CN104332958B - 一种过压保护电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种过压保护电路及方法，涉及电子技术领域，可以防止输入负载的电压过大导致烧坏负载的问题。该过压保护电路包括：开关电源电路、过压侦测电路和输入控制电路；过压侦测电路的一电压输入端输入预设电压，且过压侦测电路的另一电压输入端与开关电源电路的电压输出端连接；或者，过压侦测电路的一电压输入端与开关电源电路的电压输入端连接，且过压侦测电路的另一电压输入端与开关电源电路的电压监测节点连接；过压侦测电路的电压输出端与输入控制电路的反馈电压输入端连接；输入控制电路的电源电压输入端输入电源信号VIN，输入控制电路的电压输出端与开关电源电路的电压输入端连接。

Description

一种过压保护电路及方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种过压保护电路及方法。

背景技术

开关电源是一种通过控制开关电源的开关管导通和截止，调整该开关电源的输出电压，以得到稳定输出电压的电源控制装置。其中，开关电源主要分为交流开关电源和直流开关电源两大类。降压(BUCK)开关电源是一种常见的直流开关电源。

现有技术中，BUCK开关电源主要由电源控制芯片、两个场效应管和输出电感构成。BUCK开关电源通过电源控制芯片控制两个场效应管的导通或截止，以调整该BUCK开关电源的输出电压，使得输出电压调整至负载所需的稳定电压。

示例性的，如图1所示，为一种BUCK开关电源的电路组成示意图。以图1所示的BUCK开关电源为例，BUCK开关电源实现负载的过压保护的过程可以包括：在初始状态或者当BUCK开关电源的输出电压VOUT小于等于预设电压阈值(即负载输入电压小于等于预设电压阈值)时，电源控制芯片通过输出端H控制场效应管HQ导通，并通过输出端L控制场效应管LQ截止，由电源信号VIN为负载供电，并为电容C充电；当该BUCK开关电源的输出电压VOUT大于预设电压阈值(即负载输入电压大于预设电压阈值)时，电源控制芯片通过输出端H控制场效应管HQ截止，并通过输出端L控制场效应管LQ导通，此时，由电容C放电为负载供电。

由于当BUCK开关电源的输出电压VOUT大于预设电压阈值时，由电容C放电为负载供电，而电容C放电过程中，电容C两端的电压不能突变，电容C两端的电压值是逐渐降低的，因此，BUCK开关电源的输出电压VOUT(即负载输入电压)也是逐渐降低的，因此，通过上述过程可以防止由于负载输入电压过大，导致烧坏负载的问题，以实现对负载的过压保护。

但是，在实现上述负载过压保护的过程中，由于场效应管HQ在导通和截止的瞬间，其漏极和源极承受的电压差较大，而频繁的导通和截止场效应管HQ，容易击穿该场效应管HQ。当场效应管HQ被击穿后，该BUCK开关电源则不能继续对负载进行过压保护(即该BUCK开关电源的过压保护功能失效)，此时电源信号直接接入负载，为负载供电，容易烧坏负载。对于常见的中央处理器、内存和硬盘等负载，一旦被烧毁，会造成信息丢失及较大的财产损失。

发明内容

本发明的实施例提供一种过压保护电路及方法，可以防止输入负载的电压过大导致烧坏负载的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例的第一方面，提供一种过压保护电路，包括开关电源电路，还包括：过压侦测电路和输入控制电路，所述过压侦测电路包括两个电压输入端；

所述过压侦测电路的一电压输入端输入预设电压，且所述过压侦测电路的另一电压输入端与所述开关电源电路的电压输出端连接；或者，所述过压侦测电路的一电压输入端与所述开关电源电路的电压输入端连接，且所述过压侦测电路的另一电压输入端与所述开关电源电路的电压监测节点连接，所述电压监测节点为所述开关电源电路中与所述开关电源电路的电压输出端间隔有输出电感的节点；

所述过压侦测电路的电压输出端与所述输入控制电路的反馈电压输入端连接；

所述输入控制电路的电源电压输入端输入电源信号VIN，所述输入控制电路的电压输出端与所述开关电源电路的电压输入端连接；

其中，所述过压侦测电路用于通过监测所述过压侦测电路的两个电压输入端的输入电压，判断所述开关电源电路的电压输出端的输出电压是否大于负载电压阈值，并在所述开关电源电路的电压输出端的输出电压大于所述负载电压阈值时，调节所述过压侦测电路的电压输出端向所述输入控制电路的反馈电压输入端输出的反馈电压，以使得所述输入控制电路的电压输出端停止向所述开关电源电路输出所述VIN。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述开关电源电路包括：电源控制芯片、第一场效应管、第二场效应管和所述输出电感；

所述电源控制芯片的一电压输出端与所述第一场效应管的栅极连接；所述电源控制芯片的另一电压输出端与所述第二场效应管的栅极连接；所述电源控制芯片的反馈电压输入端与所述开关电源电路的电压输出端连接，所述电源控制芯片的电源电压输入端输入供电电压VCC；

所述第一场效应管的源极与所述第二场效应管的漏极连接；所述第二场效应管的源极接地；

所述第一场效应管的源极、所述第二场效应管的漏极与所述输出电感的第一端连接；

所述输出电感的第二端与稳压电容的第一端连接，所述稳压电容的第二端接地；

其中，所述第一场效应管的漏极为所述开关电源电路的电压输入端；所述输出电感的第一端作为所述开关电源电路的电压监测节点，所述输出电感的第二端为所述开关电源电路的电压输出端。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述输入控制电路，包括：第三场效应管和上拉电阻；

所述第三场效应管的栅极为所述输入控制电路的反馈电压输入端，与所述上拉电阻的第一端连接；所述第三场效应管的漏极为所述输入控制电路的电源电压输入端，用于输入所述VIN；所述第三场效应管的源极为所述输入控制电路的电压输出端，与所述开关电源电路的电压输入端连接；

所述上拉电阻的第二端与所述第三场效应管的漏极连接；

所述第三场效应管，用于通过所述第三场效应管的源极向所述开关电源电路输出所述VIN；用于通过所述第三场效应管的栅极接收所述过压侦测电路的电压输出端向所述第三场效应管输出的所述反馈电压；

所述第三场效应管为N型场效应管时，还用于当所述反馈电压与所述第三场效应管的源极的输出电压的电压差小于所述第三场效应管的截止电压时，所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN；

所述第三场效应管为P型场效应管时，还用于当所述反馈电压与所述第三场效应管的源极的输出电压的电压差大于所述第三场效应管的截止电压时，所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述过压侦测电路的一电压输入端输入所述预设电压，且所述过压侦测电路的另一电压输入端与所述开关电源电路的电压输出端连接；

所述过压侦测电路，具体用于监测所述过压侦测电路的另一电压输入端；当所述过压侦测电路的另一电压输入端的输入电压大于所述预设电压时，则确定所述开关电源电路的电压输出端的输出电压大于所述负载电压阈值；调节所述过压侦测电路的电压输出端向所述第三场效应管的栅极输出的所述反馈电压，以使得所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述过压侦测电路为电压比较器。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述过压侦测电路的一电压输入端为所述电压比较器的负向输入端，所述过压侦测电路的另一电压输入端为所述电压比较器的正向输入端，所述第三场效应管为P型场效应管；

所述过压侦测电路，具体用于当所述过压侦测电路的另一电压输入端的输入电压大于所述过压侦测电路的一电压输入端的所述预设电压时，则确定所述开关电源电路的电压输出端的输出电压大于所述负载电压阈值；调节所述过压侦测电路的电压输出端向所述第三场效应管的栅极输出的所述反馈电压，以使得反馈电压与所述第三场效应管的源极的输出电压的电压差大于所述第三场效应管的截止电压，以使得所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述过压侦测电路的一电压输入端为所述电压比较器的正向输入端，所述过压侦测电路的另一电压输入端为所述电压比较器的负向输入端；所述第三场效应管为N型场效应管；

