專利名稱：過壓保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電路設(shè)計(jì)技術(shù)，尤其涉及一種過壓保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1591-2006《移動(dòng)通信手持機(jī)充電器及接口技術(shù)要求和測(cè)試方法》 中規(guī)定手持機(jī)充電接口在導(dǎo)入6V以上電壓時(shí)，如果不能保證安全充電，應(yīng)啟動(dòng)保護(hù)措施， 在非預(yù)期電壓的情況下，不應(yīng)出現(xiàn)過熱、燃燒、爆炸以及其它電路損壞的現(xiàn)象。電壓恢復(fù)后， 手持機(jī)應(yīng)能正常工作。 為了使手機(jī)符合YD/T 1591-2006國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，需要在手機(jī)充電電路的前端增加過 壓保護(hù)電路，在充電電壓出現(xiàn)過壓時(shí)，過壓保護(hù)電路發(fā)生動(dòng)作以確保后端電路的安全。目 前手機(jī)中主要采用以下兩種過壓保護(hù)方式一種是采用專用的過壓保護(hù)芯片來實(shí)現(xiàn)過壓保 護(hù)，其優(yōu)點(diǎn)在于電路簡(jiǎn)單、占用印刷電路板面積較小，缺點(diǎn)在于成本較高、靈活性不足，對(duì)于 不同手機(jī)設(shè)計(jì)平臺(tái)可能需要選用不同的集成電路芯片進(jìn)行保護(hù)；另外一種是采用獨(dú)立的保 護(hù)電路實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù)，其優(yōu)點(diǎn)在于成本較低，靈活性強(qiáng)，針對(duì)不同的手機(jī)平臺(tái)可基于同一種 電路保護(hù)，其缺點(diǎn)在于電路復(fù)雜、占用印刷電路板面積較大。 如果采用獨(dú)立的保護(hù)電路的方式實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù)，其電路設(shè)計(jì)通常采用參考電壓源 和電壓比較器部件共同實(shí)現(xiàn)，電壓比較器部件通過比較手機(jī)的輸入電壓和參考電壓的大小 來控制是否切斷手機(jī)充電電路。由于專用電壓比較器部件成本較高，不符合當(dāng)今電子產(chǎn)品 低成本的發(fā)展趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且成本低的過壓保護(hù)電路。 —種過壓保護(hù)電路，其連接于電源端與充電端之間。所述過壓保護(hù)電路包括一開
關(guān)電路。所述開關(guān)電路包括一第一開關(guān)元件、一第二開關(guān)元件、一二極管及一電阻。第一、第
二開關(guān)元件分別包括一第一端、一第二端及一用于控制第一端和第二端相導(dǎo)通的控制端。
第一開關(guān)元件的第一端與電源端相連接，第二端與充電端相連接，控制端分別與第二開關(guān)
元件的第一端及電阻的第一端相連接，電阻的第二端接地。第二開關(guān)元件的第二端與第一
開關(guān)元件的第一端相連接，第二開關(guān)元件的控制端與二極管的陰極相連接，二極管的陽(yáng)極接地。 相較于已知技術(shù)，本發(fā)明提供的過壓保護(hù)電路通過第一開關(guān)元件、第二開關(guān)元件 及二極管就可實(shí)現(xiàn)對(duì)連接于充電端的元件的過壓保護(hù)，且該過壓保護(hù)電路的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 成本低，適于大規(guī)模生產(chǎn)。


