CN211063333U - 供电防护电路、电子设备和电子组件 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种供电防护电路、电子设备和电子组件。供电防护电路包括电源输入端、电源输出端和防护子电路。电源输入端用于连接电源，接收电源的电能。电源输出端与电源输入端连接，用于连接受电电路，输出电能给受电电路。至少一个防护子电路连接于电源输入端和地端之间，且与电源输入端连接的一端连接于电源输入端和电源输出端之间。防护子电路包括钳位型过压防护器件和熔断体，钳位型过压防护器件和熔断体串联连接于电源输入端和地端之间。电子设备包括供电防护电路及受电电路。电子组件包括电子设备及供电防护电路，供电防护电路为独立的模块，与电子设备插接或嵌入电子设备内。防护子电路可以防止浪涌和/或静电等干扰受电电路的正常工作。

Description

供电防护电路、电子设备和电子组件

技术领域

本申请涉及供电领域，尤其涉及一种供电防护电路、电子设备和电子组件。

背景技术

随着电子技术的发展，对电子设备工作的可靠性要求越来越高。电子设备通过外部电源供电，外部电源带来的浪涌和/或静电对电子设备的正常工作造成干扰，甚至会损毁设备。

浪涌(Electrical Surge)，顾名思义就是瞬间出现超出稳定值的峰值，包括电压浪涌和电流浪涌。在电子设备刚接入电源的那一瞬间会产生较大的浪涌，会对电子设备的正常工作造成干扰，甚至可能会烧坏电子设备的元器件。静电也可能会干扰电子设备的正常工作，在静电功率过大时，也可能烧坏电子元器件。

实用新型内容

本申请提供一种改进的供电防护电路、电子设备和电子组件。

本申请的实施例提供一种供电防护电路，包括：电源输入端，用于连接电源，接收电源的电能；电源输出端，与所述电源输入端连接，用于连接受电电路，输出电能给所述受电电路；及至少一个防护子电路，连接于所述电源输入端和地端之间，且与所述电源输入端连接的一端连接于所述电源输入端和所述电源输出端之间，所述防护子电路包括钳位型过压防护器件和熔断体，所述钳位型过压防护器件和熔断体串联连接于所述电源输入端和地端之间。

本申请的实施例提供一种电子设备，包括：供电防护电路；及受电电路，与所述供电防护电路连接。

本申请的实施例提供一种电子组件，包括：电子设备；及供电防护电路，所述供电防护电路为独立的模块，与所述电子设备插接或嵌入所述电子设备内。

本申请实施例的防护子电路包括钳位型过压防护器件和熔断体，钳位型过压防护器件和熔断体串联连接于电源输入端和地端之间，一些实施例中，可以防止浪涌和/或静电等干扰受电电路的正常工作，防止浪涌和/或静电等造成受电电路的元器件的损坏，且在一些实施例中，因设有熔断体，可以使电源正常给受电电路供电。

附图说明

图1所示为相关技术的供电防护电路的一个实施例的模块框图；

图2所示为本申请供电防护电路的一个实施例的模块框图；

图3所示为本申请供电防护电路的另一个实施例的模块框图；

图4所示为本申请供电防护电路的另一个实施例的模块框图；

图5所示为本申请供电防护电路的另一个实施例的模块框图；

图6所示为本申请供电防护器的一个实施例的模块框图，其中供电防护器包括供电防护电路；

图7所示为本申请电子设备的一个实施例的模块框图，其中电子设备包括供电防护电路。

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申请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、本申请的一些方面相一致的装置的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”等类似词语表示至少两个。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

本申请实施例的供电防护电路包括电源输入端、电源输出端和至少一个防护子电路。电源输入端用于连接电源，接收电源的电能。电源输出端与电源输入端连接，用于连接受电电路，输出电能给受电电路。至少一个防护子电路连接于电源输入端和地端之间，且与电源输入端连接的一端连接于电源输入端和电源输出端之间。防护子电路包括钳位型过压防护器件和熔断体，钳位型过压防护器件和熔断体串联连接于电源输入端和地端之间。

