CN208401571U - 充电电路和电路板 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种充电电路，该充电电路包括可控开关管和第一保护电路，可控开关管的第一通路端用于连接一充电电压，可控开关管的第二通路端用于连接一电源管理电路，第一保护电路连接于可控开关管的控制端和可控开关管的第二通路端之间，第一保护电路用于在浪涌电流冲击时，减小第二通路端与控制端之间的压差。本申请还公开了一种电路板，通过上述方式，能够减小浪涌和静电对可控开关管的冲击。
Description
技术领域
本实用新型涉及充电电路技术领域，特别是涉及一种充电电路和电路板。
背景技术
目前，随着科学技术的不断发展，智能手机等电子装置日渐成为人们日常生活的必需品。
智能手机等电子装置通常会在充电电路的邻近充电接口处设置一个可控开关管。当用户在给移动终端进行充电的时候，充电线通常有可能会引入静电或者浪涌，或者电子装置被摔导致屏幕与中框或者电池盖之间有裂缝的时候，静电很容易通过空气放电进入到主板内部，尤其是在比较干燥的地区，此时进入的静电会有很大的可能性损伤到内部器件，容易损坏可控开关管，导致不充电问题。
实用新型内容
本申请实施例采用的一个技术方案是：提供一种充电电路，该充电电路包括可控开关管和第一保护电路，可控开关管的第一通路端用于连接一充电电压，可控开关管的第二通路端用于连接一电源管理电路，第一保护电路连接于可控开关管的控制端和可控开关管的第二通路端之间，第一保护电路用于在浪涌电流冲击时，减小第二通路端与控制端之间的压差。
本申请实施例采用的另一个技术方案是：提供一种电路板，该电路板包括基板和设置于基板的充电电路，充电电路为上述的充电电路。
本申请实施例通过充电电路包括可控开关管和第一保护电路，可控开关管的第一通路端用于连接一充电电压，可控开关的第二通路端用于连接一电源管理电路，第一保护电路连接于可控开关管的控制端和可控开关管的第二通路端之间，第一保护电路用于在浪涌电流冲击时，减小第二通路端与控制端之间的压差，能够减小浪涌和静电对可控开关管的冲击。
附图说明
图1是本申请第一实施例的充电电路的电路结构示意图；
图2是本申请第二实施例的充电电路的电路结构示意图；
图3是本申请第三实施例的充电电路的电路结构示意图；
图4是本申请电路板在控制端对应的走线处的截面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参阅图1，图1是本申请第一实施例的充电电路的电路结构示意图。
在本实施例中，充电电路包括可控开关管11、第一保护电路12以及第二保护电路13。
可控开关管11包括第一通路端111、第二通路端112和控制端113。
可控开关管11可以为MOS管。具体可以为P型的MOS管。即，PMOS管。应理解，可控开关管11也可以为N型的MOS管，也可以为其他类型的可控开关管，例如三极管，本申请实施例对此不做限定。
可控开关管11的第一通路端111可以为MOS管的漏极，第二通路端112可以为MOS管的源极，控制端113可以为MOS管的栅极。
可控开关管11的第一通路端111用于连接一充电电压，例如外接的充电线提供的充电电压。可控开关管11的第二通路端用于连接一电源管理电路(PMU，Power ManagementUnit)。
第一保护电路12连接于可控开关管11的控制端113和可控开关管11的第二通路端112之间。第一保护电路12用于在浪涌电流冲击时，减小第二通路端112与控制端113之间的压差，从而减小浪涌对可控开关管11的影响，避免浪涌对可控开关管11的冲击，避免损坏可控开关管11。
可选地，第一保护电路12包括瞬态抑制二极管D。当瞬态抑制二极管D的两端经受瞬间的高能量冲击时，瞬态抑制二极管D能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，从而将瞬态抑制二极管D的两端电压箝制在一个预定的数值上。
第二保护电路13与可控开关管11的控制端113连接，用于减小静电或者浪涌对可控开关管11的控制端133的影响。
可选地，第二保护电路13包括第一电阻R1，第一电阻R1的第一端连接可控开关管11的控制端113，第一电阻R1的第二端接地。