圖1為本發(fā)明實(shí)施方式提供的過壓保護(hù)電路的電路圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。 請(qǐng)參閱圖l，為本發(fā)明實(shí)施方式提供的一種過壓保護(hù)電路IO，其用于對(duì)蓄電模塊20進(jìn)行過壓保護(hù)。所述過壓保護(hù)電路10包括一開關(guān)電路11及一偵測(cè)電路12，所述開關(guān)電路11連接于電源端IN與充電端OUT之間；電源端IN電壓通過開關(guān)電路11為蓄電模塊20進(jìn)行充電；所述偵測(cè)電路12與蓄電模塊20相電性連接，偵測(cè)電路12用于偵測(cè)蓄電模塊20的電壓。在本實(shí)施方式中，所述蓄電模塊20的飽和電壓為4. 4V。 所述開關(guān)電路11包括一保險(xiǎn)絲F、兩個(gè)雙向二極管T1、T2、一第一開關(guān)元件Ql、一第二開關(guān)元件Q2、一二極管Dl、一電阻Rl及一第一電容Cl ;所述第一開關(guān)元件Ql包括一第一端S、一第二端D及一用于控制第一端S和第二端D相導(dǎo)通的控制端G，第二開關(guān)元件Q2包括一第一端C、一第二端E及一用于控制第一端C和第二端E相導(dǎo)通的控制端B ;所述電源端IN與保險(xiǎn)絲F的第一端相連接，該保險(xiǎn)絲F的第二端分別與所述雙向二極管T1、T2的第一端、第一開關(guān)元件Q1的第一端S及第二開關(guān)元件Q2的第二端E相連接，所述兩個(gè)雙向二極管T1、T2的第二端相連接并接地，所述第一開關(guān)元件Q1的第二端D與充電端OUT相連接，該第一開關(guān)元件Ql的控制端G分別與第二開關(guān)元件Q2的第一端C及電阻Rl的第一端相連接，該電阻Rl的第二端接地；該第二開關(guān)元件Q2的第二端E與第一開關(guān)元件Ql的第一端S相連接，第二開關(guān)元件Q2的控制端B與二極管D1的陰極相連接，二極管D1的陽(yáng)極接地，所述第一電容C1的第一端與電阻R1的第一端相連接，該第一電容C1的第二端接地。本實(shí)施方式中，所述兩個(gè)雙向二極管Tl、 T2為TKS公司的MLVS-0402-M07。所述第一開關(guān)元件Ql為P型M0S管，其第一端S為源極，第二端D為漏極，控制端G為柵極。在本實(shí)施方式中，所述第一開關(guān)元件Ql為0n-Semi公司的NTS4101PT1G。所述第二開關(guān)元件Q2為絕緣柵雙極晶體管，其第一端C為集電極，第二端E為發(fā)射極，控制端B為基極。在本實(shí)施方式中，所述第二開關(guān)元件Q2為0n-Semi公司的NSBC143TPDXV6T1 。所述二極管Dl為齊納二極管，其反向?qū)妷捍笥谛铍娔K20正常充電電壓。在本實(shí)施方式中，所述二極管Dl為Rohm公司的UDZS6. 2B。使用者可根據(jù)蓄電模塊20的正常充電電壓改變第一開關(guān)元件Ql、第二開關(guān)元件Q2及二極管Dl的型號(hào)。 所述偵測(cè)電路12包括一 比較元件VD1 、 一第三開關(guān)元件Q3及一第二電容C2 ;所述比較元件VD1包括一輸入端Vin、一輸出端Vout及一接地端GND，所述第三開關(guān)元件Q3包括一第一端C、一第二端E及一用于控制第一端C和第二端E相導(dǎo)通的控制端B ;所述比較元件VD1的輸入端Vin與蓄電模塊20相連接，該比較元件VDl的輸出端Vout與第三開關(guān)元件Q3的控制端B相連接，第三開關(guān)元件Q3的第一端C與第二開關(guān)元件Q2的控制端B相連接，該第三開關(guān)元件Q3的第二端E接地，所述第二電容C2的第一端與比較元件VD1的輸入端Vin相連接，該第二電容C2的第二端接地。在本實(shí)施方式中，所述第三開關(guān)元件Q3為絕緣柵雙極晶體管，其第一端C為集電極，第二端E為發(fā)射極，控制端B為基極。在本實(shí)施方式中，所述第三開關(guān)元件Q3為0n-Semi公司的NSBC143TPDXV6T1，所述第二開關(guān)元件Q2與第三開關(guān)元件Q3封裝為一塊芯片；所述比較元件VD1為Torex公司的XC61CC4402NRN，其內(nèi)部設(shè)定基準(zhǔn)電壓為4. 4V。使用者可根據(jù)蓄電模塊20的飽和電壓改變比較元件VD1及第三開關(guān)元件Q3的型號(hào)。 在對(duì)蓄電模塊20的充電過程中，當(dāng) 源端IN電壓保持在正常范圍內(nèi)時(shí)，且所述電源端IN電壓小于二極管Dl的反向?qū)妷簳r(shí)，所述第一開關(guān)元件Ql第一端S與第二開關(guān)元件Q2第二端E的電壓為電源端IN電壓。