CN206099296U - 过压保护电路和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种过压保护电路和电子设备，其中，过压保护电路包括：电源输入端，用于连接适配器；电源输出端，用于连接电子设备；开关电路，其输入端与电源输入端连接，其输出端与电源输出端连接；电压检测电路，其检测端与电源输入端连接；开关控制电路，其输入端与电压检测电路的输出端连接，其控制端与开关电路的受控端连接；其中，开关控制电路，用于在电压检测电路检测到电源输入端输入的电源电压高于预设电压时，控制开关电路断开。本实用新型技术方案能够避免电子设备使用超出额定电压的适配器时过压损坏。

Description

过压保护电路和电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子设备技术领域，特别涉及一种过压保护电路和电子设备。

背景技术

目前，有很多电子产品，如显示器、路由器、机顶盒等，都需要适配器供电。而适配器的接口都是标准的，用户在使用适配器给电子设备供电的过程中，很容易出现误插的情况。比如，将供电5V的设备插入12V的适配器中，这样，容易导致电子设备烧坏。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种过压保护电路，旨在避免电子设备使用超出其额定电压的适配器时过压损坏。

为实现上述目的，本实用新型提出的过压保护电路包括：电源输入端，用于连接适配器；电源输出端，用于连接所述电子设备；开关电路，所述开关电路的输入端与所述电源输入端连接，所述开关电路的输出端与所述电源输出端连接；电压检测电路，所述电压检测电路的检测端与所述电源输入端连接；开关控制电路，所述开关控制电路的输入端与所述电压检测电路的输出端连接，所述开关控制电路的控制端与所述开关电路的受控端连接；其中，所述开关控制电路，用于在所述电压检测电路检测到所述电源输入端输入的电源电压高于预设电压时，控制所述开关电路断开。

优选地，所述电压检测电路包括第一电阻及第二电阻，所述第一电阻的第一端为所述电压检测电路的检测端，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，其连接节点为所述电压检测电路的输出端，所述第二电阻的第二端接地。

优选地，所述第一电阻和/或所述第二电阻为可调电阻。

优选地，所述开关电路包括第一开关管、第二开关管、第三电阻及第四电阻，所述第一开关管的输入端与所述第三电阻的第一端连接，其连接节点为所述开关电路的输入端；所述第一开关管的受控端、所述第三电阻的第二端及所述第四电阻的第一端互连，所述第四电阻的第二端与所述第二开关管的输入端连接，所述第二开关管的输出端接地，所述第二开关管的受控端为所述开关电路的受控端；所述第一开关管的输出端为所述开关电路的输出端。

优选地，所述第一开关管为P-MOS管，所述P-MOS管的源极为所述第一开关管的输入端，所述P-MOS管的栅极为所述第一开关管的受控端，所述P-MOS管的漏极为所述第一开关管的输出端。

优选地，所述第二开关管为NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极为所述第二开关管的受控端，所述NPN型三极管的集电极为所述第二开关管的输入端，所述NPN型三极管的发射极为所述第二开关管的输出端。

优选地，所述开关控制电路包括第一电源、第三开关管及第五电阻，所述第五电阻的第一端与所述第一电源连接，所述第五电阻的第二端与所述第三开关管的输入端连接，其连接节点为所述开关控制电路的控制端，所述第三开关管的输出端接地，所述第三开关管的受控端为所述开关控制电路的输入端。

优选地，所述第三开关管为NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极为所述第三开关管的受控端，所述NPN型三极管的集电极为所述第三开关管的输入端，所述NPN型三极管的发射极为所述第三开关管的输出端。

优选地，所述过压保护电路还包括输出电容，所述输出电容的第一端与所述电源输出端连接，所述输出电容的第二端接地。

本实用新型还提出一种电子设备，该电子设备包括如上所述的过压保护电路；所述过压保护电路包括：电源输入端，用于连接适配器；电源输出端，用于连接电子设备；开关电路，所述开关电路的输入端与所述电源输入端连接，所述开关电路的输出端与所述电源输出端连接；电压检测电路，所述电压检测电路的检测端与所述开关电路的输入端连接；开关控制电路，所述开关控制电路的输入端与所述电压检测电路的输出端连接，所述开关控制电路的控制端与所述开关电路的受控端连接；其中，所述开关控制电路，用于在所述电压检测电路检测到所述电源输入端输入的电源电压高于预设电压时，控制所述开关电路断开。

本实用新型技术方案通过本实用新型技术方案通过开关控制电路在电压检测电路检测到电源输入端输入的电源电压高于预设电压时，控制开关电路断开，以使电源电压不能输出至电子设备。达到了避免电子设备使用超出其额定电压的适配器时过压损坏的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型过压保护电路一实施例的功能模块示意图；

图2为本实用新型过压保护电路一实施例的电路结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称	标号	名称
						10	电压检测电路	R1	第一电阻	Q1	第一开关管
20	开关电路	R2	第二电阻	Q2	第二开关管
						30	开关控制电路	R3	第三电阻	Q3	第三开关管
IN	电源输入端	R4	第四电阻	C1	输出电容
						OUT	电源输出端	R5	第五电阻

