CN105337249A - 一种电子设备保护电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于电子设备保护领域，提供了一种电子设备保护电路及电子设备。在本发明实施例中，电子设备保护电路包括第一驱动模块、第二驱动模块以及主控模块，简化了保护电路的设计，提高了效率，且所述主控模块在电流或电压出现异常时输出所述第一驱动信号与所述第二驱动信号，控制电子设备的线路进行接通或关断，能够有效的实现对电子设备电路异常的保护，延长电子设备的使用寿命，节约用户成本。

Description

一种电子设备保护电路及电子设备

技术领域

本发明属于电子设备保护领域，特别涉及一种电子设备保护电路及电子设备。

背景技术

很多电子设备都有个额定电流，不允许超过额定电流，不然会烧坏设备。所以有些设备就做了电流保护模块。当电流超过设定电流时候，设备自动断电，以保护设备。如主板usb一般有usb过流保护，保护主板不被烧坏。

但是，目前电子设备的过流过压保护电路一般设计复杂，效率低，不能很好的实现电流异常时的保护，造成电子设备寿命缩短，提高用户支持成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子设备保护电路，旨在解决现有的电子设备的电路设计复杂、效率低，不能很好的实现电流或电压异常时的保护造成电子设备寿命缩短的问题。

本发明是这样实现的，一种电子设备保护电路，第一输入端与第二输入端接入直流电，第一输出端与第二输出端连接电子设备，包括：

第一驱动模块，输入端与输出端分别是所述第一输入端与第一输出端，具有接收第一驱动信号的受控端，用于根据所述第一驱动信号实现接通或关断；

第二驱动模块，输入端是所述第二输出端，电源端连接所述第一输入端，具有接收第二驱动信号的受控端，用于根据所述第二驱动信号实现接通或关断；

主控模块，电压检测端连接所述第一输出端，第一控制端连接所述第一驱动模块的受控端，第二控制端连接所述第二驱动模块的受控端，输入端连接所述第二驱动模块的输出端，输出端是所述第二输入端，用于在所述直流电的电流或电压出现异常时输出所述第一驱动信号与所述第二驱动信号。

本发明的另一目的还在于提供一种电子设备，包括驱动电路，所述驱动电路包括上述电子设备保护电路。

在本发明实施例中，电子设备保护电路包括第一驱动模块、第二驱动模块以及主控模块，简化了保护电路的设计，提高了效率，且所述主控模块在电流或电压出现异常时输出所述第一驱动信号与所述第二驱动信号，控制电子设备的线路进行接通或关断，能够有效的实现对电子设备电路异常的保护，延长电子设备的使用寿命，节约用户成本。

附图说明

图1是本发明一实施例所提供的电子设备保护电路的模块结构图；

图2是本发明一实施例所提供的主控模块的模块结构图；

图3是本发明一实施例所提供的子主控模块的模块结构图；

图4是本发明一实施例所提供的电子设备保护电路的示例电路结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种包括第一驱动模块、第二驱动模块以及主控模块的电子设备保护电路，解决现有的本安型电子设备存在电子设备保护电路耗能的问题。

图1示出了本发明实施例所提供的电子设备保护电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

本发明实施例所提供的电子设备保护电路，第一输入端与第二输入端接入直流电，第一输出端与第二输出端连接电子设备。

在本发明实施例中，第一输入端的电位约等于第一输出端的电位，第二输出端的电位约等于第二输入端的电位，第二输入端所连接的是所接入直流电的电源地。

具体的，该电子设备保护电路包括：

第一驱动模块10，输入端与输出端分别是第一输入端与第一输出端，具有接收第一驱动信号的受控端，用于根据第一驱动信号实现接通或关断。

第二驱动模块20，输入端是第二输出端，电源端连接第一输入端，具有接收第二驱动信号的受控端，用于根据第二驱动信号实现接通或关断。

主控模块30，电压检测端连接第一输出端，第一控制端连接第一驱动模块10的受控端，第二控制端连接第二驱动模块20的受控端，输入端连接第二驱动模块20的输出端，输出端是第二输入端，用于在所述直流电的电流或电压出现异常时输出所述第一驱动信号与所述第二驱动信号。

在本发明实施例中，第一驱动模块10与第二驱动模块20在直流电的电压与电流正常的情况下均保持导通状态，即电子设备保护电路保持导通状态；主控模块30实时检测所述直流电的电流大小与电压大小，并在直流电出现过流或过压的情况时向第一驱动模块10与第二驱动模块20输出相应的信号，以使第一驱动模块10与第二驱动模块20进入断开状态，进而使整个电子设备保护电路进入断开状态。

