CN114597863A - 电源保护电路 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电源保护电路。该电路包括：保护检测电路和保护控制电路；其中，保护检测电路包括：稳压二极管和第一可控元件；稳压二极管的负极连接输出电源，稳压二极管的正极接地；第一可控元件的控制端与稳压二极管的正极连接并接地，第一可控元件的第一端与稳压二极管的负极连接，第一可控元件的第二端接地；保护控制电路包括：第二可控元件；第二可控元件的控制端与第一可控元件的第一端连接，第二可控元件的第一端连接使能信号和电源转换芯片的电源输出控制引脚，第二可控元件的第二端连接电源转换芯片的接地引脚并接地。本申请的方法，实现了电源对地短路保护，改善了电源保护电路稳定性。

Description

电源保护电路

技术领域

本申请涉及半导体集成电路技术领域，尤其涉及一种电源保护电路。

背景技术

半导体集成电路设计中，电路的集成度要求不断提高，关于电路的布局设计和安全性问题越来越受到关注。其中，针对电源保护电路的设计要求也越来越高。

在实际应用中，工厂生产车间的电源电路，汽车行业的车身启动电路中，电源电路起到非常重要的作用，维持着生产车间的正常运行和行驶车辆的正常驾驶。当输出电源发生对地短路情况时，电路内部电流电压过大，若没有及时切断电源，会造成烧坏线路、器件及电源，严重时可能导致系统瘫痪，导致不可挽回的经济损失，安全风险大大提高。

因此，如何实现电源保护电路成为需要解决的问题。

发明内容

本申请提供一种电源保护电路，用以实现电源对地短路保护功能。

一方面，本申请提供一种电源保护电路，包括：保护检测电路和保护控制电路；其中，

所述保护检测电路包括：稳压二极管和第一可控元件；所述稳压二极管的负极连接输出电源，所述稳压二极管的正极接地；所述第一可控元件的控制端与所述稳压二极管的正极连接并接地，所述第一可控元件的第一端与所述稳压二极管的负极连接，所述第一可控元件的第二端接地；

所述保护控制电路包括：第二可控元件；所述第二可控元件的控制端与所述第一可控元件的第一端连接，所述第二可控元件的第一端连接使能信号和电源转换芯片的电源输出控制引脚，所述第二可控元件的第二端连接所述电源转换芯片的接地引脚并接地。

在一种可能的设计中，所述稳压二极管的正极与所述第一阻抗元件连接；其中，

所述第一阻抗元件的第一端与所述第一可控元件的控制端连接，所述第一阻抗元件的第二端接地；

在一种可能的设计中，所述第一可控元件的第二端通过第二阻抗元件接地；其中，

所述第二阻抗元件串联在所述稳压二极管的负极和所述第一可控元件的第一端之间。

在一种可能的设计中，所述第一阻抗元件的第二端与所述第一可控元件的第二端连接。

在一种可能的设计中，所述保护检测电路还包括：第一电容；其中，

所述第一电容的第一端与所述第一可控元件的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第一可控元件的第二端连接。