通过将可控开关管11的控制端113利用下拉电阻(即第一电阻R1)接地处理，能够减小静电对控制端113的影响，在有静电产生时，能够及时将控制端113的静电疏导至地线，将控制端113的静电排净。
可选地，第一电阻R1的阻值可以为10千欧。应理解，第一电阻R1的阻值可以为其他值，本申请实施例对此不做限定。
请参阅图2，图2是本申请第二实施例的充电电路的电路结构示意图。
在本实施例中，充电电路包括可控开关管21、第一保护电路22以及第二保护电路23。
可控开关管21包括第一通路端211、第二通路端212和控制端213。
可控开关管21可以为MOS管。具体可以为P型的MOS管。即，PMOS管。应理解，可控开关管21也可以为N型的MOS管，也可以为其他类型的可控开关管，例如三极管，本申请实施例对此不做限定。
可控开关管21的第一通路端211可以为MOS管的漏极，第二通路端212可以为MOS管的源极，控制端213可以为MOS管的栅极。
可控开关管21的第一通路端211用于连接一充电电压，例如外接的充电线提供的充电电压。可控开关管21的第二通路端212用于连接一电源管理电路(PMU，PowerManagement Unit)。
第一保护电路22连接于可控开关管21的控制端213和可控开关管21的第二通路端212之间。第一保护电路22用于在浪涌电流冲击时，减小第二通路端222与控制端213之间的压差，从而减小浪涌对可控开关管21的影响，避免浪涌对可控开关管21的冲击，避免损坏可控开关管21。
可选地，第一保护电路22包括瞬态抑制二极管D。当瞬态抑制二极管D的两端经受瞬间的高能量冲击时，瞬态抑制二极管D能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，从而将瞬态抑制二极管D的两端电压箝制在一个预定的数值上，对可控开关管21进行保护。
第二保护电路23与可控开关管21的控制端213连接，用于减小静电或者浪涌对可控开关管21的控制端233的影响。
可选地，第二保护电路23包括第一电阻R1和第一电容C1。
第一电阻R1的第一端连接可控开关管21的控制端213，第一电阻R1的第二端接地。
第一电容C1的第一端连接可控开关21的控制端213，第一电容C1的第二端接地。
通过将可控开关管21的控制端213利用下拉电阻(即第一电阻R1)接地处理，能够减小静电对控制端213的影响，在有静电产生时，能够及时将控制端213的静电疏导至地线，将控制端213的静电排净。
进一步通过设置一个与第一电阻R1并联的第一电容C1，能够增强瞬时的抗浪涌能力，通过第一电容C1瞬时的缓冲作用，将控制端213的电位钳位在较低的值，避免控制端213受到浪涌的影响。
通过增加一个第一电容C1可以加强第二保护电路23的防静电和防浪涌的能力，但是第一电容C1的引入会增加可控开关管21的控制端213和第二通路端212之间的压差，而瞬态抑制二极管D可以起到将控制端213和第二通路端212之间的压差钳位在一个预设值，避免损坏可控开关管21。
可选地，第一电阻R1的阻值可以为10千欧。应理解，第一电阻R1的阻值可以为其他值，本申请实施例对此不做限定。
可选地，第一电容C1的容值为0.01微法，第一电容的耐压值25V；或者，第一电容的容值为0.1微法，第一电容的耐压值为10V。
本申请发明人偶然发现在第一电阻R1并联一颗耐压值25V，电容值为0.01微法的电容时，可以使防静电能力提升一倍以上。在并联一个耐压值为10V、电容值为0.1微法的电容时，防静电能力也可以得到显著的提高。
请参阅图3，图3是本申请第三实施例的充电电路的电路结构示意图。
在本实施例中，充电电路包括可控开关管31、第一保护电路32、第二保护电路33以及第三保护电路34。
可控开关管31包括第一通路端311、第二通路端312和控制端313。
可控开关管31可以为MOS管。具体可以为P型的MOS管。即，PMOS管。应理解，可控开关管31也可以为N型的MOS管，也可以为其他类型的可控开关管，例如三极管，本申请实施例对此不做限定。
可控开关管31的第一通路端311可以为MOS管的漏极，第二通路端312可以为MOS管的源极，控制端313可以为MOS管的栅极。
