CN109301807B

CN109301807B - 一种浪涌保护电路、电路系统及电子设备

Info

Publication number: CN109301807B
Application number: CN201811382520.8A
Authority: CN
Inventors: 罗旭程; 程剑涛; 胡建伟
Original assignee: Shanghai Awinic Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Awinic Technology Co Ltd
Priority date: 2018-11-20
Filing date: 2018-11-20
Publication date: 2023-11-14
Anticipated expiration: 2038-11-20
Also published as: CN109301807A

Abstract

本发明提供一种浪涌保护电路、电路系统及电子设备，包括：所述第一检测单元，用于接收输入电压和控制电压，当所述输入电压大于第一阈值电压时，输出导通电压；当所述控制电压小于控制电压阈值时，增大所述导通电压；与所述第一检测单元相连的所述第二检测单元，用于接收所述输入电压，比较所述输入电压与第二阈值电压的大小，根据所述输入电压和所述第二阈值电压的比较结果输出相应的所述控制电压；其中，所述第二阈值电压大于所述第一阈值电压；与所述第一检测单元相连的所述浪涌泄流单元，用于接收所述输入电压和所述导通电压，并依据所述输入电压和导通电压对所述输入电压泄放。本发明提供的一种浪涌保护电路降低了瞬态最大功率，使浪涌保护电路更安全。

Description

一种浪涌保护电路、电路系统及电子设备

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种浪涌保护电路、电路系统及电子设备。

背景技术

浪涌电压是超出正常电压的瞬间过电压，一般指电网中出现的短时间像“浪”一样的高电压引起的大电流。浪涌电压的产生原因主要有雷击、电网上的大型负荷接通或断开等。浪涌电压可能会造成计算机及各种硬件设备的损坏、电源设备的损坏、电子设备运行不稳定及老化加速。

为了保证各种硬件设备、电子设备安全可靠运行，延长其使用寿命，需要在各种硬件设备、电子设备的端口增设浪涌保护装置，对浪涌电压及时进行泄放，避免各种硬件设备、电子设备遭受浪涌电压的破坏，以保证各种硬件设备、电子设备的安全可靠运行。

现有技术中，应用于集成芯片中的浪涌保护电路通常通过一个浪涌管作为浪涌电压的泄放通道，使得在电路输入端口上的浪涌电压超出预设值时，浪涌管导通，对浪涌电压进行泄放，以实现对电路的保护。所述浪涌管通常为N型金属氧化物半导体(Negativechannel-Metal-Oxide-Semiconductor，NMOS)，但在现有技术的浪涌保护电路中，NMOS管承受的最大功率较大，使得NMOS管容易烧断。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种浪涌保护电路、电路系统及电子设备，以实现降低浪涌电路中承受的最大功率。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明第一方面公开了一种浪涌保护电路，包括：

第一检测单元、第二检测单元和浪涌泄流单元；所述第二检测单元与所述第一检测单元相连，所述浪涌泄流单元与所述第一检测单元相连；

所述第一检测单元，用于接收输入电压和控制电压，当所述输入电压大于第一阈值电压时，输出导通电压；当所述控制电压小于控制电压阈值时，增大所述导通电压；

所述第二检测单元，用于接收所述输入电压，比较所述输入电压与第二阈值电压的大小，根据所述输入电压和所述第二阈值电压的比较结果输出相应的所述控制电压；其中，所述第二阈值电压大于所述第一阈值电压；

所述浪涌泄流单元，用于接收所述输入电压和所述导通电压，并依据所述输入电压和导通电压对所述输入电压泄放。

可选地，所述第一检测单元，包括：

第一稳压电路、第一电阻、以及第一开关管；

所述第一稳压电路的输入端接收所述输入电压；所述第一稳压电路的输出端通过所述第一电阻接地；所述第一稳压电路包括至少两个稳压二极管，用于产生钳制电位，所述第一稳压电路中的稳压二极管均反接于所述第一稳压电路中；

