過(guò)壓保護(hù)+防反接+緩啟動(dòng)電源保護(hù)電路-KIA MOS管

過(guò)壓保護(hù)、防反接、緩啟動(dòng)電源保護(hù)電路

過(guò)壓保護(hù)、防反接、緩啟動(dòng)電源保護(hù)電路原理說(shuō)明：

1、過(guò)壓保護(hù)

正常輸入無(wú)過(guò)壓：穩(wěn)壓二極管D3截止，使得VCC_BAT通過(guò)R4/R6到達(dá)Q2PNP管的基極，而Q2的射極也是VCC_BAT，因此Q2的Vbe=0,Q2截止。

因此Q1PMOS的柵極通過(guò)R7/R8接地，源極為VCC_BAT，故Q1的Vgs<0，Q1導(dǎo)通，VCC_BAT與VCC_24V導(dǎo)通，正常輸出24V電壓給后級(jí)電路。

過(guò)壓情況>26V一般會(huì)到28-30V，穩(wěn)壓管D3反向擊穿，將Q2PNP管的柵極電位鉗制在其穩(wěn)壓值28V而Q2PNP的射極電壓接的是過(guò)壓的VCC，

因此Q2PNP的Vbe<-0.7，PNP導(dǎo)通，之后過(guò)壓的VCC通過(guò)導(dǎo)通的Q2和R7到Q2PMOS的柵極，由于管壓降很小，可以近似認(rèn)為Q2PMOS的Vgs=0，PMOS關(guān)斷，無(wú)輸出電壓到后級(jí)電路，實(shí)現(xiàn)過(guò)壓關(guān)斷保護(hù)。

問(wèn)題：關(guān)斷時(shí)間有延遲。主要原因是PNP導(dǎo)通后集電極處電位需要快速升高到電源電壓才能使得PMOS關(guān)斷，而由于電容C4的存在，電位上升速度受限，τ = Rg * C。

可能的改進(jìn)方案：外加一個(gè)控制電路來(lái)直接控制PMOS的柵極G，直接掛在穩(wěn)壓管1腳處就可以了。

2、防反接/欠壓保護(hù)

當(dāng)沒(méi)有電源輸入/電源輸入小于Q3NMOS的Vgs閾值電壓、電源反接的時(shí)候NMOS關(guān)斷地網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)，無(wú)輸出到后級(jí)回路實(shí)現(xiàn)保護(hù)；

正常輸入狀態(tài)可以通過(guò)D4穩(wěn)壓管將Vgs 鉗位到 10V，保證Q2NMOS開(kāi)通，地網(wǎng)絡(luò)接通正常輸出。

3、緩啟動(dòng)

C4作用：

一階段：接通瞬間 Q2PNP導(dǎo)通，Q1PMOS的柵極通過(guò)Q2和R7迅速到達(dá)VCC_BAT，使得Q1的PMOS的Cgs充電完畢之前達(dá)到Vgs = 0；

二階段：此時(shí)由于VCC_BAT通過(guò)R4和R6到達(dá)PNP基極，讓PNP關(guān)斷，同時(shí)電容C4兩端電壓不可突變，故VCC_BAT通過(guò)R4/R6/R8回路給電容C4充電，期間電容等效為一個(gè)阻值不斷增大的內(nèi)阻，

此電阻與R8串聯(lián)分壓，此電阻上的分壓不斷增加，因此PMOS管的柵級(jí)電位因此分壓逐漸降低直到Vgs < Vgs閾值，PMOS開(kāi)啟，從而實(shí)現(xiàn)緩啟動(dòng)。

各電源輸入端口/各級(jí)電源拓?fù)涞乃矐B(tài)保護(hù)

一般使用保險(xiǎn)絲+TVS瞬態(tài)二極管吸收電壓過(guò)沖以及瞬時(shí)大電流保護(hù)

各個(gè)電源端口可以加一個(gè)肖特基二極管防止電流/電壓倒灌

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