CN107317319A - 浪涌防护装置及方法以及一种移动终端 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种浪涌防护装置及方法以及一种移动终端，涉及电子领域，该装置包括瞬态抑制二极管和过压保护芯片，其中，所述瞬态抑制二极管的一端连接于所述过压保护芯片与需进行浪涌防护的接口的公共端上，所述瞬态抑制二极管的另一端接地，所述过压保护芯片的另一端与需进行浪涌防护的芯片连接。通过利用瞬态抑制二极管和过压保护芯片对可能发生的浪涌进行双重保护，降低了对瞬态抑制二极管的高防护能力的要求，降低了瞬态抑制二极管的制作难度和成本，从而减小了瞬态抑制二极管的体积，减轻了需进行浪涌防护的芯片的电路板的空间负担，且提高了浪涌防护的效果。

Description

浪涌防护装置及方法以及一种移动终端

技术领域

本公开涉及电子领域，尤其涉及一种浪涌防护装置及方法以及一种移动终端。

背景技术

相关技术中，为了防止电子设备在充电时可能出现的浪涌对电子设备产生的伤害，通常会在电子设备的充电接口处连接一个瞬态抑制二极管，由于瞬态抑制二极管的高压导通性能，能在浪涌产生时对浪涌电压进行降压，从而保护电子设备。但是单独使用瞬态抑制二极管来保护电子设备，对所述二极管芯片的要求就会比较高，既要求其具有较高的反向耐压能力，还要求其具有较低的钳位电压能力，这样就增加了芯片的制作难度和制作成本，同时还会导致二极管芯片的体积增大，为电子设备内部电路板增加了负担。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种浪涌防护装置及方法以及一种移动终端。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种浪涌防护装置，所述装置包括瞬态抑制二极管和过压保护芯片，其中，所述瞬态抑制二极管的一端连接于所述过压保护芯片与需进行浪涌防护的接口的公共端上，所述瞬态抑制二极管的另一端接地，所述过压保护芯片的另一端与需进行浪涌防护的芯片连接。

可选的，所述过压保护芯片的关断电压不大于所述需进行浪涌防护的芯片的耐压值和所述过压保护芯片的降压值之和。

可选的，所述过压保护芯片的耐压值高于所述瞬态抑制二极管的钳位电压。

可选的，所述过压保护芯片的耐压值高于所述需进行浪涌防护的芯片的耐压值。

可选的，所述瞬态抑制二极管的钳位电压高于所述需进行浪涌防护的芯片的耐压值但低于所述过压保护芯片的耐压值。

可选的，所述瞬态抑制二极管的反向耐压值高于所述需进行浪涌防护的芯片正常工作时的电压。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种浪涌防护方法，该方法包括：

利用瞬态抑制二极管对需进行浪涌防护的芯片的浪涌电压进行降压处理后输出到过压保护芯片；

利用所述过压保护芯片进一步进行降压处理。

可选的，所述过压保护芯片的关断电压被设置为不大于所述需进行浪涌防护的芯片的耐压值和所述过压保护芯片的降压值之和。

可选的，所述过压保护芯片的耐压值被设置为高于所述瞬态抑制二极管的钳位电压。

可选的，所述过压保护芯片的耐压值被设置为高于所述需进行浪涌防护的芯片的耐压值。

可选的，所述瞬态抑制二极管的钳位电压被设置为高于所述需进行浪涌防护的芯片的耐压值但低于所述过压保护芯片的耐压值。

可选的，所述瞬态抑制二极管的反向耐压值被设置为高于所述需进行浪涌防护的芯片正常工作时的电压。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种移动终端，该移动终端包括本公开实施例的第一方面所提供的浪涌防护装置。

本公开的实施例提供的技术方案能够包括以下有益效果：通过利用瞬态抑制二极管和过压保护芯片对可能发生的浪涌进行双重保护，降低了对瞬态抑制二极管的高防护能力的要求，降低了所述瞬态抑制二极管的制作难度和成本，从而减小了所述瞬态抑制二极管的体积，减轻了需进行浪涌防护的芯片的电路板的空间负担，且提高了浪涌防护的效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种浪涌防护装置的示意框图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种浪涌防护方法的流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种浪涌防护装置100的示意框图，如图1所示，所述装置100包括瞬态抑制二极管10和过压保护芯片20，其中，所述瞬态抑制二极管10的一端连接于所述过压保护芯片20与需进行浪涌防护的接口1的公共端上，所述瞬态抑制二极管10的另一端接地，所述过压保护芯片20的另一端与需进行浪涌防护的芯片2连接。