可控开关管31的第一通路端311用于连接一充电电压，例如外接的充电线提供的充电电压。可控开关管31的第二通路端312用于连接一电源管理电路(PMU，PowerManagement Unit)。
第一保护电路22连接于可控开关管31的控制端313和可控开关管31的第二通路端312之间。第一保护电路32用于在浪涌电流冲击时，减小第二通路端322与控制端313之间的压差，从而减小浪涌对可控开关管31的影响，避免浪涌对可控开关管31的冲击，避免损坏可控开关管31。
可选地，第一保护电路32包括瞬态抑制二极管D。当瞬态抑制二极管D的两端经受瞬间的高能量冲击时，瞬态抑制二极管D能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，从而将瞬态抑制二极管D的两端电压箝制在一个预定的数值上，对可控开关管31进行保护。
第二保护电路33与可控开关管31的控制端313连接，用于减小静电或者浪涌对可控开关管31的控制端333的影响。
可选地，第二保护电路33包括第一电阻R1和第一电容C1。
第一电阻R1的第一端连接可控开关管31的控制端313，第一电阻R1的第二端接地。
第一电容C1的第一端连接可控开关31的控制端313，第一电容C1的第二端接地。
通过将可控开关管31的控制端313利用下拉电阻(即第一电阻R1)接地处理，能够减小静电对控制端313的影响，在有静电产生时，能够及时将控制端313的静电疏导至地线，将控制端313的静电排净。
进一步通过设置一个与第一电阻R1并联的第一电容C1，能够增强瞬时的抗浪涌能力，通过第一电容C1瞬时的缓冲作用，将控制端313的电位钳位在较低的值，避免控制端313受到浪涌的影响。
通过增加一个第一电容C1可以加强第二保护电路33的防静电和防浪涌的能力，但是第一电容C1的引入会增加可控开关管31的控制端313和第二通路端312之间的压差，而瞬态抑制二极管D可以起到将控制端313和第二通路端312之间的压差钳位在一个预设值，避免损坏可控开关管31。
可选地，第一电阻R1的阻值可以为10千欧。应理解，第一电阻R1的阻值可以为其他值，本申请实施例对此不做限定。
第三保护电路34连接于可控开关管31的第一通路端311和可控开关管31的控制端313之间，第三保护电路34用于在浪涌电流冲击时，限制第一通路端311与控制端313之间的压差。
可选地，第三保护电路34包括第二电容C2和第二电阻R2。
第二电容C2的第一端连接第一通路端311，第二电容C2的第二端连接控制端313。
第二电阻R2的第一端连接第一通路端311，第二电阻R2的第二端连接控制端313。
第二电容C2用于在浪涌电流冲击控制端313时，限制第一通路端311与控制端313之间的压差，避免压差瞬间增大损坏可控开关管31。
进一步地，通过第二电阻R2与第一电阻R1的共同作用，钳位第一通路端311与控制端313之间的压差，避免压差过大损坏可控开关管31。
本申请实施例还公开一种电路板，该电路板包括基板和上述任意一个实施例的充电电路。该充电电路设置于该基板。其中，各个元器件的端与端之间的连接是通过设置于基板上的走线连接。
在上述各个实施例中，第一电阻R1的第一端和可控开关管的控制端之间的距离可以为3-5mm。具体是指，实际在基板上的布局位置之间的距离，例如，第一电阻R1的第一端具有对应的引脚，控制端位置有对应的引脚，该距离是指引脚与引脚之间的距离。
第一电容C1的第一端和控制端的距离为3-5mm。该距离也是引脚与引脚之间的距离具体可以参见上文的描述，此处不再赘述。
应理解，在实际布局条件允许的情况下，将第一电阻R1和第一端，第一电容C1的第一端，尽量靠近可控晶体管的控制端即可，而不限于上述的距离值。
通过将第一电阻R1和第二电容C1的引脚尽量的靠近控制端，可以避免走线长度带来的阻抗，避免控制端和地之间的压差过大，导致控制端的电位过大。
请参阅图4，图4是本申请电路板在控制端对应的走线处的截面结构示意图。本申请实施例的电路板还可以包括金属屏蔽层41，金属屏蔽层42包覆于可控开关管的控制端对应的走线43。金属屏蔽层42接地，且金属屏蔽层42与控制端对应的走线绝缘。例如，在金属屏蔽层42和走线之间设有绝缘层43。金属屏蔽层42还连接与基板40上。
