源电压(Vds)
是什么:PMOS管所能承受的最大漏极(D)和源极(S)之间的反向电压。
如何选:必须大于你电路中MOS管将会承受的最大电压(通常就是电源电压),并留出足够的余
量(例如,对于12V的系统,选择Vds>20V或30V的型号)。
2.连续漏极电流(Id)
是什么:在特定温度(通常壳温Tc=25℃)下,MOS管能够连续通过的最大电流。
如何选:必须大于你负载的最大工作电流,并考虑余量。数据手册中的Id值通常是在“理想条件”
下测量得到的,实际应用中很难达到,需要结合下面的功耗和热阻参数综合考虑。
3.阈值电压(Vgs(th))
是什么:使MOS管开始导通(形成沟道)所需要的最小栅源电压,PMOS的Vgs是负值。
如何选:如图中的那个PMOS来看,Vgs(th)typ = -0.7V,那么我就需要使得我的G和S之间的压
差远远小于-0.7V,使其能够完全导通(饱和),反之,驱动不足将会导致功耗变大。
当输入的电压为12V的时候
首先看第一条分路 1 2 3, 12V的电压经R1来到 2 点 ,由于D2的13V的稳压,12V<13V,所以下面是不通的,进而 3 点的电压也是12V。
再看第二条分路1 4 5 6, 4点的电压是12V,而3点的电压也是12V,所以Q2不导通;再往后,5点的电压也是12V,但是有了D1的存在,D1稳压10V,所以6点的电压为12V-10V = 2V,2V - 12V = -10V ,-10V<Vgs(th)typ = -0.7V,所以Q1导通,进而经Q1输出电压为12V,后面的LED亮。
当输入电压为14V时
首先看第一条分路,14V输入,经过R1,D2的稳压为13V,所以2点的电压为13V,那么3点的电压也为13V。
再看上面的第4点,它的电压是14V,又因为3点的电压是13V,所以Q2导通,那么Q2导通之后,那么第6点和第7点的电压也为14V;
再看第5点,5点的电压 = 4点的电压 = 14V,,进而得到VG = VS = 14V ,Vgs = 0V > -0.7V,所以Q1是不导通的,所以后面的LED也不会亮。
最后简单说一下这几个电阻的作用:
R1是为了给D2限流的,R2是为了给Q2限流的,R3的话有2个功能,第一是为了给 1 4 6 7 这条分路限流。第二是为了给这个PMOS一个确定的下拉值,使栅极有一个稳定的低电平。
