CN102270839A - 具有保护电路的电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种具有保护电路的电子装置。该电子装置，包含：第一电源端，用以接收第一驱动电压或第二驱动电压，其中，第二驱动电压大于第一驱动电压；第二电源端，用以接收第二驱动电压或第一驱动电压；保护电路，连接至第一电源端；第一电压电路，连接至保护电路，且第一驱动电压用以驱动第一电压电路；以及第二电压电路，连接至第二电源端，且第二驱动电压用以驱动该第二电压电路；其中，若第一驱动电压由第一电源端输入，保护电路将第一驱动电压输出至第一电压电路；若第二驱动电压由第一电源端输入，保护电路隔绝第二驱动电压输出至第一电压电路。

Description

具有保护电路的电子装置
技术领域
本发明涉及一种电子装置，特别是涉及一种具有保护电路的电子装置用以防止电子装置的多个驱动电压错接。
背景技术
一般而言，大多数的电子装置皆仅需单一的驱动电压便可进行正常操作，然而，在部分的电子装置中，其需要同时接收多个不同的驱动电压才能够正常操作。例如，半高式(half-high)光驱或者硬式磁盘驱动器。以下说明皆以光驱系统为例，光驱由5V与12V两个不同的电源电压所驱动。请参照图1，其示出了一现有的光驱系统示意图。光驱系统10包含有第一电压电路12与第二电压电路14，其中第一电压电路12由电源连接器(未示出)经由光驱系统10的第一电源端(V1)所输入的第一驱动电压所驱动，而第二电压电路14经由光驱系统10的第二电源端(V2)所输入的第二驱动电压所驱动。再者，第一电压电路12包括多个数字电路，而第二电压电路14包括马达驱动电路，且第一驱动电压小于第二驱动电压。在光驱系统中，第一驱动电压一般为5V，用以驱动包括多个数字电路的第一电压电路12；而第二驱动电压一般为12V，用以驱动包括马达驱动电路的第二电压电路14。
一般而言，光驱系统10的电源端插孔与电源连接器的插座(未示出)的配合已有结构形状上防呆设计，因此在使用上通常不会发生第一驱动电压跟第二驱动电压被反接的状况。然而，在某种情况下，例如使用者的好奇心或光驱测试人员的不注意，有时会造成第一驱动电压跟第二驱动电压被反接。一旦第一驱动电压跟第二驱动电压被反接，将造成第一驱动电压经由第二电源端(V2)被输入至光驱系统10的第二电压电路14，而第二驱动电压经由第一电源端(V1)被输入至光驱系统10的第一电压电路12。
在上述情况发生时，由于第一驱动电压小于第二驱动电压，因此无法成功驱动第二电压(12V)电路14。也就是说，第一驱动电压并不会对第二电压电路14造成任何的破坏。然而，一旦第二驱动电压被输入至光驱系统10的第一电压电路12，由于第二驱动电压大于第一驱动电压，因此往往会造成第一电压电路12无法承受过大的第二驱动电压而发生损坏甚至烧毁，使得光驱系统10无法再正常使用。
发明内容
本发明的目的在于提出一种具有保护电路的电子装置，其可以防止电子装置的多个驱动电压被反接而造成其对应的电路损坏。
本案提出一种电子装置，包含：第一电源端，用以接收第一驱动电压或第二驱动电压，其中，第二驱动电压大于第一驱动电压；第二电源端，用以接收第二驱动电压或第一驱动电压；保护电路，连接至第一电源端；第一电压电路，连接至保护电路，且第一驱动电压用以驱动第一电压电路；以及第二电压电路，连接至第二电源端，且第二驱动电压用以驱动该第二电压电路；其中，若第一驱动电压由第一电源端输入，保护电路将第一驱动电压输出至第一电压电路；若第二驱动电压由第一电源端输入，保护电路将隔绝第二驱动电压输出至第一电压电路。
附图说明
藉由下列附图及说明，将使本发明有更深入的了解：
图1示出了现有的的光驱系统示意图。
图2示出了本发明第一实施例具保护电路的光驱系统的方块示意图。
图3A示出了应用于第一本发明实施例的光驱系统的保护电路的电路示意图。
图3B示出了应用于本发明第一实施例的光驱系统于正常工作下的电路示意图。
图3C示出了应用于本发明第一实施例的光驱系统于驱动电压反接时的电路示意图。