作为本发明一实施例，如图2所示，主控模块30可以包括第一子控制模块301与第二子控制模块302；

第一子控制模块301的电流输入端是主控模块30的输入端，第一子控制模块301的电流输出端连接第二子控制模块302的电流输入端，第二子控制模块302的电流输出端是主控模块30的输出端，第一子控制模块301的电压检测端与第二子控制模块302的电压检测端共接形成主控模块30的电压检测端，第一子控制模块301的控制端是主控模块30的第一控制端，第二子控制模块302的控制端是主控模块30的第二控制端。

在本发明实施例中，采用第一子控制模块301与第二子控制模块302分别检测直流电的情况，并分别控制第一驱动模块10与第二驱动模块20，可以避免单个主控模块30出现故障而导致电子设备保护电路失灵的情况，大大提高了本发明实施例所提供的电子设备保护电路的可靠性。

进一步的，第一子控制模块301与第二子控制模块302可以是相同的子主控模块303。

在本发明实施例中，如图3所示，子主控模块303可以包括：

电流检测电路3031、电压检测电路3032以及开关电路3033；

电流检测电路3031的输入端是子主控模块303的电流输入端，电流检测电路3031的输出端是子主控模块303的电流输出端，电压检测电路3032的输入端是子主控模块303的电压检测端，电流检测电路3031的信号输出端与电压检测电路3032的信号输出端共接于开关电路3033的受控端，开关电路3033的输入端是子主控模块303的信号输出端，开关电路3033的输出端与电压检测电路3032的输出端共接于电流检测电路3031的输出端。

在本发明实施例中，每个子主控模块303都包括了独立的电流检测电路3031、电压检测电路3032，避免了信号串扰。

图4示出了本发明实施例所提供的电子设备保护电路的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

作为本发明一实施例，第一驱动模块10可以包括：

第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一PMOS管Q1以及第二PMOS管Q2；

第一电阻R1的第一端、第六电阻R6的第一端、第四电阻R4的第一端、第二PMOS管Q2的源极以及第一PMOS管Q1的源极共接形成第一驱动模块10的输入端，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端共接于第一PMOS管Q1的栅极，第二电阻R2的第二端与第三电阻R3的第一端共接于第二PMOS管Q2的漏极，第二PMOS管Q2的栅极与第四电阻R4的第二端共接于第五电阻R5的第一端，第六电阻R6的第二端与第五电阻R5的第二端共接形成第一驱动模块10的受控端，第三电阻R3的第二端第一端接地，第一PMOS管Q1的漏极是第一驱动模块10的输出端。

在本发明实施例中，定义第二驱动模块20的输出端为地，即等电势位，，由于其通过主控模块30连接到电子设备保护电路的第二输入端，其电位约等于所输入端直流电的电源地电位。

作为本发明一实施例，第二驱动模块20可以包括：

第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9以及NMOS管Q3；

第七电阻R7的第一端与NMOS管Q3的源极共接形成第二驱动模块20的输出端，第七电阻R7的第二端与第八电阻R8的第一端共接于NMOS管Q3的栅极，第八电阻R8的第二端与所述第九电阻R9的第一端共接形成第二驱动模块20的受控端，第九电阻R9的第二端是第二驱动模块20的电源端，NMOS管Q3的漏极是第二驱动模块20的输入端，第七电阻R7的第一端连接地。

作为本发明一实施例，电流检测电路3031可以包括：

第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13以及第十四电阻R14；

第十电阻R10的第一端、第十一电阻R11的第一端、第十二电阻R12的第一端、第十三电阻R13的第一端以及第十四电阻R14的第一端共接形成电流检测电路3031的输入端，第十电阻R10的第二端、第十一电阻R11的第二端、第十二电阻R12的第二端以及第十三电阻R13的第二端共接形成电流检测电路3031的输出端，第十四电阻R14的第二端是电流检测电路3031的信号输出端。

在本发明实施例中，通过并联多个电阻获得低阻值、耐受大功率电流检测网络，可以灵敏地对电流变化进行反应。

作为本发明一实施例，电压检测电路3032可以包括：

第十五电阻R15、瞬态电压抑制器TVS1以及二极管D1；

瞬态电压抑制器TVS1的阴极是电压检测电路3032的输入端，瞬态电压抑制器TVS1的阳极与第十五电阻R15的第一端共接于二极管D1的阳极，二极管D1的阴极是电压检测电路3032的信号输出端，第十五电阻R15的第二端是电压检测电路3032的输出端。

采用瞬态电压抑制器，进行电压检测，具有能对特定电压值准确反应的优点。

作为本发明一实施例，开关电路3033可以包括：

第十六电阻R16、第一电容C1以及晶闸管Q4；

第十六电阻R16的第一端、第一电容C1的第一端以及晶闸管Q4的受控端共接形成开关电路3033的受控端，第十六电阻R16的第二端、第一电容C1的第二端以及晶闸管Q4的输出端共接形成开关电路3033的输出端，晶闸管Q4的输入端是开关电路3033的输入端。