所述过压侦测电路，具体用于当所述过压侦测电路的另一电压输入端的输入电压大于所述过压侦测电路的一电压输入端的所述预设电压时，则确定所述开关电源电路的电压输出端的输出电压大于所述负载电压阈值；调节所述过压侦测电路的电压输出端向所述第三场效应管的栅极输出的所述反馈电压，以使得反馈电压与所述第三场效应管的源极的输出电压的电压差小于所述第三场效应管的截止电压，以使得所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述过压侦测电路的一电压输入端与所述开关电源电路的电压输入端连接，且所述过压侦测电路的另一电压输入端与所述开关电源电路的电压监测节点连接；

所述过压侦测电路，包括：RC电路和电压隔离网络；

所述RC电路，包括：分压电阻和监测电容；

其中，所述分压电阻的第一端为所述过压侦测电路的另一电压输入端，与所述第一场效应管的源极连接，且与所述第二场效应管的漏极连接；所述分压电阻的第二端与所述监测电容的第一端连接；所述监测电容的第二端为所述过压侦测电路的一电压输入端，与所述开关电源电路的电压输入端连接；

所述电压隔离网络的一电压输入端与所述监测电容的第二端连接；所述电压隔离网络的另一电压输入端与所述监测电容的第一端连接；所述电压隔离网络的电压输出端为所述过压侦测电路的电压输出端，与所述输入控制电路的反馈电压输入端连接；

所述监测电容，用于在所述第三场效应管导通，所述第一场效应管截止，所述第二场效应管导通时，进行充电；在所述第三场效应管导通，所述第一场效应管导通，所述第二场效应管截止时，通过所述分压电阻进行放电；

所述电压隔离网络，用于通过监测所述电压隔离网络的两个电压输入端的输入电压，监测所述监测电容两端的电压；根据所述监测电容两端的电压，判断所述开关电源电路的电压输出端的输出电压是否大于负载电压阈值；在所述开关电源电路的电压输出端的输出电压大于所述负载电压阈值时，调节所述过压侦测电路的电压输出端向所述第三场效应管的栅极输出的所述反馈电压，以使得所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN。

结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述电压隔离网络，包括：电压转换模块、电压判断模块和输出电路；

所述电压转换模块的一电压输入端为所述电压隔离网络的一电压输入端，与所述监测电容的第二端连接；所述电压转换模块的另一电压输入端为所述电压隔离网络的另一电压输入端，与所述监测电容的第一端连接；

所述电压转换模块的一电压输出端与所述电压判断模块的一电压输入端连接，所述电压转换模块的另一电压输出端与所述电压判断模块的另一电压输入端连接；

所述电压判断模块的电压输出端与所述输出电路的电压输入端连接，所述输出电路的电压输出端为所述过压侦测电路的电压输出端，与所述输入控制电路的反馈电压输入端连接；

所述电压转换模块，用于通过所述电压转换模块的两个电压输入端的输入电压，监测所述监测电容两端的电压；将所述监测电容两端的电压转换为参考电压和接地电压；通过所述电压转换模块的一电压输出端向所述电压判断模块的一电压输入端输出所述参考电压，并通过所述电压转换模块的另一电压输出端向所述电压判断模块的另一电压输入端输出所述接地电压；

所述电压判断模块，用于根据所述电压判断模块的两个电压输入端输入的所述参考电压和所述接地电压，通过所述电压判断模块的电压输出端向所述输出电路的电压输入端输出判断电压；

所述输出电路，用于根据所述输出电路的电压输入端输入的所述判断电压，控制所述输出电路的导通或者截止，以调节所述输出电路的电压输出端向所述第三场效应管的栅极输出的所述反馈电压，以使得所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN。

结合第一方面的第八种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述电压判断模块，具体用于判断所述电压判断模块的一电压输入端输入的所述参考电压是否小于预设电压阈值；若所述参考电压小于所述预设电压阈值，则调节所述电压判断模块的电压输出端向所述输出电路的电压输入端输出的所述判断电压，以使得所述判断电压小于所述输出电路的截止电压；

所述输出电路为N型场效应管，所述第三场效应管为P型场效应管；所述输出电路，具体用于当所述输出电路的电压输入端输入的所述判断电压小于所述输出电路的截止电压时，所述输出电路截止，所述输出电路的电压输出端输出的所述反馈电压与所述第三场效应管的源极的输出电压的电压差大于所述第三场效应管的截止电压，所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN；

或者，所述输出电路为P型场效应管，所述第三场效应管为N型场效应管；所述输出电路，具体用于当所述输出电路的电压输入端输入的所述判断电压小于所述输出电路的截止电压时，所述输出电路导通，所述输出电路的电压输出端输出的所述反馈电压与所述第三场效应管的源极的输出电压的电压差小于所述第三场效应管的截止电压，所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN。

结合第一方面的第八种可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，所述电压判断模块，具体用于判断所述电压判断模块的一电压输入端输入的所述参考电压是否小于预设电压阈值；若所述参考电压小于所述预设电压阈值，则调节所述电压判断模块的电压输出端向所述输出电路的电压输入端输出的所述判断电压，以使得所述判断电压大于所述输出电路的截止电压；

所述输出电路为N型场效应管，所述第三场效应管为N型场效应管；所述输出电路，具体用于当所述输出电路的电压输入端输入的所述判断电压大于所述输出电路的截止电压时，所述输出电路导通，所述输出电路的电压输出端输出的所述反馈电压与所述第三场效应管的源极的输出电压的电压差小于所述第三场效应管的截止电压，所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN；

或者，所述输出电路为P型场效应管，所述第三场效应管为P型场效应管；所述输出电路，具体用于当所述输出电路的电压输入端输入的所述判断电压大于所述输出电路的截止电压时，所述输出电路截止，所述输出电路的电压输出端输出的所述反馈电压与所述第三场效应管的源极的输出电压的电压差大于所述第三场效应管的截止电压，所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN。

本发明实施例的第二方面，提供一种过压保护方法，应用于本发明第一方面提供的过压保护电路，所述方法包括：

判断开关电源电路的电压输出端的输出电压是否大于负载电压阈值；

当所述开关电源电路的电压输出端的输出电压大于所述负载电压阈值时，调节过压侦测电路的电压输出端向输入控制电路的反馈电压输入端输出的反馈电压，以使得所述输入控制电路的电压输出端停止向所述开关电源电路输出电源信号VIN。

结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述判断开关电源电路的电压输出端的输出电压是否大于负载电压阈值，包括：

判断所述过压侦测电路的一电压输入端的输入电压是否大于所述过压侦测电路的另一电压输入端的预设电压；

当所述过压侦测电路的一电压输入端的输入电压大于所述过压侦测电路的另一电压输入端的预设电压时，则确定所述开关电源电路的电压输出端的输出电压大于所述负载电压阈值。

结合第二方面，在第二种可能的实现方式中，所述判断开关电源电路的电压输出端的输出电压是否大于负载电压阈值，包括：

监测所述过压侦测电路的两个电压输入端的输入电压；

将所述过压侦测电路的两个电压输入端的输入电压转换为参考电压和接地电压；

当所述参考电压小于预设电压阈值时，则确定所述开关电源电路的电压输出端的输出电压大于所述负载电压阈值。

本发明实施例提供的过压保护电路及方法，包括：开关电源电路、过压侦测电路和输入控制电路。过压侦测电路用于通过监测过压侦测电路的两个电压输入端的输入电压，判断开关电源电路的电压输出端的输出电压是否大于负载电压阈值，并在开关电源电路的电压输出端的输出电压大于负载电压阈值时，调节过压侦测电路的电压输出端向输入控制电路的反馈电压输入端输出的反馈电压，以使得输入控制电路的电压输出端停止向开关电源电路输出VIN。