本申请实施例的防护子电路包括钳位型过压防护器件和熔断体，钳位型过压防护器件和熔断体串联连接于电源输入端和地端之间，一些实施例中，在电源输入端传入的浪涌和/或静电等干扰通过防护子电路进行释放，可以防止浪涌和/或静电等干扰受电电路的正常工作，防止浪涌和/或静电等干扰冲击造成受电电路的元器件的损坏，保护受电电路，提高可靠性；而且在一些实施例中，若有功率过大的浪涌和/或静电等干扰冲击导致钳位型过压防护器件失效而短路，熔断体会过功率熔断，防护子电路断开，电源可以重新正常给受电电路供电。

本申请实施例的电子设备包括供电防护电路及受电电路，受电电路与供电防护电路连接。

本申请实施例的电子组件包括电子设备及供电防护电路，供电防护电路为独立的模块，与电子设备插接或嵌入电子设备内。

图1所示为相关技术的供电防护电路100的一个实施例的示意框图。供电防护电路100可以连接电源10和受电电路20。电源10可以为交流电源，例如市电电源。在一些实施例中，受电电路20可以包括电子设备的接收电能的电路，该电路可以包括需要电能工作的电路，例如控制电路等，和/或接收并存储电能的电路，例如电池电路等。电源10可以通过适配器给受电电路20供电，和/或通过充电器给受电电路20充电。在一些实施例中，电子设备可以包括考勤机、路由器、手机、平板电脑、智能音箱等。

供电防护电路100用于吸收浪涌和静电等干扰的能量，从电源10传入的浪涌和/或静电等干扰通过供电防护电路100释放，避免干扰传入受电电路20而导致受电电路20工作异常或损坏等情况的发生。

在图1所示的实施例中，供电防护电路100包括钳位型过压防护器件101，串联于电源10和地端之间，从而钳位型过压防护器件101与受电电路20并联，可以吸收浪涌和/或静电等干扰的能量，限制跨在受电电路20上的电压高过额定工作电压，但是却远低于破坏阈值电压，以保证受电电路20可以正常工作，且避免受电电路20因浪涌和/或静电等损坏。

如果电源10的浪涌和/或静电等干扰没有超过钳位型过压防护器件101的可容忍功率，供电防护电路100可以起到防护作用，且电源10可以正常给受电电路20供电。然而，若浪涌和/或静电等干扰的功率超过钳位型过压防护器件101的可容忍功率，会导致钳位型过压防护器件101失效，从而导致钳位型过压防护器件101的双端导通。钳位型过压防护器件101两端导通后，电源10通过钳位型过压防护器件101对地短路，电源10无法给受电电路20供电，从而产生受电电路20不能工作，电子设备不开机的故障。一次超功率的干扰冲击使供电防护电路100的防护作用失效后，即使干扰冲击消失，电源10输出未超功率的电能，因电源10通过短路的钳位型过压防护器件101对地短路，所以一直无法给受电电路20供电，从而电子设备一直开不了机。

图2所示为本申请供电防护电路200的一个实施例的模块框图。供电防护电路200包括电源输入端210、电源输出端211和至少一个防护子电路213。电源输入端210用于连接电源10，接收电源10的电能。电源输出端211与电源输入端210连接，用于连接受电电路20，输出电能给受电电路20。至少一个防护子电路213连接于电源输入端210和地端之间，且与电源输入端210连接的一端连接于电源输入端210和电源输出端211之间。防护子电路213包括钳位型过压防护器件201和熔断体202，钳位型过压防护器件201和熔断体202串联连接于电源输入端210和地端之间。熔断体，可称为保险丝，可以起过载保护的作用。防护子电路213与电源10并联，且与受电电路20并联。