在一种可能的设计中，所述使能信号与所述第二可控元件的第一端之间设有第三阻抗元件；其中，

所述第三阻抗元件的第一端连接所述使能信号，所述第三阻抗元件的第二端与所述第二可控元件的第一端连接；

在一种可能的设计中，所述保护控制电路还包括：第四阻抗元件；其中，

所述第四阻抗元件的第一端与所述第二可控元件的第一端连接，所述第四阻抗元件的第二端与所述第二可控元件的第二端连接。

在一种可能的设计中，所述电源保护电路还包括：监测单元；

所述监测单元的第一输入端与所述稳压二极管的负极连接，所述监测单元的第二输入端接地，所述监测单元的输出端用于基于所述输出端口上的信号，输出监测电压。

在一种可能的设计中，所述监测单元包括：第五阻抗元件和第六阻抗元件；其中，

所述第五阻抗元件的第一端连接至所述稳压二极管的负极，所述第五阻抗元件的第二端与所述第六阻抗元件的第一端和所述监测单元的输出端连接；所述第六阻抗元件的第二端接地；

在一种可能的设计中，所述监测单元还包括：第二电容；其中，

所述第二电容的第一端与所述监测单元的输出端连接；所述第二电容的第二端接地；

在一种可能的设计中，所述电源保护电路还包括：第七阻抗元件和第八阻抗元件；其中，

所述第七阻抗元件的第一端连接至所述电源转换芯片的电源输出引脚，所述第七阻抗元件的第二端连接与所述电源转换芯片的输出电压反馈引脚和所述第八阻抗元件的第一端，所述第八阻抗元件的第二端接地；

在一种可能的设计中，所述电源保护电路还包括：第一电感元件和第三电容；其中，

所述第一电感元件的第一端与所述电源转换芯片的电源输出引脚连接，所述第一电感元件的第二端连接至所述稳压二极管的负极；

所述第三电容的第一端与所述第一电感元件的第二端和所述稳压二极管的负极连接，所述第三电容的第二端接地；

在一种可能的设计中，所述电源保护电路还包括：第四电容；其中，

所述第四电容的第一端连接至所述电源转换芯片的电容连接引脚，所述第四电容的第二端与所述电源转换芯片的电源输出引脚连接；

在一种可能的设计中，所述电源保护电路还包括：第五电容；其中，

所述第五电容的第一端与电源连接，所述第五电容的第二端连接所述第二可控元件的第二端和所述电源转换芯片的接地引脚并分别接地。

本申请提供的电源保护电路，包括包含稳压二极管和第一可控元件的保护检测电路以及包含第二可控元件的保护控制电路。当正常工作时，通过稳压二极管的钳位作用，控制第一可控元件导通，进而第二可控元件断开，电源转换芯片正常接收使能信号，输出电源；当输出电源发生对地短路时，第一可控元件断开后，使得第二可控元件导通，电源转换芯片的电源输出控制引脚通过第二可控元件接地，停止输出，从而实现输出电源的对地短路保护，提高安全性。

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，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请实施例一提供的一种电源保护电路的结构示意图；

图2a为本申请实施例二提供的一种电源保护电路的结构示意图；

图2b为本申请实施例二提供的一种电源保护电路的结构示意图；

图3a为本申请实施例三提供的一种电源保护电路的结构示意图；

图3b为本申请实施例三提供的一种电源保护电路的结构示意图；

图4a为本申请实施例四提供的一种电源保护电路的结构示意图；

图4b为本申请实施例四提供的一种电源保护电路的结构示意图。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

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申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅代表本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本申请中的用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思，并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。此外，附图中的不同元件和区域只是示意性示出，因此本申请不限于附图中示出的尺寸或距离。

在半导体集成电路工艺中，电源电子电路设计中存在一些不稳定因素，而设计用来防止此类不稳定因素影响电路效果的回路称作保护电路。比如有过流保护、过压保护、过热保护、空载保护、短路保护等。在电源电路发生对地短路时，会造成电路器件的损坏，影响电路正常工作效果。为了防止设备损坏和造成事故需要一种电源保护电路来保护器件和电路系统的安全。在电源保护电路中分为直流电源保护电路和交流电源保护电路。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。

实施例一

图1为本申请实施例一提供的一种电源保护电路的结构示意图。该实施例提供的电源保护电路是用以实现输出电源对地短路时的电源保护功能。如图1所示，该电源保护电路包括：保护监测电路11和保护控制电路12。

其中保护监测电路11包括：稳压二极管D1和第一可控元件111。其中，稳压二极管D1的负极连接输出电源15，稳压二极管D1的正极接地；第一可控元件111的控制端与稳压二极管D1的正极连接并接地，第一可控元件111的第一端与稳压二极管D1的负极连接，第一可控元件111的第二端接地。

电源保护电路中的保护控制电路12包括：第二可控元件121；第二可控元件121的控制端与第一可控元件111的第一端连接，第二可控元件121的第一端连接使能信号13和电源转换芯片14的电源输出控制引脚，第二可控元件121的第二端连接电源转换芯片14的接地引脚并接地。