所述第一电阻的远离地的一端用于输出所述导通电压；

所述第一开关管的第一端和第二端并联所述第一稳压电路中的至少一个稳压二极管；所述第一开关管的控制端接收所述控制电压。

可选地，所述第一检测单元，还包括：

第一稳压二极管，所述第一稳压二极管的正极连接所述第一开关管的控制端，所述第一稳压二极管的负极连接所述第一开关管的第一端。

可选地，所述控制电压阈值是所述输入电压和所述第一开关管的阈值电压之和。

可选地，所述第二检测单元，包括：

第二电阻、第三电阻、以及比较器；

所述第二电阻的一端接收所述输入电压，所述第二电阻的另一端通过所述第三电阻接地；

所述第三电阻远离地的一端连接所述比较器的第一输入端，用于输出比较电压；

所述比较器用于比较所述比较电压与基准电压，并根据所述比较电压和所述基准电压的比较结果，输出所述控制电压；

其中，所述比较电压与所述输入电压的比值等于所述基准电压与所述第二阈值电压的比值。

可选地，所述浪涌泄流单元，包括：

第二开关管，所述第二开关管的控制端接收所述导通电压；所述第二开关管的第二端接收所述输入电压；所述第一开关管的第一端接地。

可选地，所述第二检测单元，包括：

第二稳压电路、第四电阻、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第五电阻、以及第六开关管；

所述第二稳压电路的输入端接收所述输入电压，所述第二稳压电路的输出端连接所述第四电阻的一端；其中，所述第二稳压电路与所述第一稳压电路相同；

所述第三开关管的第二端和控制端的公共端连接所述第四电阻的另一端；

所述第四开关管的第二端和控制端的公共端连接所述第三开关管的第一端，所述第四开关管的第一端接地；

所述第五开关管的控制端连接所述第四开关管的控制端，所述第五开关管的第一端接地，第五开关管的第二端通过所述第五电阻连接所述第二稳压电路的输入端；所述第五电阻与所述第五开关管的公共端输出所述控制电压；

所述第六开关管的控制端连接所述第五电阻和所述第五开关管的公共端；所述第六开关管的第一端和第二端并联所述第二稳压电路的至少一个稳压二极管；其中，所述第六开关管并联所述第二稳压电路的稳压二极管的数量与所述第一开关管并联所述第一稳压电路的稳压二极管的数量相同。

可选地，所述第二检测单元，包括：

调节电路、第三稳压电路、第六电阻、第七开关管、第八开关管、第七电阻、以及第九开关管；

所述调节电路的输入端接收所述输入电压；其中，所述调节电路包括至少一个正接的稳压二极管；

所述第三稳压电路的输入端连接所述调节电路的输出端，所述第三稳压电路的输出端连接所述第六电阻的一端；其中，所述第三稳压电路与所述第一稳压电路相同；

所述第七开关管的第二端和控制端的公共端连接所述第六电阻的另一端；所述第七开关管的第一端接地；

所述第八开关管的控制端连接所述第七开关管的控制端，所述第八开关管的第一端接地，所述第八开关管的第二端通过所述第七电阻连接所述调节电路的输入端；所述第七电阻与所述第八开关管的公共端，输出所述控制电压；

所述第九开关管的控制端连接所述第七电阻与所述第八开关管的公共端，所述第九开关管的第一端和第二端并联所述第三稳压电路中的和/或所述调节电路中的至少一个稳压二极管；其中，所述第九开关管并联所述第三稳压电路的稳压二极管的数量，与所述第一开关管并联所述第一稳压电路的稳压二极管的数量相同。

本发明第二方面公开了一种电路系统，包括：

工作电路，所述工作电路接收所述输入电压；

如上述任意一项所述的浪涌保护电路，用于保护所述工作电路，使所述工作电路正常工作；所述浪涌保护电路与所述工作电路并联。

本发明第三方面公开了一种电子设备，包括：

如上述任意一项所述的浪涌保护电路。

相对于现有技术而言，本发明提供一种浪涌保护电路，由两个检测单元和一个浪涌泄流单元组成，当输入电压大于第一阈值电压时，浪涌泄流单元被导通，开始泄放浪涌能量；当输入电压大于第二阈值电压时，第一检测单元的部分电路短接，导致浪涌泄放单元被导通的程度增大，令浪涌泄流单元的泄流能力增强，钳位电压降低，输入电压的最大值降低，进一步降低了浪涌保护电路承受的最大功率，且最大输入电压持续时间变短，使浪涌保护电路更为安全。

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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中公开的一种浪涌保护电路的电路图；

