CN111030436A - 一种放电保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及保护电路技术领域，公开了一种放电保护电路。本发明中，包括：电压转换模块，电压转换模块与外接电源连接，用于将外接电源的电压转换成外接用电单元的工作电压；稳压模块，稳压模块连接至电压转换模块的输出端，用于稳定电压转换模块输出至外接用电单元的工作电压；保护开关模块，保护开关模块与稳压模块连接，用于释放外接用电单元中的电能。通过将稳压模块连接至电压转换模块的输出端，当电压转换模块开启时，能够稳定电压转换模块输出的电压，防止电压跌落；同时，保护开关模块与稳压模块连接，当电压转换模块关闭时，快速释放外接用电单元中的电能，从而减少开关机压力测试所需要的时间。

Description

一种放电保护电路

技术领域

本发明实施例涉及保护电路技术领域，特别涉及一种放电保护电路。

背景技术

目前，随着WIFI技术的广泛应用，为了使WIFI运行的性能更加稳定，需要对WIFI模块进行开关机压力测试，但发明人发现现有技术存在以下问题：现有的WIFI模块在做开关机压力测试时，要求开机时打开WIFI电源，关机时关闭WIFI电源，并且开机前WIFI电源电压必须要小于WIFI模块低电平设定值，实际发现整个测试时间较长，主要原因在于WIFI模块电源管脚放置很多滤波电容来滤除干扰信号，但当关闭WIFI功能时，WIFI模块不再消耗电能，而滤波电容上存储的电能不会立即被消耗掉，需要经过很长时间才能被电路中的寄生阻抗消耗，导致整个测试时间较长。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种放电保护电路，使得能够防止电压跌落的同时，减少开关机压力测试所需要的时间。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种放电保护电路，包括：

电压转换模块，所述电压转换模块与外接电源连接，用于将所述外接电源的电压转换成外接用电单元的工作电压；

稳压模块，所述稳压模块连接至所述电压转换模块的输出端，用于稳定所述电压转换模块输出至所述外接用电单元的工作电压；

保护开关模块，所述保护开关模块与所述稳压模块连接，用于释放所述外接用电单元中的电能。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过在将稳压模块连接至电压转换模块的输出端，当电压转换模块开启时，能够稳定电压转换模块输出的电压，防止电压跌落；同时，保护开关模块与稳压模块连接，当电压转换模块关闭时，快速释放外接用电单元中的电能，从而减少开关机压力测试所需要的时间。

另外，所述电压转换模块包括：电源芯片，所述电源芯片的电源输入端连接第一端口，所述电源芯片的电源输出端连接第二端口，所述电源芯片的使能控制端连接第三端口，所述电源芯片的接地端接地，所述第一端口用于连接所述外接电源，所述第二端口用于连接所述外接用电单元。通过第三端口来控制电源芯片的打开与关闭，在第三端口为低电平时，电源芯片关闭，在第三端口为高电平时，电源芯片打开。

另外，所述电压转换模块还包括：第一电容，所述第一电容的正极连接所述第一端口，所述第一电容的负极接地。通过在第一端口连接第一电容，使得能够消除输入至电源芯片电压的干扰信号，同时防止电压跌落。

另外，所述稳压模块包括：第二电容，所述第二电容的正极连接所述第二端口，所述第二电容的负极接地。通过第二端口连接第二电容，使得能够消除电源芯片输出至外接用电单元的电压的干扰信号，同时防止电压跌落。

另外，第一MOS管、第二MOS管、第一电阻和第二电阻，所述第一MOS管的栅极连接所述使能控制端，所述第一MOS管的栅极还连接至所述第三端口，所述第三端口和与外接控制电路连接，所述第一MOS管的漏极通过所述第一电阻连接所述第一端口，所述第一MOS管的源极接地；所述第一MOS管的漏极还连接至所述第二MOS管的栅极，所述第二MOS管的漏极通过所述第二电阻连接所述电源输出端，所述第二MOS管的源极接地。通过该电路连接方式，第三端口为高电平时，电源芯片使能打开，电源芯片开始工作，第一MOS管导通，第二MOS管关闭，第二电阻不消耗电能，节约电能，在电源芯片关闭时，第二电阻快速消耗第二电容和外接用电单元存储的能量，电压转换模块输出端电压快速降低到外接用电单元的低电平设定值，减少开关机压力测试所需要的时间。

另外，所述第一电阻为上拉电阻，所述第一电阻的阻值为100KΩ～1MΩ。通过第一电阻较大的阻值，在第一MOS管导通时，更好地降低电能消耗。

另外，所述第二电阻为功率电阻，所述第二电阻的阻值为1Ω～10Ω。通过将第二电阻设置较小的阻值，在电源芯片关闭时，更快地释放第二电容中存储的电能。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是根据本发明第一实施方式一种放电保护电路的结构示意图；

图2是根据本发明第二实施方式一种放电保护电路的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本发明的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。

