CN210041308U - 一种电源输出接口防护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电源输出接口防护电路，设于供电电源和所述供电电源的对外输出接口之间，包括：场效应管、第一三极管、第二三极管以及第一电阻，其中，第一电阻的一端连接场效应管的源极的同时连接第一三极管的基极，第一电阻的另一端连接供电电源的同时连接第一三极管的发射极；第一三极管的发射极与第一电阻连接的同时连接供电电源，第一三极管的基极与第一电阻连接的同时连接场效应管的源极，第一三极管的集电极连接场效应管的栅极；场效应管的漏极通过对外输出接口连接负载；第二三极管的集电极连接场效应管的栅极，第二三极管的发射极接地，第二三极管的基极连接使能端。基于本实用新型提供的方案结构简单，且灵活性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路技术领域，特别是涉及一种电源输出接口防护电路。
背景技术
目前，随着用户需求的不断提升，汽车中设置的车载娱乐主机功能也越来越强大，所连接的设备也越来越多，通常情况下，车载娱乐主机的外接设备需要由主机进行供电。由于汽车的特殊性，对其内部安装的电子装置的安全等级有较高的要求。对于车载娱乐主机来讲，由于所有接口连接线捆绑在一起，在经过长时间摩擦和高低温变化等情况下，连接线绝缘层会逐渐老化，进而导致线束之间会有短接的状况发生。而且，由负载产生的干扰也会通过该接口传递到主机上，对主机造成影响。所以，需要车载电子的对外接口做短接电源电池和短接电源地的保护，以保证在发生上述情况时车内人员的安全。
传统方案中对电源输出接口的保护现状分两种情况：第一，使用集成电路保护方案，该方案成本较高，对于多供电端口灵活性不好，对应用有较大的限制；第二，分离器件现状大部分使用保险丝加二极管的方案，但该方案有以下缺点：1)保险丝成本较高；2)灵活性低，可选的型号有限，不能根据需求进行灵活的选择，需要达到一定的能量才能起作用；3)无自恢复功能。
实用新型内容
本实用新型提供了一种电源输出接口防护电路以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
根据本实用新型的一个方面，提供了一种电源输出接口防护电路，设于供电电源和所述供电电源的对外输出接口之间，其特征在于，所述电路包括：场效应管、第一三极管、第二三极管以及第一电阻，其中，
所述第一电阻的一端连接所述场效应管的源极的同时连接所述第一三极管的基极，所述第一电阻的另一端连接所述供电电源的同时连接所述第一三极管的发射极；
所述第一三极管的发射极与所述第一电阻连接的同时连接所述供电电源，所述第一三极管的基极与所述第一电阻连接的同时连接所述场效应管的源极，所述第一三极管的集电极连接所述场效应管的栅极；
所述场效应管的漏极通过所述对外输出接口连接负载；
所述第二三极管的集电极连接所述场效应管的栅极，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的基极连接使能端。
可选地，当所述使能端输出低电平时，所述第二三极管截止，所述场效应管截止，所述对外输出接口停止向所述负载供电；
当所述使能端输出高电平时，正常状态下，所述第二三极管导通，所述场效应管导通，所述对外输出接口向所述负载供电。
可选地，当所述对外输出接口对地短路时，经由所述第一电阻的电压升高，所述第一三极管导通，所述场效应管截止，所述对外输出接口停止向所述负载供电。
可选地，还包括开关管，所述开关管串联在所述场效应管的漏极和所述对外输出接口之间。
可选地，所述开关管为二极管，所述开关管的阳极连接所述场效应管的漏极，所述开关管的阴极连接所述对外输出接口；
当所述对外输出接口对供电电源短路时，所述开关管的阴极电压高于阳极电压，所述开关管截止。
可选地，还包括第一电容，所述第一电容的一端同时连接所述场效应管的漏极和所述开关管，所述第一电容的另一端连接所述第二三极管的集电极并接地；
当所述负载产生干扰时，所述开关管和第一电容对由所述负载经由所述对外输出接口输入的干扰信号进行半波整流。
可选地，还包括第二电阻，所述第二电阻串联在所述第一三极管的基极和所述第一电阻之间，所述第二电阻与所述第一电阻连接的一端同时连接所述场效应管的源极。
可选地，还包括第三电阻以及与所述第三电阻并联的第二电容；
所述第三电阻与所述第二电容并联的一端同时连接所述第一三极管的集电极和所述场效应管的栅极；
所述第三电阻与所述第二电容并联的另一端同时连接所述场效应管的源极和所述第二电阻与所述第一电阻连接的一端。
可选地，还包括第四电阻，串联在所述场效应管的栅极和所述第二三极管的集电极之间。
可选地，还包括第五电阻和第六电阻；
所述第五电阻的一端连接所述第二三极管的基极，另一端经由串联的第六电阻连接所述使能端；
所述第五电阻的另一端同时与所述第二三极管的发射极和所述第一电容的一端接地。
