CN101043134A - 过电压保护电路 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种过电压保护电路，该过电压保扩电路应用于计算机重要部件之工作电压的过电压保护，其包括若干电压比较器、NMOS晶体管、集成电路、或门、电阻、电容以及电感，其通过将该重要部件的工作电压回馈至该电压比较器的同相输入端与反相输入端的参考电压作比较来判断是否发生过电压，并在发生过电压时拉低该重要部件的工作电压并关闭计算机电源。

Description

过电压保护电路
技朮领域
本发明有关于一种保护电路，特别是有关于一种过电压保护电路。
背景技朮
科学技术的进步，电子制造业的高速发展，使得计算机在人们的日常生活和工作中越来越普及，也使得计算机在人们的日常生活和工作中扮演着越来越重要的角色。然而由于目前一些诸如中央处理器、内存等计算机重要部件并不一定具备过电压保护电路，因此当发生过电压情况时，计算机将受到巨大的损害，人们的损失往往也是难以估量的。鉴于此种情况，有必要设计一种过电压保护电路，其可对计算机一些诸如中央处理器、内存等重要部件提供过电压保护，并在发生过电压时自行关闭计算机电源。
发明内容
本发明的目的在于提供一种过电压保护电路，其可对一些诸如中央处理器、内存等重要部件提供过电压保护，并在发生过电压时自行关闭计算机电源。
为达成上述目的，本发明提供的过电压保护电路包括一第一电压比较器、一第一NMOS晶体管、一第一二极管及一或门，该第一电压比较器的同相输入端连接一第一工作电压，该第一电压比较器的反相输入端设定有一第一参考电压，该第一电压比较器的输出端连接该第一NMOS晶体管的栅极和该第一二极管的正极，该第一二极管的负极连接该或门其中一输入端，该第一NMOS晶体管的漏极连接该第一工作电压，该第一NMOS晶体管的源极电性接地，该或门输出端信号可控制计算机电源是否关闭。
该第一二极管的负极还连接一第三NMOS晶体管的栅极，该第三NMOS晶体管的漏极连接一降压控制集成电路的使能端，该第三NMOS晶体管的源极电性接地。
该降压控制集成电路的反馈端连接该第一工作电压，该降压控制集成电路的输出端连接一驱动集成电路的第一输入端，该驱动集成电路的的一第一输出端连接一第四NMOS晶体管的栅极，该驱动集成电路的一第二输出端连接一第五NMOS晶体管的栅极，该驱动集成电路的一第二输入端连接该第四NMOS晶体管的源极和该第五NMOS晶体管的漏极，该第四NMOS晶体管的漏极连接一电源信号，该第五NMOS晶体管的源极电性接地，另，该第二输入端还通过一电感连接上述该第一工作电压。
由此，上述电路具有这样的效果，即判断上述第一工作电压是否发生过电压情况，若有则将该第一工作电压通过上述第一NMOS晶体管电性接地，同时通过上述或门产生一个关闭计算机电源的信号，并且可将该第一工作电压发生过电压情况时产生的多余能量通过上述第五NMOS晶体管释放。
附图说明
图1为本发明之过电压保护电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
参阅图1所示，其为本发明之过电压保护电路原理图，其设有一第一电压比较器110，该第一电压比较器110同相输入端可输入一第一工作电压100，该第一工作电压可为中央处理器的工作电压，该第一电压比较器110的反相输入端则连接一第一参考电压111，于本实施方式中，该第一参考电压111可选取直流1.9V。该第一电压比较器110的输出端接到一第一NMOS晶体管120的栅极和一第一二极管130的正极，且该第一电压比较器110的输出端还通过一第一电阻112连接电源信号+5Vsb。
该第一二极管130的负极连接一第三NMOS晶体管320的栅极和一或门160其中一输入端，该第一NMOS晶体管120的漏极接上述该第一工作电压100，该第一NMOS晶体管120的源极电性接地。该第三NMOS晶体管320漏极接一第四二极管430的负极，该第四二极管430的正极接一降压控制集成电路340的使能端(Enable，简称En)，于本实施方式中，该降压控制集成电路340可采用集成电路ADI3189。