本发明的第一实施方式涉及一种放电保护电路。本实施方式的核心在于电压转换模块，电压转换模块与外接电源连接，用于将外接电源的电压转换成外接用电单元的工作电压；稳压模块，稳压模块连接至电压转换模块的输出端，用于稳定电压转换模块输出至外接用电单元的工作电压；保护开关模块，保护开关模块与稳压模块连接，用于释放外接用电单元中存储的电能。通过在将稳压模块连接至电压转换模块的输出端，当电压转换模块开启时，能够稳定电压转换模块输出的电压，防止电压跌落；同时，保护开关模块与稳定模块连接，当电压转换模块关闭时，快速释放外接用电单元中存储的电能，从而减少开关机压力测试所需要的时间。下面对本实施方式的放电保护方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。

本实施方式中的放电保护方法如图1所示，具体包括：电压转换模块101、稳压模块102、保护开关模块103。

电压转换模块101，电压转换模块101与外接电源连接，用于将外接电源的电压转换成外接用电单元的工作电压。本实施方式中，外接电源连接电压转换模块101的输入端，外接用电单元连接电压转换模块101的输出端，电压转换模块101将外接电源的电压转换为外接用电单元所需的工作电压。

稳压模块102，稳压模块102连接至电压转换模块101的输出端，用于稳定电压转换模块101输出至外接用电单元的工作电压。本实施方式中，电压转换模块101的输出端不仅连接外接用电单元，还连接有稳压模块102，当电压转换模块101开启时，稳压模块102能够稳定电压转换模块101输出的电压，防止电压跌落。

保护开关模块103，保护开关模块与稳压模块102连接，用于释放外接用电单元中存储的电能。本实施方式中，保护开关模块103连接稳压模块102，当电压转换模块101关闭时，快速消耗外接用电单元中存储的电能，从而减少开关机压力测试所需要的时间。

本发明的第二实施方式涉及一种放电保护电路。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在本发明第二实施方式中，电压转换模块包括：电源芯片，电源芯片的电源输入端连接第一端口，电源芯片的电源输出端连接第二端口，电源芯片的使能控制端连接第三端口，电源芯片的接地端接地，第一端口用于连接外接电源，第二端口用于连接外接用电单元；电压转换模块还包括：第一电容，第一电容的正极连接第一端口，第一电容的负极接地；稳压模块包括：第二电容，第二电容的正极连接第二端口，第二电容的负极接地；保护开关模块包括：第一MOS管、第二MOS管、第一电阻和第二电阻，第一MOS管的栅极连接使能控制端，第一MOS管的栅极还连接至第三端口，第一MOS管的漏极通过第一电阻连接第一端口，第一MOS管的源极接地；第一MOS管的漏极还连接至第二MOS管的栅极，第二MOS管的漏极通过第二电阻连接电源输出端，第二MOS管的源极接地。

本实施方式中的放电保护电路如图2所示，具体包括：电源芯片、第一电容C1、第二电容C2、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2。

本实施方式中，电源转换模块101(参考图1)包括电源芯片201，电源芯片201包括电源输入端IN、电源输出端OUT、使能控制端EN、接地端GND。其中，电源芯片201的电源输入端IN连接第一端口，电源芯片201的电源输出端OUT连接第二端口，电源芯片201的使能控制端EN连接第三端口，电源芯片201的接地端GND接地，第一端口用于连接外接电源，第二端口用于连接外接用电单元。当使能控制端EN为高电平时，电源芯片201开始工作，当使能控制端EN为低电平时，关闭芯片201关闭。

本实施方式中，电源转换模块101(参考图1)包括第一电容C1，第一电容C1的正极连接第一端口，第一电容的负极接地。通过在第一端口连接第一电容C2，使得能够消除输入至电源芯片201电压的干扰信号，同时防止电压跌落。

本实施方式中，稳压模块102(参考图1)包括第二电容C2，第二电容C2的正极连接第二端口，第二电容C2的负极接地。通过第二端口连接第二电容C2，稳定电源芯片201输出至外接用电单元的电压同时，消除电源芯片201输出至外接用电单元的电压的干扰信号，同时防止电压跌落。

在一个例子里，第二电容C2连接电源芯片201的输出端，当电源芯片201开启时，第二电容C2消除干扰信号，防止电压跌落的同时，会存储部分控制电源芯片201的输出的能量；当电源芯片201关闭时，第二电容C2的能量通过第二电阻R2快速消耗。

本实施方式中，保护开关模块103(参考图1)包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第一电阻R1和第二电阻R2，第一MOS管Q1的栅极连接使能控制端EN，第一MOS管Q1的栅极还连接至第三端口，第一MOS管Q1的漏极通过第一电阻R1连接第一端口，第一MOS管Q1的源极接地；第一MOS管Q1的漏极还连接至第二MOS管Q2的栅极，第二MOS管Q2的漏极通过第二电阻R2连接电源输出端OUT，第二MOS管Q2的源极接地。通过该电路连接方式，在电源芯片201开启时，第二电阻R2不消耗电能，节约电能，在电源芯片201关闭时，第二电阻R2快速消耗第二电容C2和外接用电单元中存储的能量，减少开关机压力测试所需要的时间。