由于第二開關(guān)元件Q2第二端E的電壓小于二極管Dl反向?qū)妷?，則第二開關(guān)元件Q2斷開，所述第一開關(guān)元件Ql的控制端G的電壓為0V，所述第一開關(guān)元件Ql導(dǎo)通，該第一開關(guān)元件Ql的第二端D的電壓為電源端IN電壓，從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電模塊20進(jìn)行充電。所述偵測(cè)電路12的比較元件VD1的輸入端Vin將采集的蓄電模塊20的電壓與比較元件VD1內(nèi)部基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)所述蓄電模塊20的電壓高于比較元件VD1內(nèi)部基準(zhǔn)電壓時(shí)，所述比較元件VD1的輸出端Vout發(fā)出一個(gè)高電平，所述第三開關(guān)元件Q3控制端B接收比較元件VD1發(fā)出的高電平，從而使第三開關(guān)元件Q3導(dǎo)通，該第三開關(guān)元件Q3的第一端C與第二端E相導(dǎo)通，由于所述第三開關(guān)元件Q3的第二端E接地，則其第一端C的電壓為0V，從而將第二開關(guān)元件Q2的控制端B的電壓拉低為OV。此時(shí)，所述第二開關(guān)元件Q2導(dǎo)通，其第一端C電壓為電源端IN電壓，則與第二開關(guān)元件Q2的第一端C相連接的第一開關(guān)元件Ql的控制端G的電壓也為電源端IN電壓，從而驅(qū)動(dòng)所述第一開關(guān)元件Ql的第一端S與第二端D斷開，實(shí)現(xiàn)對(duì)連接于蓄電模塊20的充電端OUT的充電電路的切斷。 當(dāng)電源端IN電壓高于正常充電電壓，且所述電源端IN電壓大于二極管D1的反向?qū)妷簳r(shí)，所述第一開關(guān)元件Ql第一端S與第二開關(guān)元件Q2第二端E的電壓為電源端IN電壓；第二開關(guān)元件Q2第二端E的電壓大于二極管Dl反向?qū)妷?，使第二開關(guān)元件Q2導(dǎo)通，所述第一開關(guān)元件Ql的控制端G的電壓為電源端IN電壓，由于第一開關(guān)元件Ql的第一端S與控制端G都為電源端IN電壓，無(wú)法使第一開關(guān)元件Ql開啟，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電模塊20的充電端OUT的充電電路的斷開。在本實(shí)施方式中，為進(jìn)一步對(duì)蓄電模塊20進(jìn)行過壓保護(hù)，在所述電源端IN電壓高于12. 5V后，所述兩個(gè)雙向?qū)ǘO管T1、T2分別短路，電源端IN通過雙向?qū)ǘO管T1、T2后直接與地相連接；所述電源端IN不對(duì)第一、第二開關(guān)元件Q1、 Q2提供電壓。當(dāng)電源端IN電壓進(jìn)一步升高時(shí)，所述保險(xiǎn)絲F熔斷，從而斷開電源端IN與過壓保護(hù)電路10之間的連接。 當(dāng)電源端IN電壓低于正常充電電壓時(shí)，所述第一開關(guān)元件Q1的第一端S與控制端D的壓降小于第一開關(guān)元件Q1的導(dǎo)通電壓，則所述第一開關(guān)元件Q1斷開，從而無(wú)法對(duì)蓄電模塊20進(jìn)行充電。 本發(fā)明提供的過壓保護(hù)電路通過第一開關(guān)元件、第二開關(guān)元件及二極管就可實(shí)現(xiàn)對(duì)連接于充電端的元件的過壓保護(hù)，且該過壓保護(hù)電路的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低，適于大規(guī)模生產(chǎn)。 雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施方式披露如上，但是，其并非用以限定本發(fā)明，另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化等。當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種過壓保護(hù)電路，其連接于電源端與充電端之間；所述過壓保護(hù)電路包括一開關(guān)電路；所述開關(guān)電路包括一第一開關(guān)元件、一第二開關(guān)元件、一二極管及一電阻；第一、第二開關(guān)元件分別包括一第一端、一第二端及一用于控制第一端和第二端相導(dǎo)通的控制端；第一開關(guān)元件的第一端與電源端相連接，第二端與充電端相連接，控制端分別與第二開關(guān)元件的第一端及電阻的第一端相連接，電阻的第二端接地；第二開關(guān)元件的第二端與第一開關(guān)元件的第一端相連接，第二開關(guān)元件的控制端與二極管的陰極相連接，二極管的陽(yáng)極接地。