其中，需进行浪涌防护的芯片2可以是任何需要进行浪涌防护的芯片，例如，充电芯片、音频芯片等。当需进行浪涌防护的芯片2为充电芯片时，需进行浪涌防护的接口1就为充电接口。

通过以上技术方案，在浪涌产生时，由于所述瞬态抑制二极管10的高压导通性，能在此时导通，并将瞬态抑制二极管10两端的高电压吸收降至其钳位电压，进而将大电流在需进行浪涌防护的接口1处引到地平面；然后由过压保护芯片20进行进一步降压处理。例如，若浪涌产生时的电压是100V，在经过瞬态抑制二极管10的降压处理之后能够降至28V，然后经过过压保护芯片20的降压处理，能够降至15V，如果15V为需进行浪涌防护的芯片2能够承受的电压，那么就能够起到对需进行浪涌防护的芯片2进行浪涌防护的效果。另外，由于浪涌电压在经过瞬态抑制二极管10的降压处理之后，还会经过过压保护芯片20的进一步降压处理，因此，降低了对瞬态抑制二极管10的性能要求，降低了瞬态抑制二极管10的制作难度和成本，从而减小了瞬态抑制二极管10的体积，减轻了需进行浪涌防护的芯片2的电路板的空间负担，且通过瞬态抑制二极管10和过压保护芯片20的双重防护提高了浪涌防护的效果。

可选地，过压保护芯片20的关断电压是指切断需进行浪涌防护的芯片2所需的电压，其能够避免浪涌能量因瞬态抑制二极管10出现故障而被导入需进行浪涌防护的芯片2。因此，在一种可能的实施方式中，过压保护芯片20的关断电压优选不大于需进行浪涌防护的芯片2的耐压值和过压保护芯片20的降压值之和。需进行浪涌防护的芯片2的耐压值指的是需进行浪涌防护的芯片2在能够正常运行的情况下所能够承受的最高电压。过压保护芯片20的降压值指的是过压保护芯片20的降压能力，也即能够被过压保护芯片20降低的最高电压。

例如，如果浪涌电压经过瞬态抑制二极管10的降压处理之后变成比过压保护芯片20的关断电压低，那么过压保护芯片20只需进行降压处理就能够保证需进行浪涌防护的芯片2的正常运行；反之，如果浪涌电压经过瞬态抑制二极管10的降压处理之后仍然高于或等于过压保护芯片20的关断电压，这说明即使过压保护芯片20对经瞬态抑制二极管10降压处理之后的电压再次进行降压处理，仍然不能使其低于需进行浪涌防护的芯片2的耐压值，所以在这种情况下，过压保护芯片20不会进行降压处理，而是会立即切断需进行浪涌防护的接口1与需进行浪涌防护的芯片2之间的通路，以确保需进行浪涌防护的芯片2不会受到浪涌电压的影响。

例如，假设需进行浪涌防护的芯片2的耐压值为20V，过压保护芯片20的降压能力为13V，则可以将过压保护芯片20的关断电压设置为33V。那么，假设浪涌电压是100V，该浪涌电压经过瞬态抑制二极管10的降压处理之后能够降至28V，由于28V比过压保护芯片20的关断电压33V小，因此在这种情况下，过压保护芯片20可以采取降压处理，使得浪涌电压被进一步降至15V，由于15V是低于需进行浪涌防护的芯片2的耐压值20V的，因此能够保证需进行浪涌防护的芯片2的正常运行；然而，如果浪涌电压经过瞬态抑制二极管10的降压处理之后只能降至38V，由于38V高于过压保护芯片20的关断电压33V，因此在这种情况下，过压保护芯片20不会进行降压处理，而是会立即切断需进行浪涌防护的接口1与需进行浪涌防护的芯片2之间的通路，以保护需进行浪涌防护的芯片2不受浪涌电压的影响。另外，当浪涌过去之后，过压保护芯片20会再次导通，恢复需进行浪涌防护的接口1与需进行浪涌防护的芯片2之间的通路。

因此，通过上述技术方案，能够在瞬态抑制二极管10发生故障或降压能力不足的情况下或在因其他原因导致即将进入需进行浪涌防护的芯片2的能量高于需进行浪涌防护的芯片2的承受能力的情况下，及时切断将要导入需进行浪涌防护的芯片2的能量，进一步增强了浪涌防护装置100的浪涌防护能力。

