CN209299512U - 无源器件的保护电路和电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种无源器件的保护电路和电子设备，其中所述无源器件的保护电路可以包括：功率放大器，其用于向无源器件传输第一信号，所述无源器件构造为根据所述第一信号执行工作；分压组件和开关组件，与功率放大器和无源器件串联连接；保护组件，其输出侧与所述功率放大器和开关组件中的至少一个电连接，并用于检测所述保护电路中的电力参数，并且在所述电力参数异常时生成第一控制信号，所述开关组件根据接收的所述第一控制信号断开连接，所述功率放大器根据接收的所述第一控制信号停止工作。本公开能够提高无源器件的保护能力。

Description

无源器件的保护电路和电子设备

技术领域

本公开涉及电子设备领域，尤其涉及无源器件的保护电路和电子设备。

背景技术

电子设备中可以设置不同类型的无源器件，例如麦克风、喇叭、振动器等等，这些无源器件在电子设备中均为常用的器件。由于无源器件可以直接对所接收的信号进行擦混输或者放大，在工作的过程中，常常由于各种因素的影响而被烧毁，因此，对于无源器件的保护是本领域技术需要解决的技术问题。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种无源器件的保护电路和电子设备。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种无源器件的保护电路，其包括：

功率放大器，其用于向无源器件传输第一信号，所述无源器件构造为根据所述第一信号执行工作；

分压组件和开关组件，串联连接在功率放大器的输出端和无源器件之间；

保护组件，其输出侧与所述功率放大器和开关组件中的至少一个电连接，并用于检测所述保护电路中的电力参数，并且在所述电力参数异常时生成第一控制信号，所述开关组件根据接收的所述第一控制信号断开连接，所述功率放大器根据接收的所述第一控制信号停止工作。

在一种可能的实施方式中，所述保护组件包括：

电压放大器，其输入侧分别与所述功率放大器和所述分压组件电连接，用于对所述分压组件两端的电压进行放大处理得到第一电压，以及用于对所述功率放大器输出的第一信号的电压进行放大处理得到第二电压；

第一比较器，其包括第一输入端、第二输入端，以及第一输出端，其中，所述第一输入端与所述电压放大器连接，用于接收所述第一电压，所述第二输入端与所述电压放大器连接，用于接收所述第二电压，并且所述第一比较器构造为至少根据所述第一电压和第二电压的比较结果生成所述第一控制信号或者第二控制信号，并通过所述第一输出端输出所述第一控制信号或者第二控制信号，其中，所述开关组件根据接收的所述第二控制信号处于连接状态，所述功率放大器根据接收的所述第二控制信号处于工作状态。

在一种可能的实施方式中，所述第一比较器还包括第三输入端，所述第三输入端与参考电压源连接，用于接收参考电压，并且

所述第一比较器构造为根据所述分压组件两端的电压与所述参考电压之间的比较结果以及所述第一电压和第二电压之间的比较结果生成所述第一控制信号或者所述第二控制信号。

在一种可能的实施方式中，所述保护组件包括：

电流传感器，其串联连接在所述功率放大器和无源器件之间，并用于检测传输的电流；

第二比较器，其包括第四输入端、第五输入端以及第二输出端，所述第四输入端与所述电流传感器电连接以接收检测到的电流值，第五输入端接收一参考电流值；

所述第二比较器在所述第四输入端接收的电流值大于第五输入端接收的参考电流值时，通过第一输出端输出第一控制信号。

在一种可能的实施方式中，所述功率放大器还包括使能端，所述保护组件的输出端与所述使能端连接。

在一种可能的实施方式中，所述第一控制信号为低电平信号，所述第二控制信号为高电平信号。

在一种可能的实施方式中，所述分压组件包括分压电阻。

在一种可能的实施方式中，所述无源器件包括扬声器或者振动器。

在一种可能的实施方式中，所述开关组件包括二极管或者三级管。

根据本公开实施例的第二方面，提供了一种电子设备，其包括无源器件，以及如第一方面中任意一项所述的无源器件的保护电路。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开实施例提供的无源器件的保护电路中，可以设置与无源器件串联的分压组件，同时保护组件可以实时的获取电路中的电力参数，在电力参数出现异常时，输出控制功率放大器和/或切换开关的控制信号，执行无源器件的保护。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

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，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种无源器件的保护电路的结构示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种无源器件的保护电路中保护组件的结构示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种无源器件的保护电路中保护组件的另一结构示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种无源器件的保护电路中保护组件的另一结构示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种无源器件的保护电路中保护组件的另一结构示意图。

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公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种无源器件的保护电路的结构示意图，本公开实施例的无源器件的保护电路可以用于对无源器件进行保护，使得在传输至无源器件的电压或者电流等电力参数异常时，切断对无源器件的电力参数的传输，实现无源器件的安全保护。