本实用新型实施例提供的电源输出接口防护电路使用简单的分离器件，对车载电子或其他设备的电源输出接口进行保护，基于本实用新型实施例提供的电源输出接口防护电路具备以下优点：
1，对供电端口的误接(电池电源、地)有较好的防护功能；
2，去除误接自动恢复；
3，成本低，使用简单的分立器件即可完成；
4，灵活性高，根据实际需求进行灵活对应；
5，抗传导干扰能力强。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是根据本实用新型实施例的电源输出接口防护电路示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本实用新型实施例提供了一种电源输出接口防护电路，可应用于车载娱乐主机，设于供电电源和供电电源的对外输出接口之间，参见图1可知，本实施例提供的电源输出接口防护电路可以包括：场效应管T1、第一三极管T2、第二三极管T3以及第一电阻R1，其中，第一电阻R1的一端连接场效应管T1的源极的同时连接第一三极管T2的基极，第一电阻R1的另一端连接供电电源V1的同时连接第一三极管T2的发射极；第一三极管T2的发射极与第一电阻R1连接的同时连接供电电源V1，第一三极管T2的基极与第一电阻R1连接的同时连接场效应管T1的源极，第一三极管T2的集电极连接场效应管T1的栅极；场效应管T1的漏极通过对外输出接口F连接负载；第二三极管T3的集电极连接场效应管T1的栅极的同时连接第一三极管T2的集电极，第二三极管T3的发射极接地，第二三极管T3的基极连接使能端V2。
在本实施例中，当使能端V2输出低电平时，第二三极管T3截止，场效应管T1截止，对外输出接口F停止向负载供电；当使能端V2输出高电平时，正常状态下，第二三极管T3导通，图1中，B点电压低于D点电压，场效应管T1导通，对外输出接口F向负载供电。此时第一电阻R1上的电压低于第一三极管T2的导通电压，第一三极管T2处于截止状态。
另外，当使能端V2输出高电平时，若对外输出接口F对地短路，由于大电流通过，经由第一电阻R1的电压升高，当第一电阻R1电压达到第一三极管T2导通电压时，第一三极管T2导通，使得C点电压与B点电压相同，场效应管T1截止，对外输出接口F停止向负载供电。此时移除对外输出接口F点对地短路，则限流移除，电路恢复供电。
继续参见图1可知，本实施例提供的电源输出接口防护电路还可以包括：开关管D。
开关管D串联在场效应管T1的漏极和对外输出接口F之间。其中，开关管D优选为二极管，当开关管D为二极管时，开关管D的阳极连接场效应管T1的漏极，开关管D的阴极连接对外输出接口F。当对外输出接口F对供电电源短路时，开关管D的阴极电压高于阳极电压，开关管D截止，隔断开关管D的阴极的高电压的进入，对供电电源V1及其上其他负载进行保护。
实际应用中，同一个供电电源可能会给多个负载供电，对外输出接口如果和供电电源短路会导致其上的电压和供电电源电压相同，导致同一供电系统上其他负载发生故障。例如，供电电压可能给外部的摄像头供电8V5，假设供电电源内部还有其他的负载与摄像头的电压范围相同，如A2B、Tuner天线、或者其他摄像头。在供电电源正常供电状态中，假设外部的一个摄像头和供电电源发生短路，电压上升到12V甚至16V，此时，通过设置在对外输出接口处的开关管，由于其单向导通的特性而关断，进而实现对供电电源及其上的其他负载的保护。
继续参见图1可知，电源输出接口防护电路还可以包括第一电容C1，第一电容C1的一端同时连接场效应管T1的漏极和开关管D，第一电容C1的另一端连接第二三极管T3的集电极并接地。当负载产生干扰时，开关管D和第一电容C1对负载经由对外输出接口F输入的干扰信号进行半波整流，对供电电源V1及其上其它负载进行保护。在本实施例中，第一电容C1可以与开关管D构成半波整流电路，进而在负载产生干扰时，在第一电容C1和开关管D的作用下减少6dB，对同一供电电源V1上的其它负载进行保护。
可选地，本实施例提供的电源输入接口防护电路还可以包括：第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6以及第二电容C2。
其中，第二电阻R2串联在第一三极管T2的基极和第一电阻R1之间，第二电阻R2与第一电阻R1连接的一端同时连接场效应管T1的源极。第三电阻R3与第二电容C2并联；第三电阻R3与第二电容C2并联的一端同时连接第一三极管T2的集电极和场效应管T1的栅极；第三电阻R3与第二电容C2并联的另一端同时连接场效应管T1的源极和第二电阻R2与第一电阻R1连接的一端。
第四电阻R4，串联在场效应管T1的栅极和第二三极管T3的集电极之间。第五电阻R5的一端连接第二三极管T3的基极，另一端经由串联的第六电阻R6连接使能端V2；第五电阻R5的另一端同时与第二三极管T3的发射极和第一电容C1的一端接地。上述各电阻在电路中可在电路中分别起到分压、限流等作用，实际应用中，还可以根据不同的需求进行适应性增减，本实用新型对此不做限定。