在本发明实施例中，晶闸管Q4即为单向可控硅，其在导通后即使受控端电压为零，仍可以保持导通状态。

作为本发明一实施例，如图4所示，电子设备保护电路还可以包括：

串联连接于主控模块30的电压检测端与第一输出端的第十七电阻R17，以及第一端连接主控模块30的电压检测端，第二端接地的第二电容C2。

通过增加第十七电阻R17与第二电容C2，使得电压检测端所获取的信号更准确。

作为本发明一实施例，如图4所示，电子设备保护电路还可以包括正极连接所述第一输入端，负极接地的电解电容C3，对输入的直流电做进一步滤波处理。

以下结合图1至图4对本发明实施例所提供的电子设备保护电路的工作原理做进一步说明。

电子设备保护电路的第一输入端与第二输入端通过与恒流源连接，从而接入直流电。在电路正常工作的时候，开关电路3033内的晶闸管处于截止状态。第一驱动模块10内的第六电阻R6从其输入端获取高电平信号至第二PMOS管Q2的栅极，第二PMOS管Q2截止。第三电阻R3通过连接地与两个过流检测模块获取所接入直流电的低电平信号至第一PMOS管Q1的栅极，第一PMOS管Q1导通。第二驱动模块20内的第九电阻R9从第一输入端获取高电平至NMOS管Q3的栅极，NMOS管Q3导通。由于第一驱动模块10与第二驱动模块20均处于导通状态，整个电子设备保护电路处于导通状态。

输出过压保护：输出过压保护由两个子主控模块303中的瞬态电压抑制器进行两路探测。以其中一个子主控模块303为例，当输出电压超过瞬态电压抑制器TVS1的钳位电压时，瞬态电压抑制器TVS1产生电流雪崩效应，流过的电流急剧增大。使第十五电阻R15上的电压增大，从而使得二极管D1的阴极电压增大，驱动晶闸管Q4导通。由于晶闸管Q4的导通，第五电阻R5接收到低电平信号至第二PMOS管Q2的栅极，第二PMOS管Q2导通。此时第二电阻R2获取高电平信号至第一PMOS管Q1，从而使第一PMOS管Q1截止。同理，第二驱动模块20中的第八电阻R8将接收到的低电平信号输出至NMOS管Q3，从而是NMOS管截止。由于第一驱动模块10与第二驱动模块20均处于截止状态，整个电子设备保护电路处于断开状态，可以有效隔离其两边的电路。

输出过流保护：当直流电出现过流的情况时，第十电阻R10上的电压变高，第十四电阻R14将该高电平信号输出至晶闸管Q4，使得晶闸管Q4进入导通状态，从而输出低电平信号至第一驱动模块10使其截止；同理，第二驱动模块20在接收到低电平信号后也进入截止状态。由于第一驱动模块10与第二驱动模块20均处于截止状态，整个电子设备保护电路处于断开状态，可以有效隔离其两边的电路。

此外，由于晶闸管Q4的单向可控硅特性，其在导通后即使受控端电压为零，仍可以保持导通状态。所以在进入保护状态后，其状态一直维持不变，需将输入电源关掉，待与其连接的电容上的电能放完后再通电才能重新启动工作，可以有效防止电子设备保护电路再次导通。

本发明实施例的另一目的还在于提供一种电子设备，包括驱动电路，其中，驱动电路包括上述的电子设备保护电路。

在本发明实施例中，电子设备保护电路包括第一驱动模块、第二驱动模块以及主控模块，简化了保护电路的设计，提高了效率，且所述主控模块在电流或电压出现异常时输出所述第一驱动信号与所述第二驱动信号，控制电子设备的线路进行接通或关断，能够有效的实现对电子设备电路异常的保护，延长电子设备的使用寿命，节约用户成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子设备保护电路，第一输入端与第二输入端接入直流电，第一输出端与第二输出端连接电子设备，其特征在于，所述电子设备保护电路包括：

第一驱动模块，输入端与输出端分别是所述第一输入端与第一输出端，具有接收第一驱动信号的受控端，用于根据所述第一驱动信号实现接通或关断；

第二驱动模块，输入端是所述第二输出端，电源端连接所述第一输入端，具有接收第二驱动信号的受控端，用于根据所述第二驱动信号实现接通或关断；

主控模块，电压检测端连接所述第一输出端，第一控制端连接所述第一驱动模块的受控端，第二控制端连接所述第二驱动模块的受控端，输入端连接所述第二驱动模块的输出端，输出端是所述第二输入端，用于在所述直流电的电流或电压出现异常时输出所述第一驱动信号与所述第二驱动信号。