图2为现有技术中公开的一种浪涌保护电路的仿真实验结果示意图；

图3为本申请实施例中公开的一种浪涌保护电路的示意图；

图4为本申请实施例中公开的一种浪涌保护电路的电路图；

图5为本申请实施例中公开的一种浪涌保护电路的电路图；

图6为本申请实施例中公开的一种浪涌保护电路的仿真实验结果示意图；

图7为本申请实施例中公开的一种浪涌保护电路的电路图；

图8为本申请实施例中公开的一种电路系统的结构图。

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。

为了保证工作电路不受浪涌电压的影响，都会另外采取保护措施，现有技术中，通常在工作电路两端并联浪涌保护电路，如图1所示。

电路接通电源后，浪涌保护电路判断输入电压VIN是否大于阈值电压；如果输入电压VIN小于所述阈值电压，则判定没有出现浪涌电压，第一开关管M1没有被导通；如果输入电压VIN大于所述阈值电压，则判定出现浪涌电压，第一开关管M1被导通，开始泄放浪涌能量。

需要说明的是，图1中的N个稳压二极管的各项参数完全一致。

需要说明的是，阈值电压的选取取决于被保护电路的工作电压的适用范围；另外，图1中的稳压二极管的反向击穿电压为V_BR，第一开关管M1的阈值电压为VTH_M1，所以所述阈值电压为4×V_BR+VTH_M1。

经仿真实验后，仿真结果可参考图2。当浪涌电压为100V时，第一开关管M1在输入电压VIN大于38.3V时被导通，开始泄放浪涌能量；其中，最大电压为38.3V，最大电流为29.9A，瞬态最大功率为

Pmax＝38.3V×29.9A＝1145W。

可以看出，虽然浪涌保护电路可以将浪涌电压钳位在一个较低的电位，但第一开关管承受的瞬态最大功率较大，容易被烧坏。

因此，本发明公开了一种浪涌保护电路，具体结构参见图3，包括：第一检测单元301、第二检测单元302和浪涌泄流单元303；其中：

第二检测单元302与第一检测单元301相连，浪涌泄流单元303与第一检测单元301相连。

浪涌泄流单元303，用于接收输入电压VIN和导通电压V1，并依据输入电压VIN和导通电压V1对输入电压VIN泄放。

可选地，如图4，在本申请的另一实施例中，浪涌泄流单元303的一种实施方式，包括：

第二开关管M2，第二开关管M2的控制端接收导通电压V1；第二开关管M2的第二端接收输入电压VIN；第二开关管M2的第一端接地。

需要说明的是，第二开关管M2是NMOS管；其中，第二开关管M2的第一端为源极，第二开关管M2的第二端为栅极。

当第二开关管M2的控制端接收到导通电压V1后，第二开关管M2被导通，开始泄放浪涌能量。

第一检测单元301，用于接收输入电压VIN和控制电压V2，当输入电压VIN大于第一阈值电压时，输出导通电压V1；当控制电压V2小于控制电压阈值时，增大导通电压V2。

可选地，如图4，在本申请的另一实施例中，第一检测单元301的一种实施方式，包括：

第一稳压电路401、第一电阻R1、以及第一开关管M1。

第一稳压电路401的输入端接收输入电压VIN；第一稳压电路401的输出端通过第一电阻R1接地；第一稳压电路401包括四个稳压二极管，用于产生钳位电压，第一稳压电路401中的稳压二极管均反接于所述第一稳压电路401中，分别是第二稳压二极管Z2、第三稳压二极管Z3、第四稳压二极管Z4和第五稳压二极管Z5。

其中，本实施例中的四个稳压二极管的各项参数完全一致。

需要说明的是，稳压二极管被击穿后，会产生反向击穿电压V_BR；第一稳压电路401中的四个完全相同的稳压二极管被击穿后，会产生四倍的反向击穿电压，即4×V_BR；另外，第一稳压电路401的钳位电压亦为4×V_BR。