本实用新型实施例提供的电源输出接口防护电路使用简单的分离器件，对车载电子或其他设备的电源输出接口进行保护，基于本实用新型实施例提供的电源输出接口防护电路具备以下优点：
1，对供电端口的误接(电池电源、地)有较好的防护功能；
2，去除误接自动恢复；
3，成本低，使用简单的分立器件即可完成；
4，灵活性高，根据实际需求进行灵活对应；
5，抗传导干扰能力强。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：在本发明的精神和原则之内，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案脱离本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种电源输出接口防护电路，设于供电电源和所述供电电源的对外输出接口之间，其特征在于，所述电路包括：场效应管、第一三极管、第二三极管以及第一电阻，其中，
所述第一电阻的一端连接所述场效应管的源极的同时连接所述第一三极管的基极，所述第一电阻的另一端连接所述供电电源的同时连接所述第一三极管的发射极；
所述第一三极管的发射极与所述第一电阻连接的同时连接所述供电电源，所述第一三极管的基极与所述第一电阻连接的同时连接所述场效应管的源极，所述第一三极管的集电极连接所述场效应管的栅极；
所述场效应管的漏极通过所述对外输出接口连接负载；
所述第二三极管的集电极连接所述场效应管的栅极，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的基极连接使能端。
2.根据权利要求1所述的电源输出接口防护电路，其特征在于，
当所述使能端输出低电平时，所述第二三极管截止，所述场效应管截止，所述对外输出接口停止向所述负载供电；
当所述使能端输出高电平时，正常状态下，所述第二三极管导通，所述场效应管导通，所述对外输出接口向所述负载供电。
3.根据权利要求2所述的电源输出接口防护电路，其特征在于，
当所述对外输出接口对地短路时，经由所述第一电阻的电压升高，所述第一三极管导通，所述场效应管截止，所述对外输出接口停止向所述负载供电。
4.根据权利要求3所述的电源输出接口防护电路，其特征在于，还包括开关管，所述开关管串联在所述场效应管的漏极和所述对外输出接口之间。
5.根据权利要求4所述的电源输出接口防护电路，其特征在于，所述开关管为二极管，所述开关管的阳极连接所述场效应管的漏极，所述开关管的阴极连接所述对外输出接口；
当所述对外输出接口对供电电源短路时，所述开关管的阴极电压高于阳极电压，所述开关管截止。
6.根据权利要求5所述的电源输出接口防护电路，其特征在于，还包括第一电容，所述第一电容的一端同时连接所述场效应管的漏极和所述开关管，所述第一电容的另一端连接所述第二三极管的集电极并接地；
当所述负载产生干扰时，所述开关管和第一电容对由所述负载经由所述对外输出接口输入的干扰信号进行半波整流。
7.根据权利要求1-6任一项所述的电源输出接口防护电路，其特征在于，还包括第二电阻，所述第二电阻串联在所述第一三极管的基极和所述第一电阻之间，所述第二电阻与所述第一电阻连接的一端同时连接所述场效应管的源极。
8.根据权利要求7所述的电源输出接口防护电路，其特征在于，还包括第三电阻以及与所述第三电阻并联的第二电容；
所述第三电阻与所述第二电容并联的一端同时连接所述第一三极管的集电极和所述场效应管的栅极；
所述第三电阻与所述第二电容并联的另一端同时连接所述场效应管的源极和所述第二电阻与所述第一电阻连接的一端。
9.根据权利要求1-6任一项所述的电源输出接口防护电路，其特征在于，还包括第四电阻，串联在所述场效应管的栅极和所述第二三极管的集电极之间。
10.根据权利要求6所述的电源输出接口防护电路，其特征在于，还包括第五电阻和第六电阻；
所述第五电阻的一端连接所述第二三极管的基极，另一端经由串联的第六电阻连接所述使能端；
所述第五电阻的另一端同时与所述第二三极管的发射极和所述第一电容的一端接地。
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|---|---|---|---|
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111223462A (zh) * | 2020-02-21 | 2020-06-02 | 湖北亿咖通科技有限公司 | 一种液晶显示屏驱动电路 |
| CN111273584A (zh) * | 2020-02-17 | 2020-06-12 | 维沃移动通信有限公司 | 一种供电控制的装置及电子设备 |
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