CN108054722A - 保护电路 - Google Patents
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Abstract
一种保护电路，包括电压端、电压输出端、控制芯片、第一及第二电阻及第一电子开关，控制芯片的侦测引脚连接第一电阻的第一端，第一电阻的第二端连接电压端，控制芯片的输入引脚连接第一电阻的第二端，控制芯片的门控引脚经第二电阻接地，控制芯片的门控引脚还连接第一电子开关的第一端，第一电子开关的第二端连接电压输出端，第一电子开关的第三端连接第一电阻的第一端，控制芯片内存储一预设电流值，通过设置第二电阻的电阻值来设置控制芯片内存储的预设电流值。所述扩展卡过流保护电路防止电流过大造成扩展卡毁坏或甚至引起主板毁坏。
Description
本申请是申请号为：201310677843.0，申请日：2013年12月13日，发明名称为“扩展卡过流保护电路”的发明专利的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种扩展卡过流保护电路。
背景技术
扩展卡，如PCIe卡被广泛的使用在电脑系统中来扩展电脑系统的功能。目前的PCIe卡在工作时使用P12V、P3V3及P3V3_AUX三种电压，其中P12V及P3V3两种电压采用从主板获得或者直接从电源供应器获得的双供电方式。然而，当所述PCIe卡发生过流或者短路时，可能造成其损坏甚至引起主板损坏。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种扩展卡过流保护电路，以防止扩展卡发生过流时毁坏甚至引起主板毁坏。
一种扩展卡过流保护电路，包括一电流侦测电路，所述电流侦测电路包括一电压端、一电压输出端、一控制芯片、第一及第二电阻及一第一电子开关，所述控制芯片的侦测引脚连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述电压端，所述控制芯片的输入引脚连接所述第一电阻的第二端，所述控制芯片的门控引脚经所述第二电阻接地，所述控制芯片的门控引脚还连接所述第一电子开关的第一端，所述第一电子开关的第二端连接所述电压输出端，所述第一电子开关的第三端连接所述第一电阻的第一端，所述控制芯片内存储一预设电流值，通过设置所述第二电阻的电阻值来设置所述控制芯片内存储的预设电流值；所述控制芯片通过侦测引脚及输入引脚侦测通过所述第一电阻的电流，并将侦测到的电流与存储的预设电流值进行比较，若侦测到的电流小于所述预设电流值，所述控制芯片通过门控引脚输出第一控制信号控制所述第一电子开关的第二端与第三端连通，所述电压端通过所述第一电阻及所述第一电子开关提供电压给所述电压输出端；若所述控制芯片侦测到的电流大于或等于所述预设电流值，所述控制芯片通过门控引脚输出一第二控制信号控制所述第一电子开关的第二端与第三端断开，所述电压端不提供电压给所述电压输出端。
所述扩展卡过流保护电路通过所述控制芯片对所述扩展卡上的电流进行侦测，以在侦测到的电流大于或等于预设电流值时切断所述扩展卡上的电源，从而防止电流过大造成所述扩展卡毁坏或甚至引起所述主板毁坏。
附图说明
图1是本发明扩展卡过流保护电路的较佳实施方式的电路图。
主要元件符号说明
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
请参考图1，本发明扩展卡过流保护电路设置在一扩展卡，如PCIe卡上，所述扩展卡过流保护电路的较佳实施方式包括一供电电路10及一电流侦测电路20。
所述供电电路10包括电子开关(在本实施方式中为两N沟道场效应管Q1及Q2)、电阻R1及R2及反相器U1。所述场效应管Q1的栅极经所述电阻R1连接一电压输入端VIN_MB，所述场效应管Q1的源极连接所述电压输入端VIN_MB，所述场效应管Q1的漏极连接一电压端V1。所述场效应管Q2的栅极经所述电阻R2连接一电压输入端VIN_PSU，所述场效应管Q2的源极连接所述电压输入端VIN_PSU，所述场效应管Q2的漏极连接所述电压端V1。所述场效应管Q2的栅极连接所述反相器U1的输入端，所述反相器U1的输出端连接所述场效应管Q1的栅极。其中，所述电压输入端VIN_MB从一主板接收电压，所述电压输入端VIN_PSU从一电源供应器接收电压。