图4示出了本发明第二实施例具保护电路的光驱系统的方块示意图。
图5示出了应用于本发明第二实施例的光驱系统的保护电路的电路示意图。
附图符号说明
光驱系统10，20，30
第一电压电路12
第二电压电路14
保护电路22，33
控制单元222，332
开关单元224，334
检测单元226，336
晶体管Q1，Q2
齐纳二极管ZD
电阻R1，R2，R3
电源端V1，V2
第一驱动电压VD1
第二驱动电压VD2
具体实施方式
本发明提出一种具有保护电路的电子装置，其中，该电子装置需要同时接收多个不同的驱动电压用以分别驱动不同的电路，才能够正常操作。在本发明实施例中，其电子装置是以光驱系统为例。
请参照图2，其示出了本发明第一实施例具保护电路的光驱系统的方块示意图。本发明的光驱系统20包含有第一电压电路12，第二电压电路14与保护电路22。第二电压电路14连接于第二电源端(V2)，而保护电路22连接于第一电源端(V1)与第一电压电路之间12。
在正常工作情况下，电源连接器(未示出)经由第一电源端(V1)所输入的第一驱动电压VD1可经由保护电路22被送至第一电压电路12，且电源连接器(未示出)经由第二电源端(V2)所输入的第二驱动电压VD2可直接被送至第二电压电路14。一旦第一驱动电压VD1跟第二驱动电压VD2被反接，亦即第二驱动电压VD2由第一电源端(V1)被输入至本发明实施例的光驱系统20时，保护电路22将使第二驱动电压VD2不被输入至第一电压电路12，进而实现本发明的光驱系统20于第一驱动电压VD1跟第二驱动电压VD2被反接时的电路保护。
在本发明第一实施例中，光驱系统是由第一驱动电压VD1与第二驱动电压VD2两个不同的电源电压分别驱动第一电压电路12及第二电压电路14，其中，第一电压电路12包括多个数字电路，而第二电压电路14包括马达驱动电路，且第一驱动电压VD1小于第二驱动电压VD2。在光驱系统中，第一驱动电压VD1一般为5V，而第一驱动电压VD2一般为12V。
请参照图3A，其示出了应用于本发明第一实施例的光驱系统20的保护电路22的电路示意图。保护电路22主要包含一检测单元226、一控制单元222、与一开关单元224。检测单元226与第一电源端(V1)连接；控制单元222连接于检测单元226及开关单元224之间；开关单元224则分别与第一电源端(V1)、第一电压电路12及控制单元222连接。
根据本发明的第一实施例，检测单元226用以检测第一电源端(V1)上所输入的电压电平，并根据检测到的电压电平大小来决定是否致能(enable)控制单元222。当第一电源端(V1)上所输入的电压电平大于预设电压时，检测电路226会致能(enable)控制单元222，此时，控制单元222的致能会使控制开关单元224形成开路(open circuit)，使第一电源端(V1)上所输入的电压电平无法输入至第一电压电路12。反之，当第一电源端(V1)上所输入的电压电平小于预设电压时，检测电路226会禁能(disable)控制单元222，此时，控制单元222的禁能会使开关单元224形成闭路(close circuit)的状态，使第一电源端(V1)上所输入的电压电平输入至第一电压电路12。
以下进一步说明在本发明实施例中，检测单元226、控制单元222及开关单元224的具体电路实施例。请继续参照图3A。
开关单元224包括：第一晶体管(Q1)与一第一电阻(R1)。其中，第一晶体管(Q1)为N型场效应晶体管(NMOS)，第一晶体管(Q1)的漏极(Drain)连接至第一电源端(V1)，第一晶体管(Q1)的源极(Source)连接至第一电压电路12，第一晶体管(Q1)的栅极(Gate)与漏极之间连接第一电阻(R1)。
控制单元222包括：第二晶体管(Q2)与一第二电阻(R2)。其中，第二晶体管(Q2)为NPN型双载子结型晶体管(NPN-BJT)，第二晶体管(Q2)的集电极(Collector)连接至开关单元224中的第一晶体管(Q1)的栅极，第二晶体管(Q2)的发射极(Emitter)连接至接地端(GND)，第二晶体管(Q2)的基极(Base)与发射极之间连接第二电阻(R2)。
