CN106998644B - 静电保护电路及具有该静电保护电路的电子装置 - Google Patents

静电保护电路及具有该静电保护电路的电子装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种静电保护电路及具有该静电保护电路的电子装置。该静电保护电路包括：感应模块，用于感应周围磁通量的变化并根据磁通量的变化生成一对应的模拟电信号；放大模块，与该感应模块相连接，该放大模块用于将感应模块生成的模拟电信号放大；控制模块，与该放大模块相连接，该控制模块用于对放大模块放大的模拟电信号进行滤波处理并产生一控制信号；及开关模块，分别与该控制模块及一电子装置相连接，该开关模块用于响应控制模块产生的控制信号将该电子装置产生的静电导引至大地。本发明中的静电保护电路能够在电子装置周围的磁场发生变化时将电子装置产生的静电导引至大地，避免静电放电对电子装置带来的影响。

Description

静电保护电路及具有该静电保护电路的电子装置
技术领域
本发明涉及电子产品的电路领域，尤其涉及一种静电保护电路及具有该静电保护电路的电子装置。
背景技术
静电是一种客观存在的自然现象,产生的方式有多种,例如接触、摩擦、电器间感应等。然而，静电放电（Electro-Static Discharge, ESD）会对电子产品造成破坏，使得电子产品在使用时功能变得不稳定，严重时甚至会造成电子产品器件的损坏，使电子产品丧失原有的功能。现有技术中，通常在电子产品中添加一个ESD元件来防止静电放电对电子产品的影响。然而，上述方案并不能有效地减少静电放电给电子产品带来的损害。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种静电保护电路及具有该静电保护电路的电子装置以解决上述存在的问题。
一种静电保护电路，该静电保护电路包括：
感应模块，用于感应周围磁通量的变化并根据磁通量的变化生成一对应的模拟电信号；
放大模块，与该感应模块相连接，该放大模块用于将感应模块生成的模拟电信号放大；
控制模块，与该放大模块相连接，该控制模块用于对放大模块放大的模拟电信号进行滤波处理并产生一控制信号；及
开关模块，分别与该控制模块及一电子装置相连接，该开关模块用于响应控制模块产生的控制信号将电子装置产生的静电导引至大地。
一种电子装置，包括一静电保护电路，该静电保护电路用于在该电子装置周围的磁场发生变化时将该电子装置产生的静电导引至大地，该静电保护电路包括：
感应模块，用于感应该电子装置周围磁通量的变化并根据磁通量的变化生成一对应的模拟电信号；
放大模块，与该感应模块相连接，该放大模块用于将感应模块生成的模拟电信号放大；
控制模块，与该放大模块相连接，该控制模块用于对放大模块放大的模拟电信号进行滤波处理并产生一控制信号；及
开关模块，分别与该控制模块及该电子装置相连接，该开关模块用于响应控制模块产生的控制信号将电子装置产生的静电导引至大地。
本发明中的静电保护电路能够在电子装置周围的磁场发生变化时将电子装置产生的静电导引至大地，避免静电放电对电子装置带来的影响。
附图说明
图1为本发明一实施方式中静电保护电路的功能模块图。
图2为本发明一实施方式中静电保护电路的电路结构图。
主要元件符号说明
静电保护电路 100
电子装置 200
感应模块 1
第一电感 11
第一电容 12
第一公共端 13
第二公共端 14
放大模块 2
运算放大器 21
反向输入端 211
正向输入端 212
正电源输入端 213
负电源输入端 214
输出端 215
第一电阻 22
第二电阻 23
第二电容 24
控制模块 3
第二电感 31
稳压二级管 32
第三电容 33
第一端 331
第二端 332
开关模块 4
场效应管 41
栅极端 411
漏极端 412
源极端 413
第三电阻 42
接地端 GND
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面结合附图及实施方式对本发明提供的静电保护电路及具有该静电保护电路的电子装置作进一步详细说明。
请参考图1，所示为本发明一实施方式中静电保护电路100的功能模块图。该静电保护电路100与一电子装置200相连接。该静电保护电路100能在电子装置200周围的磁场发生变化时将电子装置200产生的静电导引至大地，避免静电放电对电子装置200所造成的影响。
