[實用新型]一種輸出驅動電路

有效

• 申請號: 201520202955.5
• 申請日: 2015-04-07
• 公開（公告）號: CN204465495U
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 潘萍
• 申請（專利權）人: 長沙師范學院;潘萍
• 主分類號: H03K17/567
• 分類號: H03K17/567
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及電子技術領域，具體的涉及一種具有過流保護的輸出驅動電路。

背景技術

輸出驅動電路除了性能要滿足驅動設備的要求外，其自身的保護措施也非常重要，如過壓、過流、過熱保護等。一旦被驅動設備出現故障時，如被驅動設備輸入側短路或輸出側開路錄，則驅動電路必須關閉或控制其輸出電壓，才能保護功率MOSFET管和輸出側器件等不被燒毀，否則可能引起電子產品的進一步損壞，甚至引起操作人員的觸電及火災等現象。

?傳統的具有過流保護的輸出驅動電路如圖1所示，一般包括：一個MOSFET管U3，用于作為驅動電路輸出端；一個采樣電阻R2，用于MOSFET管接地和獲取輸出電路驅動電流值；一個基準參考電壓源U4用于比較器的輸入；一個電壓比較器U2，用于通過對比基準參考電壓和采樣電阻R2的電壓輸出邏輯數值；一個NOR或非門U1，通過電壓比較器的輸出值控制MOSFET管進而起到過流保護關斷或控制電路的作用。傳統的具有過流保護的輸出驅動電路包括電壓比較器和基礎參考電壓，無形中會增大電路的復雜度，并且電路中的采樣電阻增大了能量消耗，降低了電源的效率，減小了驅動電路的驅動能力。

發明內容

本實用新型的目的就是針對目前輸出驅動電路存在的問題提供一種結構簡單且具有過流保護的輸出驅動電路。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下：一種具有過流保護的輸出驅動電路由恒流源電路U1、恒流源驅動MOSFET管U2、選擇比較器U3、輸出MOSFET管U4和上拉電阻R1組成；所述恒流源電路U1為輸出驅動電路提供一個恒定電流；所述恒流源驅動MOSFET管U2根據恒流源電路的電流產生一個參數電壓；所述選擇比較器U3的一個選擇輸入端連接恒流驅動MOSFET管U2的柵極，選擇比較器U3的另一個選擇輸入端接地，選擇比較器U3根據功能選擇端的輸入輸出兩個選擇輸入端數據之一；所述輸出MOSFET管U4的柵極連接選擇比較器U3的輸出端，MOSFET管U4的漏極連接上拉電阻R1作為輸出驅動電路的輸出端，MOSFET管U4的源極接地，通過MOSFET管U4漏極與源極之間的電流由恒流源電路U1所產生的柵極電壓所限制。

本使用新型的輸出驅動電路利用恒流驅動MOSFET管的柵極電壓控制輸出驅動電路的電流進而實現驅動電路的過流保護功能。本使用新型可避免在輸出MOSFET源極增加采樣電阻，并且系統也不需要比較器和參考基準電源，本使用新型結構簡單，并可有效避免驅動電路驅動能力的減小。

附圖說明

圖1為傳統具有過流保護的輸出驅動電路原理圖。

圖2為本實用新型的電路原理圖。

具體實施方式

一種輸出驅動電路如圖2所示，包括恒流源電路U1、恒流源驅動MOSFET管U2、選擇比較器U3、輸出MOSFET管U4和上拉電阻R1。

進一步的，輸出MOSFET管U4的柵極連接選擇比較器U3的輸出端，輸出MOSFET管U4的源極接地，輸出MOSFET管U4的漏極連接上拉電阻R1作為驅動電路的輸出端；輸出MOSFET管U4工作在開漏型模式，驅動電路的輸出端通過上拉電阻R1接入電源。

進一步的，選擇比較器U3位于輸出MOSFET管U4和恒流源驅動MOSFET管U2之間，選擇比較器U3的兩個輸入端分別接入地和恒流源驅動MOSFET管U2的柵極，選擇比較器U3根據功能選擇端的輸入值選擇輸出低電平或恒流源驅動MOSFET管U2的柵極電平到輸出MOSFET管U4的柵極。

進一步的，恒流源驅動MOSFET管U2位于恒流源電路U1與地之間，恒流源電路U1的電流通過恒流源驅動MOSFET管U2接地，恒流源驅動MOSFET管U2產生一個柵極電壓從而限制MOSFET管U4的源極和漏極之間的電流。進一步的，恒流源驅動MOSFET管U2和輸出MOSFET管U4組成一個鏡像電流源電路。

在本實例中，恒流源電路U1通過恒流源驅動MOSFET管U2流向地的電流I_const與輸出MOSFET管U4的限制電流I_limit為1/N倍關系，其中N為恒流源驅動MOSFET管U2和輸出MOSFET管U4組成一個鏡像電流源電路的放大倍率。輸出MOSFET管U4漏極與源極的電流由上拉電阻R1和電源VCC確定，當輸出驅動電路的被驅動器件輸出側開路或輸入側短路時，輸出MOSFET管U4將產生一個過載電流，但由于存在恒流源驅動MOSFET管U2和輸出MOSFET管U4組成一個鏡像電流源電路，輸出MOSFET管U4的過載電流將限制在I_limit（I_const/N）。