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种过压保护电路。

参照图1，在一实施例中，上述过压保护电路包括：电源输入端IN，用于连接适配器(图未示出)；电源输出端OUT，用于连接电子设备(图未示出)；开关电路20，其输入端与电源输入端IN连接，其输出端与电源输出端OUT连接；电压检测电路10，其检测端与源输入端IN连接；开关控制电路30，其输入端与电压检测电路10的输出端连接，其控制端与开关电路20的受控端连接；其中，开关控制电路30，用于在电压检测电路10检测到电源输入端IN输入的电源电压高于预设电压时，控制开关电路20断开。

需要说明的是，预设电压是指设有过压保护电路的电子设备所需的供电电压，比如，当电子设备所需的供电电压为5V时，本实施例中的预设电压就是5V；当电子设备所需的供电电压为12V时，本实施例中的预设电压就是12V，等等。本实施例不对预设电压的具体值进行限制。

当电压检测电路10检测到电源输入端IN输入的电源电压低于或者等于预设电压时，开关控制电路30控制开关电路20闭合，电源输出端OUT输出电源电压。当电压检测电路10检测到输入的电源电压高于预设电压时，开关控制电路30控制开关电路20断开，电源输出端OUT不输出电源电压。这样，即使用户在使用适配器给电子设备供电的过程中，出现了误插的情况，电子设备也不会因供电电压过高而烧坏。

本实用新型技术方案通过开关控制电路30在电压检测电路10检测到电源输入端IN输入的电源电压高于预设电压时，控制开关电路20断开，以使电源电压不能输出至电子设备。达到避免电子设备使用超出其额定电压的适配器时过压损坏的目的。

优选地，参照图2，上述电压检测电路10包括第一电阻R1及第二电阻R2，第一电阻R1的第一端为电压检测电路10的检测端，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端连接，其连接节点为电压检测电路10的输出端，第二电阻R2的第二端接地GND。

第一电阻R1和第二电阻R2构成串联分压电路，当电源电压大小发生变化时，第一电阻R1及第二电阻R2所分得的电压大小相应发生变化，此时，通过检测第一电阻R1和/或第二电阻R2所分得的电压大小即可获知电源电压的大小。因此，该电压检测电路10能够准确地检测出电源电压的大小。

在一优选实施例中，第一电阻R1和/或第二电阻R2为可调电阻。可以理解的是，不同的电子设备对应的供电电压可能不同，比如说，有的电子设备的供电电压为5V，而有的电子设备的供电电压为12V。这样，在将过压保护电路设置在不同的电子设备中时，预设电压大小可能不同，而将第一电阻R1和/或第二电阻R2设为可调电阻后，就可以针对不同的电子设备对第一电阻R1和/或第二电阻R2的阻值进行相应调整，使得电压检测电路10输出的检测信号与预设电压相匹配。

优选地，参照图2，上述开关电路20包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三电阻R3及第四电阻R4，第一开关管Q1的输入端与第三电阻R3的第一端连接，其连接节点为开关电路20的输入端；第一开关管Q1的受控端、第三电阻R3的第二端及第四电阻R4的第一端互连，第四电阻R4的第二端与第二开关管Q2的输入端连接，第二开关管Q2的输出端接地GND，第二开关管Q2的受控端为开关电路20的受控端；第一开关管Q1的输出端为开关电路20的输出端。

当第二开关管Q2的受控端接收到高电平信号时，第二开关管Q2导通，第一开关管Q1导通，电源电压经第一开关管Q1输出；当第二开关管Q2的受控端接收到低电平信号时，第二开关管Q2截止，第一开关管Q1截止，电源电压不输出。

值得一提的是，本实施例中，第一开关管Q1为P-MOS管，P-MOS管的源极为第一开关管Q1的输入端，P-MOS管的栅极为第一开关管Q1的受控端，P-MOS管的漏极为第一开关管Q1的输出端。较佳地，第一开关管Q1的输入端与输出端之间并联有一二极管，该二极管的阴极与第一开关管Q1的输入端连接，该二极管的阳极与第一开关管Q1的输出端连接。第二开关管Q2为NPN型三极管，NPN型三极管的基极为第二开关管Q2的受控端，NPN型三极管的集电极为第二开关管Q2的输入端，NPN型三极管的发射极为第二开关管Q2的输出端。可以理解，本实施例中，第一开关管Q1还可以是PNP型三极管，第二开关管Q2还可以是N-MOS管，此处不做限制。

优选地，参照图2，上述开关控制电路30包括第一电源(图未示出)、第三开关管Q3及第五电阻R5，第五电阻R5的第一端与第一电源连接，第五电阻R5的第二端与第三开关管Q3的输入端连接，其连接节点为开关控制电路30的控制端，第三开关管Q3的输出端接地GND，第三开关管Q3的受控端为开关控制电路30的输入端。