2. 如權(quán)利要求1所述的過壓保護(hù)電路，其特征在于，所述開關(guān)電路還包括一保險(xiǎn)絲，其 連接于所述電源端與第一開關(guān)元件的第一端之間。
3. 如權(quán)利要求1所述的過壓保護(hù)電路，其特征在于，所述開關(guān)電路還包括兩個(gè)雙向二 極管，所述兩個(gè)雙向二極管的第一端分別連接到保險(xiǎn)絲與第一開關(guān)元件的第一端之間，該 兩個(gè)雙向二極管的第二端相連接并接地。
4. 如權(quán)利要求1所述的過壓保護(hù)電路，其特征在于，所述開關(guān)電路還包括一第一電容， 所述第一電容的第一端與所述電阻的第一端相連接，該第一電容的第二端接地。
5. 如權(quán)利要求1所述的過壓保護(hù)電路，其特征在于，所述二極管為齊納二極管。
6. 如權(quán)利要求1所述的過壓保護(hù)電路，其特征在于，所述第一開關(guān)元件為P型M0S管， 其第一端為源極，第二端為漏極，控制端為柵極。
7. 如權(quán)利要求1所述的過壓保護(hù)電路，其特征在于，所述過壓保護(hù)電路還包括一偵測(cè) 電路及一蓄電模塊，所述偵測(cè)電路與蓄電模塊相電性連接，所述偵測(cè)電路用于偵測(cè)蓄電模 塊的電壓；外部電源通過所述電源端及充電端為蓄電模塊進(jìn)行充電。
8. 如權(quán)利要求7所述的過壓保護(hù)電路，其特征在于，所述偵測(cè)電路包括一比較元件及 一第三開關(guān)元件；比較元件包括一輸入端、一輸出端及一接地端，第三開關(guān)元件包括一第一 端、一第二端及一用于控制第一端和第二端相導(dǎo)通的控制端；比較元件的輸入端與蓄電模 塊相電性連接，比較元件的輸出端與第三開關(guān)元件的控制端相連接，第三開關(guān)元件的第一 端與二極管的陰極相連接，第二端接地。
9. 如權(quán)利要求8所述的過壓保護(hù)電路，其特征在于，所述偵測(cè)電路還包括一第二電容， 所述第二電容的第一端與比較元件的輸入端相連接，該第二電容的第二端接地。
10. 如權(quán)利要求8所述的過壓保護(hù)電路，其特征在于，所述第二開關(guān)元件與第三開關(guān)元 件均為絕緣柵雙極晶體管，所述第二開關(guān)元件與第三開關(guān)元件封裝為一芯片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種過壓保護(hù)電路，其連接于電源端與充電端之間。所述過壓保護(hù)電路包括一開關(guān)電路。所述開關(guān)電路包括一第一開關(guān)元件、一第二開關(guān)元件、一二極管及一電阻。第一、第二開關(guān)元件分別包括一第一端、一第二端及一用于控制第一端和第二端相導(dǎo)通的控制端。第一開關(guān)元件的第一端與電源端相連接，第二端與充電端相連接，控制端分別與第二開關(guān)元件的第一端及電阻的第一端相連接，電阻的第二端接地。第二開關(guān)元件的第二端與第一開關(guān)元件的第一端相連接，第二開關(guān)元件的控制端與二極管的陰極相連接，二極管的陽(yáng)極接地。本發(fā)明提供的過壓保護(hù)電路的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且成本低，適于大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號(hào)H02H3/20GK101783503SQ20091030021
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月16日
發(fā)明者郭志原 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司