需要说明的是，稳压二极管可以包括一个稳压二极管，或多个稳压二极管串联构成的整体结构。图中以稳压二极管包括单个稳压二极管作为示例。结合图示结构，对电源保护电路进行示例说明：

在正常工作状态下，电源输入端16提供给电源转换芯片输入电压，使得电源转换芯片14启动工作。使能信号13输出给电源转换芯片14的电源输出控制引脚，得到输入的高电平信号，使得电源转换芯片14内部电源输出开关闭合，通过电源转换芯片中的电源输出引脚输出正常工作电压，由输出电源端口15输出。此时，通过稳压二极管D1的钳位电压将第一可控元件111的栅极电压提升到高电平信号，而此时第一可控元件111的第一端电压为低电平信号，达到第一可控元件111的导通电压，实现第一可控元件111导通。由于第一可控原件111的第一端是低电平而且连接到第二可控元件121的控制端，导致第二可控元件121没有达到导通电压而出现第二可控元件121断开。电源转换芯片的电源输出控制引脚始终处于高电平，实现电源转换芯片输出的输出电源保持正常工作。

当输出电源端口15发生对地短路时，输出电源端口15处的电压迅速下降，最终下降到零，在下降过程中，第一可控元件111的控制端电压也会随之迅速下降，当第一可控元件111控制端电压下降到低于控制第一可控元件111导通电压时，导致第一可控元件111断开。在输出电源15对地短路开始阶段，第一可控元件111的第一端电压等于输出电源端口15处的电压，达到第二可控元件121的导通电压，使得第二可控元件121导通。因为第二可控元件121的第一端连接使能信号13和电源转换芯片14的电源输出控制引脚，第二可控元件121的第二端连接电源转换芯片14的接地引脚并接地，使得电源转换芯片14的电源输出控制引脚处变为低电平，电源转换芯片14内部的输出开关断开，导致电源转换芯片14的电源输出引脚与外部电路断开，此时的使能信号通过第二可控元件121与地连接，阻断了使能信号13与电源输出控制引脚之间的连接，实现的输出电源对地短路保护的功能。

本实施例提供的电源保护电路，包括稳压二极管的负极连接输出电源，稳压二极管的正极接地；第一可控元件的控制端与稳压二极管的正极连接并接地，第一可控元件的第一端与稳压二极管的负极连接，第一可控元件的第二端接地；当正常工作时，第一可控元件导通，输出电源正常输出电源信号。第二可控元件的控制端与第一可控元件的第一端连接，第二可控元件的第一端连接使能信号和电源转换芯片的电源输出控制引脚，第二可控元件的第二端连接电源转换芯片的接地引脚并接地。当输出电源发生对地短路时，通过稳压二极管的作用，使得第一可控元件断开，此时电压的变化使得第二可控元件导通，电源转换芯片的电源输出控制引脚处的电压变为低电平，使得电源转换芯片内部断开，同时使能信号断开，从而实现了电源对地短路时的电源保护功能。

实施例二

本实施例在实施例一的基础上对电源保护电路的具体结构进行相关示例。以下介绍的实施方式，可以单独或结合实施。图2a为本申请实施例二提供的一种电源保护电路的结构示意图，图示结构为各实施方式结合实施的示例图。

在一种可能的设计中，稳压二极管D1的正极与第一阻抗元件21连接；其中，

第一阻抗元件21的第一端与第一可控元件111的控制端连接，第一阻抗元件21的第二端接地。

通过设置第一阻抗元件，当输出电源发生对地短路时，输出电源端口15处的电压迅速下降，在下降过程中，稳压二极管击穿导通，在第一阻抗元件的限流作用下，从电源输出端流出的电流经过稳压二极管和第一阻抗元件流到接地端，避免了因输出电源端电流过大，损坏稳压二极管的风险，实现了输出电源对地短路保护功能。作为示例，如图2b所示，第一阻抗包括电阻R1。

