CN213461533U - 保护电路、电源及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种保护电路、电源及电子设备，属于电路领域。保护电路包括第一MOS管、第二MOS管和二极管，第一MOS管用于连接电源的输入端以控制电源的输出；第二MOS管的栅极分别连接电源的输入端、第一MOS管的漏极，第二MOS管的漏极连接第一MOS管的栅极，第二MOS管的源极接地，用于控制第一MOS管导通；二极管的阳极分别连接电源的输入端、第一MOS管的漏极、第二MOS管的栅极，二极管的阴极接地，用于控制所述第二MOS管导通。由于第一MOS管和第二MOS管在导通时压降较小，这种保护电路能够在电源进行防反接保护时对电源造成较小的压降损耗，且电路简单，容易实现。

Description

保护电路、电源及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电路领域，尤其涉及一种保护电路、电源及电子设备。

背景技术

目前，常常采用在防反接电路中串联二极管的方式对电源进行反接保护，而这种方式往往给电源造成较大的压降损耗，影响电源的正常工作。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种保护电路，能够在电源进行防反接保护时对电源造成较小的损耗，且电路简单，容易实现。

本实用新型还提出一种具有上述保护电路的电源。

本实用新型还提出一种具有上述电源的电子设备。

根据实用新型的第一方面实施例的保护电路，包括：

第一MOS管，用于连接电源的输入端以控制所述电源的输出；

第二MOS管，所述第二MOS管的栅极分别连接所述电源的输入端、所述第一MOS管的漏极，所述第二MOS管的漏极连接所述第一MOS管的栅极，所述第二MOS管的源极接地，所述第二MOS管用于控制所述第一MOS管导通；

二极管，所述二极管的阳极分别连接所述电源的输入端、所述第一MOS管的漏极、所述第二MOS管的栅极，所述二极管的阴极接地，所述二极管用于控制所述第二MOS管导通。

根据本实用新型实施例的保护电路，至少具有如下有益效果：这种保护电路利用二极管的正向导通特性，只在电源接入正确时二极管才会提供第二MOS管导通所需的偏置电压使得第二MOS管导通，进而通过第二MOS管控制第一MOS管的导通，第一MOS管连接电源的输入端控制电源的输出，在第一MOS管导通时电源进行供电，由于第一MOS管和第二MOS管在导通时压降较小，能够在电源进行防反接保护时对电源造成较小的压降损耗，且电路简单，容易实现。

根据本实用新型的一些实施例，所述保护电路还包括：

第一分压电阻，所述第一分压电阻的第一端分别连接所述电源的输入端、所述第一MOS管的漏极，所述第一分压电阻的第二端分别连接所述第二MOS管的栅极、所述二极管的阳极。

根据本实用新型的一些实施例，所述保护电路还包括：

第二分压电阻，所述第二分压电阻的第一端连接所述二极管的阴极，所述第二分压电阻的第二端接地。

根据本实用新型的一些实施例，所述保护电路还包括：

第三电阻，所述第三电阻的第一端分别连接所述第一MOS管的栅极、所述第二MOS管的漏极，所述第三电阻的第二端分别连接所述第一MOS管的源极、所述电源的输出端，所述第三电阻用于对所述第一MOS管的栅极和述第一MOS管的源极进行保护。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一MOS管为PMOS管。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二MOS管为NMOS管。

根据本实用新型的一些实施例，所述保护电路还包括：

电压软启动模块，所述电压软启动模块的输入端分别连接所述第三电阻的第一端、所述第一MOS管的栅极和所述第二MOS管的漏极，所述电压软启动模块的输出端分别连接所述第三电阻的第二端、所述第一MOS管的源极和所述电源的输出端，所述电压软启动模块用于延缓所述第一MOS管的导通。

根据本实用新型的一些实施例，所述电压软启动模块包括：

第一电容，所述第一电容的第一端分别连接所述第三电阻的第一端、所述第一MOS管的栅极和所述第二MOS管的漏极，所述第一电容的第二端分别连接所述第三电阻的第二端、所述第一MOS管的源极和所述电源的输出端。

根据本实用新型的第二方面实施例的电源，包括根据第一方面实施例所述的保护电路。

根据本实用新型实施例的电源，至少具有如下有益效果：这种电源采用这种保护电路利用二极管的正向导通特性，只在电源接入正确时二极管才会提供第二MOS管导通所需的偏置电压使得第二MOS管导通，进而通过第二MOS管控制第一MOS管的导通，第一MOS管连接电源的输入端控制电源的输出，在第一MOS管导通时电源进行供电，由于第一MOS管和第二MOS管在导通时压降较小，在电源进行防反接保护时电源的压降损耗较小，保证了电源的使用稳定性。