2.如权利要求1所述的电子设备保护电路，其特征在于，所述第一驱动模块包括：

第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一PMOS管以及第二PMOS管；

所述第一电阻的第一端、所述第六电阻的第一端、所述第四电阻的第一端、所述第二PMOS管的源极以及所述第一PMOS管的源极共接形成所述第一驱动模块的输入端，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端共接于所述第一PMOS管的栅极，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端共接于所述第二PMOS管的漏极，所述第二PMOS管的栅极与所述第四电阻的第二端共接于所述第五电阻的第一端，所述第六电阻的第二端与所述第五电阻的第二端共接形成所述第一驱动模块的受控端，所述第三电阻的第二端接地，所述第一PMOS管的漏极是所述第一驱动模块的输出端。

3.如权利要求1所述的电子设备保护电路，其特征在于，所述第二驱动模块包括：

第七电阻、第八电阻、第九电阻以及NMOS管；

所述第七电阻的第一端与所述NMOS管的源极共接形成所述第二驱动模块的输出端，所述第七电阻的第二端与所述第八电阻的第一端共接于所述NMOS管的栅极，所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第一端共接形成所述第二驱动模块的受控端，所述第九电阻的第二端是所述第二驱动模块的电源端，所述NMOS管的漏极是所述第二驱动模块的输入端，所述第七电阻的第一端接地。

4.如权利要求1所述的电子设备保护电路，其特征在于，所述主控模块包括第一子控制模块与第二子控制模块；

所述第一子控制模块的电流输入端是所述主控模块的输入端，所述第一子控制模块的电流输出端连接所述第二子控制模块的电流输入端，所述第二子控制模块的电流输出端是所述主控模块的输出端，所述第一子控制模块的电压检测端与所述第二子控制模块的电压检测端共接形成所述主控模块的电压检测端，所述第一子控制模块的控制端是所述主控模块的第一控制端，所述第二子控制模块的控制端是所述主控模块的第二控制端。

5.如权利要求4所述的电子设备保护电路，其特征在于，所述第一子控制模块与所述第二子控制模块是相同的子主控模块；

所述子主控模块包括：电流检测电路、电压检测电路以及开关电路；

所述电流检测电路的输入端是所述子主控模块的电流输入端，所述电流检测电路的输出端是所述子主控模块的电流输出端，所述电压检测电路的输入端是所述子主控模块的电压检测端，所述电流检测电路的信号输出端与所述电压检测电路的信号输出端共接于所述开关电路的受控端，所述开关电路的输入端是所述子主控模块的信号输出端，所述开关电路的输出端与所述电压检测电路的输出端共接于所述电流检测电路的输出端。

6.如权利要求5所述的电子设备保护电路，其特征在于，所述电流检测电路包括：

第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻以及第十四电阻；

所述第十电阻的第一端、所述第十一电阻的第一端、所述第十二电阻的第一端、所述第十三电阻的第一端以及所述第十四电阻的第一端共接形成所述电流检测电路的输入端，所述第十电阻的第二端、所述第十一电阻的第二端、所述第十二电阻的第二端以及所述第十三电阻的第二端共接形成所述电流检测电路的输出端，所述第十四电阻的第二端是所述电流检测电路的信号输出端。

7.如权利要求5所述的电子设备保护电路，其特征在于，所述电压检测电路包括：

第十五电阻、瞬态电压抑制器以及二极管；

所述瞬态电压抑制器的阴极是所述电压检测电路的输入端，所述瞬态电压抑制器的阳极与所述第十五电阻的第一端共接于所述二极管的阳极，所述二极管的阴极是所述电压检测电路的信号输出端，所述第十五电阻的第二端是所述电压检测电路的输出端。

8.如权利要求5所述的电子设备保护电路，其特征在于，所述开关电路包括：

第十六电阻、第一电容以及晶闸管；

所述第十六电阻的第一端、所述第一电容的第一端以及所述晶闸管的受控端共接形成所述开关电路的受控端，所述第十六电阻的第二端、所述第一电容的第二端以及所述晶闸管的输出端共接形成所述开关电路的输出端，所述晶闸管的输入端是所述开关电路的输入端。

9.如权利要求1所述的电子设备保护电路，其特征在于，所述电子设备保护电路还可以包括：

串联连接于所述主控模块的电压检测端与所述第一输出端之间的第十七电阻，以及第一端连接所述主控模块的电压检测端，第二端接地的第二电容。

10.一种电子设备，包括驱动电路，其特征在于，所述驱动电路包括如权利要求1至9任一项所述的电子设备保护电路。