一种可配置MOS管限流保护电路制造技术

本发明专利技术涉及一种可配置MOS管限流保护电路，属于航空固态功率控制器技术领域。本发明专利技术在传统限流保护电路基础上，增加了可配置电路，提高MOS管限流保护电路适用性，特别适用于固态功率控制器的功率电路的可配置限流控制，在固态功率控制器功率回路的负载发生短路时，可配置电路可通过监测功率回路中的电流，根据不同短路电流的要求，对MOS管限流保护电路进行保护值配置，通过限流电路对MOS管驱动信号进行控制，能够将流过功率回路MOS管电流限制在不同电流值，达到保护不同负载的目的。该电路简单，易于实现，可靠性高，适用性强。本发明专利技术的电路可以在不改动硬件条件下，将固态功率控制器功率回路短路电流限制在不同值。

【技术实现步骤摘要】
一种可配置MOS管限流保护电路
本专利技术属于航空固态功率控制器
，具体涉及一种可配置MOS管限流保护电路。
技术介绍
航空用固态功率控制器是一种具有保护功能的智能开关装置，其作用与传统的断路器、保险丝与继电器串联的组合体相似，但在性能及功能上大大优于这些传统的装置，可以控制直流/交流负载的供电通断，并具有过流保护、短路保护功能。为提高可靠性，固态功率控制器的短路保护功能一般采用纯硬件电路设计，但由于固态功率控制器在硬件设计前需明确所控制负载的额定电流值、短路保护值等特性，一旦特性明确，固态功率控制器的硬件就已固定，而在实际应用中，即便是明确了特性，也很有可能由于需求的变更而需重新明确特性，导致之前固态功率控制器硬件电路需重新设计，不仅增加设计成本，浪费人力和物力，而且影响生产进度。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是：如何提高固态功率控制器适用性。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种可配置MOS管限流保护电路，包括：功率电路、可配置电路和限流控制电路；所述功率电路包括MOS管Q2、TVS管D1、采样电阻R3、限流电阻R1和分压电阻R2；其中，MOS管Q2的漏级D与功率源DC28V、TVS管D1的阴极连接，MOS管Q2源级S分别与采样电阻R3的一端、TVS管D1的阳极连接，采样电阻R3的另一端与负载输入端POUT连接，保证在MOS管Q2接通时，DC28V功率源能够通过MOS管Q2、采样电阻R3流向负载，进而通过负载流向功率地PGND，形成功率回路；MOS管Q2的栅极G通过电阻R2与MOS管Q2的源级S连接，电阻R2用于实现MOS管Q2的驱动电压分压稳压，MOS管Q2的栅极G还通过电阻R1与所述限流控制电路输出的驱动信号DRV3连接，电阻R1用于实现MOS管Q2的驱动电压分压和限流，负载输出端与功率地PGND之间接二极管D2，用于实现负载回路续流；所述可配置电路包括MOS管Q3、分压电阻R4、R5、R7、R8和可配置电阻R6，分压电阻R4一端与所述功率电路的采样电阻R3一端连接；分压电阻R4另一端与分压电阻R5的一端连接，且由该连接点输出配置电压UC，分压电阻R5的另一端分别与可配置电阻R6的一端、MOS管Q3的漏级D连接，可配置电阻R6的另一端分别与MOS管Q3的源级S、驱动地信号GND连接，MOS管Q3的栅极G通过电阻R7与MOS管Q3的源级S连接，MOS管Q3的栅极G还通过电阻R8与所述可配置电路的驱动信号DRV2连接，电阻R7、R8用于实现MOS管Q3的驱动电压分压和限流；所述限流控制电路由三极管Q1和电阻R9组成，三极管Q1的基极b与所述可配置电路输出的配置电压UC连接，三极管Q1的集电极c通过限流电阻R9与所述限流控制电路的驱动信号DRV1连接，三极管Q1的发射级e与所述驱动地信号GND连接。优选地，所述功率电路用于实现功率电源DC28V与负载间的供电通道开通与关断，以及功率通道电流监测。