一些实施例中，在电源输入端210传入的浪涌和/或静电等干扰通过防护子电路213进行释放，可以防止浪涌和/或静电等干扰受电电路20的正常工作，防止浪涌和/或静电等造成受电电路20的元器件的损坏，保护受电电路20，提高可靠性；而且在一些实施例中，若有功率过大的浪涌和/或静电等干扰导致钳位型过压防护器件201失效，钳位型过压防护器件201的两端短路。浪涌和/或静电等干扰的功率超过钳位型过压防护器件201的可容忍功率，导致钳位型过压防护器件201失效而短路。熔断体202处于导通状态，电源10通过防护子电路213对地短路。之后若电源10持续供电，熔断体202会过功率熔断，防护子电路213断开，电源10与地端断开，短路影响消除，电源10正常对受电电路20供电。超功率的干扰冲击消失后，电源10输出正常功率的电能时，可以继续给受电电路20供电。如此，避免因超功率的干扰冲击导致钳位型过压防护器件201短路之后，电源10无法给受电电路20供电，受电电路20不能工作，电子设备不开机的问题。

在一些实施例中，钳位型过压防护器件201可以包括瞬态抑制(TransientVoltage Suppressor，TVS)二极管。TVS二极管具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力，可以吸收浪涌和静电等干扰。若电源输入端210有功率过大的浪涌和/或静电等干扰，电源输入端210的电压高于TVS二极管的击穿电压，TVS二极管导通，从而电源输入端210通过防护子电路213短路接地，电源10短路接地。

在另一些实施例中，钳位型过压防护器件201可以包括压敏电阻。压敏电阻是一种具有非线性伏安特性的电阻器件，用于在电路承受过压时进行电压钳位，吸收多余的电流。利用压敏电阻的非线性特性，当过电压出现在压敏电阻的两极间，压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而实现对后级的受电电路20的保护。当电源输入端210的电压低于压敏电阻的电压阈值时，加在压敏电阻上的电压低于压敏电阻的电压阈值，流过压敏电阻的电流极小，压敏电阻相当于阻值无穷大的电阻，相当于断开状态的开关。当电源输入端210的电压超过压敏电阻的电压阈值时，加在压敏电阻上的电压超过压敏电阻的电压阈值，流过压敏电阻的电流激增，压敏电阻相当于阻值无穷小的电阻，相当于闭合状态的开关，从而电源输入端210通过防护子电路213短路接地，电源10短路接地。

在一些实施例中，防护子电路313可插拔地连接于电源输入端210和地端之间，在防护子电路313失效断路后，可以拔出，更换新的防护子电路。

图3所示为本申请供电防护电路300的另一个实施例的模块框图。图3所示的供电防护电路300类似于图2所示的供电防护电路200。图2所示的供电防护电路200包括一个防护子电路213，相比较于图2所示的供电防护电路200，图3所示的供电防护电路300包括并联于电源输入端310和地端之间的多个防护子电路313。多个防护子电路313连接于电源输入端310和电源输出端311之间，并联于电源10和受电电路20之间。多个防护子电路313与电源10并联，与受电电路20并联。每个防护子电路313包括钳位型过压防护器件301和熔断体302，类似于图2所示的防护子电路213，参见上文具体描述，在此不再赘述。多个防护子电路313可以分摊干扰冲击，而且若部分防护子电路313损坏，其他防护子电路313可以继续起到防护作用，因此多个防护子电路313可以增强防护效果。

在一些实施例中，多个防护子电路313中的至少一个可插拔地连接于电源输入端310和地端之间，在其中部分防护子电路313失效断路时，可以插入另外的至少一个可插拔的防护子电路313，继续实现防护作用。在一个例子中，两个防护子电路313的至少一个可插拔，在其中一个断路时，另一个可以插入使用。两个防护子电路313可以均可插拔，或者其中一个可插拔，另一个不可插拔。在其他例子中，三个或三个以上的防护子电路313中的至少一个可以插拔，可以类似于两个防护子电路的例子。