检测单元226包括：齐纳二极管(ZD)与一第三电阻(R3)。其中，齐纳二极管的阴极端连接至第一电源端(V1)，齐纳二极管的阳极端与控制单元222中的第二晶体管(Q2)基极连接，且其之间具有第三电阻(R3)。
再者，齐纳二极管(ZD)的崩溃电压(Vzk)大于第一驱动电压VD1而小于第二驱动电压VD2，例如，在光驱系统中，由于第一驱动电压VD1一般为5V，而第二驱动电压VD2一般为12V，因此可设计齐纳二极管(ZD)的崩溃电压(Vzk)例如为5.1V。此外，在此实施例中，预设电压为齐纳二极管(ZD)的崩溃电压(Vzk)。
请参照图3B，其示出了本发明第一实施例的光驱系统20于正常工作时的电路示意图，其中于正常工作时，电源连接器(未示出)所输出的第一驱动电压VD1由第一电源端(V1)所输入，而第二驱动电压VD2由第二电源端(V2)所输入。如图3B所示，由于第一驱动电压VD1(意即第一电源端(V1)上所输入的电压电平)小于齐纳二极管(ZD)的崩溃电压(Vzk)(意即预设电压)，所以第二晶体管(Q2)无法被导通(turn on)，因此在第二晶体管(Q2)的基极(Base)及发射极(Emitter)皆接地(GND)的状况下，第二晶体管(Q2)维持在截止(OFF)的状态。再者，在第二晶体管(Q2)为截止(OFF)的状态下，第一驱动电压VD1会施加于第一晶体管(Q1)的栅极(G)，使第一晶体管(Q1)形成导通(ON)的状态。因而，第一驱动电压VD1可经由导通(ON)的第一晶体管(Q1)输出至第一电压电路12。再者，如图3B所示，电源连接器(未示出)所输出的第二驱动电压VD2则经由第二电源端(V2)直接送至第二电压电路14。
由上述可知，本发明第一实施例的光驱系统20于正常工作时，电源连接器(未示出)所输出的第一驱动电压VD1可经由保护电路22被送至第一电压电路12，而电源连接器(未示出)所输出的第二驱动电压VD2可被直接送至第二电压电路14，进而实现本发明的光驱系统20于第一驱动电压VD1跟第二驱动电压VD2未被反接时的正常工作。
请参照图3C，其示出了本发明第一实施例的光驱系统20于驱动电压反接时的电路示意图，其中于驱动电压反接时，电源连接器(未示出)所输出的第一驱动电压VD1由第二电源端(V2)所输入，而第二驱动电压VD2由第一电源端(V1)所输入。如图3C所示，由于第二驱动电压VD2(意即第一电源端(V1)上所输入的电压电平)大于齐纳二极管(ZD)的崩溃电压(Vzk)(意即预设电压)，所以第二晶体管(Q2)被导通(turn on)，因此可产生一电压于齐纳二极管(ZD)的阳极端。同样地，此电压亦产生于第二晶体管(Q2)的基极，进而使第二晶体管(Q2)形成导通(ON)的状态。再者，由于第二晶体管(Q2)为导通(ON)状态，因此使第一晶体管(Q1)的栅极接地，进而造成第一晶体管(Q1)形成截止(OFF)的状态。因而，第二驱动电压VD2无法经由截止(OFF)的第一晶体管(Q1)输出至第一电压电路12，进而达到保护第一电压电路12，避免第一电压电路12因承受过大的第二驱动电压VD2而发生损坏。再者，如图3C所示，电源连接器(未示出)所输出的第一驱动电压VD1被直接送至第二电压电路14。
由上述可知，本发明第一实施例的光驱系统20于驱动电压反接时，即使第二驱动电压VD2被反接而由第一电源端(V1)所输入，此第二驱动电压VD2仍会被保护电路22所阻绝，而不会被传送至第一电压电路12，进而实现本发明的光驱系统20于驱动电压反接时对第一电压电路12的保护。再者，即使第一驱动电压VD1被反接而由第二电源端(V2)所输入，由于第一驱动电压VD1小于第二驱动电压VD2，此第一驱动电压VD1至多仅会无法成功驱动第二电压电路14，并不会对第二电压电路14成任何的损坏。
因此，当使用者将二驱动电压反接并控制光驱系统20开始运作时，将会发现光驱系统20无法正常运作。由于第二驱动电压VD2被保护电路22所隔绝，因此，只要使用者发现二驱动电压反接并且重新连接后，光驱还是可以正常运作。