其中，当开关电源电路的电压输出端的输出电压大于负载电压阈值时，停止向开关电源电路输出VIN，即切断开关电源电路的输入电压，这样，开关电源电路则不能够为负载供电，则可以防止输入负载的电压过大导致的负载被烧坏，有效的保护负载。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种BUCK开关电源的电路组成示意图；

图2为本发明实施例中的一种过压保护电路的组成示意图；

图3为本发明实施例中的另一种过压保护电路的组成示意图；

图4为本发明实施例中的一种开关电源电路的组成示意图；

图5为本发明实施例中的一种输入控制电路的组成示意图；

图6为本发明实施例中的另一种过压保护电路的组成示意图；

图7为本发明实施例中的一种过压侦测电路的组成示意图；

图8为本发明实施例中的另一种过压保护电路的组成示意图；

图9为本发明实施例中的另一种过压保护电路的组成示意图；

图10为本发明实施例中的另一种过压侦测电路的组成示意图；

图11为本发明实施例中的一种电压隔离网络的组成示意图；

图12为本发明实施例中的一种输出电路的组成示意图；

图13为本发明实施例中的监测电容C1的充电曲线示意图；

图14为本发明实施例中的监测电容C1的放电曲线示意图；

图15为本发明实施例中的参考电压VC与PHASE的对应关系示意图；

图16为本发明实施例中的一种过压保护方法示意图；

图17为本发明实施例中的另一种过压保护方法示意图；

图18为本发明实施例中的另一种过压保护方法示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，本文中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明实施例提供一种过压保护电路，如图2所示，包括：开关电源电路11、过压侦测电路12和输入控制电路13。过压侦测电路12包括两个电压输入端121和122。

其中，如图2所示，过压侦测电路12的一电压输入端122输入预设电压，且过压侦测电路12的另一电压输入端121与开关电源电路11的电压输出端113连接；或者，如图3所示，过压侦测电路12的一电压输入端122与开关电源电路11的电压输入端111连接，且过压侦测电路12的另一电压输入端121与开关电源电路11的电压监测节点112连接，电压监测节点112为开关电源电路11中与开关电源电路11的电压输出端113间隔有输出电感的节点。

如图2和图3所示，开关电源电路11的电压输出端113与负载连接，过压侦测电路的12电压输出端123与输入控制电路13的反馈电压输入端131连接。输入控制电路的13电源电压输入端132输入电源信号VIN；输入控制电路13的电压输出端133与开关电源电路11的电压输入端111连接。

其中，过压侦测电路12用于通过监测过压侦测电路12的两个电压输入端的输入电压，判断开关电源电路11的电压输出端113的输出电压是否大于负载电压阈值，并在开关电源电路11的电压输出端113的输出电压大于负载电压阈值时，调节过压侦测电路12的电压输出端123向输入控制电路13的反馈电压输入端131输出的反馈电压，以使得输入控制电路13的电压输出端133停止向开关电源电路11输出VIN。

本发明实施例提供的过压保护电路，包括：开关电源电路、过压侦测电路和输入控制电路。过压侦测电路用于通过监测过压侦测电路的两个电压输入端的输入电压，判断开关电源电路的电压输出端的输出电压是否大于负载电压阈值，并在开关电源电路的电压输出端的输出电压大于负载电压阈值时，调节过压侦测电路的电压输出端向输入控制电路的反馈电压输入端输出的反馈电压，以使得输入控制电路的电压输出端停止向开关电源电路输出VIN。

其中，当开关电源电路的电压输出端的输出电压大于负载电压阈值时，停止向开关电源电路输出VIN，即切断开关电源电路的输入电压，这样，开关电源电路则不能够为负载供电，则可以防止输入负载的电压过大导致的负载被烧坏，有效的保护负载。

进一步的，如图4所示，本发明实施例中的开关电源电路11可以包括：电源控制芯片11a、第一场效应管HQ、第二场效应管LQ和输出电感L。

如图4所示，电源控制芯片11a的一电压输出端11a1与第一场效应管HQ的栅极连接；电源控制芯片11a的另一电压输出端11a2与第二场效应管LQ的栅极连接；电源控制芯片11a的反馈电压输入端11a3与开关电源电路11的电压输出端113连接，并连接至负载的输入端，以监测负载的输入端的电压(即开关电源电路11的输出电压)VOUT；电源控制芯片11a的电源电压输入端11a4输入供电电压VCC。

第一场效应管HQ的源极与第二场效应管LQ的漏极连接，第二场效应管LQ的源极接地。第一场效应管HQ的源极、第二场效应管LQ的漏极与输出电感L的第一端连接。输出电感L的第二端与稳压电容C的第一端连接，稳压电容C的第二端接地。

其中，第一场效应管HQ的漏极为开关电源电路11的电压输入端111，输出电感L的第一端为开关电源电路11的电压监测节点112，输出电感L的第二端为开关电源电路11的电压输出端113。

示例性的，第一场效应管HQ可以为N型场效应管或P型场效应管，第二场效应管LQ也可以为N型场效应管或P型场效应管。当N型场效应管的栅极的输入电压与源极的输出电压的电压差大于N型场效应管的截止电压时，N型场效应管导通，当N型场效应管的栅极的输入电压与源极的输出电压的电压差小于N型场效应管的截止电压时，N型场效应管截止；当P型场效应管的栅极的输入电压与源极的输出电压的电压差小于P型场效应管的截止电压时，P型场效应管导通，当P型场效应管的栅极的输入电压与源极的输出电压的电压差大于P型场效应管的截止电压时，P型场效应管截止。

需要说明的是，场效应管的截止电压是由场效应管的固有特性决定的，不同场效应管的截止电压可能不同。当场效应管为结型场效应管时，截止电压为场效应管的开启电压；当场效应管为绝缘栅型场效应管时，截止电压为场效应管的夹断电压。

电源控制芯片11a可以通过控制电源控制芯片11a一电压输出端11a1的输出电压和另一电压输出端11a2的输出电压，以控制第一场效应管HQ和第二场效应管LQ的导通或截止。

进一步的，如图5所示，输入控制电路13可以包括：第三场效应管INQ和上拉电阻R1。

如图5所示，第三场效应管INQ的栅极为输入控制电路13的反馈电压输入端131，与R1的第一端连接；第三场效应管INQ的漏极为输入控制电路的13电源电压输入端132，用于输入VIN；第三场效应管INQ的源极为输入控制电路13的电压输出端133，与开关电源电路11的电压输入端111连接。上拉电阻R1的第二端与第三场效应管INQ的漏极连接，即与输入控制电路的13电源电压输入端132连接。

第三场效应管INQ，用于通过第三场效应管INQ的源极向开关电源电路11输出VIN；用于通过第三场效应管INQ的栅极接收过压侦测电路12的电压输出端123向第三场效应管INQ输出的反馈电压OUT。其中，第三场效应管INQ可以为N型场效应管或P型场效应管。

具体的，当第三场效应管INQ为N型场效应管时，还用于当反馈电压OUT与第三场效应管INQ的源极的输出电压的电压差小于第三场效应管INQ的截止电压时，第三场效应管INQ截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。

当第三场效应管INQ为P型场效应管时，还用于当反馈电压OUT与第三场效应管INQ的源极的输出电压的电压差大于第三场效应管INQ的截止电压时，第三场效应管INQ截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。

进一步的，基于图2所示的过压保护电路，如图6所示，本发明另一实施例中还提供一种过压保护电路。

如图6所示，本实施例中的过压保护电路中的过压侦测电路12的一电压输入端122输入预设电压REF，且过压侦测电路12的另一电压输入端121与开关电源电路11的电压输出端113连接。