通过设置金属屏蔽层41进一步减小静电对控制端的影响。
本申请实施例通过充电电路包括可控开关管和第一保护电路，可控开关管的第一通路端用于连接一充电电压，可控开关的第二通路端用于连接一电源管理电路，第一保护电路连接于可控开关管的控制端和可控开关管的第二通路端之间，第一保护电路用于在浪涌电流冲击时，减小第二通路端与控制端之间的压差，能够减小浪涌和静电对可控开关管的冲击。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (17)
1.一种充电电路，其特征在于，所述充电电路包括可控开关管和第一保护电路，所述可控开关管的第一通路端用于连接一充电电压，所述可控开关管的第二通路端用于连接一电源管理电路，所述第一保护电路连接于所述可控开关管的控制端和所述可控开关管的第二通路端之间，所述第一保护电路用于在浪涌电流冲击时，减小所述第二通路端与所述控制端之间的压差。
2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述第一保护电路包括瞬态抑制二极管，所述瞬态抑制二极管的第一端连接所述可控开关管的控制端，所述瞬态抑制二极管的第二端连接所述可控开关管的第二通路端。
3.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路进一步包括第二保护电路，所述第二保护电路与所述可控开关管的控制端连接，用于减小静电或者浪涌对所述可控开关管的控制端的影响。
4.根据权利要求3所述的充电电路，其特征在于，所述第二保护电路包括第一电阻，所述第一电阻的第一端连接所述可控开关管的控制端，所述第一电阻的第二端接地。
5.根据权利要求4所述的充电电路，其特征在于，所述第二保护电路进一步包括第一电容，所述第一电容的第一端连接所述可控开关管的控制端，所述第一电容的第二端接地。
6.根据权利要求1或3所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路进一步包括第三保护电路，所述第三保护电路连接于所述可控开关管的第一通路端和所述可控开关管的控制端之间，所述第三保护电路用于在浪涌电流冲击时，限制所述第一通路端与所述控制端之间的压差。
7.根据权利要求6所述的充电电路，其特征在于，所述第三保护电路包括第二电容，所述第二电容的第一端连接所述第一通路端，所述第二电容的第二端连接所述控制端。
8.根据权利要求7所述充电电路，其特征在于，所述第三保护电路进一步包括第二电阻，所述第二电阻的第一端连接所述第一通路端，所述第二电阻的第二端连接所述控制端。
9.根据权利要求1-5任意一项所述的充电电路，其特征在于，所述可控开关管为MOS管。
10.根据权利要求9所述的充电电路，其特征在于，所述可控开关管的第一通路端为所述MOS管的漏极，所述可控开关管的第二通路端为所述MOS管的源极，所述可控开关管的控制端为所述MOS管的栅极。
11.根据权利要求9所述的充电电路，其特征在于，所述可控开关管为PMOS管。
12.根据权利要求4所述的充电电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值为10千欧。
13.根据权利要求5所述的充电电路，其特征在于，所述第一电容的容值为0.01微法，所述第一电容的耐压值25V；或者，所述第一电容的容值为0.1微法，所述第一电容的耐压值为10V。
14.根据权利要求4所述的充电电路，所述第一电阻的第一端和所述控制端的距离为3-5mm。
15.根据权利要求5所述的充电电路，所述第一电容的第一端和所述控制端的距离为3-5mm。
16.一种电路板，其特征在于，所述电路板包括基板和设置于所述基板的充电电路，所述充电电路为权利要求1-15任意一项所述的充电电路。
17.根据权利要求16所述的电路板，其特征在于，所述电路板进一步包括金属屏蔽层，所述金属屏蔽层包覆于所述可控开关管的控制端对应的走线。
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