请参照图4，其示出了本发明第二实施例具保护电路的光驱系统的方块示意图。本发明的光驱系统30包含有第一电压电路12，第二电压电路14与保护电路33。而保护电路33连接于第一电源端(V1)、第二电源端(V2)与第一电压电路12之间。
在正常工作情况下，电源连接器(未示出)经由第一电源端(V1)所输入的第一驱动电压VD1可经由保护电路33被送至第一电压电路12，且电源连接器(未示出)经由第二电源端(V2)所输入的第二驱动电压VD2可直接被送至第二电压电路14。一旦第一驱动电压VD1跟第二驱动电压VD2被反接，亦即第二驱动电压VD2由第一电源端(V1)被输入光驱系统30以及第一驱动电压VD1由第二电源端(V2)被输入光驱系统30时，保护电路33将使第二驱动电压VD2不被输入至第一电压12电路，进而实现本发明实施例的光驱系统30于第一驱动电压VD1跟第二驱动电压VD2被反接时的电路保护。
请参照图5，其示出了应用于本发明第二实施例的光驱系统30的保护电路33的电路示意图。保护电路33主要包含一检测单元336、一控制单元332、与一开关单元334。与第一实施例的差异在于开关单元334除了与第一电源端(V1)、第一电压电路12及控制单元222连接外，其亦与第二电源端(V2)连接，其中，在开关单元334的具体电路实施例中，其第一电阻(R1)连接于第二电源端(V2)与第一晶体管(Q1)的栅极之间。当本发明实施例的光驱系统30于正常工作时，第二晶体管(Q2)无法被导通(turn on)，因此在第二晶体管(Q2)的基极(Base)及发射极(Emitter)皆接地(GND)的状况下，第二晶体管(Q2)维持在截止(OFF)的状态。再者，在第二晶体管(Q2)为截止(OFF)的状态下，第二驱动电压VD2会施加于第一晶体管(Q1)的栅极(G)，使第一晶体管(Q1)形成导通(ON)的状态。因而，第一驱动电压VD1可经由导通(ON)的第一晶体管(Q1)输出至第一电压电路12。
除了上述的差异外，其它单元的连接关系与动作原理则与第一实施例相同，因此不再赘述。
同理，本发明第二实施例的光驱系统30于驱动电压反接时，即使第二驱动电压VD2被反接而由第一电源端(V1)所输入，此第二驱动电压VD2仍会被保护电路33所阻绝，而不会被传送至第一电压电路12，进而实现本发明实施例的光驱系统30于驱动电压反接时对第一电压电路12的保护。再者，即使第一驱动电压VD1被反接而由第二电源端(V2)所输入，由于第一驱动电压VD1小于第二驱动电压VD2，此第一驱动电压VD1至多仅会无法成功驱动第二电压电路14，并不会对第二电压电路14造成任何的损坏。
因此，当使用者将二驱动电压反接并控制光驱系统30开始运作时，将会发现光驱系统30无法正常运作。由于第二驱动电压VD2被保护电路33所隔绝，因此，只要使用者发现二驱动电压反接并且重新连接后，光驱还是可以正常运作。
再者，本发明实施例的保护电路22、33所应用的电子装置虽以光驱系统为例，但并不以此为限，亦可应用于其它具有不同驱动电压的电子装置。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围以本发明的权利要求为准。

Claims (19)

1.一种电子装置，该电子装置包含：
一第一电源端，用以接收一第一驱动电压或一第二驱动电压，其中，该第二驱动电压大于该第一驱动电压；
一第二电源端，用以接收该第二驱动电压或该第一驱动电压；
一保护电路，连接至该第一电源端；
一第一电压电路，连接至该保护电路，且该第一驱动电压用以驱动该第一电压电路；以及
一第二电压电路，连接至该第二电源端，且该第二驱动电压用以驱动该第二电压电路；
其中，若该第一驱动电压由该第一电源端输入，该保护电路将该第一驱动电压输出至该第一电压电路；若该第二驱动电压由该第一电源端输入，该保护电路隔绝该第二驱动电压输出至该第一电压电路。
2.如权利要求1所述的电子装置，其中该第一驱动电压的电压值为5伏特，该第二驱动电压的电压值为12伏特。
