CN214756291U - 一种输出电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种输出电路及电子设备，其中，所述输出电路包括：多个用于对信号进行输出处理的输出单元，多个用于保持电压并限制电流的稳压单元，以及用于进行输出保护的过压保护单元；多个所述输出单元的输入端用于与前级电路连接；多个所述输出单元的输出端分别与稳压单元连接，并用于输出电信号至外部电路或器件；所述稳压单元还与所述过压保护单元连接，所述过压保护单元接地。本实用新型通过在每个输出单元之后接入一个稳压单元稳定电压限制每个输出单元输出至过压保护单元的电流，实现了一个过压保护单元为多个输出单元进行过压保护，减小了电路板的体积和系统的成本。

Description

一种输出电路及电子设备

技术领域

本实用新型涉及输出电路领域，特别涉及一种输出电路及电子设备。

背景技术

目前的输出电路中大多数设置有过压保护电路，而且一般是有多少个输出则设置多少个过压保护电路。例如通过瞬态电压抑制二极管(TVS)进行输出过压保护时，每一个输出点均并接一个TVS管，进而在输出电压过高时进行电压抑制，以到达过压保护的目的。这种方法使得电路臃肿，且成本较高。

因此现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种输出电路及电子设备，通过在每个输出单元之后接入一个稳压单元稳定电压限制每个输出单元输出至过压保护单元的电流，实现了一个过压保护单元为多个输出单元进行过压保护，减小了电路板的体积和系统的成本。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

本实用新型提供一种输出电路，包括：多个用于对信号进行输出处理的输出单元，多个用于保持电压并限制电流的稳压单元，以及用于进行输出保护的过压保护单元；多个所述输出单元的输入端用于与前级电路连接；多个所述输出单元的输出端分别与稳压单元连接，并用于输出电信号至外部电路或器件；所述稳压单元还与所述过压保护单元连接，所述过压保护单元接地。

所述输出单元包括：

与前级电路连接，用于将电信号进行输出的开关子电路；

与开关子电路及外部电路或器件连接，用于进行输出过流保护的过流保护子电路；

与开关子电路及过流保护电路连接，用于进行输出滤波的滤波子电路；

用于与前级电路连接，并降低开关子电路工作所需电流的限流子电路；

用于与前级电路连接，并防止无电信号时开关子电路误导通的防误触子电路。

所述稳压单元包括第一二极管，所述第一二极管的输入端与所述输出单元的输出端连接，所述第一二极管的输出端与所述过压保护单元连接。

所述开关子电路包括第一MOS管，所述第一MOS管的栅极与所述限流子电路连接，所述第一MOS管的源极与所述防误触子电路连接并接地，所述第一MOS管的漏极与所述过流保护子电路连接。

所述限流子电路包括第一电阻，所述第一电阻的一端与前级电路连接，所述第一电阻的另一端与所述第一MOS管的栅极连接。

所述防误触子电路包括第二电阻，所述第二电阻的一端用于前级电路连接，所述第二电阻的另一端与所述第一MOS管的源极连接并接地。

所述过压保护单元包括第一瞬态电压抑制二极管，所述第一瞬态电压抑制二极管的一端与所述稳压单元的输出端连接，所述第一瞬态电压抑制二极管的另一端接地。

所述输出单元的个数与所述稳压单元的个数一致。

还包括与稳压单元连接，用于滤除高频电压的高频滤波单元。

基于上述的输出电路，本实用新型还提供一种电子设备，包括设备本体，所述设备本体中设置有电路板，所述电路板上设置有如上文所述的输出电路。

相较于现有技术，本实用新型提供的输出电路及电子设备，其中，所述输出电路包括：多个用于对信号进行输出处理的输出单元，多个用于保持电压并限制电流的稳压单元，以及用于进行输出保护的过压保护单元；多个所述输出单元的输入端用于与前级电路连接；多个所述输出单元的输出端分别与稳压单元连接，并用于输出电信号至外部电路或器件；所述稳压单元还与所述过压保护单元连接，所述过压保护单元接地。本实用新型通过在每个输出单元之后接入一个稳压单元稳定电压限制每个输出单元输出至过压保护单元的电流，实现了一个过压保护单元为多个输出单元进行过压保护，减小了电路板的体积和系统的成本。

附图说明

图1为本实用新型提供的两个输出单元实例的输出电路的结构框图；

图2为本实用新型提供的输出单元的结构框图；

图3为本实用新型提供的两个输出单元实例的输出电路的电路图。

具体实施方式

本实用新型提供一种输出电路及电子设备，通过在每个输出单元之后接入一个稳压单元稳定电压限制每个输出单元输出至过压保护单元的电流，实现了一个过压保护单元为多个输出单元进行过压保护，减小了电路板的体积和系统的成本。