过压侦测电路12，具体用于监测过压侦测电路12的另一电压输入端121；当过压侦测电路12的另一电压输入端121的输入电压过大时，则确定开关电源电路11的电压输出端113的输出电压VOUT大于负载电压阈值；调节过压侦测电路12的电压输出端123向第三场效应管INQ的栅极输出的反馈电压OUT，以使得第三场效应管INQ截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。

在本实施例的第一种情形中，过压侦测电路12可以为如图6或者图7所示的电压比较器。

具体的，如图6或者图7所示，过压侦测电路12的一电压输入端122为电压比较器的负向输入端，过压侦测电路12的另一电压输入端121为电压比较器的正向输入端，此时，如图6所示的第三场效应管INQ为P型场效应管。

过压侦测电路12，具体用于当过压侦测电路12的另一电压输入端121的输入电压大于过压侦测电路12的一电压输入端122的预设电压REF时，则确定开关电源电路11的电压输出端113的输出电压VOUT大于负载电压阈值；调节过压侦测电路12的电压输出端123向第三场效应管INQ的栅极输出的反馈电压OUT，以使得反馈电压OUT与第三场效应管INQ的源极的输出电压的电压差大于第三场效应管INQ的截止电压，以使得第三场效应管截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。

在第一种情形中，当第一场效应管HQ为N型场效应管，第二场效应管LQ为N型场效应管时，正常工作时，电源控制芯片11a的一电压输出端11a1的输出电压与第一场效应管HQ的源极的输出电压的电压差大于第一场效应管HQ的截止电压，电源控制芯片11a的另一电压输出端11a2的输出电压第二场效应管LQ的源极的输出电压的电压差小于第二场效应管LQ的截止电压，此时，第一场效应管HQ导通，第二场效应管LQ截止。正常工作时，第三场效应管INQ是导通的，VIN通过第三场效应管INQ和第一场效应管HQ加至负载，并为稳压电容C充电，VOUT逐渐升高；当电源控制芯片11a监测到VOUT高于预设值(预设值为预先设定好的能保证负载正常工作的电压值，预设值小于等于REF)时，则控制电源控制芯片11a的一电压输出端11a1的输出电压与第一场效应管HQ的源极的输出电压的电压差小于第一场效应管HQ的截止电压，电源控制芯片11a的另一电压输出端11a2的输出电压与第二场效应管LQ的源极的输出电压的电压差大于第二场效应管LQ的截止电压，此时，第一场效应管HQ截止，第二场效应管LQ导通。由于第一场效应管HQ截止，因此，VIN不能通过第一场效应管HQ加至负载，此时，稳压电容C开始通过放电为负载供电，稳压电容C放电过程中，稳压电容C两端的电压值是逐渐降低的，VOUT也逐渐降低；正常工作时，VOUT应该小于REF。当过压侦测电路12的另一电压输入端121的输入电压VOUT大于REF时，则确定开关电源电路11的电压输出端113的输出电压VOUT大于负载电压阈值；过压侦测电路12调节过压侦测电路12的电压输出端123向第三场效应管INQ的栅极输出的反馈电压OUT，以使得反馈电压OUT与第三场效应管INQ的源极的输出电压的电压差大于第三场效应管INQ的截止电压，以使得第三场效应管截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。

当第一场效应管HQ为P型场效应管，第二场效应管LQ为P型场效应管时，正常工作时，电源控制芯片11a的一电压输出端11a1的输出电压与第一场效应管HQ的源极的输出电压的电压差小于第一场效应管HQ的截止电压，电源控制芯片11a的另一电压输出端11a2的输出电压第二场效应管LQ的源极的输出电压的电压差大于第二场效应管LQ的截止电压，此时，第一场效应管HQ导通，第二场效应管LQ截止。正常工作时，第三场效应管INQ是导通的，VIN通过第三场效应管INQ和第一场效应管HQ加至负载，并为稳压电容C充电，VOUT逐渐升高；当电源控制芯片11a监测到VOUT高于预设值时，则控制电源控制芯片11a的一电压输出端11a1的输出电压与第一场效应管HQ的源极的输出电压的电压差大于第一场效应管HQ的截止电压，电源控制芯片11a的另一电压输出端11a2的输出电压与第二场效应管LQ的源极的输出电压的电压差小于第二场效应管LQ的截止电压，此时，第一场效应管HQ截止，第二场效应管LQ导通。由于第一场效应管HQ截止，因此，VIN不能通过第一场效应管HQ加至负载，此时，稳压电容C开始通过放电为负载供电，稳压电容C放电过程中，稳压电容C两端的电压值是逐渐降低的，VOUT也逐渐降低；正常工作时，VOUT应该小于REF。当过压侦测电路12的另一电压输入端121的输入电压VOUT大于REF时，则确定开关电源电路11的电压输出端113的输出电压VOUT大于负载电压阈值；过压侦测电路12调节过压侦测电路12的电压输出端123向第三场效应管INQ的栅极输出的反馈电压OUT，以使得反馈电压OUT与第三场效应管INQ的源极的输出电压的电压差大于第三场效应管INQ的截止电压，以使得第三场效应管截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。

当第一场效应管HQ为N型场效应管，第二场效应管LQ为P型场效应管时，正常工作时，电源控制芯片11a控制电源控制芯片11a的一电压输出端11a1的输出电压与第一场效应管HQ的源极的输出电压的电压差大于第一场效应管HQ的截止电压，电源控制芯片11a的另一电压输出端11a2的输出电压与第二场效应管LQ的源极的输出电压的电压差大于第二场效应管LQ的截止电压，此时，第一场效应管HQ导通，第二场效应管LQ截止。正常工作时，第三场效应管INQ是导通的，VIN通过第三场效应管INQ和第一场效应管HQ加至负载，并为稳压电容C充电，VOUT逐渐升高；当电源控制芯片11a监测到VOUT高于预设值时，则控制电源控制芯片11a的一电压输出端11a1的输出电压与第一场效应管HQ的源极的输出电压的电压差小于第一场效应管HQ的截止电压，电源控制芯片11a的另一电压输出端11a2的输出电压与第二场效应管LQ的源极的输出电压的电压差小于第二场效应管LQ的截止电压，此时，第一场效应管HQ截止，第二场效应管LQ导通。由于第一场效应管HQ截止，因此，VIN不能通过第一场效应管HQ加至负载，此时，稳压电容C开始通过放电为负载供电，稳压电容C放电过程中，稳压电容C两端的电压值是逐渐降低的，VOUT也逐渐降低；正常工作时，VOUT应该小于REF。当过压侦测电路12的另一电压输入端121的输入电压VOUT大于REF时，则确定开关电源电路11的电压输出端113的输出电压VOUT大于负载电压阈值；过压侦测电路12调节过压侦测电路12的电压输出端123向第三场效应管INQ的栅极输出的反馈电压OUT，以使得反馈电压OUT与第三场效应管INQ的源极的输出电压的电压差大于第三场效应管INQ的截止电压，以使得第三场效应管截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。

当第一场效应管HQ为P型场效应管，第二场效应管LQ为N型场效应管时，正常工作时，电源控制芯片11a控制电源控制芯片11a的一电压输出端11a1的输出电压与第一场效应管HQ的源极的输出电压的电压差小于第一场效应管HQ的截止电压，电源控制芯片11a的另一电压输出端11a2的输出电压与第二场效应管LQ的源极的输出电压的电压差小于第二场效应管LQ的截止电压，此时，第一场效应管HQ导通，第二场效应管LQ截止。正常工作时，第三场效应管INQ是导通的，VIN通过第三场效应管INQ和第一场效应管HQ加至负载，并为稳压电容C充电，VOUT逐渐升高；当电源控制芯片11a监测到VOUT高于预设值时，则控制电源控制芯片11a的一电压输出端11a1的输出电压与第一场效应管HQ的源极的输出电压的电压差大于第一场效应管HQ的截止电压，电源控制芯片11a的另一电压输出端11a2的输出电压与第二场效应管LQ的源极的输出电压的电压差大于第二场效应管LQ的截止电压，此时，第一场效应管HQ截止，第二场效应管LQ导通。由于第一场效应管HQ截止，因此，VIN不能通过第一场效应管HQ加至负载，此时，稳压电容C开始通过放电为负载供电，稳压电容C放电过程中，稳压电容C两端的电压值是逐渐降低的，VOUT也逐渐降低；正常工作时，VOUT应该小于REF。当过压侦测电路12的另一电压输入端121的输入电压VOUT大于REF时，则确定开关电源电路11的电压输出端113的输出电压VOUT大于负载电压阈值；过压侦测电路12调节过压侦测电路12的电压输出端123向第三场效应管INQ的栅极输出的反馈电压OUT，以使得反馈电压OUT与第三场效应管INQ的源极的输出电压的电压差大于第三场效应管INQ的截止电压，以使得第三场效应管截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。