在一种可能的设计中，第一可控元件111的第二端通过第二阻抗元件22接地；其中，

第二阻抗元件22串联在稳压二极管D1的负极和第一可控元件111的第一端之间。

通过设置第二阻抗元件，当输出电源发生对地短路时，第二阻抗元件的第一端电压迅速下降，在下降过程中，使得第一可控元件下降到低于导通电压，第一可控元件断开，使得第二阻抗元件的第二端电压与第二阻抗元件的第一端电压相等，在输出电源对地短路的开始阶段，第二阻抗元件的第一端电压等于输出电源端口15处的电压，达到第二可控元件的导通电压，使得第二可控元件导通。从而使得电源转换芯片的电源输出控制引脚变为低电平，电源转换芯片输出电源断开，同时使能信号断开连接，实现电源保护功能。作为示例，如图2b所示，第二阻抗包括电阻R2。

在一种可能的设计中，第一阻抗元件21的第二端与第一可控元件111的第二端连接。

通过设置第一阻抗元件与第一可控元件的连接关系，表现第一可控元件的第二端接地的连接关系，当输出电源发生对地短路时，输出电源端口15处得电压迅速下降，下降到低于第一可控元件得导通电压，第一可控元件断开，因为第一阻抗元件的第二端接地，电源转换芯片的输出电源端电流通过第一阻抗到达接地端，从而保护第一可控元件不受损坏，实现电源短路保护功能。

在一种可能的设计中，保护检测电路还包括：第一电容C1；其中，

第一电容C1的第一端与第一可控元件111的第一端连接，第一电容C1的第二端与第一可控元件111的第二端连接。

通过设置连接在第一可控元件第一端和第二端之间的第一电容，在电源保护电路正常工作时，输出电源端口输出高电平信号，此时第一可控元件导通，在第一电容的作用下，保证电源在上电时顺利启动工作，得到稳定输出的电源输出信号。当电源对地短路时，第一可控元件断开，此时第一电容的第一端电压在充放电的作用下短时间保持不变，使得第二可控元件达到导通电压，第二可靠你元件导通，使得电源转换芯片的电源输出控制引脚变为低电压，关闭电源转换芯片，使能信号断开连接，从而实现电源保护功能。

作为示例，如图2b所示，电源保护电路中的第一可控元件包括晶体管Q1。作为示例，如图2b所示，第二可控元件包括晶体管Q2。

在一种可能的设计中，使能信号与第二可控元件121的第一端之间设有第三阻抗元件23；其中，

第三阻抗元件23的第一端连接使能信号，第三阻抗元件23的第二端与第二可控元件121的第一端连接；

通过设置第三阻抗元件，在电源保护电路正常工作状态下，通过使能信号输出高电平，在第三阻抗元件的分压下，使得电源转换芯片得到高电平信号，电源转换芯片内部电源输出开关闭合，输出电源端口获得正常稳定输出的电源输出信号。当输出电源对地短路时，第一可控元件的控制端电压迅速下降，使得第一可控元件断开，第二可控元件控制端电压达到开启电压，第二可控元件导通。在第三阻抗元件的分压下，经过使能信号的输出电源信号经过第三阻抗原件和第二可控元件到达接地端，使得电源转换芯片的电源输出控制引脚处的电压降低，电源转换芯片内部的电源输出开关断开，从而实现了电源保护功能。作为示例，如图2b所示，第三阻抗元件包括电阻R3。

在一种可能的设计中，保护控制电路还包括：第四阻抗元件24；其中，

第四阻抗元件24的第一端与第二可控元件121的第一端连接，第四阻抗元件24的第二端与第二可控元件121的第二端连接。

通过设置第四阻抗元件，在电源保护电路正常工作状态下，通过使能信号输出高电平，在第四阻抗元件的分压下，使得电源转换芯片得到高电平信号，电源转换芯片内部电源输出开关闭合，输出电源端口获得正常稳定输出的电源输出信号。作为示例，如图2b所示，第四阻抗元件包括电阻R4。