在一种可能的实施方式中，过压保护芯片20的耐压值高于瞬态抑制二极管10的钳位电压。其中，过压保护芯片20的耐压值指的是保证过压保护芯片20自身正常工作所能承受的最高电压。这能够保证在所述浪涌防护装置100正常防护过程中，过压保护芯片20在瞬态抑制二极管10处理浪涌之后能够正常工作，保证了过压保护芯片20能在对其来说安全的电压环境中工作，进一步保证了所述浪涌防护装置100的浪涌防护能力。

在一种可能的实施方式中，所述过压保护芯片20的耐压值高于需进行浪涌防护的芯片2的耐压值。由于浪涌电压先要经过瞬态抑制二极管10和过压保护芯片20的降压处理，之后才会到达需进行浪涌防护的芯片2，因此通过将过压保护芯片20的耐压值设置成高于需进行浪涌防护的芯片2的耐压值，能够使过压保护芯片20对浪涌电压进行更好的处理，保证了浪涌防护装置100的浪涌防护能力。

在一种可能的实施方式中，所述瞬态抑制二极管10的钳位电压高于需进行浪涌防护的芯片2的耐压值但低于过压保护芯片20的耐压值。通过如此设置，降低了对所述瞬态抑制二极管10的钳位电压的要求，因为在浪涌产生时只要确保在经过过压保护芯片20的二次处理之后能够实现浪涌防护即可，所以并不要求瞬态抑制二极管10的钳位电压必须低于、而是能够被设置成高于需进行浪涌防护的芯片2的耐压值。但是，瞬态抑制二极管10的钳位电压需要低于过压保护芯片20的耐压值，否则，在经过瞬态抑制二极管10降压处理之后的浪涌电压高于过压保护芯片20的耐压值的情况下，过压保护芯片20很容易被损坏失效，无法正常使用，从而会使得浪涌防护装置100无法正常运行其浪涌防护功能。

在一种可能的实施方式中，瞬态抑制二极管10的反向耐压值优选高于需进行浪涌防护的芯片2正常工作时的电压。当没有浪涌产生时，浪涌防护装置100不用对需进行浪涌防护的芯片2进行浪涌防护，但浪涌防护装置100中的瞬态抑制二极管10仍然处于需进行浪涌防护的接口1与需进行浪涌防护的芯片2之间的通路中，且其一端接地，因此瞬态抑制二极管10的反向耐压值至少需要高于需进行浪涌防护的芯片2正常工作时的电压，才能保证瞬态抑制二极管10不会在需进行浪涌防护的芯片2正常工作时被导通并影响需进行浪涌防护的芯片2的正常工作。

本公开实施例还提供一种浪涌防护方法，如图2所示，该方法包括步骤S201和步骤S202。

在步骤S201中，利用瞬态抑制二极管对需进行浪涌防护的芯片的浪涌电压进行降压处理后输出到过压保护芯片；

在步骤S202中，利用所述过压保护芯片进一步进行降压处理。

通过以上技术方案，在浪涌产生时，由于所述瞬态抑制二极管的高压导通性，能在此时导通，并将所述瞬态抑制二极管两端的高电压吸收降至其钳位电压，进而将大电流在需进行浪涌防护的接口处引到地平面；然后由串联在其后的过压保护芯片进行进一步降压处理。例如，若浪涌产生时的电压是100V，在经过瞬态抑制二极管的处理之后能够降至28V，然后经过过压保护芯片的处理，能够降至15V，如果15V为需进行浪涌防护的芯片能够承受的电压，那么就能够起到对该芯片进行浪涌防护的效果。另外，由于浪涌电压在经过瞬态抑制二极管的处理之后，还会经过过压保护芯片的进一步降压处理，因此，降低了对所述瞬态抑制二极管的性能要求，降低了瞬态抑制二极管的制作难度和成本，从而减小了瞬态抑制二极管的体积，减轻了需进行浪涌防护的芯片的电路板的空间负担，且通过瞬态抑制二极管和过压保护芯片的双重防护提高了浪涌防护的效果。

在一种可能的实施方式中，所述过压保护芯片的关断电压被设置为不大于所述需进行浪涌防护的芯片的耐压值和过压保护芯片的降压值之和。这样，就能够在瞬态抑制二极管发生故障或降压能力不足的情况下或在因其他原因导致即将进入需进行浪涌防护的芯片的能量高于需进行浪涌防护的芯片的承受能力的情况下，及时切断将要导入需进行浪涌防护的芯片的能量，进一步增强了浪涌防护能力。

在一种可能的实施方式中，所述过压保护芯片的耐压值被设置为高于所述瞬态抑制二极管的钳位电压。这能够确保过压保护芯片在瞬态抑制二极管处理浪涌电压之后能够正常工作，确保了过压保护芯片能在对其来说安全的电压环境中工作，进一步保证了根据本公开实施例的浪涌防护方法的浪涌防护能力。