优选地，所述限流控制电路用于实现MOS管驱动信号的控制。优选地，所述可配置电路用于实现短路电流值的配置。本专利技术又提供了一种所述的可配置MOS管限流保护电路的工作方法，所述功率电路工作时，通过驱动信号DRV3的电压Udrv3经分压后形成MOS管Q2的驱动电压Ugs＝R2/(R1+R2)*Udrv3，实现MOS管Q2接通，功率回路中有电流通过，设置正常工作时通道电流为额定电流I，设置短路保护电流为5倍额定电流Is＝5*I，当发生短路时，短路电流会持续增大，当通道电流达到5倍额定电流Is时，采样电阻R3上形成电压UR3＝5*I*R3，功率电路将此电压UR3输出给可配置电路。优选地，所述可配置电路工作时，接收功率电路的采样电压UR3，通过R4、R5、R6进行分压，输出配置电压UC＝(R5+R6)/(R4+R5+R6)*UR3，当可配置电路进行配置时，通过驱动信号DRV2导通MOS管Q3，将电阻R6短接，此时输出配置电压为UC＝R5/(R4+R5)*UR3从而改变配置电压输出UC。优选地，所述限流控制电路工作时，三极管Q1的基级b接收可配置电路输出的配置电压UC，此时三极管Q1的基级电压Ube＝UC，因此选择三极管Q1开启电压Uth＝UC的三极管，且可配置电路选用R6＝R5*(R4+R5)/(R4-R5)。本专利技术还提供了一种所述的可配置MOS管限流保护电路在功率回路可配置限流领域中的应用。本专利技术又提供了一种航空用固态功率控制器，包括所述的可配置MOS管限流保护电路。本专利技术还提供了一种所述的可配置MOS管限流保护电路在航空用固态功率控制器领域中的应用。(三)有益效果本专利技术提供了一种可配置MOS管限流保护电路，该保护电路是在传统限流保护电路基础上，增加了可配置电路，提高MOS管限流保护电路适用性，特别适用于固态功率控制器的功率电路的可配置限流控制，在固态功率控制器功率回路的负载发生短路时，可配置电路可通过监测功率回路中的电流，根据不同短路电流的要求，对MOS管限流保护电路进行保护值配置，通过限流电路对MOS管驱动信号进行控制，能够将流过功率回路MOS管电流限制在不同电流值，达到保护不同负载的目的。该电路简单，易于实现，可靠性高，适用性强。本专利技术的电路可以在不改动硬件条件下，将固态功率控制器功率回路短路电流限制在不同值。附图说明图1是本专利技术提供的一种可配置MOS管限流保护电路框图；图2是本专利技术中的功率电路原理图；图3是本专利技术中的可配置电路原理图；图4是本专利技术中的限流电路原理图。具体实施方式为使本专利技术的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。为提高固态功率控制器适用性，本专利技术提供了一种可配置MOS管限流保护电路，在传统限流保护电路基础上，增加了可配置电路，在不改变硬件条件下，能够将功率回路短路电流限制在不同值，实现了保护不同特性负载的目的，在很大程度上提高了的应用范围。如图1所示，本专利技术提供的一种可配置MOS管限流保护电路由功率电路、限流控制电路和可配置电路组成，通过以下技术方案来实现：所述功率电路用于实现功率电源DC28V与负载间的供电通道开通与关断，以及功率通道电流监测；所述限流控制电路用于实现MOS管驱动信号的控制；所述可配置电路用于实现短路电流值的配置。