根据本实用新型的第三方面实施例的电子设备，包括根据第二方面实施例所述的电源。

根据本实用新型实施例的电子设备，至少具有如下有益效果：这种电子设备采用这种电源，只在电源接入正确时二极管才会提供第二MOS管导通所需的偏置电压使得第二MOS管导通，进而通过第二MOS管控制第一MOS管的导通，第一MOS管连接电源的输入端控制电源的输出，在第一MOS管导通时电源进行供电，由于第一MOS管和第二MOS管在导通时压降较小，在电源进行防反接保护时电源的压降损耗较小，保证了电子设备的使用稳定性。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型实施例的保护电路的电路结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例的保护电路的电路结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例的保护电路的电路结构示意图；

图4为本实用新型另一实施例的保护电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

第一方面，参照图1，本实用新型实施例中的保护电路包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2和二极管D1，第一MOS管Q1用于连接电源的输入端以控制电源的输出，第二MOS管Q2的栅极分别连接电源的输入端、第一MOS管Q1的漏极，第二MOS管Q2的漏极连接第一MOS管Q1的栅极，第二MOS管Q2的源极接地，第二MOS管Q2用于控制第一MOS管Q1导通；二极管D1的阳极分别连接电源的输入端、第一MOS管Q1的漏极、第二MOS管Q2的栅极，二极管D1的阴极接地，二极管D1用于控制第二MOS管导通。

参照图1，在进行电源的反接保护时，第一MOS管Q1的漏极连接电源的输入端，第一MOS管Q1的源极连接电源的输出端，第二MOS管Q2的栅极分别连接电源的输入端、第一MOS管Q1的漏极，第二MOS管Q2的漏极连接第一MOS管Q1的栅极，第二MOS管Q2的源极接地，二极管D1的阳极分别连接电源的输入端、第一MOS管Q1的漏极、第二MOS管Q2的栅极，二极管D1的阴极接地，当第一MOS管Q1的漏极连接电源的输入端为电源正极，二极管D1正向导通，电源正极通过二极管D1为第二MOS管Q2的栅极提供导通所需的偏置电压，此时，第二MOS管Q2导通，进而第二MOS管Q2的漏极连接第一MOS管的栅极，使得第一MOS管栅极处于低电平状态，此时，第一MOS管Q1也导通，由于第一MOS管Q1的漏极和源极之间导通，电源的接地端直通连接后端电路，电源能够通过第一MOS管源极产生较小的压降损耗之后对后端电路进行供电，此时后端电路能够正常工作。

同样地，当出现电源反接时，第一MOS管Q1的漏极接地，二极管D1的阳极也接地，电源的正极直通连接到后端，而二极管D1的阴极连接电源正极的输入端，第二MOS管Q2的源极分别连接电源正极输入端和接地，由于二极管D1处于反向截止状态，电源正极无法通过二极管D1为第二MOS管Q2提供导通所需的偏置电压，第二MOS管Q2此时不导通，进而第一MOS管Q1的栅极处于高电平状态，此时，第一MOS管Q1不导通，电源的接地端无法与后端电路连接，此时，电源无法给后端电路供电，后端电路不能正常工作，达到保护后端电路的目的。

这样的保护电路能够在电源连接正确时为后端电路的正常工作进行供电，在电源反接保护时，通过二极管D1的正向导通和反向截止特性来控制第一MOS管Q1以及第二MOS管Q2的通断，进而控制电源的输出供电，只在电源接入正确时二极管D1才会提供第二MOS管Q2导通所需的偏置电压使得第二MOS管Q2导通，进而通过第二MOS管Q2控制第一MOS管Q1的导通，第一MOS管Q1连接电源的输入端控制电源的输出，在第一MOS管Q1导通时电源进行供电，由于第一MOS管Q1和第二MOS管Q2在导通时压降较小，能够在电源进行防反接保护时对电源造成较小的压降损耗，且电路简单，容易实现。

在一些具体实施例中，为了方便驱动，第一MOS管Q1为PMOS管。在一些其他实施例中，第一MOS管Q1也可以选择NMOS管，这样能够节约成本。

在一些具体实施例中，由于第二MOS管Q2的源极接地，为了实现低端驱动，第二MOS管Q2为NMOS管。这样只要第二MOS管Q2的栅极电压达到较小电压值，就可以进行驱动，适用性强，且NMOS管价格便宜，这样能够降低保护电路的成本。

参照图2，在一些实施例中，保护电路还包括第一分压电阻R1，第一分压电阻R1的第一端分别连接电源的输入端、第一MOS管Q1的漏极，第一分压电阻的R1第二端分别连接第二MOS管Q2的栅极、二极管D1的阳极。由于二极管D1的导通电阻较小，将第一分压电阻R1的第一端分别连接电源的输入端、第一MOS管Q1的漏极，第一分压电阻的R1第二端分别连接第二MOS管Q2的栅极、二极管D1的阳极，通过第一分压电阻R1对二极管D1进行分压限流，这样能够提高保护电路的安全性。

