CN205921529U - 一种保护电路及电子产品 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种保护电路及电子产品，所述保护电路包括分层布设的地层和多个电源层，在每两个电源层之间均设置有二极管，所述二极管的阳极连接电压低的电源层，所述二极管的阴极连接电压高的电源层；在每个电源层和地层之间均设置有另一二极管，该二极管的阳极连接地层，阴极连接电源层。本实用新型的保护电路及电子产品，避免了地层和电源层之间、两个电源层之间产生寄生电容，有效解决了地层和电源层之间、两个电源层之间波动带来的影响，提高了供电稳定性；解决了由于上电时序损毁电源层的问题，提高了电源层的安全性；而且结构简单、便于实现，实用性较强，市场竞争力强，市场前景广阔。
Description
技术领域
本实用新型属于电路技术领域，具体地说，是涉及一种保护电路以及采用所述保护电路设计的电子产品。
背景技术
当前大部分芯片都有多路供电电压支持，如某型号电视机芯片的解码芯片有2.5V、1.8V、1.2V三种电压的支持，参见图1所示，在某一电源不稳定时会出现芯片工作不稳定的情况，分析原因是由于PCB电源层采用分层布设，如2.5V与1.8V电源层分层且相邻导致，这样两层之间就会形成寄生电容，当有一方电源不稳定时就会影响到相邻其他电源的工作状态，降低了供电稳定性。
发明内容
本实用新型提供了一种保护电路，提高了供电稳定性。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种保护电路，包括分层布设的地层和多个电源层，在每两个电源层之间均设置有二极管，所述二极管的阳极连接电压低的电源层，所述二极管的阴极连接电压高的电源层；在每个电源层和地层之间均设置有另一二极管，该二极管的阳极连接地层，阴极连接电源层。
进一步的，在每两个电源层之间均设置有低导通压降开关管，所述开关管的控制端连接电压高的电源层，所述开关管的开关通路的一端连接电压低的电源层，所述开关管的开关通路的另一端连接地层。
又进一步的，所述保护电路还包括主控单元和电流检测单元，所述电流检测单元检测地层上的电流，并将检测信号发送至主控单元，所述主控单元控制多个电源层的上电与否。
更进一步的，所述电源检测单元为具有短路保护模块的DCDC电源。
再进一步的，所述开关管为PMOS管，所述开关管的栅极连接电压高的电源层，源极连接电压低的电源层，漏极连接地层。
优选的，所述开关管为PNP三极管，所述开关管的基极连接电压高的电源层，发射极连接电压低的电源层，集电极连接地层。
进一步的，所述二极管的导通压降为0.7V，所述开关管的导通阻抗小于等于0.2Ω。
本实用新型还提出了一种电子产品，包括所述的保护电路，所述保护电路包括分层布设的地层和多个电源层，在每两个电源层之间均设置有二极管，所述二极管的阳极连接电压低的电源层，所述二极管的阴极连接电压高的电源层；在每个电源层和地层之间均设置有另一二极管，该二极管的阳极连接地层，阴极连接电源层。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的保护电路及电子产品，避免了地层和电源层之间、两个电源层之间产生寄生电容，有效解决了地层和电源层之间、两个电源层之间波动带来的影响，提高了供电稳定性；解决了由于上电时序损毁电源层的问题，提高了电源层的安全性；而且结构简单、便于实现，实用性较强，市场竞争力强，市场前景广阔。
结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是现有技术中PCB电源层布设结构图；
图2是本实用新型所提出的保护电路的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。
本实施例的保护电路，主要包括地层和多个电源层，地层和多个电源层分层布设在PCB板上，每个电源层的电压各不相同，在每两个电源层之间均设置有反偏二极管；设置在两个电源层之间的二极管，其阳极连接电压低的电源层，阴极连接电压高的电源层；在每个电源层和地层之间也均设置有另一反偏二极管，该二极管的阳极连接地层，阴极连接电源层。