上述该第一工作电压100还电性连接到该降压控制集成电路340的反馈端(FeedBack，简称FB)，该降压控制集成电路340的一信号输出端(OUT)连接一驱动集成电路350的第一输入端(In1)，于本实施方式中，该驱动集成电路350可采用集成电路ADI3148。同时该驱动集成电路350一第一输出端(OUT1)连接一第四NMOS晶体管420的栅极，该驱动集成电路350一第二输出端(OUT2)连接一第五NMOS晶体管520的栅极，该驱动集成电路350一第二输入端(In2)连接该第四NMOS晶体管420的源极和该第五NMOS晶体管520的漏极，另，该驱动集成电路350第二输入端(In2)还通过一电感140连接该第一工作电压100。
该第四NMOS晶体管420的漏极接一电源信号P12V，该第五NMOS晶体管520的源极电性接地，一第一电容150并连在该第五NMOS晶体管520的漏极和源极之间。一第二电容250一端连接该第一工作电压100，另一端则电性接地。
另外，图1所示电路中一虚拟的不断电系统之控制集成电路360由两路电源信号PSU_Power good signal和PSU_+5Vsb signal控制，于本实施方式中，该集成电路360可采用集成电路PIC 12F629，该集成电路360输出一信号361给上述该或门160之另一输入端，并且，该或门160的输出为信号PSU_PS ON，该信号PSU_PS ON为高电平时将关闭计算机电源。
于本实施方式中，图1所示电路中另有一第三工作电压300，即内存工作电压连接一第三电压比较器310的同相输入端，该第三电压比较器310的反相输入端则连接一第三参考电压311，该第三电压比较器310的输出端连接一第三二极管330的正极，且该第三电压比较器310的输出端还通过一第三电阻312连接电源信号+5Vsb，另，该第三二极管的负极则连接上述第一二极管130的负极。
于本实施方式中，图1所示电路中还有一第二电压比较器210，其同相输入端可接计算机中其它一较重要部件的工作电压即第二工作电压200，再根据该第二工作电压200的实际值的大小设定一第二参考电压211并将该第二参考电压211连接到该第二电压比较器210的反相输入端。该第二电压比较器210的输出端通过一第二电阻212连接电源信号+5Vsb，该第二电压比较器输出端还连接一第二二极管230的正极。该第二二极管230的负极则连接到上述第一二极管130的负极和一第二NMOS晶体管220的栅极，该第二NMOS晶体管220的源极电性接地，该第二NMOS晶体管220的漏极则连接提供该电源电压信号200的系统电源组221。
上述为本发明之过电压保护电路之电路连接关系，以下阐明发生过电压时该过电压保护电路之保护原理。
例如，当计算机内部电路短路或其它情况导致该第一工作电压100突变超过该第一参考电压111时，该第一电压比较器110输出端信号将由低电平跃变为高电平，该高电平信号将使第一NMOS晶体管120之漏极和源极导通，从而第一工作电压100通过该第一NMOS晶体管120电性接地，即拉低了该突变的第一工作电压100。该高电平信号还正向导通了该第一二极管130，并使该第二NMOS晶体管220和该第三NMOS晶体管320导通。
该第二NMOS晶体管220导通后，该系统电源组被电性接地。该第三NMOS晶体管320导通后，该降压控制集成电路340使能端之高电平信号将通过该第四二极管430和该第三NMOS晶体管320电性接地，于是，该降压控制集成电路340输出给该驱动集成电路350的信号将由高电平跃变为低电平。由此，该驱动集成电路350输出给该第四NMOS晶体管420的信号由高电平跃变为低电平，该驱动集成电路350输出给该第五NMOS晶体管520的信号由低电平跃变为高电平。于是，该第四NMOS晶体管420被截止，该第五NMOS晶体管520被导通接地，故可将该第五NMOS晶体管520漏极剩余能量释放而不至于再次冲击中央处理器。