在一个例子里，外接用电单元为WIFI(Wireless Fidelity，无线保真)模块，WIFI模块的电源端连接至第二端口，在电源芯片201关闭时，第二电阻R2快速消耗WIFI模块电源端电容存储的能量，第二端口的电压快速降低至WIFI模块电源端电压的低电平设定值，减少开关机测试所需要的时间。

在一个例子里，当第三端口的输入电压为高电平时，电源芯片201的使能控制端EN为高电平，电源芯片201开启，同时，第一MOS管Q1的栅极为高电平，第一MOS管Q1导通；由于第一MOS管Q1的漏极通过第一电阻R1连接第一端口，第一MOS管Q1的源极接地，第一电阻R1分走了这一支路的大部分电压，使得第一MOS管Q1漏极的电压为低电平，第二MOS管Q2的栅极为低电平；第二MOS管Q2关闭，第二电阻R2从电路中断开，在电源芯片开启时，第二电阻不消耗电能，从而节约电能。

在一个例子里，当第三端口的输入电压为低电平时，电源芯片201关闭，第一MOS管Q1的栅极为低电平，此时第一MOS管Q1不导通，第二MOS管Q2的栅极为高电平，第二MOS管Q2导通，这时第二电阻R2快速消耗第二电容C2和外接用电单元中存储的能量。

在一个例子里，WIFI(Wireless Fidelity，无线保真)模块本身无软件驱动，需要和LTE(Long Term Evolution，长期演进)无线通讯模块配合使用，通过硬件接口连接，比如SDIO(Secure Digital Input and Output，安全数字输入输出卡)接口或者PCIe(peripheral component interconnect express，高速串行计算机扩展总线标准)接口等等。当需要打开WIFI时，LTE无线通讯模块通过硬件接口对WIFI模块进行加载WIFI驱动，形成WIFI热点，此时LTE无线通讯模块控制第三端口为高电平或者低电平，用于WIFI模块的开关机压力测试中。当WIFI开启时，LTE无线通讯模块控制第三端口为高电平，当WIFI关闭时，LTE模块控制第三端口为低电平。

本实施方式中，第一电阻R1为上拉电阻，第一电阻R1的阻值为100KΩ～1MΩ，保证第一MOS管导通同时消耗更少的电能。

本实施方式中，第二电阻R2为功率电阻，第二电阻R2的阻值为1Ω～10Ω，可以在关闭电源是更快的释放电容中存储的电能。

本实施方式中，第一MOS管Q1、第二MOS管Q2为NMOS(Negative channel-Metal-Oxide-Semiconductor，N型金属氧化物半导体)管，所述第一MOS管Q1为信号型MOS管，第二MOS管Q2为功率型MOS管，其中，第二MOS管Q2的通过电流能力应当大于第二端口输出电压与第二电阻R2相除之后的数值。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (8)

1.一种放电保护电路，其特征在于，包括：

电压转换模块，所述电压转换模块与外接电源连接，用于将所述外接电源的电压转换成外接用电单元的工作电压；

稳压模块，所述稳压模块连接至所述电压转换模块的输出端，用于稳定所述电压转换模块输出至所述外接用电单元的工作电压；

保护开关模块，所述保护开关模块与所述稳压模块连接，用于释放所述外接用电单元中的电能。

2.根据权利要求1所述的放电保护电路，其特征在于，所述电压转换模块包括：电源芯片，所述电源芯片的电源输入端连接第一端口，所述电源芯片的电源输出端连接第二端口，所述电源芯片的使能控制端连接第三端口，所述电源芯片的接地端接地，所述第一端口用于连接所述外接电源，所述第二端口用于连接所述外接用电单元。

3.根据权利要求2所述的放电保护电路，其特征在于，所述电压转换模块还包括：第一电容，所述第一电容的正极连接所述第一端口，所述第一电容的负极接地。

4.根据权利要求3所述的放电保护电路，其特征在于，所述稳压模块包括：第二电容，所述第二电容的正极连接所述第二端口，所述第二电容的负极接地。

5.根据权利要求4所述的放电保护电路，其特征在于，所述保护开关模块包括：第一MOS管、第二MOS管、第一电阻和第二电阻，所述第一MOS管的栅极连接所述使能控制端，所述第一MOS管的栅极还连接至所述第三端口，所述第三端口与外接控制电路连接，所述第一MOS管的漏极通过所述第一电阻连接所述第一端口，所述第一MOS管的源极接地；所述第一MOS管的漏极还连接至所述第二MOS管的栅极，所述第二MOS管的漏极通过所述第二电阻连接所述电源输出端，所述第二MOS管的源极接地。

6.根据权利要求5所述的放电保护电路，其特征在于，所述第一电阻为上拉电阻，所述第一电阻的阻值为100KΩ～1MΩ。

7.根据权利要求5所述的放电保护电路，其特征在于，所述第二电阻为功率电阻，所述第二电阻的阻值为1Ω～10Ω。

8.根据权利要求5所述的放电保护电路，其特征在于，所述第一MOS管、所述第二MOS管为N型MOS管，所述第一MOS管为信号型MOS管，第二MOS管为功率型MOS管。

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