需要说明的是，本实施例中，第一电源可以是独立的输出电源，也可以是输入至过压保护电路的电源，处于节省成本考虑，本实施例优选地，第一电源为输入至过压保护电路的电源。

当第三开关管Q3的受控端接收到高电平信号时，第三开关管Q3导通，开关控制电路30输出低电平信号；当第三开关管Q3的受控端接收到低电平信号时，第三开关管Q3截止，开关控制电路30输出高电平信号。

值得一提的是，本实施例中，第三开关管Q3为NPN型三极管，NPN型三极管的基极为第三开关管Q3的受控端，NPN型三极管的集电极为第三开关管Q3的输入端，NPN型三极管的发射极为第三开关管Q3的输出端。可以理解的是，本实施例中，第三开关管Q3还可以是N-MOS管，此处不做限制。

进一步地，为优化过压保护电路的输出效果，在一实施例中，过压保护电路还包括输出电容C1，输出电容C1的第一端与电源输出端连接，输出电容C1的第二端接地GND。

以下，结合图1和图2，说明本实用新型过压保护电路的工作原理：

当电源输入端IN输入的电源电压小于或者等于预设电压时，第二电阻R2所分得的电压小于第三开关管Q3的开启电压，第三开关管Q3截止。第三开关管Q3的集电极电压被拉高，第二开关管Q2的基极电压被拉高，第二开关管Q2导通，第一开关管Q1导通，电源电压经第一开关管Q1输出。

当电源输入端IN输入的电源电压大于预设电压时，第二电阻R2所分得的电压大于第三开关管Q3的开启电压，第三开关管Q3导通。第三开关管Q3的集电极电压被拉低，第二开关管Q2的基极电压被拉低，第二开关管Q2截止，第一开关管Q1截止，电源电压不输出，与过压保护电路对应的电子设备得到保护。

本实用新型还提出一种电子设备，该电子设备包括如上所述的过压保护电路，该过压保护电路的具体结构参照上述实施例，由于本电子设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种过压保护电路，设于电子设备中，其特征在于，包括：

电源输入端，用于连接适配器；

电源输出端，用于连接所述电子设备；

开关电路，所述开关电路的输入端与所述电源输入端连接，所述开关电路的输出端与所述电源输出端连接；

电压检测电路，所述电压检测电路的检测端与所述电源输入端连接；

开关控制电路，所述开关控制电路的输入端与所述电压检测电路的输出端连接，所述开关控制电路的控制端与所述开关电路的受控端连接；其中，

所述开关控制电路，用于在所述电压检测电路检测到所述电源输入端输入的电源电压高于预设电压时，控制所述开关电路断开。

2.如权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述电压检测电路包括第一电阻及第二电阻，所述第一电阻的第一端为所述电压检测电路的检测端，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，其连接节点为所述电压检测电路的输出端，所述第二电阻的第二端接地。

3.如权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于，所述第一电阻和/或所述第二电阻为可调电阻。

4.如权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述开关电路包括第一开关管、第二开关管、第三电阻及第四电阻，所述第一开关管的输入端与所述第三电阻的第一端连接，其连接节点为所述开关电路的输入端；所述第一开关管的受控端、所述第三电阻的第二端及所述第四电阻的第一端互连，所述第四电阻的第二端与所述第二开关管的输入端连接，所述第二开关管的输出端接地，所述第二开关管的受控端为所述开关电路的受控端；所述第一开关管的输出端为所述开关电路的输出端。

5.如权利要求4所述的过压保护电路，其特征在于，所述第一开关管为P-MOS管，所述P-MOS管的源极为所述第一开关管的输入端，所述P-MOS管的栅极为所述第一开关管的受控端，所述P-MOS管的漏极为所述第一开关管的输出端。

6.如权利要求4所述的过压保护电路，其特征在于，所述第二开关管为NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极为所述第二开关管的受控端，所述NPN型三极管的集电极为所述第二开关管的输入端，所述NPN型三极管的发射极为所述第二开关管的输出端。

7.如权利要求1-6任意一项所述的过压保护电路，其特征在于，所述开关控制电路包括第一电源、第三开关管及第五电阻，所述第五电阻的第一端与所述第一电源连接，所述第五电阻的第二端与所述第三开关管的输入端连接，其连接节点为所述开关控制电路的控制端，所述第三开关管的输出端接地，所述第三开关管的受控端为所述开关控制电路的输入端。

8.如权利要求7所述的过压保护电路，其特征在于，所述第三开关管为NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极为所述第三开关管的受控端，所述NPN型三极管的集电极为所述第三开关管的输入端，所述NPN型三极管的发射极为所述第三开关管的输出端。

9.如权利要求1-6任意一项所述的过压保护电路，其特征在于，所述过压保护电路还包括输出电容，所述输出电容的第一端与所述电源输出端连接，所述输出电容的第二端接地。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的过压保护电路。