另，上述第一NMOS晶体管输出端之高电平信号还将通过该第一二极管130输送至该或门160之其中一输入端，故该或门160输出的信号PSU_PS ON也将为高电平，而该信号PSU_PS ON为高电平时，计算机电源将关闭。
同样，当计算机内部电路短路或是其它情况导致该第二工作电压200或该第三工作电压300发生突变超过其相应的第二参考电压211或第三参考电压311时，该第二工作电压200或该第三工作电压300也将类同该第一工作电压100而被拉低并关闭计算机电源且释放剩余能量。
当然为突出本发明的实质重点，故上述并非为实施本发明的全部，所涉及的已知常用电路部分以及重复类似部分均有所略去不作赘述，参照本实施方式完全可再现本发明。

Claims (11)

1.一种过电压保护电路，应用于计算机若干重要部件之工作电压的过电压保护，其包括一第一电压比较器、一第一NMOS晶体管、一第一二极管及一或门，其特征在于：
所述第一电压比较器的同相输入端连接一第一工作电压，该第一电压比较器的反相输入端设定有一第一参考电压，该第一电压比较器的输出端连接该第一NMOS晶体管的栅极和该第一二极管的正极，该第一二极管的负极连接该或门其中一输入端；
所述第一NMOS晶体管的漏极连接该第一工作电压，该第一NMOS晶体管的源极电性接地，该或门输出端信号可控制计算机电源是否关闭。
2.根据权利要求1所述的过电压保护电路，其特征在于：
所述第一二极管的负极还连接一第三NMOS晶体管的栅极，该第三NMOS晶体管的漏极连接一降压控制集成电路的使能端，该第三NMOS晶体管的源极电性接地；
该降压控制集成电路的回馈端连接该第一工作电压，该降压控制集成电路的输出端连接一驱动集成电路的第一输入端，该驱动集成电路的的一第一输出端连接一第四NMOS晶体管的栅极，该驱动集成电路的一第二输出端连接一第五NMOS晶体管的栅极，该驱动集成电路的一第二输入端连接该第四NMOS晶体管的源极和该第五NMOS晶体管的漏极，该第四NMOS晶体管的漏极连接一电源信号，该第五NMOS晶体管的源极电性接地，另，该第二输入端还通过一电感连接上述该第一工作电压。
3.根据权利要求2所述的过电压保护电路，其特征在于：所述过电压保护电路另包括有一第二电压比较器，该第二电压比较器的同相输入端连接一第二工作电压，该第二电压比较器的反相输入端设置有一第二参考电压，该第二电压比较器的输出端连接一第二二极管的正极，该第二二极管的负极连接一第二NMOS晶体管的栅极，该第二NMOS晶体管的漏极连接一系统电源组，该第二NMOS晶体管的源极电性接地，该第二二极管的负极还连接该第一二极管的负极。
4.根据权利要求2所述的过电压保护电路，其特征在于：所述过电压保护电路另包括有一第三电压比较器，该第三电压比较器的同相输入端连接一第三工作电压，该第三电压比较器的反相输入端还设置有一第三参考电压，该第三电压比较器的输出端连接一第三二极管的正极，该第三二极管的负极还连接上述该第一二极管的负极。
5.根据权利要求2所述的过电压保护电路，其特征在于：所述第五NMOS晶体管的漏极和源极并连一第一电容，一第二电容一端连接该第一工作电压，该第二电容另一端电性接地。
6.根据权利要求2所述的过电压保护电路，其特征在于：所述第一电压比较器的输出端可通过一第一电阻连接一电源信号。
7.根据权利要求2所述的过电压保护电路，其特征在于：所述第一工作电压可为中央处理器的工作电压。
8.根据权利要求3所述的过电压保护电路，其特征在于：所述第二电压比较器的输出端可通过一第二电阻连接一电源信号。
9.根据权利要求3所述的过电压保护电路，其特征在于：所述第二工作电压可为计算机其它重要部件的工作电压。
10.根据权利要求4所述的过电压保护电路，其特征在于：所述第三电压比较器的输出端可通过一第三电阻连接一电源信号。
11.根据权利要求4所述的过电压保护电路，其特征在于：所述第三工作电压可为计算机内存的工作电压。
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