第一电阻R1的远离地的一端用于输出导通电压V1。

第一开关管M1的第一端和第二端并联第一稳压电路401中第二稳压二极管Z2；第一开关管M1的控制端接收控制电压V2。

其中，第一开关管为PMOS管；另外，第一开关管M1的第一端为源极，第一开关管M1的第二端为栅极。

需要说明的是，本实施例仅仅以各项参数完全一致的四个稳压二极管为例，而四个稳压二极管可以选择相同的，也可以选择不同的，故选择不同的或者相同的稳压二极管都在本实施例的保护范围内。

需要说明的是，本实施例仅仅以第一开关管M1并联第一稳压电路401中的一个稳压二极管为例，也可以并联多个，第一开关管M1并联第一稳压电路401中的多个稳压二极管也在本实施例的保护范围内。

需要说明的是，并联第一稳压电路401中的稳压二极管的个数要小于组成第一稳压二极管401的稳压二极管的个数；另外第一开关管M1并联第一稳压电路401中的稳压管的个数可根据实际需求而定，并且第一开关管M1并联的第一稳压电路401中的稳压二极管在第一稳压电路401中的位置并不影响本实施例的实现。

当输入电压VIN大于所述第一阈值电压时，判断出有浪涌电压出现，第一稳压电路401导通，第一电阻R1上有电流经过，第一电阻R1的远离地的一端输出导通信号V1。

当输入电压VIN小于所述第一阈值电压时，判断出没有浪涌电压出现，第一电阻R1的远离地的一端没有输出导通电压V1；若输入电压VIN大于第一稳压电路401的钳位电压，则第一稳压电路401导通，第一电阻R1上有电流经过，若输入电压VIN小于第一稳压电路401的钳位电压，则第一稳压电路401没有导通。

需要说明的是，第二开关管M2的阈值电压为VTH_M2，则本实施中所述第一阈值电压为4×V_BR+VTH_M2；另外，导通电压V1＝VIN-4×V_BR。

当第一开关管M1的控制端接收到控制电压V2时，若控制电压V2大于控制电压阈值，则第一开关管M1被导通，将并联的第二稳压二极管Z2短路，则第一稳压电路401的钳位电压降低为3×V_BR，则导通电压V1增加为VIN-3×V_BR，使得第二开关管M2的泄流能力增强，输入电压VIN被钳制在更低的电位；若控制电压V2小于控制电压阈值，则第一开关管M1没有被导通。

需要说明的是，控制电压阈值为输入电压VIN和第一开关管的阈值电压VTH_M1之和。

需要说明的是，第一开关管M1将第二稳压二极管Z2短路后，导通电压V1被提高，第二开关管M2被导通的程度增大，使得第二开关管M2的泄流能力增强，输入电压VIN被钳制在更低的电位的过程是负反馈过程。

需要说明的是，本实施例仅仅以四个稳压二极管组成第一稳压电路401为例，由至少两个稳压二极管组成的第一稳压电路401也在本实施例的保护范围内。

可选地，如图5，在本申请的另一实施例中，第一检测单元301除了包括第一稳压电路401、第一电阻R1、以及第一开关管M1之外，还包括：

第一稳压二极管Z1，第一稳压二极管Z1的正极连接第一开关管M1的控制端，第一稳压二极管Z1的负极连接第一开关管M1的第一端，用于保护第一开关管M1；当第一开关管M1的第一端和第二端的电压超过第一稳压二极管Z1的反向击穿电压时，第一稳压二极管Z1被击穿，并将第一开关管M1的第一端和第二端的电压钳位，避免第一开关管被损坏。

第二检测单元302，用于接收输入电压VIN，比较输入电压VIN与第二阈值电压的大小，根据输入电压VIN和所述第二阈值电压的比较结果输出相应的控制电压V2。

需要说明的是，第二阈值电压大于第一阈值电压。

可选地，如图4，在本申请的另一实施例中，第二检测单元302的一种实施方式，包括：

第二电阻R2、第三电阻R3、以及比较器402。

第二电阻R2的一端接收输入电压VIN，第二电阻R2的另一端通过第三电阻R3接地；第三电阻R3远离地的一端连接比较器402的第一输入端，用于输出比较电压V3；比较器402用于比较电压V3与基准电压VREF，并根据比较电压V3和基准电压VREF的比较结果，输出控制电压V2。

需要说明的是，比较电压V3与输入电压VIN的比值等于基准电压VREF与所述第二阈值电压的比值；另外，比较电压V3与输入电压VIN的比值还等于第二电阻R2与第二电阻R2、第三电阻R3之和的比值，即比较电压V3＝VIN×R2/(R2+R3)。

