一种低成本的DC电源输出保护电路制造技术

本发明专利技术属于DC‑DC电源输出控制技术领域，具体涉及一种低成本的DC电源输出保护电路。该保护电路包括8个电阻器R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，三个NPN型晶体管Q1、Q2、Q3，一个二极管D2，一个P沟道型MOS管PMOS1，当LDO芯片短路或输出反接时，该保护电路对LDO芯片起到保护作用。本发明专利技术解决了LDO芯片在短路和输出反接时由于无短路保护和反接保护造成LDO损毁甚至LDO前级电路损毁的问题，能够提升应用电路的稳定性，同时也能够避免由于短路和反接情况造成的损失。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本的DC电源输出保护电路
本专利技术属于DC-DC电源输出控制
，具体涉及一种低成本的DC电源输出保护电路。
技术介绍
目前常见DC-DC电源方案有两种，一种是使用DC-DC电源管理芯片通过脉宽调制方式输出满足应用要求的电压，另一种则是采用LDO电压芯片，LDO也是本文讨论的
技术介绍
所在。LDO(LowDropOutRegulator)，通常称为低压差线性稳压器，是一种通过使用内部的晶体管或场效应管(FET)，从输入电压中减去超额的电压从而输出满足应用要求电压的电源IC。LDO相对于另一类常用的DC-DC开关电源芯片具有成本低、噪音低、静态电流小、外接器件少易于应用的优势，所以被广泛应用于一些低电压转换的电路中。然而，由于大部分LDO价格低廉、封装小巧的特点，因此对于一些异常情况的保护电路并未内置其中，如附图1所示的LDO芯片的典型应用电路，该电路由一个LDO芯片U1，4个电容器C1、C2、C3、C4，两个电阻器R9、R10组成。其中VCC-IN为LDO芯片的输入电压，VCC-OUT为LDO芯片的输出电压，GND为接地端，U1为LDO芯片，1脚VIN为输入电压，2脚GND为地，3脚EN为输出使能，4脚ADJ为输出电压调节，5脚VOUT为输出电压，C1、C2、C3、C4作为LDO芯片输入输出的稳压所用电容，C1、C3为220uF电解电容，C2、C4为100nF无极性电容，R9、R10为LDO芯片输出电压值的调节电阻。其中U1的1脚VIN、3脚EN与VCC-IN相连接，U1的5脚VOUT与VCC-OUT相连接，U1的2脚GND与GND相连接；R9一端接U1的5脚VOUT，另一端接U1的4脚ADJ，R10的一端接U1的4脚ADJ，另一端接GND；C1与C2一端接VCC-IN，另一端接GND，C3与C4一端接VCC-OUT，另一端接GND。在工作过程中，通过对U1的3脚EN设置为高电平即可使LDO输出电压，对U1的3脚EN输出低电平则会关闭LDO输出电压。该LDO芯片的典型应用电路对后级电路发生短路或者反接等异常情况时，不能提供短路保护、反接保护等有效措施防止LDO受损。如果在产品中实际应用时未做对应的保护，当异常发生时，极有可能造成LDO烧毁，而导致产品部分甚至所有功能失效。
技术实现思路
为了解决现有技术中LDO输出无短路保护、反接保护的问题，本专利技术目的在于提供一种低成本的DC电源输出保护电路，可解决LDO芯片在短路和输出反接时由于无短路保护和反接保护造成LDO损毁甚至LDO前级电路损毁的问题，能够提升应用电路的稳定性，同时也能够避免由于短路和反接情况造成的损失。本专利技术目的通过以下技术方案实现：一种低成本的DC电源输出保护电路，如附图2所示，包括8个电阻器R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，三个NPN型晶体管Q1、Q2、Q3，一个二极管D2，一个P沟道型MOS管PMOS1；其中VCC-IN为被保护电源芯片的输入电压，VCC-MCU为内部应用电路的供电电压，POWER-IC-OUT为被保护电源芯片的输出电压，VCC-OUT为整体应用电路对外输出的电压，GND为接地端，POWER-IC-ENABLE为被保护的电源芯片的输出使能端，MCU-CTRL为内部应用电路对被保护电源芯片的电压输出使能控制端；其中PMOS1的源极接POWER-IC-OUT，PMOS1的漏极接VCC-OUT，PMOS1的栅极接GND，D2的一端接POWER-IC-OUT，D2的另一端接R2，R1的一端接POWER-IC-OUT，R1的另一端接GND，R2一端接D2，R2的另一端接VCC-MCU，R3的一端接POWER-IC-OUT，R3的另一端接Q1的基极，R4的一端接VCC-MCU，R4的另一端接Q1的集电极，R5的一端接Q1的集电极，R5的另一端接Q2的基极，R6的一端接VCC-IN，R6的另一端接Q2的集电极，R7的一端接Q3的基极，R7的另一端接MCU-CTRL，R8的一端接MCU-CTRL，R8的另一端接VCC-MCU，Q2、Q3的集电极均接POWER-IC-ENABLE，Q1、Q2、Q3的射极均接GND。附图2中所示电路的工作原理如下：当MCU-CTRL为浮空或者高电平时，Q3导通，POWER-IC-ENABLE为低电平，即此时被保护的电源芯片未被使能输出。当MCU-CTRL为低电平时，Q3截止，POWER-IC-ENABLE被拉高为高电平，此时被保护的电源芯片被使能输出，POWER-IC-OUT开始有电压输出，由于PMOS1的G极接GND，因此PMOS1导通，POWER-IC-OUT输出到VCC-OUT，即对外输出电压。