可选的，在本实施例的第二种情形中，过压侦测电路12可以为如图8所示的电压比较器。

如图8所示，过压侦测电路12的一电压输入端122为电压比较器的正向输入端，过压侦测电路12的另一电压输入端121为电压比较器的负向输入端，此时，如图8所示的第三场效应管INQ为N型场效应管。

具体的控制过程与本发明实施例的上一情形类似，不同点仅在于当过压侦测电路12的另一电压输入端121的输入电压VOUT大于REF时，则确定开关电源电路11的电压输出端113的输出电压VOUT大于负载电压阈值；过压侦测电路12调节过压侦测电路12的电压输出端123向第三场效应管INQ的栅极输出的反馈电压OUT，以使得反馈电压OUT与第三场效应管INQ的源极的输出电压的电压差小于第三场效应管INQ的截止电压，以使得第三场效应管截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。

本发明实施例提供的过压保护电路，包括：开关电源电路、过压侦测电路和输入控制电路。其中，开关电源电路包括：电源控制芯片、第一场效应管、第二场效应管和输出电感；输入控制电路包括：第三场效应管和上拉电阻；过压侦测电路为电压比较器。过压侦测电路用于通过监测过压侦测电路的两个电压输入端的输入电压，判断开关电源电路的电压输出端的输出电压是否大于负载电压阈值，并在开关电源电路的电压输出端的输出电压大于负载电压阈值时，调节过压侦测电路的电压输出端向输入控制电路的反馈电压输入端输出的反馈电压，以使得输入控制电路的电压输出端停止向开关电源电路输出VIN。

其中，当开关电源电路的电压输出端的输出电压大于负载电压阈值时，停止向开关电源电路输出VIN，即切断开关电源电路的输入电压，这样，开关电源电路则不能够为负载供电，则可以防止输入负载的电压过大导致的负载被烧坏，有效的保护负载。

进一步的，基于图3所示的过压保护电路，如图9所示，本发明另一实施例中还提供一种过压保护电路。

如图9所示，本实施例中的过压保护电路中的过压侦测电路12的一电压输入端122与开关电源电路11的电压输入端111连接，且过压侦测电路12的另一电压输入端121与开关电源电路11的电压监测节点112连接。

其中，过压侦测电路12可以包括：RC电路和电压隔离网络12a。RC电路包括分压电阻R2和监测电容C1。分压电阻R2的第一端为过压侦测电路12的另一电压输入端121，与第一场效应管HQ的源极连接，且与第二场效应管LQ的漏极连接，其中，第一场效应管HQ的源极、第二场效应管LQ的漏极为开关电源电路11的电压监测节点112；分压电阻R2的第二端与监测电容C1的第一端连接；监测电容C1的第二端为过压侦测电路12的一电压输入端122，与开关电源电路11的电压输入端111连接。

当第三场效应管INQ导通，第一场效应管HQ截止，第二场效应管LQ导通时，VIN通过第三场效应管INQ为监测电容C1充电；当第三场效应管INQ导通，第一场效应管HQ导通，第二场效应管LQ截止时，监测电容C1通过分压电阻R2进行放电。

如图9或者图10所示，电压隔离网络12a的一电压输入端12a1与监测电容C1的第二端1002连接；电压隔离网络12a的另一电压输入端12a2与监测电容C1的第一端1001连接；电压隔离网络12a的电压输出端12a3为过压侦测电路的电压输出端123，与输入控制电路13的反馈电压输入端131连接。

电压隔离网络12a，用于通过监测电压隔离网络12a的两个电压输入端的输入电压，监测监测电容C1两端的电压；根据监测电容C1两端的电压，判断开关电源电路11的电压输出端113的输出电压VOUT是否大于负载电压阈值；在开关电源电路11的电压输出端113的输出电压VOUT大于负载电压阈值时，调节过压侦测电路12的电压输出端123向第三场效应管INQ的栅极输出的反馈电压，以使得第三场效应管INQ截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。

具体的，如图11所示，电压隔离网络12a，包括：电压转换模块a01、电压判断模块a02和输出电路a03。

其中，电压转换模块a01的一电压输入端a011为电压隔离网络12a的一电压输入端12a1，与图9和图10所示的监测电容C1的第二端1002连接；电压转换模块a01的另一电压输入端a012为电压隔离网络12a的另一电压输入端12a2，与图9和图10所示的监测电容C1的第一端1001连接。

如图11所示，电压转换模块a01的一电压输出端a013与电压判断模块a02的一电压输入端a021连接，电压转换模块a01的另一电压输出端a014与电压判断模块a02的另一电压输入端a022连接。

电压判断模块a02的电压输出端a023与输出电路a03的电压输入端a031连接，输出电路a03的电压输出端a032为过压侦测电路12的电压输出端123，与输入控制电路13的反馈电压输入端131连接。

电压转换模块a01，用于通过电压转换模块a01的两个电压输入端的输入电压，监测监测电容C1两端的电压；将监测电容C1的电压转换为参考电压VC和接地电压GND；通过电压转换模块a01的一电压输出端a013向电压判断模块a02的一电压输入端a021输出VC，并通过电压转换模块a01的另一电压输出端a014向电压判断模块a02的另一电压输入端a022输出GND。

电压判断模块a02，用于根据电压判断模块a02的两个电压输入端输入的VC和GND，通过电压判断模块a02的电压输出端a032向输出电路a03的电压输入端a031输出判断电压OUT_F。

输出电路a03，用于根据输出电路a03的电压输入端a031输入的OUT_F，控制输出电路a03的导通或者截止，以调节输出电路a03的电压输出端a032向第三场效应管INQ的栅极输出的反馈电压OUT，以使得第三场效应管INQ截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。

输出电路a03可以为N型场效应管或者P型场效应管，也可以为晶体三极管。如图12所示，本发明实施例中仅以输出电路a03为场效应管为例进行说明。

在本实施例的一种情形中，电压判断模块a02用于判断电压判断模块a02的一电压输入端a021输入的VC是否小于预设电压阈值；若VC小于预设电压阈值，则调节电压判断模块a02的电压输出端a023向输出电路a03的电压输入端a031输出的判断电压OUT_F，以使得OUT_F的小于输出电路a03的截止电压；其中，输出电路a03为N型场效应管，第三场效应管INQ为P型场效应管；或者，输出电路a03为P型场效应管，第三场效应管INQ为N型场效应管。

具体的，当输出电路a03为N型场效应管，第三场效应管INQ为P型场效应管时，输出电路a03，具体用于当输出电路a03的电压输入端a031输入的OUT_F小于输出电路a03的截止电压时，输出电路a03截止，输出电路a03的电压输出端a032输出的反馈电压OUT与第三场效应管INQ的源极的输出电压的电压差大于第三场效应管INQ的截止电压，第三场效应管INQ截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。

当输出电路a03为P型场效应管，第三场效应管INQ为N型场效应管时，输出电路a03，具体用于当输出电路a03的电压输入端a031输入的OUT_F小于输出电路a03的截止电压时，输出电路a03导通，输出电路a03的电压输出端a032输出的反馈电压OUT与第三场效应管INQ的源极的输出电压的电压差小于第三场效应管INQ的截止电压，第三场效应管INQ截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。

