CN203352552U - 一种大电流通断控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种大电流通断控制电路，其包括连接在大电流电路中的MOS开关管Q1、电压转换模块和泵压模块；MOS开关管的漏极和源极串接在大电流电路的电流输入端和电流输出端之间；电压转换模块包括第一三极管Q2和第二三极管Q3；第一三极管Q2的发射极连接在大电流电路的电流输入端与MOS开关管之间；第一三极管Q2的集电极连接泵压模块的输入端；第一三极管Q2的基极连接第二三极管Q3的集电极；第二三极管Q3的基极连接有PWM信号源；泵压模块包括电压转换芯片U1，电压转换芯片U1的输入端即泵压模块的输入端，其输出端连接Q1的栅极，反馈端连接Q1的源极。本实用新型通过在大电流电路中串入MOS来实现5V小电压对大电流电路的通断控制，可降低电路功耗。
Description
技术领域
本发明涉及大电流电路的通断控制技术，特别是一种大电流通断控制电路。
背景技术
在负载要求较小输出电流的情况下，如果输出电流过大会导致负载无法正常工作，因此必须要控制大电流的通断。
目前电路中常用的控制电流通断的为三极管开关电路，具有简单便宜速度快等优点，但当三极管工作在饱和状态下时，集电极C与发射极E之间等同于一个带有0.2 V 电位落差的通路；当三极管工作在截止状态下时，集电极C与发射极E之间等同于断路，因此可作为开关控制电流的通断。
但是由于三极管功耗高，驱动复杂，故用于控制大电流的通断并不适合。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：通过在大电流电路中串入MOS来实现5V小电压对大电流电路的通断控制，以降低电路功耗。
本实用新型采取的技术方案具体为：一种大电流通断控制电路，包括连接在大电流电路中的MOS开关管Q1、电压转换模块和泵压模块；其中：
MOS开关管的漏极D和源极S串接在大电流电路的电流输入端和电流输出端之间；
电压转换模块包括第一三极管Q2和第二三极管Q3；第一三极管Q2的发射极即电压转换模块的输入端，其连接在大电流电路的电流输入端与MOS开关管之间；第一三极管Q2的集电极即电压转换模块的输出端，其连接泵压模块的输入端；第一三极管Q2的基极连接第二三极管Q3的集电极；第二三极管Q3的基极连接有PWM信号源；
泵压模块包括控制芯片U1，控制芯片包括输入端、输出端和电压反馈端；输入端即泵压模块的输入端，输出端连接MOS开关管Q1的栅极G，电压反馈端连接在MOS开关管与大电流电路的电流输出端之间。
进一步的，本实用新型还包括TVS瞬态抑制管，TVS瞬态抑制管的正极接地，负极接在大电流电路的电流输入端与MOS开关管之间，可用于吸收瞬间的大电压，以保护电路。
第一三极管Q2的集电极与第二三极管Q3的发射极之间串接有输出匹配电阻R5，R5可在第一三极管Q2未导通时为电压转换模块的输出提供一个低电平。
为了防止电压转换模块中Q3的误导通，本实用新型中第二三极管Q3的基极与发射极之间串接有下拉消躁电阻R4。
Q3基极接入的PWM信号源为5V的PWM信号源，PWM信号源与第二三极管Q3的基极之间还串接有限流电阻R3，可保护第二三极管Q3。
第一三极管Q2为PNP型三极管，第二三极管Q3为NPN型三极管，第一三极管Q2的基极与发射极之间串接有偏置电阻R1。Q3在5V的PWM信号源的控制下导通，从而提供给Q2一个基极导通电压，Q2导通后，电压转换模块将电流输出至泵压模块控制芯片U1的输入端，控制芯片U1的控制输出端连接MOS开关管Q1的栅极G，反馈端连接在MOS开关管Q1的源极S与电流输出端之间，当UGS大于开启电压时，Q1导通，Q1输出电压反馈到U1的反馈端；当UGS小于Q1的栅源开启电压时Q1关断；Q1关断后Q1的源极S无电压输出即无电压反馈到芯片U1的反馈端；当芯片U1的输出电压大于UGS 时，Q1又导通。所以通过控制芯片U1输出端与反馈端电压的大小即可控制MOS开关管的栅源电压UGS的电压范围来控制Q1的导通，从而控制大电流IDS的通断。
本实用新型中的MOS开关管为N型MOS开关管。控制芯片U1为低电流过压保护电路芯片，可采用现有产品如芯片MAX6496。
本实用新型的有益效果为：利用MOS开关管的开关特性结合直流电压源实现大电流电路的通断，由于N型MOS管为压控元件内阻很小，压降小，功耗低，灵活性高并且具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好等特点，因此本实用新型能够能很好的解决三极管开关电路存在的问题。
附图说明
图1所示为本实用新型的一种具体实施例电路结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例做进一步描述。
结合图1，本实用新型的一种具体实施例中，大电流通断控制电路包括连接在大电流电路中的MOS开关管Q1、电压转换模块1和泵压模块2；其中：
MOS开关管为N型MOS管，其漏极D大电流电路的电流输入端Powin，源极S连接电流输出端Powout；大电流电路的电流输入端与MOS开关管之间还连接有TVS瞬态抑制管，TVS瞬态抑制管的正极接地，可用于吸收瞬间的大电压，以保护电路；