当比较电压V3大于基准电压VREF时，输出相应的控制电压V2；当比较电压V3小于基准电压VREF时，输出相应的控制电压V2。

可选地，如图5，本申请的另一实施例中，第二检测单元302的另一种实施方式，包括：

第二稳压电路403、第四电阻R4、第三开关管M3、第四开关管M4、第五开关管M5、第五电阻R5、以及第六开关管M6。

第二稳压电路403的输入端接收输入电压VIN，第二稳压电路403的输出端连接第四电阻R4的一端。

需要说明的是，第二稳压电路403与第一稳压电路401相同，即组成第二稳压电路403的稳压二极管的数量和各项参数与组成第一稳压电路401的稳压二极管相同；另外，组成第二稳压电路403的稳压二极管分别为第六稳压二极管Z6、第七稳压二极管Z7、第八稳压二极管Z8和第九稳压二极管Z9。

需要说明的是，由于第二稳压电路403与第一稳压电路401相同，所以第二稳压电路403被击穿后，会产生四倍的反向击穿电压，即4×V_BR；另外，第二稳压支路403的钳位电压亦为4×V_BR。

第三开关管M3的第二端和控制端的公共端连接第四电阻R4的另一端；第四开关管M4的第二端和控制端的公共端连接第三开关管M3的第一端，第四开关管M4的第一端接地。

需要说明的是，第三开关管M3和第四开关管M4与第二开关管M2是相同类型的NMOS管，即阈值电压相同；其中，第三开关管M3和第四开关管M4的第一端均为源极，第三开关管M3和第四开关管M4的第二端均为栅极。

第五开关管M5的控制端连接第四开关管M4的控制端，第五开关管M5的第一端接地，第五开关管M5的第二端通过第五电阻R5连接所述第二稳压电路403的输入端；第五电阻R5与第五开关管M5的公共端输出控制电压V2。

需要说明的是，第五开关管M5的尺寸比第四开关管M4大，因为这样可以更容易的导通第一开关管M1和第六开关管M6；另外，第五开关管M5是NMOS管；其中，第五开关管M5的第一端为源极，第五开关管M5的第二端为栅极。

第六开关管M6的控制端连接第五电阻R5和第五开关管M5的公共端；第六开关管的第一端和第二端并联第二稳压电路403中的第六稳压二极管。

需要说明的是，第六开关管M6并联第二稳压电路403的稳压二极管的数量和位置与所述第一开关管M1并联第一稳压电路401的稳压二极管的数量和位置相同。

需要说明的是，第六开关管M6和第一开关管M1是相同类型的PMOS管，即第六开关管M6和第一开关管M1的阈值相同，由于第六开关管M6和第一开关管M1的第一端都接受输入电压VIN，所以第六开关管M6的控制电压阈值和第一开关管M1的控制电压阈值相同；其中，第六开关管M6的第一端是源极，第六开关管M6的第二端是栅极。

当输入电压VIN大于所述第二阈值电压时，第二稳压电路403导通，第四电阻R4上有电流经过，第三开关管M3和第四开关管M4被导通；由于第五开关管M5与第四开关管M4构成镜像电路，所以第四开关管M4被导通后,第五开关管M5也被导通，第五电阻R5上有电流经过，在第五电阻R5和第五开关管M5的公共端输出响应的控制电压V2。

当输入电压VIN小于所述第二阈值电压时，在第五电阻R5和第五开关管M5的公共端输出相应的控制电压V2；若输入电压VIN大于第二稳压电路403的钳位电压和第三开关管M3的阈值电压之和，则第二稳压电路403的钳位电压和第三开关管M3均被导通，第四开关管M4没有被导通；若输入电压VIN大于第二稳压电路403的钳位电压，则第二稳压电路403被导通，第三开关管M3和第四开关管M4没有被导通。

需要说明的是，由于第三开关管M3和第四开关管M4与第二开关管M2的阈值相同，所以所述第二阈值电压为4×V_BR+VTH_M3+VTH_M4，即4×V_BR+2×VTH_M2。

