场效应管驱动感性负载的反电势限幅保护电路制造技术

本发明专利技术提供一种场效应管驱动感性负载的反电势限幅保护电路，包括感性负载L1、场效应管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、稳压管ZD1和电容C1；本发明专利技术元件均为小功率的成本低，电路参数能灵活设置，体积小，布板不受PCB板的位置限制，方便灵活。

Back EMF limiting protection circuit of field effect tube driving inductive load

The present invention provides a field effect transistor drive back EMF limiting protection circuit of inductive load, inductive load, including L1 Q1, the first FET resistor R1, second resistor R2, third resistor R3, a voltage stabilizing tube ZD1 and a capacitor C1; the invention components are low power and low cost, flexible circuit parameters set, small size, layout is not limited by position of PCB board, convenient and flexible.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于保护电路领域，具体的为一种场效应管驱动感性负载的反电势限幅保护电路。
技术介绍
随着电子技术的发展，场效应管有着使普通双极性晶体管不可比翼的优越性，现在价格也越来越低所以应用场合也非常广泛，尤其是在控制大电流开关电路中应用的大功率场效应管表现为极低的导通内阻使整个电路的效率提高，但是场效应管在驱动功率电感性负载时容易被电感产生的反电势击穿而造成永久损坏，因此要对场效应管采取电路保护以提高电路工作的可靠性；目前主要的保护电路是在场效应管两端并联大功率瞬态抑制二极管（TVS）或在电感两端并联大功率压敏电阻，这两种方法成本高且体积大（占用PCB板面积大），不利于产品的小型化，参数选择必须为元件制造厂家标称值；而现有电路所用的元件均为大功率、高成本，大体积的电路，而且参数不能灵活设置。
技术实现思路
本专利技术提供了一种场效应管驱动感性负载的反电势限幅保护电路，本电路所用的元件均为小功率的成本低，体积小，电路参数能灵活设置。本专利技术的技术方案是：效应管驱动感性负载的反电势限幅保护电路，包括感性负载L1、场效应管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、稳压管ZD1和电容C1；所述的感性负载L1的第一端连接电源BAT+，感性负载L1第二端连接场效应管Q1的漏极D、第一电阻R1及电容C1的第一端, 所述的第一电阻R1的第二端连接稳压管ZD1的负极和第二电阻R2的第一端，所述的第二电阻R2的第二端和电容C1的第二端均接电源的负极GND, 所述的稳压管ZD1的正极和第三电阻R3的第一端均连接到场效应管Q1的栅极G即驱动信号的输入端IN，所述的第三电阻R3的另一端连接到电源的负极GND；所述的场效应管Q1的源级连接到电源的负极GND。所述第一电阻R3和第二电阻R2分别为4.7KΩ和20KΩ。所述的电容C1为4.7nF。所述的稳压管ZD1采用1/2W以下功率的稳压管，且稳压值在8.2伏至30伏之间。本专利技术的有益效果是：一种场效应管驱动感性负载的反电势限幅保护电路，元件均为小功率的成本低，电路参数能灵活设置，体积小，布板不受PCB板的位置限制，方便灵活。附图说明图1是本专利技术的电路图。具体实施方式根据附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案做进一步的阐述；因场效应管工作在开关状态时，尤其是电感性负载时场效应管在截止的瞬间会产生很高的反电势，若此反电势不限幅会对场效应管造成冲击甚至使该场效应管永久损坏，电路的可靠性得不到保证，为了场效应管长期可靠的工作就要对反电势进行吸收和限幅。如图1，效应管驱动感性负载的反电势限幅保护电路，包括感性负载L1、场效应管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、稳压管ZD1和电容C1；所述的感性负载L1的第一端连接电源BAT+，感性负载L1第二端连接场效应管Q1的漏极D、第一电阻R1及电容C1的第一端, 所述的第一电阻R1的第二端连接稳压管ZD1的负极和第二电阻R2的第一端，所述的第二电阻R2的第二端和电容C1的第二端均接电源的负极GND, 所述的稳压管ZD1的正极和第三电阻R3的第一端均连接到场效应管Q1的栅极G即驱动信号的输入端IN，所述的第三电阻R3的另一端连接到电源的负极GND；所述的场效应管Q1的源级连接到电源的负极GND。本专利技术的工作原理：当输入IN为高时（通常电压大于5伏，不同型号的场效应管开通电压会不同），使场效应管Q1导通，同时输入电流也经过第三电阻R3与稳压管ZD1和第二电阻R2的并联回路到电源地，由于第一电阻R3和第二电阻R2分别为4.7KΩ和20KΩ的阻值基本不影响输入电压值，且在输入电压撤销后有利于场效应管Q1的栅极G电压快速泄放；当场效应管截止时感性负载L1会产生反电势（与电感量和电流大小有关）若反电势高于场效应管Q1的耐压时易造成击穿损坏，因此在这种工作状态时必须对场效应管Q1进行有效过压保护，而通常的保护是在感性负载L1两端并联大功率压敏电阻或在场效应管两端并联大功率TVS管或大电容（要求耐高压）,成本高，限制电压精度差；而本保护电路用1/2W以下功率的稳压管ZD1（稳压值在8.2伏至30伏之间选择）就够了，一旦稳压管的稳压值选定后，通过选择第一电阻R1和第二电阻R2及第三电阻R3的分压使反电势刚好达到设定值时让其反电势将场效应管Q1继续导通一段时间直到反电势降低到设定值以下场效应管Q1才截止，此电路所用元件均为小功率1/20W（贴片的0603封装）的，成本低，限幅电压值能任一设置，一致性好，用并联很小的电容C1（4.7nF）滤波即可达到比其它电路优良的电磁兼容（EMI）效果。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本专利技术精神作举例说明。本专利技术所属
的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本专利技术的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种场效应管驱动感性负载的反电势限幅保护电路，其特征在于，包括感性负载L1、场效应管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、稳压管ZD1和电容C1；所述的感性负载L1的第一端连接电源BAT+，感性负载L1第二端连接场效应管Q1的漏极D、第一电阻R1及电容C1的第一端, 所述的第一电阻R1的第二端连接稳压管ZD1的负极和第二电阻R2的第一端，所述的第二电阻R2的第二端和电容C1的第二端均接电源的负极GND, 所述的稳压管ZD1的正极和第三电阻R3的第一端均连接到场效应管Q1的栅极G即驱动信号的输入端IN，所述的第三电阻R3的另一端连接到电源的负极GND；所述的场效应管Q1的源级连接到电源的负极GND。

【技术特征摘要】
1.一种场效应管驱动感性负载的反电势限幅保护电路，其特征在于，包括感性负载L1、场效应管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、稳压管ZD1和电容C1；所述的感性负载L1的第一端连接电源BAT+，感性负载L1第二端连接场效应管Q1的漏极D、第一电阻R1及电容C1的第一端, 所述的第一电阻R1的第二端连接稳压管ZD1的负极和第二电阻R2的第一端，所述的第二电阻R2的第二端和电容C1的第二端均接电源的负极GND, 所述的稳压管ZD1的正极和第三电阻R3的第一端均连接到场效应管Q1的栅极G即驱动信号的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：王启顺，
申请(专利权)人：湖北三环汽车电器有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42