所述电流侦测电路20包括电容C1-C5、电阻R3-R10、控制芯片U2及电子开关(在本实施方式中为N沟道场效应管Q3)。所述控制芯片U2的侦测引脚SENSE连接所述电阻R3的第一端，所述电阻R3的第二端连接所述供电电路10的电压端V1及依次经所述电阻R4-R6接地，所述电容C1及C2分别连接在所述电阻R3的第二端与地之间。所述控制芯片U2的输入引脚VIN连接所述电阻R3的第二端，所述控制芯片U2的输入输出引脚UVLO连接于所述电阻R4与R5之间的节点，所述控制芯片U2的输入输出引脚OVLO连接于所述电阻R5与R6之间的节点，所述控制芯片U2的接地引脚GND接地，所述控制芯片U2的门控引脚GATE依次经所述电容C5及电阻R10接地。所述控制芯片U2的门控引脚GATE还经所述电阻R8连接所述场效应管Q3的栅极，所述场效应管Q3的源极经所述电容C4接地，所述场效应管Q3的源极还连接一电压输出端Vout，所述场效应管Q3的漏极连接所述电阻R3的第一端，所述控制芯片U2的输出引脚OUT连接所述电压输出端Vout及经所述电阻R9连接所述控制芯片U2的输入输出引脚PGD，所述控制芯片U2的输入输出引脚PWR经所述电阻R7接地，所述控制芯片U2的时钟引脚TIMER经所述电容C3接地。其中，所述电压输出端Vout用于输出电压给所述扩展卡上的电子元件。其中，所述控制芯片U2内存储一预设电流值，通过设置所述电阻R10的电阻值来设置所述控制芯片U2内存储的预设电流值。
当所述扩展卡(如PCIe卡)上的电压(如P12V及P3V3)采用双供电方式时，若所述主板为所述扩展卡供电，则所述电压输入端VIN_MB接收一高电平信号，所述场效应管Q1导通，所述电压输入端VIN_PSU接收一低电平信号，所述场效应管Q2截止，此时，所述主板提供的电压通过所述电压输入端VIN_MB、所述场效应管Q1及所述电压端V1输出给所述电流侦测电路20。若所述电源供应器为所述扩展卡供电，则所述电压输入端VIN_PSU接收一高电平信号信号，所述场效应管Q2导通，所述反相器U1的输入端接收所述高电平信号，所述反相器U1的输出端输出一低电平信号给所述场效应管Q1的栅极，所述场效应管Q1截止，此时，所述电源供应器提供的电压通过所述电压输入端VIN_PSU、所述场效应管Q2及所述电压端V1输出给所述电流侦测电路20。
所述电流侦测电路20的控制芯片U2通过侦测引脚SENSE及输入引脚VIN侦测通过所述电阻R3的电流，并将侦测到的电流与存储的预设电流值进行比较，若侦测到的电流小于所述预设电流值，所述控制芯片U2通过其门控引脚GATE输出一高电平信号给所述场效应管Q3的栅极，所述场效应管Q3导通，所述供电电路10的电压端V1输出的电压通过所述电阻R3、所述场效应管Q3及所述电压输出端VOUT输出给所述扩展卡上的电子元件，所述扩展卡工作。若所述控制芯片U2侦测到的电流大于或等于所述预设电流值，所述控制芯片U2通过其门控引脚GATE输出一低电平信号给所述场效应管Q3的栅极，所述场效应管Q3截止，所述供电电路10的电压端V1输出的电压不能输出给所述扩展卡上的电子元件，所述扩展卡停止工作。
当所述扩展卡上的电压(如P3V3_AUX)采用主板或者电源供应器的单一供电方式时，则所述供电电路10可以省略，而直接将所述电压端V1连接至所述主板或者所述电源供应器即可，其工作原理与上述相同，在此不再赘述。
所述扩展卡过流保护电路通过所述控制芯片U2对所述扩展卡上的电流进行侦测，以在侦测到的电流大于或等于预设电流值时控制所述场效应管Q3截止，以此切断所述扩展卡上的电源，从而防止电流过大造成所述扩展卡毁坏或甚至引起所述主板毁坏。
Claims (10)