图4所示为本申请供电防护电路400的另一个实施例的模块框图。图4所示的供电防护电路400类似于图2所示的供电防护电路200。相比较于图2所示的供电防护电路200，图4所示的供电防护电路400包括连接于防护子电路413和电源输出端411之间的附加防护子电路414。附加防护子电路414用于在防护子电路413断开后，在电源输入端410的功率超过功率阈值时，阻止电源输入端410接收的电能传输至电源输出端311。如果供电环境恶劣，电源10带来的浪涌和/或静电等干扰是持续的，并且超功率的，防护子电路413断开失效后，附加防护子电路414可以阻止电源10给受电电路20供电，那么整个电路失效范围控制在附加防护子电路414，后端的受电电路20断电，不开机，避免受电电路20损坏，从而降低返修成本，降低损失。防护子电路413包括钳位型过压防护器件401和熔断体402，类似于图2所示的实施例，在此不再赘述。

在一些实施例中，附加防护子电路414包括附加钳位型过压防护器件415，附加钳位型过压防护器件415的一端连接于防护子电路413和电源输出端411之间，另一端连接地端。附加钳位型过压防护器件415与电源10并联，且与受电电路20并联。在防护子电路413失效断开后，若电源输入端410再次接收到超功率的干扰，附加钳位型过压防护器件415失效，两端短路，从而电源10对地短路，受电电路20断电，电子设备不开机，防止超功率的干扰冲击使受电电路20的元器件损坏，降低售后成本。附加钳位型过压防护器件415的可容忍功率可以与钳位型过压防护器件401的可容忍功率可以相同或不同。

在一些实施例中，附加钳位型过压防护器件415包括瞬态抑制二极管和/或压敏电阻，可以类似于钳位型过压防护器件401。

在一些实施例中，附加防护子电路414包括串联于电源输入端410和电源输出端411之间的附加熔断体416，附加熔断体416连接于电源输入端410和附加钳位型过压防护器件415之间。附加熔断体416连接于防护子电路413和附加钳位型过压防护器件415之间。附加熔断体416的一端连接电源输入端410和防护子电路413，另一端连接电源输出端411和附加钳位型过压防护器件415。在附加钳位型过压防护器件415失效短路时，附加熔断体416过功率熔断，将电源输入端410和电源输出端411断开，受电电路20和电源10断开，受电电路20断电，电子设备不开机，更有效地防止受电电路20的元器件损坏，降低售后成本。

图5所示为本申请供电防护电路500的另一个实施例的模块框图。图5所示的供电防护电路500类似于图4所示的供电防护电路400。图4所示的供电防护电路400包括一个防护子电路213，相比较于图4所示的供电防护电路400，图5所示的供电防护电路500包括并联于电源输入端510和地端之间的多个防护子电路513。多个防护子电路513类似于图3所示的多个防护子电路313，参考上文所述，在此不再赘述。图5所示的实施例中，附加防护子电路514连接于多个防护子电路513和电源输出端511之间，且接地。多个防护子电路513均失效后，若电源输入端510再次接收到超功率的干扰，附加防护子电路514可以阻断电源10给受电电路20供电。

图6所示为供电防护器30的一个实施例的模块框图。供电防护器30包括供电防护电路31。供电防护电路31可以为图2-图5所示的实施例的供电防护电路200、300、400、500或上文所述的其他实施例的供电防护电路。在一些实施例中，供电防护器30可以独立于受电电路20，与受电电路20插接。电子设备40包括受电电路20，供电防护器30独立于电子设备40，可以插接于电子设备40。如此，可以适用较多的电子设备40，无需改变电子设备40的电路，使用灵活，且不占用电子设备40的内部空间，有利于电子设备40的小型化。供电防护器30可以包括接口32，通过接口32与受电电路20插接。供电防护器30可以包括壳体33，供电防护电路31设于壳体33内，接口32可以设于壳体33。供电防护器30可以插接至电源10。