该静电保护电路100包括感应模块1、放大模块2、控制模块3及开关模块4。该感应模块1用于感应电子装置200周围磁通量的变化并根据所感应到的磁通量的变化生成一对应的模拟电信号。本实施方式中，该模拟电信号可以为一模拟电压信号或一模拟电流信号。该放大模块2与感应模块1相连接，用于将感应模块1生成的模拟电信号放大。该控制模块3与该放大模块2相连接，用于对放大模块2放大的模拟电信号进行滤波处理并产生一控制信号。该开关模块4分别与该控制模块3及电子装置200相连接，用于响应控制模块3所产生的控制信号将电子装置200产生的静电导引至大地。本实施方式中，该电子装置200可以为一手机、电脑、平板等电子产品。
请一并参考图2，所示为本发明一实施方式中静电保护电路100的电路结构图。该感应模块1包括第一电感11及第一电容12。该第一电感11与第一电容12并联连接而形成第一公共端13及第二公共端14。该第一公共端13与接地端GND连接。该第一电感11及第一电容12用于感应电子装置200周围的磁通量变化而产生一第一感应电压Vi。该第一感应电压Vi从该第二公共端14输出。
该放大模块2包括运算放大器21、第一电阻22、第二电阻23及第二电容24。该运算放大器包括反向输入端211、正向输入端212、正电源输入端213、负电源输入端214及输出端215。该第一电阻22的一端与感应模块1的第二公共端14连接，另一端与运算放大器21的反向输入端211连接，即该运算放大器21的反向输入端211接收感应模块1的第二公共端14输出的第一感应电压Vi。该第二电阻22一端与运算放大器21的反向输入端211相连接，另一端与运算放大器21的输出端215相连接。该正向输入端212与负电源输入端214分别与接地端GND连接。本实施方式中，该正电源输入端213可以与一外加的直流电源（图中未示）连接，该外加的直流电源用于对该正电源输入端213进行供电。在其他实施方式中，该正电源输入端213可以与电子装置200相连接从而使该电子装置200对该正电源输入端213进行供电。该输出端215与该第二电容24的一端相连接，该第二电容24的另一端与接地端GND相连接。该运算放大器21将反向输入端211输入的第一感应电压Vi放大后产生一输出电压Vo并将该输出电压Vo从输出端215输出。
本实施方式中，该运算放大器21的输出电压Vo与运算放大器21接收的第一感应电压Vi之间的放大倍数可根据公式K=R2/R1计算，其中，K为运算放大器21的放大倍数，R2为第二电阻23的阻值，R1为第一电阻22的阻值。例如，当R2为100
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，R1为10
Figure 568710DEST_PATH_IMAGE001
时，该运算放大器21的放大倍数根据上述公式计算可得到K=100/10=10，则该放大模块2将第二公共端14输出的第一感应电压Vi放大10倍。本实施方式中，可以根据实际需要设定放大模块2的R1与R2的值，从而得到需要的放大倍数。
该控制模块3包括第二电感31、稳压二级管32及第三电容33。该第二电感31、稳压二极管32及第三电容33串联连接。具体的，该第三电容33包括第一端331及第二端332。该运算放大器21的输出端215与第二电感31的一端相连，该第二电感31的另一端与稳压二极管32的阴极端相连接。该稳压二级管32的阳极端与第三电容33的第一端331相连接。该控制模块3中的第二电感31与放大模块2中的第二电容24相配合滤除放大模块2的输出电压Vo的杂波。同时，由于输出电压Vo作用在第二电感31上，该第二电感31会产生一感应电动势Ve，进而使该第二电感31产生一第二感应电压Vii，其中该Vii=Vo+Ve。该第二电感31产生的第二感应电压Vii经过稳压二极管32滤波后在第三电容33上产生一控制电压Vc，该控制电压Vc用于控制开关模块4导通。其中，该控制电压Vc=Vii=Vo+Ve。本实施方式中，该第三电容33可以为0.1uF。
该开关模块4包括一场效应管41及一第三电阻42。该场效应管41包括栅极端411、漏极端412及源极端413。该场效应管41的栅极端411与第三电容33的第二端332相连。该第三电阻42的一端与场效应管41的源极端413相连，另一端与接地端GND相连接。该场效应管41的漏极端412与电子装置200相连接。该控制模块3产生的控制电压Vc作用在场效应管42的栅极端411以控制场效应管41的漏极端412与源极413端导通，从而通过导通的该漏极端412与该源极端413将与漏极端412相连接的电子装置200的静电导引至接地端GND。本实施方式中，该控制电压Vc大于场效应管41的栅极端411的开启电压。该场效应管41为一金属氧化物半导体场效应管。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和实质。

Claims (8)