由于第六开关管M6的控制电压阈值和第一开关管M1的控制电压阈值相同，所以当第一开关管M1因接收到的控制电压V2大于控制电压阈值而被导通时，第六开关管M6也被导通，将并联的第六稳压二极管Z6短路，使得第三开关管M3和第四开关管M4被导通的程度更大，进而第五开关管M5被导通的程度也更大，从而第五电阻R5和第五开关管M5的公共端输出的控制电压V2增大；由于控制电压V2的增大，所以第一开关管M1和第六开关管M6被导通的程度更大，因而第一开关管M1更加充分的短接第二稳压二极管Z2，第六开关管M6更加充分的短接第六稳压二极管。

需要说明的是，第六开关管M6短接第六稳压二极管Z6，导致控制电压V2增大，进而使得第六开关管M6更充分的短接第六稳压二极管Z6的过程是正反馈过程。

可选地，如图7，本申请的另一实施例中，第二检测单元302的另一种实施方式，包括：

调节电路405、第三稳压电路403、第六电阻R6、第七开关管M7、第八开关管M8、第七电阻R7、以及第九开关管M9。

调节电路404的输入端接收输入电压VIN；其中，调节电路404包括一个正接的第十稳压二极管Z10，用于调节所述第二阈值电压；第三稳压电路405的输入端连接调节电路404的输出端，第三稳压电路405的输出端连接第六电阻R6的一端。

需要说明的是，第三稳压电路405与第一稳压电路401相同，即第三稳压电路405的稳压二极管的数量和各项参数与组成第一稳压电路401的稳压二极管相同；另外，组成第三稳压电路405的稳压二极管分别为第十一稳压二极管Z11、第十二稳压二极管Z12、第十三稳压二极管Z13和第十四稳压二极管Z14。

需要说明的是，由于第三稳压电路405与第一稳压电路401相同，所以第三稳压电路405被击穿后，会产生四倍的反向击穿电压，即4×V_BR；另外，第三稳压电路405的钳位电压亦为4×V_BR。

需要说明的是，本实施例中仅仅以一个正接的稳压二极管作为调节支路404为例，也可以根据实际需要，选择多个顺次正接的稳压二极管，所以由至少一个正接的稳压二极管组成的调节支路404均在本实施例的保护范围内。

第七开关管M7的第二端和控制端的公共端连接第六电阻R6的另一端；第七开关管M7的第一端接地。

需要说明的是，第七开关管M7与第二开关管M2是相同类型的NMOS管，即阈值电压相同；其中，第七开关管M7的第一端均为源极，第七开关管M7的第二端均为栅极。

第八开关管M8的控制端连接第七开关管M7的控制端，第八开关管M8的第一端接地，第八开关管M8的第二端通过第七电阻R7连接调节电路的输入端；第七电阻R7与第八开关管M8的公共端，输出控制电压V2。

需要说明的是，第八开关管M8的尺寸比第七开关管M7大，因为这样可以更容易的导通第一开关管M1和第九开关管M9；另外，第八开关管M8是NMOS管；其中，第八开关管M8的第一端为源极，第八开关管M8的第二端为栅极。

第九开关管M9的控制端连接第七电阻R7与第八开关管M8的公共端，第九开关管M9的第一端和第二端并联第三稳压电路405中的第十一稳压二极管Z11和调节电路404中的第十稳压二极管Z10。

需要说明的是，第九开关管M9并联所述第三稳压电路的稳压二极管的数量和位置与所述第一开关管M1并联所述第一稳压电路401的稳压二极管的数量和位置相同。

需要说明的是，第九开关管M9和第一开关管M1是相同类型的PMOS管，即第九开关管M9和第一开关管M1的阈值相同，由于第九开关管M9和第一开关管M1的第一端都接受输入电压VIN，所以第九开关管M9和第一开关管M1的控制电压阈值相同；其中，第九开关管M9的第一端是源极，第九开关管M9的第二端是栅极。

本实施例中的第二检测单元302的工作过程与上述实施例中第二检测单元302的工作过程一样，这里就不再赘述。

对本申请中公开的浪涌保护电路进行仿真试验，实验结果参见图6，当总的浪涌电流IIN>10.7A后，第二稳压二极管Z2短路，使得导通电压增大，第二开关管M2的泄放能力增强，输入电压VIN被钳制在一个更低的电位；整个过程，整个保护电路的输入电压VIN降低了，而总的浪涌电流IIN却增加了，呈现一种负阻特性。