如图1所示，本公开实施例中的一种无源器件的保护电路可以包括：

功率放大器10，其用于向无源器件20传输第一信号，无源器件20构造为根据所述第一信号执行工作；

分压组件30和开关组件40，与功率放大器10和无源器件20串联连接；

保护组件50，其输出侧与所述功率放大器和开关组件中的至少一个电连接，并用于检测所述保护电路中的电力参数，并且在所述电力参数异常时生成第一控制信号，所述开关组件根据接收的所述第一控制信号断开连接，所述功率放大器根据接收的所述第一控制信号停止工作。

本公开实施例中，无源器件可以包括扬声器、麦克风、振动器等电子器件，在其他实施例中也可以是其他类型的无源器件，本公开实施例对此不进行限定。

无源器件的保护电路可以连接在无源器件20的两侧。并且，其中功率放大器10用于向无源器件20发送需要通过无源器件20向外传输的第一信号，或者用于控制无源器件20工作的信号，例如在无源器件为扬声器时，功率放大器10可以向无源器件20发送构造为音频信息的第一信号。在无源器件为振动器时，功率放大器10可以向无源器件20发送构造为包括振动强度的第一信号。对于不同的无源器件，发送的第一信号可以不同。

分压组件30可以是与无源器件20串联连接的电子器件，用于对无源器件20分压。其中，分压组件30可以包括电阻器形式的分压电阻，也可以是包括其他具有固定电阻的电子元件。

开关组件40也可以是与无源器件20串联连接，用于接通或者关断无源器件20的连接。在本公开实施例中，可以在功率放大器10和无源组件20之间串联连接开关组件40，其中开关组件40和分压组件30的位置不作限定，只要构成无源器件20、开关组件40、分压组件30以及功率放大器10之间的串联连接，即可以作为本公开实施例。通过开关组件40可以通将无源器件20与功率放大器10连接以保持无源器件20的工作状态，或者将无源器件20与功率放大器10断开连接，以防止无源器件20损坏。开关组件40可以包括开关二极管、三极管，或者也可以包括其他能够接通或者关断功率放大器和无源器件之间的连接线路的电子器件。

保护组件50可以连接在功率放大器10和无源器件20之间，并且，其输出侧可以与开关组件40以及功率放大器10中的至少一种连接，从而可以控制开关组件40的接通或者关断状态，以及控制功率放大器的工作状态。

本公开实施例中，保护组件50可以实时的获取在功率放大器10和无源器件20之间传输的电力参数，如电流值、电压值等等，并可以根据该电力参数执行无源器件20的保护。其中，保护组件50可以在获取的电力参数异常时，输出第一控制信号，并将所述第一控制信号传输给与其输出侧连接的功率放大器10和/或开关组件40，开关组件40可以根据接收的第一控制信号断开连接，功率放大器根据接收的第一控制信号停止工作。以及保护组件50还可以在获取的电力参数正常时，输出第二控制信号，并将所述第二控制信号传输给与其输出侧连接的功率放大器10和/或开关组件40，开关组件40可以根据接收的第二控制信号保持连接状态，功率放大器根据接收的第一控制信号处于工作状态。

下面对本公开实施例的保护组件的具体结构进行描述。图2是根据一示例性实施例示出的一种无源器件的保护电路中保护组件的结构示意图，其中，保护组件50可以包括：电压放大器51和第一比较器52。

其中，电压放大器51的输入侧可以分别连接在功率放大器10的两端，以及分压组件30的两端，从而可以用于对分压组件30两端的电压进行放大处理得到第一电压，以及对从功率放大器10输出的第一信号进行放大处理得到第二电压。其中，电压放大器51可以包括两个输出端a1和a2，用于分别输出第一电压和第二电压。

第一比较器52可以包括第一输入端b1、第二输入端b2，以及第一输出端c1，其中，第一比较器52的第一输入端b1与所述电压放大器的输出端a1连接，用于接收第一电压，第一比较器的第二输入端b2与电压放大器的输出端a2连接，用于接收第二电压，并且第一比较器52可以构造为至少根据接收的第一电压和第二电压的比较结果生成第一控制信号或者第二控制信号，并通过第一输出端c1输出所述第一控制信号或者第二控制信号。

其中，电压放大器51可以包括第一放大单元和第二放大单元，其中，第一放大单元与功率放大器的输出侧连接以接收第一信号，并对第一信号两端电压进行放大得到第二电压，通过其输出端b1输出该第二电压至第一比较器的第二输入端b2。第二放大单元连接在分压组件30的两端，以获取分压组件30两端的电压并对该电压进行放大得到第一电压，通过其输出端b2输出该第一电压至第一比较器的第一输入端b1。