在本实施例的另一情形中，电压判断模块a02用于判断电压判断模块a02的一电压输入端a021输入的VC是否小于预设电压阈值；若VC小于预设电压阈值，则调节电压判断模块a02的电压输出端a023向输出电路a03的电压输入端a031输出的判断电压OUT_F，以使得OUT_F的大于输出电路a03的截止电压；其中，输出电路a03为N型场效应管，第三场效应管INQ为N型场效应管；或者，输出电路a03为P型场效应管，第三场效应管INQ为P型场效应管。

具体的，当输出电路a03为N型场效应管，第三场效应管INQ为N型场效应管时，输出电路a03，具体用于当输出电路a03的电压输入端a031输入的OUT_F大于输出电路a03的截止电压时，输出电路a03导通，输出电路a03的电压输出端a032输出的反馈电压OUT与第三场效应管INQ的源极的输出电压的电压差小于第三场效应管INQ的截止电压，第三场效应管INQ截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。

当输出电路a03为P型场效应管，第三场效应管INQ为P型场效应管时，输出电路a03，具体用于当输出电路a03的电压输入端a031输入的OUT_F大于输出电路a03的截止电压时，输出电路a03截止，输出电路a03的电压输出端a032输出的反馈电压OUT与第三场效应管INQ的源极的输出电压的电压差大于第三场效应管INQ的截止电压，第三场效应管INQ截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。

需要说明的是，在本发明实施例中，当第三场效应管INQ导通，第一场效应管HQ截止，第二场效应管LQ导通时，第一场效应管HQ的漏极和源极的电压差近似为VIN，此时监测电容C1被充电，监测电容C1两端的电压的差值(即电压转换模块a01输出的参考电压VC)逐渐增大，开关电源电路11的电压监测节点112输出的电压(用PHASE表示)近似为0(即PHASE为低电平)。在监测电容C1充电完成后，分压电阻R2上流过的电流为0，监测电容C1两端的电压值的差值为VIN。监测电容C1的充电曲线，如图13所示。监测电容C1两端的电压充至(1-1/e)VIN时，所需的时间为T1＝R2C1，监测电容C1两端的电压充至VIN时，所需的时间约为T2＝2.2R2C1。

当第三场效应管INQ导通，第一场效应管HQ导通，第二场效应管LQ截止时，第一场效应管HQ的漏极和源极的电压差近似为0，由于电容两端的电压不能突变，所以此时监测电容C1两端的电压的差值仍为VIN，监测电容C1会通过分压电阻R2进行放电，监测电容C1两端的电压值的差值(即电压转换模块a01输出的参考电压VC)逐渐减小，且VIN可以通过第三场效应管INQ、第一场效应管HQ和稳压电感L加至负载(此时，PHASE不近似为0，PHASE为一个相对较高的电压，即PHASE为高电平)。监测电容C1的放电曲线，如图14所示。监测电容C1两端的电压降至1/eVIN时，所需的时间为T3＝R2C1，监测电容C1两端的电压降至0时，所需的时间约为T4＝2.2R2C1。

由此可见，第三场效应管INQ导通，第一场效应管HQ截止，第二场效应管LQ导通时，PHASE为低电平，参考电压VC逐渐升高；第三场效应管INQ导通，第一场效应管HQ导通，第二场效应管LQ截止时，PHASE为高电平，参考电压VC逐渐降低。参考电压VC与PHASE的对应关系如图15所示。

由于PHASE的占空比(一个周期内高电平时间与一个周期时间的比值)通常小于50％，因此，在一个周期内，PHASE为低电平的时间应大于PHASE为高电平的时间。可以通过调整分压电阻R2的值和监测电容C1的值，选择合适的分压电阻R2和监测电容C1，确保参考电压VC在PHASE为高电平的时间内不会下降至0。

通常情况下，在一个周期内，PHASE为高电平的时间是固定的，可以表示为：

其中，T_on为一个周期内PHASE为高电平的时间，T为PHASE的周期，VOUT为负载的输入电压，VIN为电源信号。当T、VOUT以及VIN确定时，T_on就可以根据上式确定出来。

如图15所示，当T_on确定时，监测电容C1在T_on时间内放电后的VC也是确定的，假设监测电容C1放电后监测电容C1两端的电压值的差值VC＝V1。为了防止第三场效应管INQ频繁导通和截止，可以令预设电压阈值V2＝80％×V1，当VC小于80％V1时，可以认为第一场效应管HQ导通时间过长，第一场效应管HQ导通时间过长会导致负载的输入电压过大，即可以判断出开关电源电路11的电压输出端113的输出电压VOUT大于负载电压阈值。

本发明实施例中，通过电压转换模块a01监测监测电容C1两端的电压，并将监测电容C1两端的电压转换为参考电压VC和接地电压GND。电压判断模块a02判断VC和V2的大小，当VC小于V2时，电压判断模块a02通过控制电压判断模块a02的电压输出端a023输出的OUT_F，以控制输出电路a03的导通或截止，以调节输出电路a03的电压输出端a032向第三场效应管INQ的栅极输出的反馈电压OUT，以使得第三场效应管INQ截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。

具体的，当输出电路a03为N型场效应管，第三场效应管INQ为P型场效应管时，若电压判断模块a02判断出VC小于V2，则电压判断模块a02控制OUT_F小于输出电路a03的截止电压，即OUT_F为低电平，输出电路a03截止，输出电路a03的电压输出端a032输出的反馈电压OUT为VIN经过上拉电阻R1后，在上拉电阻R1的第一端处的电压，此时，第三场效应管INQ截止。

当输出电路a03为P型场效应管，第三场效应管INQ为N型场效应管时，若电压判断模块a02判断出VC小于V2，则电压判断模块a02控制OUT_F小于输出电路a03的截止电压，即OUT_F为低电平，输出电路a03导通，输出电路a03的电压输出端a032接地，即输出电路a03的输出端输出的反馈电压OUT为0，此时，第三场效应管INQ截止。

当输出电路a03为N型场效应管，第三场效应管INQ为N型场效应管时，若电压判断模块a02判断出VC小于V2，则电压判断模块a02控制OUT_F大于输出电路a03的截止电压，即OUT_F为高电平，输出电路a03导通，输出电路a03的电压输出端a032输出的反馈电压OUT为0，此时，第三场效应管INQ截止。

当输出电路a03为P型场效应管，第三场效应管INQ为P型场效应管时，若电压判断模块a02判断出VC小于V2，则电压判断模块a02控制OUT_F大于输出电路a03的截止电压，即OUT_F为高电平，输出电路a03截止，输出电路a03的电压输出端a032输出的反馈电压OUT为VIN经过上拉电阻R1后，在上拉电阻R1的第一端处的电压值，此时，第三场效应管INQ截止。

VC小于V2时，说明监测电容C1放电时间过长，即第一场效应管HQ导通的时间过长。而第一场效应管HQ导通时间过长，会导致输出电感L逐渐饱和，输出电感L两端的电压差逐渐减小。输出电感L逐渐饱和会使输出电感L的感值下降，从而使输入负载的电流增大。而输出电感L两端的电压差减小，VOUT会增大，从而使输入负载的电压增大。本发明实施例中，通过控制第一场效应管HQ的导通时间，可以防止输入负载的电流或电压过大(即过流/过压)。当监测到VC小于V2时，控制第三场效应管INQ截止，以切断通过输入控制电路13向开关电源电路11输入的VIN，防止过流/过压导致负载烧坏。