1.一种静电保护电路，其特征在于，该静电保护电路包括：
感应模块，用于感应周围磁通量的变化并根据所感应的磁通量的变化生成一对应的模拟电信号，其中，该感应模块包括第一电感及第一电容，该第一电感与第一电容并联连接而形成第一公共端及第二公共端，该第一公共端与接地端连接，该第一电感及第一电容用于感应电子装置周围的磁通量变化而产生一第一感应电压，该第一感应电压为该模拟电信号且该模拟电信号从该第二公共端输出；
放大模块，与该感应模块相连接，该放大模块用于将感应模块生成的模拟电信号放大；
控制模块，与该放大模块相连接，该控制模块用于对放大模块放大的模拟电信号进行滤波处理并产生一控制信号；及
开关模块，分别与该控制模块及一电子装置相连接，该开关模块用于响应控制模块所产生的控制信号将该电子装置产生的静电导引至大地。
2.如权利要求1所述的静电保护电路，其特征在于，该放大模块包括运算放大器、第一电阻、第二电阻及第二电容，该运算放大器包括反向输入端、正向输入端、及输出端，该第一电阻的一端与感应模块的第二公共端连接，另一端与运算放大器的反向输入端连接，该第二电阻一端与运算放大器的反向输入端相连接，另一端与运算放大器的输出端相连接，该输出端与该第二电容的一端相连接，该第二电容的另一端与接地端相连接。
3.如权利要求2所述的静电保护电路，其特征在于，该控制模块包括第二电感、稳压二级管及第三电容，该第三电容包括第一端及第二端，该运算放大器的输出端与第二电感的一端相连，该第二电感的另一端与稳压二极管的阴极端相连接，该稳压二级管的阳极端与第三电容的第一端相连接，该第三电容上产生一控制电压，该控制电压为所述控制信号。
4.如权利要求3所述的静电保护电路，其特征在于，该开关模块包括场效应管及第三电阻，该场效应管包括栅极端、漏极端及源极端，该场效应管的栅极端与第三电容的第二端相连，该第三电阻的一端与场效应管的源极端相连，该第三电阻的另一端与该接地端相连接，该场效应管的漏极端与该电子装置相连接，该场效应管响应该控制模块所产生的该控制电压的作用而使场效应管的漏极端与源极端导通。
5.一种电子装置，包括一静电保护电路，该静电保护电路用于在该电子装置周围的磁场发生变化时将该电子装置产生的静电导引至大地，其特征在于，该静电保护电路包括：
感应模块，用于感应该电子装置周围磁通量的变化并根据所感应的磁通量的变化生成一对应的模拟电信号，其中，该感应模块包括第一电感及第一电容，该第一电感与第一电容并联连接而形成第一公共端及第二公共端，该第一公共端与接地端连接，该第一电感及第一电容用于感应电子装置周围的磁通量变化而产生一第一感应电压，该第一感应电压为该模拟电信号且该模拟电信号从该第二公共端输出；
放大模块，与该感应模块相连接，该放大模块用于将感应模块生成的模拟电信号放大；
控制模块，与该放大模块相连接，该控制模块用于对放大模块放大的模拟电信号进行滤波处理并产生一控制信号；及
开关模块，分别与该控制模块及该电子装置相连接，该开关模块用于响应控制模块产生的控制信号将电子装置产生的静电导引至大地。
6.如权利要求5所述的电子装置，其特征在于，该放大模块包括运算放大器、第一电阻、第二电阻及第二电容，该运算放大器包括反向输入端、正向输入端、及输出端，该第一电阻的一端与感应模块的第二公共端连接，另一端与运算放大器的反向输入端连接，该第二电阻一端与运算放大器的反向输入端相连接，另一端与运算放大器的输出端相连接，该输出端与该第二电容的一端相连接，该第二电容的另一端与接地端相连接。
7.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，该控制模块包括第二电感、稳压二级管及第三电容，该第三电容包括第一端及第二端，该运算放大器的输出端与第二电感的一端相连，该第二电感的另一端与稳压二极管的阴极端相连接，该稳压二级管的阳极端与第三电容的第一端相连接，该第三电容上产生一控制电压，该控制电压及为所述控制信号。
8.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，该开关模块包括场效应管及第三电阻，该场效应管包括栅极端、漏极端及源极端，该场效应管的栅极端与第三电容的第二端相连，该第三电阻的一端与场效应管的源极端相连，该第三电阻的另一端与该接地端相连接，该场效应管的漏极端与该电子装置相连接，该场效应管响应该控制模块产生的该控制电压的作用而使场效应管的漏极端与源极端导通。
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