为了便于理解方案，以下结合图2b所示的结构，对电源保护电路的工作过程进行说明。需要说明的是，图2b只是一种多种实施方式结合实施的示例。

作为示例，如图2b所示，电源保护电路中的第一阻抗包括电阻R1。作为示例，第二阻抗包括电阻R2。作为示例，如图2b所示，电源保护电路中的第三阻抗包括电阻R3。作为示例，如图2b所示，电源保护电路中的使能信号由V_EN表示。作为示例，电源转换芯片由U1表示，作为示例，如图2b所示，电源转换芯片的电源输出控制引脚包括EN。作为示例，输出电源引脚包括SW。作为示例，电源转换芯片的接地引脚包括GND。作为示例，电源转换芯片的输入电源引脚包括VIN。作为示例，电源输入端包括PS。

在电源保护电路正常工作时，通过电源输入端PS提供电源电压，使得芯片U1启动工作。V_EN经过电阻R3和电阻R4分压后，使得芯片U1中的EN引脚电平变为高电平，芯片U1内部电源输出开关闭合，从芯片U1的SW引脚输出电源信号，通过V_OUT输出正常状态下的输出信号。此时，稳压二极管D1钳位电压为V1,稳压二极管D1的负极P1点的电压V_P1为V_OUT-V1,在第一电容C1的保护下，电阻R1和R2的分压作用下，保证晶体管Q1正常导通。此时，P2点的电压为低电平，晶体管Q2无法导通，芯片U1的EN引脚始终保持高电平信号，保证输出电源保持正常工作状态。

当输出电压V_OUT发生对地短路时，P3点的电压迅速下降，最终达到零。在下降过程中，P1点的电压迅速下降，当下降到低于晶体管Q1的导通电压时，晶体管Q1断开。在输出电压V_OUT发生短路的开始阶段，由于电阻R6两端都处于断开状态使得P2点的电压和P3点的电压出现相等，都为V_OUT,达到了晶体管Q2的导通电压，使得晶体管Q2导通。V_EN端的信号通过电阻R3后流经集体管Q2到达接地端，使得芯片U1的EN引脚变为低电平，芯片U1内部电源输出开关断开，实现了电源保护功能。

本实施例提供的电源保护电路，通过在电源转换芯片外边设置稳压二极管和第一可控元件，当输出电源对地短路时，稳压二极管两端电压变化，使得第一可控元件断开，在使能信号端设置的第二可控元件此时达到导通电压，第二可控元件导通，从而使得电源转换芯片的输出电源控制引脚变为低电平，进而断开芯片内部电源输出开关，实现电源保护功能。

实施例三

图3a为本申请实施例三提供的一种电源保护电路的结构示意图，在任一实施例的基础上，电源保护电路还包括：监测单元31。其中，

监测单元31的第一输入端与稳压二极管的负极连接，监测单元31的第二输入端接地，监测单元31的输出端用于基于输出端口上的信号，输出监测电压。

作为示例，如图3a所示，通过在输出电源端口设置监测单元31，在输出电源正常工作时，通过监测单元31检测得到的输出监测电压值正常稳定输出。当输出电源发生对地短路时，电源输出端口电压迅速下降，此时通过监测单元31监测得到异常检测电压，通过监测输出端32输出监测电压值，微处理器通过迅速监测得到的异常电压并报警处理，提高了电源短路保护电路的安全性。

在一种可能的设计中，监测单元31包括：第五阻抗元件311和第六阻抗元件312；其中，

第五阻抗元件311的第一端连接至稳压二极管的负极，第五阻抗元件311的第二端与第六阻抗元件312的第一端和监测单元31的输出端连接；第六阻抗元件312的第二端接地；

通过设置第五阻抗元件311和第六阻抗元件312，在电源输出正常工作时，通过连接在输出电源端口15端的第五阻抗元件和第六阻抗元件的分压作用下，使得通过监测单元后得到正常状态下输出监测电压。当输出电源发生对地短路时，输出电源端口15处的电压迅速下降，通过监测单元31检测到的输出监测电压发生异常，微处理器通过迅速检测到异常输出检测电压并报警处理，实现了电源保护电路的监测功能，提高了电源保护电路的安全性。作为示例，如图3b所示，第五阻抗元件包括电阻R5，第六阻抗元件包括电阻R6。