1.一种保护电路，包括一电流侦测电路，所述电流侦测电路包括一电压端、一电压输出端、一控制芯片、第一电阻及一第一电子开关，所述控制芯片的侦测引脚连接所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述电压端，所述控制芯片的输入引脚连接所述第一电阻的第二端，所述控制芯片的门控引脚经所述第二电阻接地，所述控制芯片的门控引脚还连接所述第一电子开关的第一端，所述第一电子开关的第二端连接所述电压输出端，所述第一电子开关的第三端连接所述第一电阻的第一端，所述控制芯片内存储一预设电流值；所述控制芯片通过侦测引脚及输入引脚侦测通过所述第一电阻的电流，并将侦测到的电流与存储的预设电流值进行比较，若侦测到的电流小于所述预设电流值，所述控制芯片通过门控引脚输出第一控制信号控制所述第一电子开关的第二端与第三端连通，若所述控制芯片侦测到的电流大于或等于所述预设电流值，所述控制芯片通过门控引脚输出一第二控制信号控制所述第一电子开关的第二端与第三端断开。
2.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于：所述电流侦测电路还包括第二电阻，所述控制芯片的门控引脚经所述第二电阻接地。
3.如权利要求1或2所述的保护电路，其特征在于：通过设置所述第二电阻的电阻值来设置所述控制芯片内存储的预设电流值。
4.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于：第一电子开关为一N沟道场效应管，所述第一电子开关的第一至第三端分别对应所述场效应管的栅极、源极及漏极。
5.如权利要求2所述的扩展卡过流保护电路，其特征在于：所述第一控制信号为一高电平信号，所述第二控制信号为一低电平信号。
6.如权利要求1所述的保护电路，其特征在于：所述电流侦测电路还包括第三至第八电阻，所述第三至第五电阻依次连接在所述第一电阻的第一端与地之间，所述控制芯片的第一输入输出引脚连接于所述第三及第四电阻之间的节点，所述控制芯片的第二输入输出引脚连接于所述第四及第五电阻之间的节点，所述第六电阻连接在所述控制芯片的第三输入输出引脚与地之间，所述第七电阻连接在所述控制芯片的门控引脚与所述第一电子开关的第一端之间，所述第八电阻连接在所述控制芯片的第四输入输出引脚与所述电压输出端之间，所述控制芯片的输出引脚连接所述电压输出端。
7.如权利要求4所述的保护电路，其特征在于：所述电流侦测电路还包括第一至第五电容，所述第一及第二电容分别连接在所述电压端与地之间，所述第三电容连接在所述控制芯片的时钟引脚与地之间，所述第四电容连接在所述第一电子开关的第二端与地之间，所述第五电容连接在所述控制芯片的门控端与所述第二电阻之间。
8.如权利要求5所述的保护电路，其特征在于：保护电路还包括一供电电路，所述供电电路包括一用于连接一主板的第一电压输入端、一用于连接一电源供应器的第二电压输入端、第九及第十电阻、第二及第三电子开关及一反相器，所述第二电子开关的第一端经所述第九电阻连接所述第一电压输入端，所述第二电子开关的第二端连接所述第一电压输入端，所述第二电子开关的第三端连接所述电压端，所述第三电子开关的第一端经所述第十电阻连接所述第二电压输入端，所述第三电子开关的第二端连接所述第二电压输入端，所述第三电子开关的第三端连接所述电压端，所述第三电子开关的第一端还连接所述反相器的输入端，所述反相器的输出端连接所述第二电子开关的第一端；当所述主板为所述扩展卡供电时，所述第一电压输入端接收一高电平信号，所述第二电子开关的第二端与第三端连通，所述第二电压输入端接收一低电平信号，所述第三电子开关的第二端与第三端断开，所述主板提供的电压通过所述第一电压输入端及所述第二电子开关输出给所述电压端；当所述电源供应器为所述扩展卡供电时，所述第二电压输入端接收一高电平信号，所述第三电子开关的第二端与第三端连通，所述反相器的输入端接收所述高电平信号，所述反相器的输出端输出一低电平信号给所述第二电子开关的第一端，所述第二电子开关的第二端与第三端断开，所述电源供应器提供的电压通过所述第二电压输入端及所述第三电子开关输出给所述电压端。
9.如权利要求6所述的保护电路，其特征在于：所述第二及第三电子开关均为N沟道场效应管，所述第二及第三电子开关的第一至第三端分别对应所述场效应管的栅极、源极及漏极。
10.如权利要求1、2、4、5、6、7、8或9任意一项中所述的保护电路，其特征在于：所述保护电路应用于扩展卡。
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