过载电路保护电池和电源

电流检测放大器、双比较器和外部CMOS开关的组合可用于防止极性反接电池或短路负载的破坏性影响。

使用最广泛的过流保护设备是简单的保险丝。过载引起的高电流会加热易熔金属链路，使其熔化并断开电路。保险丝简单而经济。然而，保险丝相对较长的反应时间、高电阻和需要更换，这使得它们在某些应用中不切实际。

逻辑控制开关除了提供输出短路保护外，还可提供低损耗开关和低静态电流（图 1）。MAX623稳压电荷泵（IC1）产生VBATT + 10V 对于 nMOSFET 开关，问题 1。通过应用VBATT打开电路的开/关输入。VOUT (pins 9 and 10）然后泵至 （VBATT + 10V），在一毫秒左右的时间内为MAX9943运算放大器（IC2）供电。为了确保Q1保持关断状态，直到有足够的栅极驱动可用，IC1中的阈值检测器触发0V至V巴特当上升输出等于V时，PR端子（IC1的引脚6）的转换VCC + 8V。

图1.该逻辑控制开关电路在 R 时提供短路保护负荷。

VBATT出现在 PR 终端产生 0.75 × V巴特运算放大器的反相输入端和同相输入端的100ms脉冲。脉冲使Q1进入导通状态，只要源电压保持比运算放大器的反相输入更正，Q1就会保持导通状态。通过R1的反馈提供短路保护。如果高负载电流将反相输入端的源电压拉至基准电平以下，栅极驱动将变为低电平并关断Q1。然后，崩溃的负载电压闭锁开关。要复位，请将开/关输入拉至地至少 100ms，然后拉回 V巴特.

在图2的电路中，一个pMOSFET Q1提供电池反转的无源保护，第二个MOSFET Q3在正向电流过大时断开负载与电池的连接。无论电池极性如何，您都应该调整 MOSFET 的体二极管的方向，以防止任一器件关闭时电流流动。

图2.该电路可阻断极性反接电池或负载短路的影响。R1设置限流门限。

例如，Q1向后连接（相对于传统做法），以使其体二极管沿正常电流方向对齐。正确安装的电池将Q1的栅极拉到其电源以下5V以上，从而打开Q1。反向电池将栅极拖到电源上方，通过反向偏置体二极管来阻止电流。

MAX4172电流检测放大器（IC2）在OUT（引脚8）处产生小输出电流，与检测电阻两端的电压R成正比。意义.R8两端产生的电压控制MAX933（IC1）中的比较器B。正常工作期间，Q3保持导通，因为两个比较器输出均为高电平。当负载电流导致R8两端有足够的电压使B比较器跳闸时，Q3关断并将电池与负载断开。同时，Q5将B比较器的反相输入拉至电源轨，在电源轨下降时锁存Q3。Q2 加快了 Q3 的关断速度。

比较器A充当安全阀，在发生快速短路时关闭Q3。（在没有Q3的情况下，短路会导致振荡：负载电流的初始增加驱动Q4导通，Q3关断，由此产生的电源电压损失杀死IC2，使Q3再次导通。R8根据下式将电流限值设置为0A至1A，其中100是IC2内部的增益因数;R意义是RS+和RS-端子之间的检测电阻值，单位为欧姆和VTH ，1.18V是IC1比较器中的门限：

ILIMIT = VTH/R8 × 100/RSENSE

审核编辑：郭婷