为了便于理解方案，以下结合图3b所示的结构，对电源保护电路中监测单元电路进行详细的说明。

在电源输出正常工作状态下，通过电源输入端PS给芯片U1的输入电源引脚VIN输入高电平，芯片U1工作。通过V_EN提供的高电平信号，在电阻R3和电阻R4的分压作用下，使得芯片U1中的EN引脚达到高电平，芯片U1内部电源开关闭合，通过SW引脚输出电源信号，并由V_OUT输出。此时，达到稳压二极管D1的击穿导通电压，在电阻R1和电阻R2的限流下，经过D1后晶体管Q1导通，Q1导通使得晶体管Q2的栅极电压不能达到导通电压，晶体管Q2无法导通，保证芯片U1的EN引脚一直保持高电平。在第一电容C1的保护下，电源顺利启动工作。此时通过监测单元31中的第五阻抗元件和第六阻抗元件的分压，得到正常工作状态下的输出监测电压。

当V_OUT发生对地短路时，电压迅速下降，稳压二极管无法导通，使得晶体管Q1断开，此时电阻R2两端的电压相等，电源对地短路开始阶段，P2点和P3点的电压均为V_OUT,达到晶体管Q2的导通电压，使得Q2导通。在电阻R3和电阻R4的保护下，芯片U1的EN引脚电压变为低电平，芯片内部输出电源开关断开，芯片停止工作，从而实现电源保护功能。此时通过微控制器迅速监测到输出监测电压异常做出报警处理，保护了电源保护电路，提高了电源保护电路的安全性。

实际应用中，为了保证电路稳定输出，在一种可能的设计中，如图3b所示，监测单元31还包括：第二电容C2；其中，

第二电容C2的第一端与监测单元31的输出端连接；第二电容C2的第二端接地；

结合场景举例说明，通过设置连接在检测单元输出端的第二电容C2，在电源保护电路正常工作时，通过监测单元输出得到输出监测电压，第二电容C2起到滤波作用。当输出电源端口发生对地短路时，通过监测单元可以迅速检测到电压异常，得到异常状态下的输出监测电压，为了防止监测单元及监测单元以外的电路器件不被短路影响，利用第二电容C2的滤波特性对输出监测电压信号进行保护，提高电源保护电路的安全性。

为了便于理解方案，以下结合图3b所示的结构，对电源保护电路中输出检测单元电路进行详细的说明。需要说明的是，图3b只是一种多种实施方式结合实施的示例。

在电源保护电路正常工作状态下，通过电源输入端PS给芯片U1的输入电源引脚VIN输入高电平，芯片U1开启工作。通过V_EN提供的高电平信号，在电阻R3和电阻R4的分压作用下，使得芯片U1中的EN引脚达到高电平，芯片U1内部电源开关闭合，通过SW引脚输出电源信号，并由V_OUT输出。此时，达到稳压二极管D1的击穿导通电压，在电阻R1和电阻R2的限流下，Q1导通，Q1导通使得晶体管Q2的栅极电压不能达到导通电压，晶体管Q2无法导通，芯片U1的EN引脚一直保持高电平。在第一电容C1的保护下，电源顺利启动工作。此时通过监测单元31中的电阻R5和电阻R6的分压，得到正常工作状态下的输出监测电压。第二电容C2对监测单元的输出监测电压起到滤波作用。

当V_OUT发生对地短路时，D1无法导通，使得Q1断开，R2两端的电压相等，即P2点和P3点的电压相等均为V_OUT,使得Q2导通。在R3和R4的保护下，芯片U1的EN引脚电压变为低电平，芯片U1断开工作，从而实现电源保护功能。作为示例，监测单元监测的是输出电源，故监测输出端输出的电压同样为V_OUT，此时微控制器迅速监测到J监测单元的输出监测电压V_OUT电压异常做出报警处理，此时在第二电容C2的滤波作用下，保护了输出监测电压以及输出监测电压外部电路不受短路影响，提高了电源保护电路的安全性。

本实施例提供的电源保护电路，通过在输出电源端口设置监测单元，当输出电源端口发生对地短路时，通过迅速监测输出监测电压异常，将检测到的异常电压做出报警处理。实现了电源保护电路的输出监测功能，提高电路的安全性。

实施例四

图4a为本申请实施例四提供的一种电源保护电路的结构示意图，在任一实施例的基础上，电源保护电路还包括：第七阻抗元件41和第八阻抗元件42；其中，

第七阻抗元件41的第一端连接至电源转换芯片的电源输出引脚，第七阻抗元件41的第二端连接与电源转换芯片的输出电压反馈引脚和第八阻抗元件42的第一端，第八阻抗元件42的第二端接地；

通过设置第七阻抗元件和第八阻抗元件，在电源保护电路正常工作状态下，V_EN输出高电平，使得芯片U1的EN引脚得到高电平，芯片内部电源开关闭合，芯片U1的SW引脚输出电源电压，通过配置第七阻抗元件41和第八阻抗元件42的大小，设置输出电压的大小，得到正常工作状态下的输出电压信号。作为示例，如图4b所示，第七阻抗元件包括电阻R7，第八阻抗元件包括电阻R8。

在一种可能的设计中，电源保护电路还包括：第一电感元件43和第三电容C3；其中，

第一电感元件43的第一端与电源转换芯片的电源输出引脚连接，第一电感元件43的第二端连接至稳压二极管D1的负极；

第三电容C3的第一端与第一电感元件43的第二端和稳压二极管D1的负极连接，第三电容43的第二端接地；

通过设置第一电感元件43和第三电容C3,在电源保护电路正常工作状态下，V_EN输出高电平，使得芯片U1的EN引脚得到高电平，芯片内部电源开关闭合，芯片U1的SW引脚输出电源电压，通过第一电感元件43和第三电容C3的对输出电源进行滤波作用，保证输出电源端口能够稳定输出电压信号。作为示例，如图4b所示，第一电感元件43包括电感L1。

在一种可能的设计中，电源保护电路还包括：第四电容C4；其中，

第四电容C4的第一端连接至电源转换芯片的电容连接引脚，第四电容的第二端与电源转换芯片的电源输出引脚连接；

通过设置第四电容C4，在电源保护电路正常工作时，通过输入电源PS连接在电源转换芯片U1的VIN引脚，使得芯片U1启动工作，在V_EN输入高电平，通过电阻R3和电阻R4的分压作用下，使得芯片的EN引脚达到高电平，芯片内部电源开关闭合，SW引脚输出电源信号。在芯片U1的电容连接引脚CB的作用下，通过第四电容C4连接SW引脚的电源输出信号端，实现电容的连接，对电源保护电路起到稳定作用。

在一种可能的设计中，电源保护电路还包括：第五电容C5；其中，

第五电容C5的第一端与电源连接，第五电容C5的第二端连接第二可控元件的第二端和电源转换芯片的接地引脚并分别接地。

通过设置第五电容C5,在电源保护电路正常工作时，电源PS输入信号传递给芯片U1的VIN引脚，实现芯片的供电。此时在第五电容C5的滤波作用下，使得电源PS能更稳定的输入给芯片U1，实现电源保护电路的稳定输入功能。

为了便于理解方案，以下结合图4b所示的结构，对电源保护电路进行详细的说明。需要说明的是，图4b只是一种多种实施方式结合实施的示例。

在电源保护电路正常工作状态下，通过电源输入端PS给芯片U1的输入电源引脚VIN输入高电平，在C5的滤波作用下，芯片U1开启工作。通过V_EN提供的高电平信号，使得芯片U1中的EN引脚达到高电平，芯片U1内部电源开关闭合，通过SW引脚输出电源信号，通过L1和C3的滤波作用，C4的保护作用下，同时在R7和R8的分压作用下，由V_OUT输出电源信号。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、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申请的一般性原理并包括本申请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，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (14)

1.一种电源保护电路，其特征在于，包括：保护检测电路和保护控制电路；其中，

所述保护检测电路包括：稳压二极管和第一可控元件；所述稳压二极管的负极连接输出电源，所述稳压二极管的正极接地；所述第一可控元件的控制端与所述稳压二极管的正极连接并接地，所述第一可控元件的第一端与所述稳压二极管的负极连接，所述第一可控元件的第二端接地；

所述保护控制电路包括：第二可控元件；所述第二可控元件的控制端与所述第一可控元件的第一端连接，所述第二可控元件的第一端连接使能信号和电源转换芯片的电源输出控制引脚，所述第二可控元件的第二端连接所述电源转换芯片的接地引脚并接地。

2.根据权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于，所述稳压二极管的正极与所述第一阻抗元件连接；其中，

所述第一阻抗元件的第一端与所述第一可控元件的控制端连接，所述第一阻抗元件的第二端接地。

3.根据权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于，所述第一可控元件的第二端通过第二阻抗元件接地；其中，

所述第二阻抗元件串联在所述稳压二极管的负极和所述第一可控元件的第一端之间。

4.根据权利要求2所述的电源保护电路，其特征在于，所述第一阻抗元件的第二端与所述第一可控元件的第二端连接。

5.根据权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于，所述保护检测电路还包括：第一电容；其中，

所述第一电容的第一端与所述第一可控元件的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第一可控元件的第二端连接。

6.根据权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于，所述使能信号与所述第二可控元件的第一端之间设有第三阻抗元件；其中，

所述第三阻抗元件的第一端连接所述使能信号，所述第三阻抗元件的第二端与所述第二可控元件的第一端连接。

7.根据权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于，所述保护控制电路还包括：第四阻抗元件；其中，

所述第四阻抗元件的第一端与所述第二可控元件的第一端连接，所述第四阻抗元件的第二端与所述第二可控元件的第二端连接。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的电源保护电路，其特征在于，所述电源保护电路还包括：监测单元；

所述监测单元的第一输入端与所述稳压二极管的负极连接，所述监测单元的第二输入端接地，所述监测单元的输出端用于基于所述输出端口上的信号，输出监测电压。

9.根据权利要求8所述的电源保护电路，其特征在于，所述监测单元包括：第五阻抗元件和第六阻抗元件；其中，

所述第五阻抗元件的第一端连接至所述稳压二极管的负极，所述第五阻抗元件的第二端与所述第六阻抗元件的第一端和所述监测单元的输出端连接；所述第六阻抗元件的第二端接地。

10.根据权利要求8所述的电源保护电路，其特征在于，所述监测单元还包括：第二电容；其中，

所述第二电容的第一端与所述监测单元的输出端连接；所述第二电容的第二端接地。

11.根据权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于，所述电源保护电路还包括：第七阻抗元件和第八阻抗元件；其中，

所述第七阻抗元件的第一端连接至所述电源转换芯片的电源输出引脚，所述第七阻抗元件的第二端连接与所述电源转换芯片的输出电压反馈引脚和所述第八阻抗元件的第一端，所述第八阻抗元件的第二端接地。

12.根据权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于，所述电源保护电路还包括：第一电感元件和第三电容；其中，

所述第一电感元件的第一端与所述电源转换芯片的电源输出引脚连接，所述第一电感元件的第二端连接至所述稳压二极管的负极；

所述第三电容的第一端与所述第一电感元件的第二端和所述稳压二极管的负极连接，所述第三电容的第二端接地。

13.根据权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于，所述电源保护电路还包括：第四电容；其中，

所述第四电容的第一端连接至所述电源转换芯片的电容连接引脚，所述第四电容的第二端与所述电源转换芯片的电源输出引脚连接。

14.根据权利要求1所述的电源保护电路，其特征在于，所述电源保护电路还包括：第五电容；其中，

所述第五电容的第一端与电源连接，所述第五电容的第二端连接所述第二可控元件的第二端和所述电源转换芯片的接地引脚并分别接地。

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