本公开实施例中，保护组件50可以在第一电压U1和第二电压U2满足第一关系时，判断电力参数异常。其中，第一关系为U1>U2*Rs/(RS+Rspk)，其中Rs为分压组件的阻抗值，Rspk为无源器件的阻抗值。在满足电力关系时，无源器件可能被短路，此时保护组件50可以生成第一控制信号。另外，在第一电压U1和第二电压U2满足U1<＝U2*Rs/(RS+Rspk)时，说明无源器件可能处于正常工作状态，此时生成第二控制信号。

在一种可能的实施方式中，电压放大器51对第一信号的电压的放大倍数与对分压组件两端的电压的放大倍数可以相同，例如，第一放大单元和第二放大单元的放大倍数相同。此时第一比较器可以比较第一电压U1和第二电压U2，如果U1<＝U2*Rs/(RS+Rspk)则表示电力参数正常，此时第一比较器52的第一输出端C1输出第二控制信号，如果U1>U2*Rs/(RS+Rspk)则表示电力参数异常，此时第一比较器的第一输出端C1输出第一控制信号。

基于上述配置，本公开实施例可以根据第一电压和第二电压是否满足第一关系确定电力参数是否异常，从而可以防止由于扬声器短路等情况的影响。

进一步地，图3是根据一示例性实施例示出的一种无源器件的保护电路中保护组件的另一结构示意图。在本公开实施例中，保护组件还可以包括第三输入端b3，该第三输入端可以与一参考电压源连接，并接收参考电压值。保护组件50还可以进一步判断分压组件两端的电压放大后的第一电压与参考电压值的关系，并且，保护组件50根据所述分压组件两端的电压与所述参考电压之间的比较结果以及所述第一电压和第二电压之间的比较结果生成所述第一控制信号或者所述第二控制信号。

本公开实施例中，在功率放大器10出现异常，例如输出信号幅度过大时，也会导致无源器件的损坏。此时，由于功率放大器10输出第一信号的电压过大时，分压组件两侧的分压也会变大，本公开实施例可以为分压组件的分压放大后的第一电压设置电压上限(即参考电压值)，因此，本公开实施例保护组件50可以在电力参数满足第二关系时，确定为电力参数异常输出第一控制信号。其中第二关系为U1>U2*RS/(RS+RSPK)或者U1>Vref，其中Vref为第三输入端接收的参考电压值。同样的。保护组件50可以在电力参数不满足第二关系，即U1<＝U2*RS/(RS+RSPK)且U1<＝Vref时，表示电力参数正常，此时可以输出第二控制信号。

本公开实施例中，第一比较器可以包括所述第三输入端b3，以用于接收参考电压值。即第一比较器52可以执行第一电压和第二电压是否满足第一关系的比较，并可以执行第一电压与电压参考值之间的比较。在满足第一关系或者第一电压大于参考电压值时，输出第一控制信号。在不满足第一关系且第一电压小于或者等于电压参考值时，电力参数正常，输出第二控制信号。

基于上述实施例，可以实现在功率放大器和扬声器中的一个出现异常时，都可以及时的执行扬声器的保护。

图4是根据一示例性实施例示出的一种无源器件的保护电路中保护组件的另一结构示意图。其中，保护组件50也可以包括：电流传感器53和第二比较器54。

其中，电流传感器53串联连接在所述功率放大器10和无源器件20之间，并用于检测传输的电流。用于检测无源器件的保护电路中传输的电流值，即流入无源器件的电流值的大小。第二比较器54可以包括第四输入端b4、第五输入端b5以及第二输出端c2，所述第四输入端b4与所述电流传感器53电连接以接收检测到的电流值，第五输入端b5与固定电流源连接，以接收参考电流值。

第二比较器53可以在所述第四输入端接收的电流值大于第五输入端接收的参考电流值时，通过第二输出端b2输出第一控制信号，相反的，第二比较器可以在第四输入端接收的电流值小于或者等于第五输入端接收的参考电流值时，通过第二输出端b2输出第二控制信号。

基于上述配置，可以对电路中的电流进行检测，在传输的电流过大时，可以输出第一控制信号执行无源器件的保护。

另外，在本公开实施例中，保护组件可以同时包括图2和图3所示出的实施例(如图5所示)。在第一输出端和第二输出端中的一个输出第一控制信号时，即输出第一控制信号给开关组件和/或功率放大器。

即可以在第一比较器和第二比较器的输出侧连接第三比较器55，第三比较器55的输出侧与开关组件和/或功率放大器的输入连接。该第三比较器可以在第一输出端输出第一控制信号且第二输出端输出第一控制信号时，输出第一控制信号，否则输出第二控制信号。从而可以实现电压和电流的双重检测，进一步提高无源器件的保护。