本实施例的保护电路，由于两个电源层之间设置有反偏二极管，二者之间不易形成寄生电容，且不易被击穿影响其他电源层，避免了当一个电源层不稳定时影响其他电源层工作，因此提高了电源层的供电稳定性，进而提高了布设有地层和多个电源层的PCB板的供电和工作稳定性；由于电源层和地层之间设置有反偏二极管，二者之间不易形成寄生电容，避免了其中一个不稳定时，影响另一个正常工作，提高了整个电路的供电稳定性。
当电压低的电源层先于电压高的电源层上电时，电压低的电源层的电流会通过二者之间的二极管灌入电压高的电源层，如果电压高的电源层延迟很长时间才上电，则两个电源层之间长时间存在大电流，电源层易被烧毁，为了避免上述情况的发生，在每两个电源层之间均设置有低导通压降开关管，设置在两个电源层之间的开关管，其控制端连接电压高的电源层，开关通路的一端连接电压低的电源层，开关通路的另一端连接地层；当电压低的电源层先于电压高的电源层上电时，开关管导通，开关管的导通压降小于二极管的导通压降，电压低的电源层的电流通过开关管的开关通路流入地层，解决了由于上电时序损毁电源层的问题，达到了保护电源层的目的，提高了电源层的供电稳定性和安全性，提高整个保护电路的安全性。
在本实施例中，开关管可选为PMOS管，开关管的栅极连接电压高的电源层，源极连接电压低的电源层，漏极连接地层；当电压低的电源层先于电压高的电源层上电时，开关管导通，且开关管的导通压降小于二极管的导通压降。
作为本实施例的另一种优选设计方案，开关管也可以选为PNP管，开关管的基极连接电压高的电源层，发射极连接电压低的电源层，集电极连接地层；当电压低的电源层先于电压高的电源层上电时，开关管导通，且开关管的导通压降小于二极管的导通压降。
在本实施例中，二极管的导通压降为0.7V，开关管的导通阻抗小于等于0.2Ω，使得开关管导通时的导通压降小于0.7V。
为了进一步提高地层、电源层以及整个保护电路的安全性，在保护电路中还设置有主控单元和电流检测单元，电流检测单元检测地层上的电流，并将检测信号发送至主控单元，主控单元控制多个电源层的上电与否。当主控单元接收到电流检测单元发送的检测信号大于设定值时，主控单元控制各个电源层断电，避免地层因长时间灌入大电流而烧毁，提高地层的安全性以及电源层、PCB板、整个保护电路的安全性。
为了节省成本，电流检测单元优选为具有短路保护模块的DCDC电源，所述DCDC电源分别为多个电源层供电，在DCDC电源的短路保护模块检测到地层上灌入大电流时，停止为多个电源层供电。
下面，结合图2对保护电路的结构和原理进行详细说明。
假设在PCB板上分层布设有地层GND和三个电源层：电源层V1、电源层V2、电源层V3，电压值V1＞V2＞V3，例如V1为2.5V，V2为1.8V，V3为1.2V。
在电源层V1和电源层V2之间设置有二极管D1，D1的阳极连接电源层V2，阴极连接电源层V1；在电源层V1和电源层V3之间设置有二极管D2，D2的阳极连接电源层V3，阴极连接电源层V1；在电源层V1和地层GND之间设置有二极管D3，D3的阳极连接地层GND，阴极连接电源层V1；在电源层V2和电源层V3之间设置有二极管D4，D4的阳极连接电源层V3，阴极连接电源层V2；在电源层V2和地层GND之间设置有二极管D5，D5的阳极连接地层GND，阴极连接电源层V2；在电源层V3和地层GND之间设置有二极管D6，D6的阳极连接地层GND，阴极连接电源层V3。
由于二极管的存在，地层和电源层之间、两个电源层之间，不会产生寄生电容，不易被击穿，当其中一个不稳定时避免影响另一个的工作，有效解决了地层和电源层之间、两个电源层之间波动带来的影响，提高了供电稳定性。
在电源层V1和电源层V2之间设置有PMOS管Q1，Q1的栅极连接电源层V1，源极连接电源层V2，漏极连接地层GND；在电源层V1和电源层V3之间设置有PMOS管Q2，Q2的栅极连接电源层V1，源极连接电源层V3，漏极连接地层GND；在电源层V2和电源层V3之间设置有PMOS管Q3，Q3的栅极连接电源层V2，源极连接电源层V3，漏极连接地层GND。
假如电源层V2先于电源层V1长时间上电，即1.8V先于2.5V上电，由于Q1的Vgs＜0，则Q1导通，由于Q1的导通压降小于二极管D1的导通压降，电源层V2的电流通过Q1的开关通路流入地层GND，避免灌入电源层V1，保护了电源层V1，提高了电源层的安全性和整个保护电路的安全性。
