防打火电路[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 207705773 U(45)授权公告日 2018.08.07

(21)申请号 201721876070.9(22)申请日 2017.12.28

(73)专利权人 北京一雄信息科技有限公司

地址 100070 北京市丰台区科学城中核路1

号03号楼1020-1021（园区）(72)发明人 姚峰军　张彦杰　王小刚　(74)专利代理机构 北京瑞恒信达知识产权代理

事务所(普通合伙) 11382

代理人 王凤华　刘浩(51)Int.Cl.

H02H 9/04(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

()实用新型名称

防打火电路

(57)摘要

本申请提供一种防打火电路，包括电源输入端、电源输出端、连接在电源输入端和电源输出端的热敏电阻，以及MOS管控制电路，该MOS管控制电路与热敏电阻并联，用于控制热敏电阻的导通。利用本实用新型，不仅具有防打火的性能，而且对原电路的性能影响小，可以适应于更多大电流的应用场合。

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权　利　要　求　书

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1.一种防打火电路，包括电源输入端、电源输出端、连接在所述电源输入端和所述电源输出端之间的热敏电阻和MOS管控制电路，其中所述MOS管控制电路与所述热敏电阻并联以用于控制所述热敏电阻的导通。

2.根据权利要求1所述的防打火电路，其中，所述MOS管控制电路包括三极管、MOS管、电容、第一电阻、第二电阻和第三电阻，其中：

所述MOS管的源极和漏极与所述热敏电阻并联，所述MOS管的栅极连接所述第一电阻和所述第二电阻的连接端，所述第一电阻的另一端连接所述电源输入端，所述第二电阻的另一端连接所述三极管的集电极；

所述第三电阻的一端连接外部电源，所述第三电阻的另一端连接所述电容与所述三极管的基极，从而形成充电电路；以及

所述电容的一端连接所述三极管的基极，所述电容的另一端接地。3.根据权利要求2所述的防打火电路，其中，所述MOS管控制电路还包括与电容并联以形成放电回路的第四电阻。

4.根据权利要求2所述的防打火电路，其中，所述MOS管为大功率MOS管，所述三极管为小功率三极管。

5.根据权利要求2所述的防打火电路，其中，所述电容为电解电容。6.根据权利要求2所述的防打火电路，其中，所述外部电源为正5伏。7.根据权利要求2所述的防打火电路，其中，所述第一电阻和所述第二电阻的连接端的电压能够控制所述MOS管的栅源电压差以使所述MOS管完全导通。

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说　明　书防打火电路

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技术领域

[0001]本实用新型涉及电子技术领域，尤其是涉及一种防打火电路。

背景技术

[0002]随着工业发展，人类进入了一个全新的时代，电子产品也成为人们生产生活不可缺少的必备品，在工业应用中，高功率大电流工业设备也是随处可见，这些设备在使用过程中，如果设计不当上电会出现不同程度打火放电现象，长期使用会对电源接口造成不同程度损伤，影响使用寿命。对一些关键设备，打火还会造成干扰，使设备产生误动作，造成不可预知的后果，因此，消除大功率大电流设备上电打火问题，也成为设备解决上的关键问题。[0003]现有技术方案一：采取在主供电回路中串接NTC热敏电阻的方式；[0004]如图1所示，在主电源供电端串接NTC热敏电阻，当开关S1闭合时NTC在冷状态即零功率情况下，电阻为10Ω，了开机瞬间的浪涌电流，消除了开启瞬间的打火现象，当电路正常供电后，NTC会随电流的增大本身的发热，电阻值会降低，减小对电路的影响。[0005]虽然增加热敏电阻可以有效消除上电打火现象，但同时热敏电阻随其本身温度不同会出现不同的电阻值，因而会造成电压电流的不确定性。这种不确定性对于无检测功能的设备来说可以忽略，但是对于有检测外部模拟量的设备来说，会使得测量不准或效果变差。

[0006]现有技术方案二：采取延时供电即软启动方式消除上电打火；[0007]如图2所示，在主电源供电端接入延时控制电子开关管电路，上电时通过延时一时间后，再打开MOS管，避开电源接头插接的过程，即等电源接口插接完后再使MOS管导通，这样也可以消除设备上电打火现象。[0008]采用设备上电延时的办法，虽然避开了电源接口插接造成抖动而出现打火现象，但是这种方案采用了电子开关比如MOS管的开关作用，对小负载供电设备来说是可适用的，但是对于瞬间接近短路的大电流回路来说，会出现在驱动负载时电子开关瞬时关断的现象，造成设备不可预知的重启现象，即使对于普通的设备来说，这也是不能接受的现象。实用新型内容

[0009]为了克服现有的缺陷，本实用新型提出一种防打火电路，包括：电源输入端VIN、电源输出端VOUT、连接在电源输入端和电源输出端的热敏电阻NTC，以及MOS管控制电路，该MOS管控制电路与热敏电阻并联，用于控制热敏电阻的导通。[0010]MOS管控制电路包括三极管Q2、MOS管Q1、电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3；其中，

[0011]MOS管Q1的源极和漏极与热敏电阻NTC并联，MOS管Q1的栅极连接第一电阻R1和第二电阻R2的一端，第一电阻R1的另一端连接电源输入端VIN，第二电阻R2的另一端连接三极管Q2的集电极；