参照图2，在一些实施例中，保护电路还包括第二分压电阻R2，第二分压电阻R2的第一端连接二极管D1的阴极，第二分压电阻R2的第二端接地。这样能够通过第二分压电阻R2对二极管D1进行分压限流，能够提高保护电路的安全性。

参照图3，在一些实施例中，保护电路还包括第三电阻R3，第三电阻R3的第一端分别连接第一MOS管Q1的栅极、第二MOS管Q2的漏极，第三电阻R3的第二端分别连接第一MOS管Q1的源极、电源的输出端，第三电阻R3用于对第一MOS管Q1的栅极和第一MOS管Q1的源极进行保护。由于MOS管的栅极和源极之间的电阻值是很大的，只要少量静电的就能够使MOS管的栅极和源极之间的等效电容两端产生较大的电压，如果不及时将这些静电泄放掉，MOS管的栅极和源极的高压就可能使得MOS管产生误动作，甚至可能击穿MOS管的栅极和源极，因此，将第三电阻R3作为泄放电阻接入电路，第三电阻R3的第一端分别连接第一MOS管Q1的栅极、第二MOS管Q2的漏极，第三电阻R3的第二端分别连接第一MOS管Q1的源极、电源的输出端，这样能够对第一MOS管Q1的栅极与源极进行保护，进一步地起到保护第一MOS管Q1的作用，保证了保护电路的安全性。

在一些实施例中，保护电路还包括电压软启动模块(图未示出)，电压软启动模块的输入端分别连接第三电阻R3的第一端、第一MOS管Q1的栅极和第二MOS管Q2的漏极，电压软启动模块的输出端分别连接第三电阻R3的第二端、第一MOS管Q1的源极和电源的输出端，电压软启动模块用于延缓第一MOS管Q1的导通。为了延缓第一MOS管Q1的导通速度，在第一MOS管Q1的栅极和源极之间还连接有电压软启动模块，这样能够使得第一MOS管Q1缓慢导通，进一步提高保护电路的安全性。

在一些具体实施例中，电压软启动模块包括第一电容(图未示出)，第一电容的第一端分别连接第三电阻R3的第一端、第一MOS管Q1的栅极和第二MOS管Q2的漏极，第一电容的第二端分别连接第三电阻R3的第二端、第一MOS管Q1的源极和电源的输出端。将第一电容并联在第一MOS管Q1的栅极和源极之间，能够有效地起到抗干扰和延时的作用，消除EMC或者EMI造成的干扰，并且使得第一MOS管Q1缓慢导通，提高保护电路的工作稳定性以及安全性。

参照图3和图4，下面以一个具体的实施例详细描述本实用新型实施例的保护电路。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对实用新型的具体限制。

参照图3，第一MOS管Q1的漏极连接电源正极的输入端，第一MOS管Q1的源极连接电源的输出端，第二MOS管Q2的栅极分别连接电源的输入端、第一MOS管Q1的漏极，第二MOS管Q2的漏极连接第一MOS管Q1的栅极，第二MOS管Q2的源极接地，二极管D1的阳极分别连接电源的输入端、第一MOS管Q1的漏极、第二MOS管Q2的栅极，二极管D1的阴极接地，第一分压电阻R1的第一端分别连接电源的输入端、第一MOS管Q1的漏极，第一分压电阻的R1第二端分别连接第二MOS管Q2的栅极、二极管D1的阳极，第二分压电阻R2的第一端连接二极管D1的阴极，第二分压电阻R2的第二端接地，第三电阻R3的第一端分别连接第一MOS管Q1的栅极、第二MOS管Q2的漏极，第三电阻R3的第二端分别连接第一MOS管Q1的源极、电源的输出端。当电源工作时，二极管D1正向导通，电源正极依次通过第一分压电阻R1、二极管D1、第二分压电阻R2，由电源正极的输出端为第二MOS管Q2的栅极提供导通所需的偏置电压，此时，第二MOS管Q2导通，进而第二MOS管Q2的漏极连接第一MOS管的栅极，使得第一MOS管栅极处于低电平状态，此时，第一MOS管Q1也导通，由于第一MOS管Q1的漏极和源极之间导通，电源的接地端直通连接后端电路，电源能够通过第一MOS管Q1的源极产生较小的压降损耗之后对后端电路进行供电，此时后端电路能够正常工作。