在一种可能的实施方式中，所述过压保护芯片的耐压值被设置为高于所述需进行浪涌防护的芯片的耐压值。由于浪涌电压先要经过瞬态抑制二极管和过压保护芯片的降压处理，之后才会到达需进行浪涌防护的芯片，因此通过将过压保护芯片的耐压值设置成高于需进行浪涌防护的芯片的耐压值，能够使过压保护芯片对浪涌电压进行更好的处理，保证了浪涌防护能力。

在一种可能的实施方式中，瞬态抑制二极管的钳位电压被设置为高于需进行浪涌防护的芯片的耐压值但低于过压保护芯片的耐压值。通过如此设置，降低了对瞬态抑制二极管的钳位电压的要求，因为在浪涌产生时只要确保在经过过压保护芯片的二次处理之后能够实现浪涌防护即可，所以并不要求瞬态抑制二极管的钳位电压必须低于、而是能够被设置成高于需进行浪涌防护的芯片的耐压值。但是，瞬态抑制二极管的钳位电压需要低于过压保护芯片的耐压值，否则，在经过瞬态抑制二极管降压处理之后的浪涌电压高于过压保护芯片的耐压值的情况下，过压保护芯片很容易被损坏失效，无法正常使用，从而会影响浪涌防护功能。

在一种可能的实施方式中，瞬态抑制二极管的反向耐压值被设置为高于需进行浪涌防护的芯片正常工作时的电压。当没有浪涌产生时不用对需进行浪涌防护的芯片进行浪涌防护，但瞬态抑制二极管仍然处于需进行浪涌防护的接口与需进行浪涌防护的芯片之间的通路中，且其一端接地，因此瞬态抑制二极管的反向耐压值至少需要高于需进行浪涌防护的芯片正常工作时的电压，才能保证该瞬态抑制二极管不会在需进行浪涌防护的芯片正常工作时被导通并进而影响需进行浪涌防护的芯片的正常工作。

根据本公开实施例的浪涌防护方法中涉及的操作的具体实现方式已经在根据本公开实施例的浪涌防护装置中进行了详细描述，此处不再赘述。

本公开实施例还提供一种移动终端，该移动终端包括上述的浪涌防护装置100。该移动终端能够是移动电话、计算机、数字广播终端、消息收发设备、游戏控制台、平板设备、医疗设备、健身设备、个人数字助理等，只要是具有充电接口的设备即可。

本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且能够在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (13)

1.一种浪涌防护装置，其特征在于，包括瞬态抑制二极管和过压保护芯片，其中，所述瞬态抑制二极管的一端连接于所述过压保护芯片与需进行浪涌防护的接口的公共端上，所述瞬态抑制二极管的另一端接地，所述过压保护芯片的另一端与需进行浪涌防护的芯片连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述过压保护芯片的关断电压不大于所述需进行浪涌防护的芯片的耐压值和所述过压保护芯片的降压值之和。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述过压保护芯片的耐压值高于所述瞬态抑制二极管的钳位电压。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述过压保护芯片的耐压值高于所述需进行浪涌防护的芯片的耐压值。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述瞬态抑制二极管的钳位电压高于所述需进行浪涌防护的芯片的耐压值但低于所述过压保护芯片的耐压值。

6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述瞬态抑制二极管的反向耐压值高于所述需进行浪涌防护的芯片正常工作时的电压。

7.一种浪涌防护方法，其特征在于，该方法包括：

利用瞬态抑制二极管对需进行浪涌防护的芯片的浪涌电压进行降压处理后输出到过压保护芯片；

利用所述过压保护芯片进一步进行降压处理。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述过压保护芯片的关断电压被设置为不大于所述需进行浪涌防护的芯片的耐压值和所述过压保护芯片的降压值之和。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述过压保护芯片的耐压值被设置为高于所述瞬态抑制二极管的钳位电压。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述过压保护芯片的耐压值被设置为高于所述需进行浪涌防护的芯片的耐压值。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述瞬态抑制二极管的钳位电压被设置为高于所述需进行浪涌防护的芯片的耐压值但低于所述过压保护芯片的耐压值。

12.根据权利要求7至11中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述瞬态抑制二极管的反向耐压值被设置为高于所述需进行浪涌防护的芯片正常工作时的电压。

13.一种移动终端，其特征在于，该移动终端包括根据权利要求1至6中任一权利要求所述的浪涌防护装置。