[0012]第三电阻R3的一端连接外部电源，另一端连接电容C1与三极管Q2的基极，R3和C1

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形成充电电路；

[0013]电容C1的一端连接三极管Q2的基极，另一端接地。[0014]进一步的，MOS管控制电路还包括第四电阻R4，与电容C1并联形成放电回路。[0015]优选的，MOS管Q1为大功率MOS管，三极管Q2为小功率三极管，电容C1为电解电容，外部电源为正5伏。[0016]优选的，第一电阻R1和第二电阻R2连接端的电压能够控制MOS管的栅极与源极上的栅源电压差使得MOS完全导通。[0017]在上电瞬间，由于接在第三电阻R3一端的正5伏电压通过第三电阻R3和电容C1形成充电电路，三极管Q2基极接近地电位状态，三极管Q2处于截止状态，这样第一电阻R1和第二电阻R2之间的电压等于电源输入电压，MOS管Q1处于截止状态，热敏电阻NTC串在电源通路中，上电瞬间过大的电流，当第三电阻R3和电容C1充电到电压达到三极管Q2导通时，第一电阻R1和第二电阻R2及小功率三极管Q2形成通路，形成分压使MOS管Q1由截止状态变为导通状态，使热敏电阻NTC失去作用。这样就防止了上电瞬间电流过大产生打火现象。当关断电源后，电解电容C1与第四电阻R4形成放电回路，使电解电容C1回到无充电状态。[0018]本实用新型的防打火电路，解决了电子设备开机时电源接口出现严重打火现象的问题，并且在增加本部分电路后不会对整个电路性能产生影响。附图说明

[0019]图1是串接NTC的防打火电路示意图；[0020]图2是延时控制电路示意图；

[0021]图3是本实用新型一个实施例的防打火电路示意图。[0022]如图所示，为了能明确实现本实用新型的实施例的结构，在图中标注了特定的结构和器件，但这仅为示意需要，并非意图将本实用新型限定在该特定结构、器件和环境中，根据具体需要，本领域的普通技术人员可以将这些器件和环境进行调整或者修改，所进行的调整或者修改仍然包括在后附的权利要求的范围中。

具体实施方式

[0023]下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的防打火电路进行详细描述。[0024]在这里做以说明的是，为了使实施例更加详尽，下面的实施例为最佳、优选实施例，对于一些公知技术本领域技术人员也可采用其他替代方式而进行实施；而且附图部分仅是为了更具体的描述实施例，而并不旨在对本实用新型进行具体的限定。[0025]如图3所示，防打火电路包括：电源输入端VIN、电源输出端VOUT、连接在电源输入端和电源输出端的热敏电阻NTC，以及MOS管控制电路，该MOS管控制电路与热敏电阻并联，用于控制热敏电阻的导通。

[0026]MOS管控制电路包括三极管Q2、MOS管Q1、电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；其中第三电阻R3和第四电阻R4及电容C1组成三极管Q2的偏置电路控制三极管Q3的导通与截止。第一电阻R1、第二电阻R2和三极管Q2形成MOS管的栅极偏置电路控制MOS管的导通与截止。

[0027]MOS管Q1的源极和漏极与热敏电阻NTC并联，MOS管Q1的栅极连接第一电阻R1和第

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二电阻R2的一端，第一电阻R1的另一端连接电源输入端VIN，第二电阻R2的另一端连接三极管Q2的集电极，第一电阻R1和第二电阻R2起分压作用，MOS管完全导通后，起到短接热敏电阻使热敏电阻失去作用。

[0028]第三电阻R3的一端连接外部电源，另一端连接电容C1与三极管Q2的基极，形成充电电路。

[0029]电容C1的一端连接三极管Q2的基极，另一端接地。[0030]进一步的，MOS管控制电路包括第四电阻R4，与电容C1并联形成放电回路。[0031]优选的，MOS管Q1为大功率MOM管，三极管Q2为小功率三极管，电容C1为电解电容，外部电源为正5伏。[0032]优选的，第一电阻R1和第二电阻R2阻值应根据这两电阻组成的分压使MOS管的栅极与源极上的栅源电压差能够使MOS完全导通而选取。[0033]在上电瞬间，由于接在第三电阻R3一端的正5伏电压通过第三电阻R3和电容形成充电电路，在上电瞬间处于接近地电位状态，三极管Q2处于截止状态，这样第一电阻R1和第二电阻R2之间的电压等于电源输入电压，MOS管Q1处于截止状态，热敏电阻NTC串在电源通路中，上电瞬间过大的电流，当第三电阻R3和电容C1充电到电压达到三极管Q2导通时，第一电阻R1和第二电阻R2及小功率三极管Q2形成通路，形成分压使MOS管Q1由截止变为导通状态，使热敏电阻NTC失去作用。这样就防止了上电瞬间电流过大产生打火现象。当关断电源后，电解电容C1与第四电阻R4形成放电回路，使电解电容C1回到无充电状态。[0034]在一个实施例中，具体工作过程如下：[0035]在上电瞬间，由于电容C1两端的电压不能突变仍处于地电位，因此三极管Q2的基极电压为0V，三极管Q2处于截止状态，第一电阻R1、第二电阻R2分压处的电压值即MOS管Q1的栅极电压仍为VIN，MOS管Q1处于截止状态，电流通过热敏电阻NTC供电，利用热敏电阻的限流作用，消除了上电瞬间的打火现象，随着电压的上升，+5V电压加在第三电阻R3电阻的一端，由第三电阻R3、电容C1组成的充电电路经过延时，当第四电阻R4处的电压上升到三极管Q2的开启电压后，三极管Q2正常导通，电源输入端VIN经第一电阻R1、第二电阻R2分压加在MOS管Q1的栅极，当选择正确的第一电阻R1第二电阻R2参数，使MOS管的栅源电压差达到MOS管Q1完全导通后，MOS管Q1的导通电阻为毫欧级，远小于热敏电阻的阻值，电流通过MOS管Q1为电路供电，短路掉热敏电阻NTC，使热敏电阻NTC失去作用，电路开始正常供电。[0036]当然，本实用新型还有多种其他实施例，在不背离本发明精神和实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变，但这种改变都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

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图1

图2

图3

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