同样地，参照图4，当出现电源反接时，第一分压电阻的第一端和第一MOS管Q1的漏极与电源的接地端连接，电源的正极直通连接到后端，而二极管D1的阴极连接电源正极的输入端，第二MOS管Q2的源极分别连接电源正极输入端和接地，由于二极管D1处于反向截止状态，电源正极无法通过第二分压电阻R2和二极管D1为第二MOS管Q2提供导通所需的偏置电压，第二MOS管Q2此时不导通，进而第一MOS管Q1的栅极处于高电平状态，此时，第一MOS管Q1不导通，电源的接地端无法与后端电路连接，此时，电源无法给后端电路供电，后端电路不能正常工作，达到保护后端电路的目的。

这种保护电路能够在电源连接正确时为后端电路的正常工作进行供电，在电源反接保护时，通过二极管D1的正向导通和反向截止特性来控制第一MOS管Q1以及第二MOS管Q2的通断，进而控制电源的输出供电，进一步地，在保护电路中设置有第一分压电阻R1、第二分压电阻R2进行分压和限流，设置第三电阻R3对第一MOS管Q1的栅极和源极进行保护，使得保护电路的工作稳定性以及安全性进一步提高。同时，由于第一MOS管Q1和第二MOS管Q2在导通时压降较小，能够在电源进行防反接保护时对电源造成较小的压降损耗，且电路简单，容易实现。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种电源，包括第一方面所示的保护电路。

这种电源采用上述实施例的保护电路只在电源接入正确时二极管才会提供第二MOS管导通所需的偏置电压使得第二MOS管导通，进而通过第二MOS管控制第一MOS管的导通，第一MOS管连接电源的输入端控制电源的输出，在第一MOS管导通时电源进行供电，由于第一MOS管和第二MOS管在导通时压降较小，在电源进行防反接保护时电源的压降损耗较小，保证了电源的使用稳定性。

第三方面，本实用新型实施例还提供一种电子设备，包括第二方面所示的电源。

这种电子设备采用上述电源，只在电源接入正确时二极管才会提供第二MOS管导通所需的偏置电压使得第二MOS管导通，进而通过第二MOS管控制第一MOS管的导通，第一MOS管连接电源的输入端控制电源的输出，在第一MOS管导通时电源进行供电，由于第一MOS管和第二MOS管在导通时压降较小，在电源进行防反接保护时电源的压降损耗较小，保证了电子设备的使用稳定性。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.保护电路，其特征在于，包括：

第一MOS管，用于连接电源的输入端以控制所述电源的输出；

第二MOS管，所述第二MOS管的栅极分别连接所述电源的输入端、所述第一MOS管的漏极，所述第二MOS管的漏极连接所述第一MOS管的栅极，所述第二MOS管的源极接地，所述第二MOS管用于控制所述第一MOS管导通；

二极管，所述二极管的阳极分别连接所述电源的输入端、所述第一MOS管的漏极、所述第二MOS管的栅极，所述二极管的阴极接地，二极管用于控制所述第二MOS管导通。

2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括：

第一分压电阻，所述第一分压电阻的第一端分别连接所述电源的输入端、所述第一MOS管的漏极，所述第一分压电阻的第二端分别连接所述第二MOS管的栅极、所述二极管的阳极。

3.根据权利要求1或者2所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括：

第二分压电阻，所述第二分压电阻的第一端连接所述二极管的阴极，所述第二分压电阻的第二端接地。

4.根据权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括：

第三电阻，所述第三电阻的第一端分别连接所述第一MOS管的栅极、所述第二MOS管的漏极，所述第三电阻的第二端分别连接所述第一MOS管的源极、所述电源的输出端，所述第三电阻用于对所述第一MOS管的栅极和所述第一MOS管的源极进行保护。

5.根据权利要求4所述的保护电路，其特征在于，所述第一MOS管为PMOS管。

6.根据权利要求5所述的保护电路，其特征在于，所述第二MOS管为NMOS管。

7.根据权利要求6所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括：

电压软启动模块，所述电压软启动模块的输入端分别连接所述第三电阻的第一端、所述第一MOS管的栅极和所述第二MOS管的漏极，所述电压软启动模块的输出端分别连接所述第三电阻的第二端、所述第一MOS管的源极和所述电源的输出端，用于延缓所述第一MOS管的导通。

8.根据权利要求7所述的保护电路，其特征在于，所述电压软启动模块包括：

第一电容，所述第一电容的第一端分别连接所述第三电阻的第一端、所述第一MOS管的栅极和所述第二MOS管的漏极，所述第一电容的第二端分别连接所述第三电阻的第二端、所述第一MOS管的源极和所述电源的输出端。

9.电源，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的保护电路。

10.电子设备，其特征在于，包括根据权利要求9所述的电源。

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