示例性的，本发明实施例以第三场效应管INQ为P型场效应管，第一场效应管HQ、第二场效应个LQ和输出电路a03均为N型场效应管为例，说明过压保护电路的工作过程。

初始状态，反馈电压OUT下拉至地，即反馈电压OUT为0，第三场效应管INQ导通，电源控制芯片11a控制电源控制芯片11a的一电压输出端11a1的输出电压与第一场效应管HQ的源极的输出电压的电压差小于第一场效应管HQ的截止电压，电源控制芯片11a的另一电压输出端11a2的输出电压与第二场效应管LQ的源极的输出电压的电压差大于第二场效应管LQ的截止电压，以使第一场效应管HQ截止，第二场效应管LQ导通，监测电容C1被充电，PHASE近似为0，VOUT为0。

正常工作时，第三场效应管INQ导通，电源控制芯片11a控制电源控制芯片11a的一电压输出端11a1的输出电压与第一场效应管HQ的源极的输出电压的电压差大于第一场效应管HQ的截止电压，电源控制芯片11a的另一电压输出端11a2的输出电压与第二场效应管LQ的源极的输出电压的电压差小于第二场效应管LQ的截止电压，以使第一场效应管HQ导通，第二场效应管LQ截止，监测电容C1被放电，PHASE为高电平，稳压电容C被充电，VOUT逐渐增大。

当VOUT大于预设值时，电源控制芯片11a控制电源控制芯片11a的一电压输出端11a1的输出电压与第一场效应管HQ的源极的输出电压的电压差小于第一场效应管HQ的截止电压，电源控制芯片11a的另一电压输出端11a2的输出电压与第二场效应管LQ的源极的输出电压的电压差大于第二场效应管LQ的截止电压，以使第一场效应管HQ截止，第二场效应管LQ导通，监测电容C1被充电，PHASE为低电平，稳压电容C被放电，VOUT逐渐减小。

当VOUT小于预设值时，电源控制芯片11a控制电源控制芯片11a的一电压输出端11a1的输出电压与第一场效应管HQ的源极的输出电压的电压差大于第一场效应管HQ的截止电压，电源控制芯片11a的另一电压输出端11a2的输出电压与第二场效应管LQ的源极的输出电压的电压差小于第二场效应管LQ的截止电压，以使第一场效应管HQ导通，第二场效应管LQ截止，监测电容C1被放电，PHASE为高电平，稳压电容C被充电，VOUT逐渐增大。

通过上述控制过程，VOUT趋于稳定。

正常工作时，VC大于等于V2。当电路出现异常时，例如第一场效应管HQ导通时间过长，或者第一场效应管HQ被击穿时，导致监测电容C1两端电压小于V2，此时，电压判断模块a02判断出通过电压转换模块a01转换的参考电压VC小于V2，则电压判断模块a02的输出端a023输出的OUT_F的电压值小于输出电路a03的截止电压，输出电路a03截止，输出电路a03的输出端a032向第三场效应管INQ的栅极输出的反馈电压OUT与第三场效应管INQ的源极的输出电压的电压差大于第三场效应管INQ的截止电压，第三场效应管INQ截止，以切断通过输入控制电路13向开关电源电路11输入的VIN，防止过流/过压导致负载烧毁。

本发明实施例提供的过压保护电路，包括：开关电源电路、过压侦测电路和输入控制电路。其中，开关电源电路包括：电源控制芯片、第一场效应管、第二场效应管和输出电感；输入控制电路包括：第三场效应管和上拉电阻；过压侦测电路包括：RC电路和电压隔离网络；其中，电压隔离网络包括：电压转换模块、电压判断模块和输出电路。电压隔离网络，用于通过监测电压隔离网络的两个电压输入端的输入电压，监测监测电容两端的电压；根据监测电容两端的电压，判断开关电源电路的电压输出端的输出电压是否大于负载电压阈值；在开关电源电路的电压输出端的输出电压大于负载电压阈值时，调节过压侦测电路的电压输出端向第三场效应管的栅极输出的反馈电压，以使得第三场效应管截止，以停止向开关电源电路输出VIN。

其中，当开关电源电路的电压输出端的输出电压大于负载电压阈值时，停止向开关电源电路输出VIN，即切断开关电源电路的输入电压，这样，开关电源电路则不能够为负载供电，则可以防止输入负载的电压过大导致的负载被烧坏，有效的保护负载。

本发明实施例提供一种过压保护方法，应用于过压保护电路，过压保护电路包括开关电源电路、过压侦测电路和输入控制电路，如图16所示，该方法包括：

S101、过压侦测电路判断开关电源电路的电压输出端的输出电压是否大于负载电压阈值。

当开关电源电路的电压输出端的输出电压大于负载电压阈值时，执行S102。

S102、过压侦测电路调节过压侦测电路的电压输出端向输入控制电路的反馈电压输入端输出的反馈电压，以使得输入控制电路的电压输出端停止向开关电源电路输出电源信号VIN。

进一步的，如图17所示，在本发明实施例的一种应用场景中，S101可以包括：

S101a、过压侦测电路判断过压侦测电路的一电压输入端的输入电压是否大于过压侦测电路的另一电压输入端的预设电压。

当过压侦测电路的一电压输入端的输入电压大于过压侦测电路的另一电压输入端的预设电压时，执行S101b。

S101b、过压侦测电路确定开关电源电路的电压输出端的输出电压大于负载电压阈值。

在执行完S101b之后，执行S102。

在这种应用场景中，本发明实施例可以应用于如图6所示的过压保护电路，具体的描述可以参考本发明其他实施例的相关描述，本发明实施例这里不再赘述。应该理解到，本发明实施例也可以应用于其他相关的过压保护电路中，图6仅为一个示例，本发明实施例这里对过压保护电路的具体内容不做限定。

进一步的，如图18所示，在本发明实施例的另一种应用场景中，S101可以包括：

S101a′、过压侦测电路监测过压侦测电路的两个电压输入端的输入电压。

S101b′、过压侦测电路将过压侦测电路的两个电压输入端的输入电压转换为参考电压和接地电压。

S101c′、过压侦测电路判断参考电压是否小于预设电压阈值。

当参考电压小于预设电压阈值时，执行S101d′.

S101d′、过压侦测电路确定开关电源电路的电压输出端的输出电压大于负载电压阈值。

在执行完S101d′之后，执行S102。

在这种应用场景中，本发明实施例可以应用于如图9所示的过压保护电路，具体的描述可以参考本发明其他实施例的相关描述，本发明实施例这里不再赘述。应该理解到，本发明实施例也可以应用于其他相关的过压保护电路中，图9仅为一个示例，本发明实施例这里对过压保护电路的具体内容不做限定。

本发明实施例提供的过压保护方法，应用于过压保护电路，过压保护电路包括：开关电源电路、过压侦测电路和输入控制电路，该过压保护方法包括：判断开关电源电路的电压输出端的输出电压是否大于负载电压阈值；当开关电源电路的电压输出端的输出电压大于负载电压阈值时，调节过压侦测电路的电压输出端向输入控制电路的反馈电压输入端输出的反馈电压，以使得输入控制电路的电压输出端停止向开关电源电路输出电源信号VIN，即切断开关电源电路的输入电压。这样，开关电源电路则不能够为负载供电，则可以防止输入负载的电压过大导致的负载被烧坏，有效的保护负载。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种过压保护电路，包括开关电源电路，其特征在于，还包括：过压侦测电路和输入控制电路，所述过压侦测电路包括两个电压输入端；

所述过压侦测电路的一电压输入端与所述开关电源电路的电压输入端连接，且所述过压侦测电路的另一电压输入端与所述开关电源电路的电压监测节点连接，所述电压监测节点为所述开关电源电路中与所述开关电源电路的电压输出端间隔有输出电感的节点；