如图2所示，所述功率电路由MOS管Q2、TVS管D1、采样电阻R3、限流电阻R1和分压电阻R2组成；其中，MOS管Q2的漏级D(引脚2)与功率源DC28V、TVS管D1的阴极(引脚1)连接，保证在MOS管Q2接通时，能够注入DC28V功率源，MOS管Q2源级S(引脚3)分别与采样电阻R3的一端(引脚1)、TVS管D1的阳极(引脚2)连接，采样电阻R3的另一端(引脚2)与负载输入端POUT连接，保证在MOS管Q2接通时，DC28V功率源能够通过MOS管Q2、采样电阻R3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可配置MOS管限流保护电路，其特征在于，包括：功率电路、可配置电路和限流控制电路；/n所述功率电路包括MOS管Q2、TVS管D1、采样电阻R3、限流电阻R1和分压电阻R2；其中，MOS管Q2的漏级D与功率源DC28V、TVS管D1的阴极连接，MOS管Q2源级S分别与采样电阻R3的一端、TVS管D1的阳极连接，采样电阻R3的另一端与负载输入端POUT连接，保证在MOS管Q2接通时，DC28V功率源能够通过MOS管Q2、采样电阻R3流向负载，进而通过负载流向功率地PGND，形成功率回路；MOS管Q2的栅极G通过电阻R2与MOS管Q2的源级S连接，电阻R2用于实现MOS管Q2的驱动电压分压稳压，MOS管Q2的栅极G还通过电阻R1与所述限流控制电路输出的驱动信号DRV3连接，电阻R1用于实现MOS管Q2的驱动电压分压和限流，负载输出端与功率地PGND之间接二极管D2，用于实现负载回路续流；/n所述可配置电路包括MOS管Q3、分压电阻R4、R5、R7、R8和可配置电阻R6，分压电阻R4一端与所述功率电路的采样电阻R3一端连接；分压电阻R4另一端与分压电阻R5的一端连接，且由该连接点输出配置电压U...

【技术特征摘要】
1.一种可配置MOS管限流保护电路，其特征在于，包括：功率电路、可配置电路和限流控制电路；
所述功率电路包括MOS管Q2、TVS管D1、采样电阻R3、限流电阻R1和分压电阻R2；其中，MOS管Q2的漏级D与功率源DC28V、TVS管D1的阴极连接，MOS管Q2源级S分别与采样电阻R3的一端、TVS管D1的阳极连接，采样电阻R3的另一端与负载输入端POUT连接，保证在MOS管Q2接通时，DC28V功率源能够通过MOS管Q2、采样电阻R3流向负载，进而通过负载流向功率地PGND，形成功率回路；MOS管Q2的栅极G通过电阻R2与MOS管Q2的源级S连接，电阻R2用于实现MOS管Q2的驱动电压分压稳压，MOS管Q2的栅极G还通过电阻R1与所述限流控制电路输出的驱动信号DRV3连接，电阻R1用于实现MOS管Q2的驱动电压分压和限流，负载输出端与功率地PGND之间接二极管D2，用于实现负载回路续流；
所述可配置电路包括MOS管Q3、分压电阻R4、R5、R7、R8和可配置电阻R6，分压电阻R4一端与所述功率电路的采样电阻R3一端连接；分压电阻R4另一端与分压电阻R5的一端连接，且由该连接点输出配置电压UC，分压电阻R5的另一端分别与可配置电阻R6的一端、MOS管Q3的漏级D连接，可配置电阻R6的另一端分别与MOS管Q3的源级S、驱动地信号GND连接，MOS管Q3的栅极G通过电阻R7与MOS管Q3的源级S连接，MOS管Q3的栅极G还通过电阻R8与所述可配置电路的驱动信号DRV2连接，电阻R7、R8用于实现MOS管Q3的驱动电压分压和限流；
所述限流控制电路由三极管Q1和电阻R9组成，三极管Q1的基极b与所述可配置电路输出的配置电压UC连接，三极管Q1的集电极c通过限流电阻R9与所述限流控制电路的驱动信号DRV1连接，三极管Q1的发射级e与所述驱动地信号GND连接。


2.如权利要求1所述的可配置MOS管限流保护电路，其特征在于，所述功率电路用于实现功率电源DC28V与负载间的供电通道开通与关断，以及功率通道电流监测。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炳山，
申请(专利权)人：天津津航计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12