假如电源层V3先于电源层V1长时间上电，即1.2V先于2.5V上电，由于Q2的Vgs＜0，则Q2导通，由于Q2的导通压降小于二极管D2的导通压降，电源层V3的电流通过Q2的开关通路流入地层GND，避免灌入电源层V1，保护了电源层V1，提高了电源层的安全性和整个保护电路的安全性。
假如电源层V3先于电源层V2长时间上电，即1.2V先于1.8V上电，由于Q3的Vgs＜0，则Q3导通，由于Q3的导通压降小于二极管D4的导通压降，电源层V3的电流通过Q3的开关通路流入地层GND，避免灌入电源层V2，保护了电源层V2，提高了电源层的安全性和整个保护电路的安全性。
本实施例的保护电路，避免了地层和电源层之间、两个电源层之间产生寄生电容，有效解决了地层和电源层之间、两个电源层之间波动带来的影响，提高了供电稳定性；解决了由于上电时序损毁电源层的问题，提高了电源层的安全性；降低了电源层影响整个电路正常工作的几率；而且结构简单、便于实现，实用性较强，市场竞争力强，市场前景广阔。
基于上述保护电路的设计，本实施例还提出了一种电子产品，在电子产品中设计有所述的保护电路。
通过在电子产品中设计所述的保护电路，提高了电子产品的供电稳定性，进而提高了电子产品的工作稳定性，提高了产品性能，提高了市场竞争力，具有广阔的市场前景。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种保护电路，其特征在于：包括分层布设的地层和多个电源层，在每两个电源层之间均设置有二极管，所述二极管的阳极连接电压低的电源层，所述二极管的阴极连接电压高的电源层；
在每个电源层和地层之间均设置有另一二极管，该二极管的阳极连接地层，阴极连接电源层。
2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于：在每两个电源层之间均设置有低导通压降开关管，所述开关管的控制端连接电压高的电源层，所述开关管的开关通路的一端连接电压低的电源层，所述开关管的开关通路的另一端连接地层。
3.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于：还包括主控单元和电流检测单元，所述电流检测单元检测地层上的电流，并将检测信号发送至主控单元，所述主控单元控制多个电源层的上电与否。
4.根据权利要求3所述的保护电路，其特征在于：所述电源检测单元为具有短路保护模块的DCDC电源。
5.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于：所述开关管为PMOS管，所述开关管的栅极连接电压高的电源层，源极连接电压低的电源层，漏极连接地层。
6.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于：所述开关管为PNP三极管，所述开关管的基极连接电压高的电源层，发射极连接电压低的电源层，集电极连接地层。
7.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于：所述二极管的导通压降为0.7V，所述开关管的导通阻抗小于等于0.2Ω。
8.一种电子产品，其特征在于：包括如权利要求1至7中任一项所述的保护电路。
Priority Applications (1)
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| CN201620982030.1U CN205921529U (zh) | 2016-08-30 | 2016-08-30 | 一种保护电路及电子产品 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201620982030.1U CN205921529U (zh) | 2016-08-30 | 2016-08-30 | 一种保护电路及电子产品 |
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| CN201620982030.1U Withdrawn - After Issue CN205921529U (zh) | 2016-08-30 | 2016-08-30 | 一种保护电路及电子产品 |
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