从图中可以看出，当浪涌电压为100V时，最大电压为36.9，最大电流为32.3A，瞬态最大功率为Pmax＝33.6V×32.3A＝1085.3W；对比图2中的瞬态最大功率1145W，可看出浪涌保护电路承受的瞬态最大功率下降。而且，对比图2中的输入电压最大值38.3V和图6中的输入电压最大值36.9V，可知图6中的最大输入电压较图2中的最大输入电压降低了约1.4V，图6中最大输入电压持续的时间也大大短于图2中的最大输入电压持续时间，最大输入电压的降低和最大输入电压持续时间的缩短，使整个电路承受的电压变低和承受高压的时间变短，让电路运行变得更加安全可靠。使得本发明的浪涌保护电路承受的功率降低，使本发明的浪涌保护电路更安全；同时，本发明将钳位电压从38.3V降低为36.9V，降低了1.4V，并且本发明浪涌保护电路的输入电压VIN在较高电压持续的时间很短，大大短于现有技术中的浪涌保护电路，这使得本发明的浪涌电压保护电路更安全。

参阅图8，本申请实施例公开了一种电路系统，包括：工作电路801和浪涌保护电路802。

工作电路801的输入端口用于接收输入电压VIN，工作电路801用于在输入电压处于正常电压值时进行工作。工作电路801进行的工作可以是为用电设备供电，也可以是运行程序等，所述工作电路801的工作内容不影响本申请实施例的实现。

浪涌保护电路802接收输入电压VIN，用于使工作电路801的输入电压VIN保持在正常电压值。其中，浪涌保护电路802的具体实现过程与实现原理和上述实施例示出的浪涌保护电路一致，可参见，这里不再赘述。

本申请实施例公开了一种电子设备，包括浪涌保护电路。其中，所述浪涌保护电路的具体实现过程与实现原理和上述实施例示出的浪涌保护电路一致，可参见，这里不再赘述。

在具体实施中，所述电子设备可以包括但不限于手机、平板电脑、其他通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)接口设备等。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims

1.一种浪涌保护电路，其特征在于，包括：

所述第一检测单元，包括第一稳压电路、第一电阻、以及第一开关管，所述第一稳压电路的输入端接收输入电压，所述第一开关管的控制端接收控制电压，所述第一稳压电路的输出端通过所述第一电阻接地；所述第一稳压电路包括至少两个稳压二极管，用于产生钳制电压，所述第一稳压电路中的稳压二极管均反接于所述第一稳压电路中；所述第一开关管的第一端和第二端并联所述第一稳压电路中的至少一个稳压二极管，当所述输入电压大于第一阈值电压时，通过所述第一电阻的远离地的一端输出导通电压；当所述控制电压大于所述第一开关管的控制电压阈值时，短接所述第一稳压电路中的至少一个稳压二极管；

2.根据权利要求1所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述第一检测单元，还包括：

3.根据权利要求1所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述控制电压阈值是所述输入电压和所述第一开关管的阈值电压之和。

4.根据权利要求1所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述第二检测单元，包括：

第二电阻、第三电阻、以及比较器；

5.根据权利要求1所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述浪涌泄流单元，包括：

第二开关管，所述第二开关管的控制端接收所述导通电压；所述第二开关管的第二端接收所述输入电压；所述第二开关管的第一端接地。

6.根据权利要求1所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述第二检测单元，包括：

7.根据权利要求1所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述第二检测单元，包括：

所述第九开关管的控制端连接所述第七电阻与所述第八开关管的公共端，所述第九开关管的第一端和第二端并联所述第三稳压电路中的至少一个稳压二极管；其中，所述第九开关管并联所述第三稳压电路的稳压二极管的数量，与所述第一开关管并联所述第一稳压电路的稳压二极管的数量相同。

8.一种电路系统，其特征在于，包括：

工作电路，所述工作电路接收所述输入电压；

如权利要求1至7中的任意一项所述的浪涌保护电路，用于保护所述工作电路，使所述工作电路正常工作；所述浪涌保护电路与所述工作电路并联。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

如权利要求1至7任意一项所述的浪涌保护电路。