3.如权利要求1所述的电子装置，其中该电子装置为一光驱系统或者一硬式磁盘驱动器。
4.如权利要求1所述的电子装置，其中该第一电压电路包括至少一数字电路，而该第二电压电路包括一马达驱动电路。
5.如权利要求1所述的电子装置，其中该保护电路包含：
一开关单元，电连接于该第一电源端与该第一电压电路；
一检测单元，电连接于该第一电源端，用以检测该第一电源端的一输入电压；以及
一控制单元，电连接于该开关单元与该检测单元之间，
其中，当该输入电压大于一预设电压时，该检测单元致能该控制单元，使该开关单元成为一开路并且阻隔该输入电压传递至该第一电压电路；当该输入电压小于一预设电压时，该检测单元禁能该控制单元，使该开关单元成为一闭路并且将该输入电压传递至该第一电压电路。
6.如权利要求5所述的电子装置，其中该开关单元包含：
一第一晶体管，该第一晶体管的漏极连接至该第一电源端，该第一晶体管的源极连接至该第一电压电路；以及
一第一电阻，连接于该第一晶体管的栅极与漏极之间。
7.如权利要求6所述的电子装置，其中该第一晶体管为一N型场效应晶体管。
8.如权利要求6所述的电子装置，其中该控制单元包含：
一第二晶体管，该第二晶体管的集电极连接至该开关单元中该第一晶体管的栅极，该第二晶体管的发射极连接至一接地端；
一第二电阻，连接于该第二晶体管的基极与发射极之间。
9.如权利要求8所述的电子装置，其中该第二晶体管为一NPN型双载子结型晶体管。
10.如权利要求8所述的电子装置，其中该检测单元包含：
一齐纳二极管，该齐纳二极管的阴极端连接至该第一电源端；以及
一第三电阻，连接于该齐纳二极管的阳极端与该控制单元中该第二晶体管基极之间。
11.如权利要求10所述的电子装置，其中该齐纳二极管的一崩溃电压即为该预设电压，且该崩溃电压大于该第一驱动电压且小于该第二驱动电压。
12.如权利要求1所述的电子装置，其中该保护电路还连接至该第二电源端，且当该第一驱动电压由该第一电源端输入且该第二驱动电压由该第二电源端输入时，该保护电路将该第一驱动电压输出至该第一电压电路；若该第二驱动电压由该第一电源端输入且该第一驱动电压由该第二电源端输入时，该保护电路将隔绝该第二驱动电压输出至该第一电压电路。
13.如权利要求12所述的电子装置，其中该保护电路包含：
一开关单元，电连接于该第一电源端、该第二电源端与该第一电压电路；
一检测单元，电连接于该第一电源端，用以检测该第一电源端的一输入电压；以及
一控制单元，电连接于该开关单元与该检测单元之间；
其中，当该输入电压大于一预设电压时，该检测单元致能该控制单元，使得该开关单元成为一开路并且阻隔该输入电压传递至该第一电压电路；当该输入电压小于一预设电压时，该检测单元禁能该控制单元，使得该开关单元成为一闭路并且将该输入电压传递至该第一电压电路。
14.如权利要求13所述的电子装置，其中该开关单元包含：
一第一晶体管，该第一晶体管的漏极连接至该第一电源端，该第一晶体管的源极连接至该第一电压电路；以及
一第一电阻，连接于该第二电源端与该第一晶体管的栅极之间。
15.如权利要求14所述的电子装置，其中该第一晶体管为一N型场效应晶体管。
16.如权利要求14所述的电子装置，其中该控制单元包含：
一第二晶体管，该第二晶体管的集电极连接至该开关单元中该第一晶体管的栅极，该第二晶体管的发射极连接至一接地端；
一第二电阻，连接于该第二晶体管的基极与发射极之间。
17.如权利要求16所述的电子装置，其中该第二晶体管为一NPN型双载子结型晶体管。
18.如权利要求16所述的电子装置，其中该检测单元包含：
一齐纳二极管，该齐纳二极管的阴极端连接至该第一电源端；以及
一第三电阻，连接于该齐纳二极管的阳极端与该控制单元中该第二晶体管基极之间。
19.如权利要求18所述的电子装置，其中该齐纳二极管的一崩溃电压即为该预设电压，且该崩溃电压大于该第一驱动电压且小于该第二驱动电压。
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