本公开实施例中，保护组件的输出端在于功率放大器连接时，是与功率放大器的使能端连接，功率放大器根据使能端接收到的控制信号调节其工作状态。例如，本公开实施例中的第一控制信号可以为低电平信号，第二控制信号可以为高电平信号。在使能端接收到低电平信号0时停止工作，在使能端接收到高电平信号1时处于工作状态。

在此需要说明的是，本公开实施例中保护组件执行第一电压和第二电压的比较，并根据比较结果输出控制信号的过程可以通过现有技术手段实现，本公开实施例仅对于装置的结构及其连接进行改进，并未对实现比较判断的过程进行改进，本领域技术人员可以根据现有技术手段实现比较器的比较过程。

综上所述，本公开实施例提供的无源器件的保护电路中，可以设置与无源器件串联的分压组件，同时保护组件可以实时的获取电路中的电力参数，在电力参数出现异常时，输出控制功率放大器和/或切换开关的控制信号，执行无源器件的保护。另外，本公开实施例可以实现无源器件的上级器件的异常判断，或者也可以执行无源器件的异常判断，如可以判断出功率放大器的输出电压过大的情况，以及无源器件被短路的情况，从而可以有效的保护无源器件。

另外，本公开实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括无源器件，以及上述实施例所述的无源器件的保护电路。其中，无源器件可以与无源器件的保护电路连接，执行无源器件的保护。其中电子设备可以以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

对于电子设备的结构本公开实施例对此不进行赘述，只要是包括无源器件的电子设备，即可以作为本公开实施例，另外，无源器件的保护电路以及无源器件之间连接和配置，可以参照上述实施例的说明，在此不进行重复说明。

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

应当理解的是，本公开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。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种无源器件的保护电路，其特征在于，包括：

功率放大器，其用于向无源器件传输第一信号，所述无源器件构造为根据所述第一信号执行工作；

分压组件和开关组件，与功率放大器和无源器件串联连接；

保护组件，其输出侧与所述功率放大器和开关组件中的至少一个电连接，并用于检测所述保护电路中的电力参数，并且在所述电力参数异常时生成第一控制信号，所述开关组件根据接收的所述第一控制信号断开连接，所述功率放大器根据接收的所述第一控制信号停止工作。

2.根据权利要求1所述的无源器件的保护电路，其特征在于，所述保护组件包括：

电压放大器，其输入侧分别与所述功率放大器和所述分压组件电连接，用于对所述分压组件两端的电压进行放大处理得到第一电压，以及用于对所述功率放大器输出的第一信号的电压进行放大处理得到第二电压；

第一比较器，其包括第一输入端、第二输入端，以及第一输出端，其中，所述第一输入端与所述电压放大器连接，用于接收所述第一电压，所述第二输入端与所述电压放大器连接，用于接收所述第二电压，并且所述第一比较器构造为至少根据所述第一电压和第二电压的比较结果生成所述第一控制信号或者第二控制信号，并通过所述第一输出端输出所述第一控制信号或者第二控制信号，其中，所述开关组件根据接收的所述第二控制信号处于连接状态，所述功率放大器根据接收的所述第二控制信号处于工作状态。

3.根据权利要求2所述的无源器件的保护电路，其特征在于，所述第一比较器还包括第三输入端，所述第三输入端与参考电压源连接，用于接收参考电压，并且

所述第一比较器构造为根据所述分压组件两端的电压与所述参考电压之间的比较结果以及所述第一电压和第二电压之间的比较结果生成所述第一控制信号或者所述第二控制信号。

4.根据权利要求1所述的无源器件的保护电路，其特征在于，所述保护组件包括：

电流传感器，其串联连接在所述功率放大器和无源器件之间，并用于检测传输的电流；

第二比较器，其包括第四输入端、第五输入端以及第二输出端，所述第四输入端与所述电流传感器电连接以接收检测到的电流值，第五输入端接收一参考电流值；

所述第二比较器在所述第四输入端接收的电流值大于第五输入端接收的参考电流值时，通过第一输出端输出第一控制信号。

5.根据权利要求1所述的无源器件的保护电路，其特征在于，所述功率放大器还包括使能端，所述保护组件的输出端与所述使能端连接。

6.根据权利要求2或3所述的无源器件的保护电路，其特征在于，所述第一控制信号为低电平信号，所述第二控制信号为高电平信号。

7.根据权利要求1所述的无源器件的保护电路，其特征在于，所述分压组件包括分压电阻。

8.根据权利要求1所述无源器件的保护电路，其特征在于，所述无源器件包括扬声器或者振动器。

9.根据权利要求1所述无源器件的保护电路，其特征在于，所述开关组件包括二极管或者三级管。

10.一种电子设备，其特征在于，包括无源器件，以及如权利要求1-9中任意一项所述的无源器件的保护电路。