本实用新型的具体实施方式是为了便于对本实用新型的技术构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果做更为详细的说明。需要说明的是，对于这些实施方式的解释说明并不构成对本发明的保护范围的限定。此外，下文所述的实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间不构成冲突就可以相互组合。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况下，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当理解，本实用新型说明书中所使用的“第一”、“第二”等词语，是为了区别每个元器件，以更清楚的描述本实用新型的技术方案，仅用于实施例解释，并不用做具体限定。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

目前的输出电路中大多数设置有过压保护电路，且输出单元与过压保护电路个数一致，由于过压TVS管的体积较大、价格较高，导致电路臃肿，且成本较高。

鉴于现有技术的存在的技术问题，请参阅图1，本实用新型提供一种输出电路，包括：多个用于对信号进行输出处理的输出单元，多个用于保持电压并限制电流的稳压单元，以及用于进行输出保护的过压保护单元300；多个所述输出单元的输入端用于与前级电路连接；多个所述输出单元的输出端分别与稳压单元连接，并用于输出电信号至外部电路或器件；所述稳压单元还与所述过压保护单元300连接，所述过压保护单元300接地。

具体实施时，本实施例中，输出电路可根据需要设置多个输出单元，每个输出单元均输出一路电信号，以对外部电路或器件进行驱动，或者进行信号传输。为了保证每个输出单元的输出端所输出的电压不会过高，导致外部电路或器件损坏，因此，设置过压保护单元300进行过压保护。进一步的，由于使用一个过压保护单元300对多个输出单元进行过压保护，会使得输出到过压保护单元300的电流过大，从而使得过压保护单元300损坏。因此，本实施例在每个输出单元上接入一个稳压单元再与过压保护单元300连接，通过所述稳压单元降低输出单元输出到过压保护单元300的电流，但不会降低输出到过压保护单元300的电压，进而使得过压保护单元300能够检测到输出电路的电压，实现对输出单元的电压抑制，同时不会因为输出单元过多而被损坏。本实施例实现了一个过压保护单元300为多个输出单元进行过压保护，进而减小了电路板的体积和系统的成本。具体的，所述前级电路可以是任意的处理电路、电源电路或其他需要搭配输出电路的电路。

优选的，所述输出单元的个数可根据需要自由选择，若需要两个输出则设置两个输出单元，若需要三个输出则设置三个输出单元，也可以额外设置预留输出单元；同时，所述输出单元的个数与所述稳压单元的个数一致。

进一步的，请参阅图2，所述输出单元包括：与前级电路连接，用于将电信号进行输出的开关子电路111；与开关子电路111及外部电路或器件连接，用于进行输出过流保护的过流保护子电路112；与开关子电路111及过流保护电路连接，用于进行输出滤波的滤波子电路113；用于与前级电路连接，并降低开关子电路111工作所需电流的限流子电路114；用于与前级电路连接，并防止无电信号时开关子电路111误导通的防误触子电路115。

具体实施时，本实施例中，所述通过输出单元的输入端接收前级电路的信号，经过限流子电路114降低开关子电路111工作所需要的电流，使得开关子电路111在接收到正常的电信号时能够快速开启。当开关子电路111将电信号输出至外部电路或器件时，由所述过流保护子电路112对前后级电路进行过流保护。因为开关子电路111的输入阻抗较高，在前级电路无电信号输出至输出电路时，也可能存在一定的电压，为了防止误触发，或者对电路进行保护，由所述防误触子电路115将电流导入地，保持开关子电路111不导通。

具体的，请参阅图3，图3为设置两个输出单元的实施例，分别为第一输出单元110和第二输出单元120，所述第一输出单元110和第二输出单元120均与上述输出单元结构一致。同时设置有两个稳压单元，分别为第一稳压单元210好第二稳压单元220，第一稳压单元210和第二稳压单元220的电路组成和电路结构也相同。

进一步的，请继续参阅图3，所述第一稳压单元210包括第一二极管D1，所述第一二极管D1的输入端与所述输出单元的输出端连接，所述第一二极管D1的输出端与所述过压保护单元300连接。具体实施时，本实施例中，所述第一二极管D1在输出单元有电信号输出时，将第一二极管D1输入端电压进行钳位，由于二极管的特性，输出至所述过压保护单元300中的电流非常小，因此即使所述过压保护单元300并接多个输出单元也可以实现对输出单元的电压抑制，而不会被击穿损坏。