所述过压侦测电路的电压输出端与所述输入控制电路的反馈电压输入端连接；

所述输入控制电路的电源电压输入端输入电源信号VIN，所述输入控制电路的电压输出端与所述开关电源电路的电压输入端连接；

其中，所述过压侦测电路用于通过监测所述过压侦测电路的两个电压输入端的输入电压，判断所述开关电源电路的电压输出端的输出电压是否大于负载电压阈值，并在所述开关电源电路的电压输出端的输出电压大于所述负载电压阈值时，调节所述过压侦测电路的电压输出端向所述输入控制电路的反馈电压输入端输出的反馈电压，以使得所述输入控制电路的电压输出端停止向所述开关电源电路输出所述VIN；

所述开关电源电路包括：电源控制芯片、第一场效应管、第二场效应管和所述输出电感；

所述电源控制芯片的一电压输出端与所述第一场效应管的栅极连接；所述电源控制芯片的另一电压输出端与所述第二场效应管的栅极连接；所述电源控制芯片的反馈电压输入端与所述开关电源电路的电压输出端连接，所述电源控制芯片的电源电压输入端输入供电电压VCC；

所述第一场效应管的源极与所述第二场效应管的漏极连接；所述第二场效应管的源极接地；

所述第一场效应管的源极、所述第二场效应管的漏极与所述输出电感的第一端连接；

所述输出电感的第二端与稳压电容的第一端连接，所述稳压电容的第二端接地；

其中，所述第一场效应管的漏极为所述开关电源电路的电压输入端；所述输出电感的第一端作为所述开关电源电路的电压监测节点，所述输出电感的第二端为所述开关电源电路的电压输出端；

所述过压侦测电路，包括：RC电路和电压隔离网络；

所述RC电路，包括：分压电阻和监测电容；

其中，所述分压电阻的第一端为所述过压侦测电路的另一电压输入端，与所述第一场效应管的源极连接，且与所述第二场效应管的漏极连接；所述分压电阻的第二端与所述监测电容的第一端连接；所述监测电容的第二端为所述过压侦测电路的一电压输入端，与所述开关电源电路的电压输入端连接；

所述电压隔离网络的一电压输入端与所述监测电容的第二端连接；所述电压隔离网络的另一电压输入端与所述监测电容的第一端连接；所述电压隔离网络的电压输出端为所述过压侦测电路的电压输出端，与所述输入控制电路的反馈电压输入端连接。

2.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述输入控制电路，包括：第三场效应管和上拉电阻；

所述第三场效应管的栅极为所述输入控制电路的反馈电压输入端，与所述上拉电阻的第一端连接；所述第三场效应管的漏极为所述输入控制电路的电源电压输入端，用于输入所述VIN；所述第三场效应管的源极为所述输入控制电路的电压输出端，与所述开关电源电路的电压输入端连接；

所述上拉电阻的第二端与所述第三场效应管的漏极连接；

所述第三场效应管，用于通过所述第三场效应管的源极向所述开关电源电路输出所述VIN；用于通过所述第三场效应管的栅极接收所述过压侦测电路的电压输出端向所述第三场效应管输出的所述反馈电压；

所述第三场效应管为N型场效应管时，还用于当所述反馈电压与所述第三场效应管的源极的输出电压的电压差小于所述第三场效应管的截止电压时，所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN；

所述第三场效应管为P型场效应管时，还用于当所述反馈电压与所述第三场效应管的源极的输出电压的电压差大于所述第三场效应管的截止电压时，所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN。

3.根据权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于，所述监测电容，用于在所述第三场效应管导通，所述第一场效应管截止，所述第二场效应管导通时，进行充电；在所述第三场效应管导通，所述第一场效应管导通，所述第二场效应管截止时，通过所述分压电阻进行放电；

所述电压隔离网络，用于通过监测所述电压隔离网络的两个电压输入端的输入电压，监测所述监测电容两端的电压；根据所述监测电容两端的电压，判断所述开关电源电路的电压输出端的输出电压是否大于负载电压阈值；在所述开关电源电路的电压输出端的输出电压大于所述负载电压阈值时，调节所述过压侦测电路的电压输出端向所述第三场效应管的栅极输出的所述反馈电压，以使得所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN。

4.根据权利要求3所述的过压保护电路，其特征在于，所述电压隔离网络，包括：电压转换模块、电压判断模块和输出电路；

所述电压转换模块的一电压输入端为所述电压隔离网络的一电压输入端，与所述监测电容的第二端连接；所述电压转换模块的另一电压输入端为所述电压隔离网络的另一电压输入端，与所述监测电容的第一端连接；

所述电压转换模块的一电压输出端与所述电压判断模块的一电压输入端连接，所述电压转换模块的另一电压输出端与所述电压判断模块的另一电压输入端连接；

所述电压判断模块的电压输出端与所述输出电路的电压输入端连接，所述输出电路的电压输出端为所述过压侦测电路的电压输出端，与所述输入控制电路的反馈电压输入端连接；

所述电压转换模块，用于通过所述电压转换模块的两个电压输入端的输入电压，监测所述监测电容两端的电压；将所述监测电容两端的电压转换为参考电压和接地电压；通过所述电压转换模块的一电压输出端向所述电压判断模块的一电压输入端输出所述参考电压，并通过所述电压转换模块的另一电压输出端向所述电压判断模块的另一电压输入端输出所述接地电压；

所述电压判断模块，用于根据所述电压判断模块的两个电压输入端输入的所述参考电压和所述接地电压，通过所述电压判断模块的电压输出端向所述输出电路的电压输入端输出判断电压；

所述输出电路，用于根据所述输出电路的电压输入端输入的所述判断电压，控制所述输出电路的导通或者截止，以调节所述输出电路的电压输出端向所述第三场效应管的栅极输出的所述反馈电压，以使得所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN。

5.根据权利要求4所述的过压保护电路，其特征在于，所述电压判断模块，具体用于判断所述电压判断模块的一电压输入端输入的所述参考电压是否小于预设电压阈值；若所述参考电压小于所述预设电压阈值，则调节所述电压判断模块的电压输出端向所述输出电路的电压输入端输出的所述判断电压，以使得所述判断电压小于所述输出电路的截止电压；

所述输出电路为N型场效应管，所述第三场效应管为P型场效应管；所述输出电路，具体用于当所述输出电路的电压输入端输入的所述判断电压小于所述输出电路的截止电压时，所述输出电路截止，所述输出电路的电压输出端输出的所述反馈电压与所述第三场效应管的源极的输出电压的电压差大于所述第三场效应管的截止电压，所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN；

或者，所述输出电路为P型场效应管，所述第三场效应管为N型场效应管；所述输出电路，具体用于当所述输出电路的电压输入端输入的所述判断电压小于所述输出电路的截止电压时，所述输出电路导通，所述输出电路的电压输出端输出的所述反馈电压与所述第三场效应管的源极的输出电压的电压差小于所述第三场效应管的截止电压，所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN。

6.根据权利要求4所述的过压保护电路，其特征在于，所述电压判断模块，具体用于判断所述电压判断模块的一电压输入端输入的所述参考电压是否小于预设电压阈值；若所述参考电压小于所述预设电压阈值，则调节所述电压判断模块的电压输出端向所述输出电路的电压输入端输出的所述判断电压，以使得所述判断电压大于所述输出电路的截止电压；

所述输出电路为N型场效应管，所述第三场效应管为N型场效应管；所述输出电路，具体用于当所述输出电路的电压输入端输入的所述判断电压大于所述输出电路的截止电压时，所述输出电路导通，所述输出电路的电压输出端输出的所述反馈电压与所述第三场效应管的源极的输出电压的电压差小于所述第三场效应管的截止电压，所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN；

或者，所述输出电路为P型场效应管，所述第三场效应管为P型场效应管；所述输出电路，具体用于当所述输出电路的电压输入端输入的所述判断电压大于所述输出电路的截止电压时，所述输出电路截止，所述输出电路的电压输出端输出的所述反馈电压与所述第三场效应管的源极的输出电压的电压差大于所述第三场效应管的截止电压，所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN。