CN117039798A - 一种交换机串口芯片自动保护电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种交换机串口芯片自动保护电路，涉及电子电路技术领域，包括：串口芯片连接模块，用于连接串口芯片和所述串口芯片连接的交换机适配器；电压检测模块，用于检测所述串口芯片的供电电压，并在供电电压超过预设阈值时产生第一控制信号；过流检测模块，用于检测所述串口芯片的工作电流，并在所述工作电流超过预设阈值时产生第二控制信号；以及，断路开关模块，在接收到所述第一控制信号或所述第二控制信号时断开所述串口芯片和所述交换机适配器之间的连接。本发明实现了触发过压或过流保护时适当降低供电电压，而不是简单的关断电源，保证串口芯片仍可运行。

Description

一种交换机串口芯片自动保护电路
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种交换机串口芯片自动保护电路。
背景技术
随着半导体技术的不断发展创新，对芯片的应用和研究也不断深入和广泛。随着交换机中串口芯片的功率等级不断增大，芯片的电流等级、电压等级也不断增大，导致芯片故障的情况也逐渐增加。芯片故障引发的短路烧毁问题日益凸显。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种交换机串口芯片自动保护电路。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：
一种交换机串口芯片自动保护电路，包括：
串口芯片连接模块，用于连接串口芯片和所述串口芯片连接的交换机适配器；
电压检测模块，与所述交换机适配器连接，用于检测所述串口芯片的供电电压，并在供电电压超过预设阈值时产生第一控制信号；
过流检测模块，用于检测所述串口芯片的工作电流，并在所述工作电流超过预设阈值时产生第二控制信号；以及，
断路开关模块，与所述串口芯片连接模块连接，并在接收到所述第一控制信号或所述第二控制信号时断开所述串口芯片和所述交换机适配器之间的连接。
作为本发明所述交换机串口芯片自动保护电路的一种优选方案，其中：还包括调压模块，用于调节所述交换机适配器的输出电压，所述调压模块的输入端与所述交换机适配器连接，所述调压模块的输出端通过控制开关与所述串口芯片的输入端连接。
作为本发明所述交换机串口芯片自动保护电路的一种优选方案，其中：所述短路开关模块还用于在断开所述串口芯片和所述交换机适配器之间的连接后产生第三控制信号，所述控制开关用于在未接收到所述第三控制信号时断开，在接收到所述第三控制信号时闭合。
作为本发明所述交换机串口芯片自动保护电路的一种优选方案，其中：所述电压检测模块包括分压单元和电压检测单元，所述分压单元的输入端与所述交换机适配器的输出端连接，所述分压单元的输出端与所述检测单元的输入端连接，所述检测单元的输出端与所述断路开关模块的输入端连接；
所述分压单元用于接收所述交换机适配器的电压信号，并进行分压；
所述电压检测单元用于接收所述分压单元分压后的电压信号，并在其超过预设阈值时向所述断路开关模块传输第一控制信号。
作为本发明所述交换机串口芯片自动保护电路的一种优选方案，其中：所述分压单元包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的输入端与所述交换机适配器的输出端连接，所述第一分压电阻的输出端与所述第二分压电阻的输入端连接，所述第二分压电阻的输出端接地。
作为本发明所述交换机串口芯片自动保护电路的一种优选方案，其中：所述过流检测模块包括电流采样单元和电流检测单元，所述电流采样单元的输入端与所述串口芯片连接模块连接，所述电流采样单元的输出端与所述电流检测单元的输入端连接，所述电流检测单元的输出端与所述断路开关模块的输入端连接；
所述电流检测单元用于接收所述电流采样单元采集到的电流信号，并在其超过预设阈值时向所述断路开关模块传输第二控制信号。
作为本发明所述交换机串口芯片自动保护电路的一种优选方案，其中：所述电流检测单元包括信号比较器，所述信号比较器的正相输入端与所述串口芯片的电流检测引脚连接，所述信号比较器的反相输入端与所述串口芯片的补偿引脚连接，所述信号比较器的输出端通过逻辑控制器与断路开关模块连接。
作为本发明所述交换机串口芯片自动保护电路的一种优选方案，其中：所述电流检测单元还包括第三分压电阻，所述信号比较器的反相输入端通过所述第三分压电阻与所述串口芯片的补偿引脚连接。
作为本发明所述交换机串口芯片自动保护电路的一种优选方案，其中：所述电流检测单元还包括第四分压电阻，所述信号比较器的反相输入端通过第四分压电阻接地。
本发明还提供了一种芯片，其上集成有如上述任一项所述的交换机串口芯片自动保护电路。
本发明的有益效果是：
（1）本发明通过串口芯片连接模块连接在串口芯片和串口芯片连接的交换机适配器之间，采用电压检测模块检测串口芯片的供电电压，并在供电电压超过预设阈值时产生第一控制信号，采用过流检测模块检测所述串口芯片的工作电流，并在所述工作电流超过预设阈值时产生第二控制信号，断路开关模块在接收到所述第一控制信号或第二控制信号时断开串口芯片和交换机适配器之间的连接，有效防止由于过压或者过流等造成串口芯片损坏等情况。
（2）本发明在断路开关模块将串口芯片连接模块断开时，会控制调压模块中的控制开关闭合，此时交换机适配器可通过调压模块向串口芯片提供供电电压，从而实现了触发过压或过流保护时适当降低供电电压，而不是简单的关断电源，保证串口芯片仍可运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明提供的交换机串口芯片自动保护电路的模块示意图；
图2为本发明提供的交换机串口芯片自动保护电路中分压单元的示意图；
图3为本发明提供的交换机串口芯片自动保护电路中电流检测单元的示意图。
具体实施方式
为使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施方式并结合附图，对本发明作出进一步详细的说明。
图1为本申请实施例提供的交换机串口芯片自动保护电路的模块示意图。如图1所示，上述交换机串口芯片自动保护电路包括串口芯片连接模块、电压检测模块、过流检测模块、断路开关模块以及调压模块。
其中，串口芯片连接模块用于连接串口芯片和所述串口芯片连接的交换机适配器。
电压检测模块与交换机适配器连接，用于检测串口芯片的供电电压。并且，当串口芯片的供电电压超过预设阈值时产生第一控制信号。
需要说明的是，上述预设阈值可根据实际使用情况来设定和调整。一般情况下，通常大于串口芯片的额定电压。在本实施例中不对该预设阈值的具体数值进行说明。第一控制信号为电平信号，可以为高电平信号或者低电平信号，具体根据实际电路连接方式来确定。
在本实施例中，上述电压检测模块包括分压单元和电压检测单元。其中分压单元的输入端与交换机适配器的输出端连接。分压单元的输出端与检测单元的输入端连接。检测单元的输出端与断路开关模块的输入端连接。分压单元用于接收交换机适配器的电压信号，并对其进行分压，形成分压后的电压信号。电压检测单元用于接收分压单元分压后形成的电压信号，并将其与预设阈值进行对比。若分压后的电压值超过预设阈值，则产生第一控制信号，并将其传输至断路开关模块。
具体的，参见图2，上述分压单元包括第一分压电阻R1和第二分压电阻R2。第一分压电阻R1的输入端与交换机适配器的输出端连接，第一分压电阻R1的输出端与第二分压电阻R2的输入端连接，第二分压电阻R2的输出端接地。其中，交换机适配器的输出端与接地之间存在电位差。第一分压电阻R1和第二分压电阻R2基于这两个点位之间的电位差进行分压，根据第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的分压比值，即可得到第一分压电阻R1与第二分压电阻R2连接一端的电压即为待检测电压。
过流检测模块用于检测所述串口芯片的工作电流，并在所述工作电流超过预设阈值时产生第二控制信号。
需要说明的是，上述预设阈值可根据实际使用情况来设定和调整。一般情况下，通常大于串口芯片的工作电流。在本实施例中不对该预设阈值的具体数值进行说明。第一控制信号为电平信号，可以为高电平信号或者低电平信号，具体根据实际电路连接方式来确定。
过流检测模块包括电流采样单元和电流检测单元。其中，电流采样单元的输入端与串口芯片连接模块连接。电流采样单元的输出端与电流检测单元的输入端连接。电流检测单元的输出端与断路开关模块的输入端连接。
在本实施例中，电流采样单元可采用电流传感器等电流采样元件。电流检测单元包括信号比较器U1。参见图3，信号比较器U1的正相输入端与串口芯片的电流检测引脚连接。信号比较器U1的反相输入端通过第三分压电阻R3与串口芯片的补偿引脚连接。信号比较器U1的反相输入端还通过第四分压电阻R4接地。信号比较器U1的输出端通过逻辑控制器U2与断路开关模块连接。
断路开关模块与串口芯片连接模块连接。当断路开关模块接收到第一控制信号或第二控制信号时，表示串口芯片存在过压或者过流。此时断路开关模块会断开串口芯片和交换机适配器之间的连接，以对串口芯片进行保护。
调压模块用于调节交换机适配器的输出电压。调压模块的输入端与交换机适配器连接，调压模块的输出端通过控制开关与串口芯片的输入端连接。其中，短路开关模块还用于在断开串口芯片和交换机适配器之间的连接后产生第三控制信号。控制开关用于在未接收到第三控制信号时断开，在接收到第三控制信号时闭合。
当串口芯片未发生过压或者过流时，调压模块中的控制开关处于常开状态。此时调压模块所在回路断开。当串口芯片发生过压或者过流时，断路开关模块会将串口芯片连接模块断开，同时调压模块中的控制开关闭合。此时交换机适配器仅可通过调压模块向串口芯片提供供电电压。在本实施例中，调压模块可适当降低交换机适配器的输出电压，在保证串口芯片运行的前提下，避免串口芯片发生过压的情况。
本实施例还提供了一种芯片，其上集成有如上述任一实施方式的交换机串口芯片自动保护电路。
由此，本申请的技术方案通过串口芯片连接模块连接在串口芯片和串口芯片连接的交换机适配器之间，采用电压检测模块检测串口芯片的供电电压，并在供电电压超过预设阈值时产生第一控制信号，采用过流检测模块检测所述串口芯片的工作电流，并在所述工作电流超过预设阈值时产生第二控制信号，断路开关模块在接收到所述第一控制信号或第二控制信号时断开串口芯片和交换机适配器之间的连接，有效防止由于过压或者过流等造成串口芯片损坏等情况。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种交换机串口芯片自动保护电路，其特征在于：包括：
串口芯片连接模块，用于连接串口芯片和所述串口芯片连接的交换机适配器；
电压检测模块，与所述交换机适配器连接，用于检测所述串口芯片的供电电压，并在供电电压超过预设阈值时产生第一控制信号；
过流检测模块，用于检测所述串口芯片的工作电流，并在所述工作电流超过预设阈值时产生第二控制信号；以及，
断路开关模块，与所述串口芯片连接模块连接，并在接收到所述第一控制信号或所述第二控制信号时断开所述串口芯片和所述交换机适配器之间的连接。
2.根据权利要求1所述的交换机串口芯片自动保护电路，其特征在于：还包括调压模块，用于调节所述交换机适配器的输出电压，所述调压模块的输入端与所述交换机适配器连接，所述调压模块的输出端通过控制开关与所述串口芯片的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的交换机串口芯片自动保护电路，其特征在于：所述短路开关模块还用于在断开所述串口芯片和所述交换机适配器之间的连接后产生第三控制信号，所述控制开关用于在未接收到所述第三控制信号时断开，在接收到所述第三控制信号时闭合。
4.根据权利要求1所述的交换机串口芯片自动保护电路，其特征在于：所述电压检测模块包括分压单元和电压检测单元，所述分压单元的输入端与所述交换机适配器的输出端连接，所述分压单元的输出端与所述检测单元的输入端连接，所述检测单元的输出端与所述断路开关模块的输入端连接；
所述分压单元用于接收所述交换机适配器的电压信号，并进行分压；
所述电压检测单元用于接收所述分压单元分压后的电压信号，并在其超过预设阈值时向所述断路开关模块传输第一控制信号。
5.根据权利要求4所述的交换机串口芯片自动保护电路，其特征在于：所述分压单元包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的输入端与所述交换机适配器的输出端连接，所述第一分压电阻的输出端与所述第二分压电阻的输入端连接，所述第二分压电阻的输出端接地。
6.根据权利要求1所述的交换机串口芯片自动保护电路，其特征在于：所述过流检测模块包括电流采样单元和电流检测单元，所述电流采样单元的输入端与所述串口芯片连接模块连接，所述电流采样单元的输出端与所述电流检测单元的输入端连接，所述电流检测单元的输出端与所述断路开关模块的输入端连接；
所述电流检测单元用于接收所述电流采样单元采集到的电流信号，并在其超过预设阈值时向所述断路开关模块传输第二控制信号。
7.根据权利要求6所述的交换机串口芯片自动保护电路，其特征在于：所述电流检测单元包括信号比较器，所述信号比较器的正相输入端与所述串口芯片的电流检测引脚连接，所述信号比较器的反相输入端与所述串口芯片的补偿引脚连接，所述信号比较器的输出端通过逻辑控制器与断路开关模块连接。
8.根据权利要求7所述的交换机串口芯片自动保护电路，其特征在于：所述电流检测单元还包括第三分压电阻，所述信号比较器的反相输入端通过所述第三分压电阻与所述串口芯片的补偿引脚连接。
9.根据权利要求8所述的交换机串口芯片自动保护电路，其特征在于：所述电流检测单元还包括第四分压电阻，所述信号比较器的反相输入端通过第四分压电阻接地。
10.一种芯片，其特征在于：其上集成有如权利要求1~9任一项所述的交换机串口芯片自动保护电路。
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