当VCC-OUT被短路时，PMOS1由于G极依旧为低电平，所以仍然导通，因此POWER-IC-OUT也被短路，Q1基极为低电平使Q1截止，Q2基极为高电平使Q2导通，POWER-IC-ENABLE被拉低为低电平，此时被保护的电源芯片被禁能输出，此时本专利技术电路对被保护的电源芯片实施了保护；当短路现象消失后，由R1、R2、R3、D2组成的偏置电路会使Q1导通，Q2截止，POWER-IC-ENALBE重归为高电平，此时被保护的电源芯片重新被使能输出。当反接VCC-OUT和GND时，由于PMOS1的栅极为高电平，所以PMOS1截止，VCC-OUT与GND之间相当于开路，因此本专利技术电路对被保护的电源芯片起到了防反接的作用。本专利技术有益效果：本专利技术电路能够在短路和反接时起到保护前级电路的作用，并且会在短路和反接移除后自动恢复正常。附图说明图1为LDO芯片的典型应用电路；图2为本专利技术一种低成本的DC电源输出保护电路；图3为实施例1中LDO典型应用电路与本专利技术一种低成本的DC电源输出保护电路相结合的整体应用电路。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1一种LDO典型应用电路与本专利技术一种低成本的DC电源输出保护电路相结合的整体应用电路，如附图3所示，包括一个LDO芯片U1，4个电容器C1、C2、C3、C4，10个电阻器R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10，三个NPN型晶体管Q1、Q2、Q3，一个二极管D2，一个P沟道型MOS管PMOS1组成；其中VCC-IN为LDO芯片的输入电压，VCC-MCU为内部应用电路的工作电压，POWER-IC-OUT为LDO芯片的输出电压，VCC-OUT为整体应用电路对外输出的电压，GND为接地端，MCU-CTRL为内部应用电路对LDO芯片的输出使能控制端，U1为LDO芯片，1脚VIN为输入电压，2脚GND为地，3脚EN为输出使能，4脚ADJ为输出电压调节，5脚VOUT为输出电压，C1、C2、C3、C4作为LDO芯片输入输出的稳压所用电容，C1、C3为220uF电解电容，C2、C4为100nF无极性电容，R9、R10为LDO芯片输出电压值的调节电阻；其中U1的1脚VIN与VCC-IN相连接，U1的5脚VOUT与POWER-IC-OUT相连接，U1的2脚GND与GND相连接，U1的3脚EN与Q2、Q3的集电极相连接，R9一端接U1的5脚VOUT，R9的另一端接U1的4脚ADJ，R10的一端接U1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低成本的DC电源输出保护电路，其特征在于，包括8个电阻器R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，三个NPN型晶体管Q1、Q2、Q3，一个二极管D2，一个P沟道型MOS管PMOS1；其中VCC‑IN为被保护电源芯片的输入电压，VCC‑MCU为内部应用电路的供电电压，POWER‑IC‑OUT为被保护电源芯片的输出电压，VCC‑OUT为整体应用电路对外输出的电压，GND为接地端，POWER‑IC‑ENABLE为被保护的电源芯片的输出使能端，MCU‑CTRL为内部应用电路对被保护电源芯片的电压输出使能控制端；其中PMOS1的源极接POWER‑IC‑OUT，PMOS1的漏极接VCC‑OUT，PMOS1的栅极接GND，D2的一端接POWER‑IC‑OUT，D2的另一端接R2，R1的一端接POWER‑IC‑OUT，R1的另一端接GND，R2一端接D2，R2的另一端接VCC‑MCU，R3的一端接POWER‑IC‑OUT，R3的另一端接Q1的基极，R4的一端接VCC‑MCU，R4的另一端接Q1的集电极，R5的一端接Q1的集电极，R5的另一端接Q2的基极，R6的一端接VCC‑IN，R6的另一端接Q2的集电极，R7的一端接Q3的基极，R7的另一端接MCU‑CTRL，R8的一端接MCU‑CTRL，R8的另一端接VCC‑MCU，Q2、Q3的集电极均接POWER‑IC‑ENABLE，Q1、Q2、Q3的射极均接GND。...

【技术特征摘要】
1.一种低成本的DC电源输出保护电路，其特征在于，包括8个电阻器R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，三个NPN型晶体管Q1、Q2、Q3，一个二极管D2，一个P沟道型MOS管PMOS1；其中VCC-IN为被保护电源芯片的输入电压，VCC-MCU为内部应用电路的供电电压，POWER-IC-OUT为被保护电源芯片的输出电压，VCC-OUT为整体应用电路对外输出的电压，GND为接地端，POWER-IC-ENABLE为被保护的电源芯片的输出使能端，MCU-CTRL为内部应用电路对被保护电源芯片的电压输出使能控制端；其中PMOS1的源极接POWER-IC-OUT，PMOS1的漏极接VCC-OUT，PMOS...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭晨曦，
申请(专利权)人：广州市星翼电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44