电压转换模块1包括第一三极管Q2和第二三极管Q3；第一三极管Q2为PNP型三极管，第二三极管Q3为NPN型三极管；第一三极管Q2的发射极即电压转换模块的输入端，其连接在大电流电路的电流输入端POWIN与MOS开关管的漏极D之间；第一三极管Q2的基极与发射极之间串接有偏置电阻R1；第一三极管Q2的集电极即电压转换模块的输出端，其连接泵压模块的输入端；第一三极管Q2的基极经偏置电阻R2后连接第二三极管Q3的集电极；第二三极管Q3的基极经限流电阻R3连接有5V电压源。5V的 PWM信号源输入到Q3的基极，当PWM信号电压值大于三极管Q3的导通电压UBE时，Q3导通，Q3导通后Q2的基极被拉低，则Q2的UCB大于Q2导通电压，Q2导通将Powin输出至芯片U1的输入端。
泵压模块2包括控制芯片U1，控制芯片U1为低电流过压保护电路芯片，可采用现有产品如芯片MAX6496，如图1。控制芯片U1包括输入端、输出端和电压反馈端；输入端即泵压模块的输入端，输出端连接MOS开关管Q1的栅极G，电压反馈端连接在MOS开关管的源极S与大电流电路的电流输出端Powout之间。
第一三极管Q2的集电极与第二三极管Q3的发射极之间串接有输出匹配电阻R5，R5可在第一三极管Q2未导通时为电压转换模块的输出提供一个低电平。
为了防止电压转换模块中Q3的误导通，本实用新型中第二三极管Q3的基极与发射极之间串接有下拉消躁电阻R4。
本实用新型在应用时，Q3在5V的PWM信号源的控制下导通，从而提供给Q2一个基极导通电压，Q2导通后，电压转换模块将电流输出至泵压模块控制芯片U1的输入端，控制芯片U1的控制输出端连接MOS开关管Q1的栅极G，反馈端连接在MOS开关管Q1的源极S与电流输出端之间，当UGS大于开启电压时，Q1导通，Q1输出电压反馈到U1的反馈端；当UGS小于Q1的栅源开启电压时Q1关断；Q1关断后Q1的源极S无电压输出即无电压反馈到芯片U1的反馈端；当芯片U1的输出电压大于UGS 时，Q1又导通。所以通过控制芯片U1输出端与反馈端电压的大小即可控制MOS开关管的栅源电压UGS的电压范围来控制Q1的导通，从而控制大电流IDS的通断。
Claims (8)
1. 一种大电流通断控制电路，其特征是，包括连接在大电流电路中的MOS开关管Q1、电压转换模块和泵压模块；其中：
MOS开关管的漏极D和源极S串接在大电流电路的电流输入端和电流输出端之间；
电压转换模块包括第一三极管Q2和第二三极管Q3；第一三极管Q2的发射极即电压转换模块的输入端，其连接在大电流电路的电流输入端与MOS开关管之间；第一三极管Q2的集电极即电压转换模块的输出端，其连接泵压模块的输入端；第一三极管Q2的基极连接第二三极管Q3的集电极；第二三极管Q3的基极连接有PWM信号源；
泵压模块包括控制芯片U1，控制芯片包括输入端、输出端和电压反馈端；输入端即泵压模块的输入端，输出端连接MOS开关管Q1的栅极G，电压反馈端连接在MOS开关管与大电流电路的电流输出端之间。
2.根据权利要求1所述的大电流通断控制电路，其特征是，还包括TVS瞬态抑制管，TVS瞬态抑制管的正极接地，负极接在大电流电路的电流输入端与MOS开关管之间。
3. 根据权利要求1所述的大电流通断控制电路，其特征是，第一三极管Q2的集电极与第二三极管Q3的发射极之间串接有输出匹配电阻R5。
4. 根据权利要求1至3任一项所述的大电流通断控制电路，其特征是，第二三极管Q3的基极与发射极之间串接有下拉消躁电阻R4。
5. 根据权利要求1至3任一项所述的大电流通断控制电路，其特征是，PWM信号源为5V的PWM信号源，PWM信号源与第二三极管Q3的基极之间还串接有限流电阻R3。
6. 根据权利要求1至3任一项所述的大电流通断控制电路，其特征是，第一三极管Q2为PNP型三极管，第二三极管Q3为NPN型三极管，第一三极管Q2的基极与发射极之间串接有偏置电阻R1。
7. 根据权利要求1至3任一项所述的大电流通断控制电路，其特征是，MOS开关管为N型MOS开关管。
8. 根据权利要求1至3任一项所述的大电流通断控制电路，其特征是，控制芯片U1为低电流过压保护电路芯片。
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| CN 201320375246 CN203352552U (zh) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | 一种大电流通断控制电路 |
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| CN 201320375246 CN203352552U (zh) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | 一种大电流通断控制电路 |
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| CN (1) | CN203352552U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110687961A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-01-14 | 深圳市豪恩汽车电子装备股份有限公司 | 直流电平调节电路 |
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2013
- 2013-06-27 CN CN 201320375246 patent/CN203352552U/zh not_active Expired - Lifetime
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