在一些实施例中，受电电路20通过适配器或充电器插接至电源10，供电防护器30可以包括适配器或充电器，供电防护电路31可以设于适配器或充电器内。在另一些实施例中，供电防护器30可以独立于适配器或充电器，可以与适配器或充电器插接，进而插接至受电电路20。

图7所示为电子设备50的一个实施例的模块框图。电子设备50包括供电防护电路51及受电电路20，受电电路20与供电防护电路51连接。供电防护电路51可以为图2-图5所示的实施例的供电防护电路200、300、400、500或上文所述的其他实施例的供电防护电路。供电防护电路51设于电子设备50的壳体内。供电防护电路51可以与受电电路20设于同一电路板上，或设于独立的电路板上。电子设备50插接电源10，可以通过适配器或充电器插接电源10。电子设备50可以包括考勤机、路由器、手机、平板电脑、智能音箱等。

本说明书实施例提供一种电子组件，包括电子设备和供电防护电路，供电防护设备可以为上文所述的供电防护电路200、300、400、500或其他实施例的供电防护电路。供电防护电路可以为独立的模块，损坏之后可以单独替换掉。在一些实施例中，供电防护电路作为独立的模块嵌入电子设备内。在另一些实施例中，供电防护电路作为独立的模块，与电子设备插接，例如上文所述的供电防护器30。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (11)

1.一种供电防护电路，其特征在于：包括：

电源输入端，用于连接电源，接收电源的电能；

电源输出端，与所述电源输入端连接，用于连接受电电路，输出电能给所述受电电路；及

至少一个防护子电路，连接于所述电源输入端和地端之间，且与所述电源输入端连接的一端连接于所述电源输入端和所述电源输出端之间，所述防护子电路包括钳位型过压防护器件和熔断体，所述钳位型过压防护器件和熔断体串联连接于所述电源输入端和地端之间。

2.如权利要求1所述的供电防护电路，其特征在于：所述供电防护电路包括并联于所述电源输入端和地端之间的多个所述防护子电路。

3.如权利要求2所述的供电防护电路，其特征在于：多个所述防护子电路中的至少一个可插拔地连接于所述电源输入端和地端之间。

4.如权利要求1所述的供电防护电路，其特征在于：所述钳位型过压防护器件包括瞬态抑制二极管。

5.如权利要求1所述的供电防护电路，其特征在于：所述钳位型过压防护器件包括压敏电阻。

6.如权利要求1所述的供电防护电路，其特征在于：所述供电防护电路包括连接于所述防护子电路和所述电源输出端之间的附加防护子电路，所述附加防护子电路用于在所述防护子电路断开后，在所述电源输入端的功率超过功率阈值时，阻止所述电源输入端接收的电能传输至所述电源输出端。

7.如权利要求6所述的供电防护电路，其特征在于：所述附加防护子电路包括附加钳位型过压防护器件，所述附加钳位型过压防护器件的一端连接于所述防护子电路和所述电源输出端之间，另一端连接所述地端。

8.如权利要求7所述的供电防护电路，其特征在于：所述附加钳位型过压防护器件包括瞬态抑制二极管和/或压敏电阻。

9.如权利要求7所述的供电防护电路，其特征在于：所述附加防护子电路包括串联于所述电源输入端和所述电源输出端之间的附加熔断体，所述附加熔断体连接于所述电源输入端和所述附加钳位型过压防护器件之间。

10.一种电子设备，其特征在于：包括：

权利要求1-9任一项所述的供电防护电路；及

受电电路，与所述供电防护电路连接。

11.一种电子组件，其特征在于：包括：

电子设备；及

权利要求1-9任一项所述的供电防护电路，所述供电防护电路为独立的模块，与所述电子设备插接或嵌入所述电子设备内。

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