同样的，所述第二稳压单元220包括第二二极管D2，其结构和功能与第一二极管D1一致。

具体的，请继续参阅图3，所述第一输出单元110包括第一开关子电路、第一过流保护子电路、第一滤波子电路、第一限流子电路和第一防误触子电路。

所述第一开关子电路包括第一MOS管Q1，所述第一MOS管Q1的栅极与所述第一限流子电路连接，所述第一MOS管Q1的源极与所述第一防误触子电路连接并接地，所述第一MOS管Q1的漏极与所述第一过流保护子电路连接。所述第一限流子电路包括第一电阻R1，所述第一电阻R1的一端与前级电路连接，所述第一电阻R1的另一端与所述第一MOS管Q1的栅极连接。所述第一防误触子电路包括第二电阻R2，所述第二电阻R2的一端用于前级电路连接，所述第二电阻R2的另一端与所述第一MOS管Q1的源极连接并接地。所述第一过流保护电路包括第一保险电阻F1，所述第一保险电阻F1的一端与所述第一MOS管Q1的漏极连接，所述第一保险电阻F1的另一端与外部电路或器件连接。所述第一滤波子电路包括第一电容C1，所述第一电容C1的一端与所述第一MOS管Q1的漏极、第一二极管D1的输入端及第一保险电阻F1的一端连接，所述第一电容C1的另一端及所述第一MOS管Q1的源极和第二电阻R2的另一端连接并接地。

具体实施时，本实施例中，所述第一电阻R1为限流电阻，为所述第一MOS管Q1的降低工作时所需电流。所述第二电阻R2为电流泄放电阻，在前级电路无电信号时，使得第一MOS管Q1不导通。所述第一MOS管Q1为驱动开关，对信号进行放大并输出至外部电路或器件。所述第一保险电阻F1为自恢复保险电阻，输出短路时，第一保险电阻F1断开，保护第一MOS管Q1不被烧坏。

具体的，请继续参阅图3，所述第二输出单元120包括第二开关子电路、第二过流保护子电路、第二滤波子电路、第二限流子电路和第二防误触子电路。

所述第二开关子电路包括第二MOS管Q2，所述第二MOS管Q2的栅极与所述第二限流子电路连接，所述第二MOS管Q2的源极与所述第二防误触子电路连接并接地，所述第二MOS管Q2的漏极与所述第二过流保护子电路连接。所述第二限流子电路包括第三电阻R3，所述第三电阻R3的一端与前级电路连接，所述第三电阻R3的另一端与所述第二MOS管Q2的栅极连接。所述第二防误触子电路包括第四电阻R4，所述第四电阻R4的一端用于前级电路连接，所述第四电阻R4的另一端与所述第二MOS管Q2的源极连接并接地。所述第二过流保护电路包括第二保险电阻F2，所述第二保险电阻F2的一端与所述第二MOS管Q2的漏极连接，所述第二保险电阻F2的另一端与外部电路或器件连接。所述第二滤波子电路包括第二电容C2，所述第二电容C2的一端与所述第二MOS管Q2的漏极、第二二极管D2的输入端及第二保险电阻F2的一端连接，所述第二电容C2的另一端及所述第二MOS管Q2的源极和第四电阻R4的另一端连接并接地。

具体实施时，本实施例中，所述第三电阻R3为限流电阻，为所述第二MOS管Q2的降低工作时所需电流。所述第四电阻R4为电流泄放电阻，在前级电路无电信号时，使得第二MOS管Q2不导通。所述第二MOS管Q2为驱动开关，对信号进行放大并输出至外部电路或器件。所述第二保险电阻F2为自恢复保险电阻，输出短路时，第二保险电阻F2断开，保护第二MOS管Q2不被烧坏。

具体的，请继续参阅图3，所述过压保护单元300包括第一瞬态电压抑制二极管TVS1，所述第一瞬态电压抑制二极管TVS1的一端与所述稳压单元的输出端连接，所述第一瞬态电压抑制二极管TVS1的另一端接地。

具体实施时，本实施例中，由于TVS的特性是在电压过高时将电压抑制在预设范围内，因此可通过设置第一瞬态电压抑制二极管TVS1来对输出单元进行过压保护；而且，由于设置了二极管进行稳压限流，因此使得一个第一瞬态电压抑制二极管TVS1上能够并联多个输出单元，从而减小了电路板面积，降低了成本。

进一步的，请继续参阅图3，所述输出电路还包括与稳压单元连接，用于滤除高频电压的高频滤波单元400。所述高频滤波单元400包括高频滤波电容C3，所述高频滤波电容C3的正极端与所述第一二极管D1的输出端及第一瞬态电压抑制二极管TVS1的一端连接，用于滤除高频电压。

基于上述的输出电路，本实用新型还提供一种电子设备，包括设备本体，所述设备本体中设置有电路板，所述电路板上设置有如上文所述的输出电路。具体的，所述电子设备可以是任意需要设置输出电路的设备或装置，通过一个过压保护单元实现对多个输出单元的过压保护，使得设备的体积也减小，成本降低。由于所述输出电路已在上文进行了详细描述，在此不再赘述。

综上所述，本实用新型提供的一种输出电路及电子设备，其中，所述输出电路包括：多个用于对信号进行输出处理的输出单元，多个用于保持电压并限制电流的稳压单元，以及用于进行输出保护的过压保护单元；多个所述输出单元的输入端用于与前级电路连接；多个所述输出单元的输出端分别与稳压单元连接，并用于输出电信号至外部电路或器件；所述稳压单元还与所述过压保护单元连接，所述过压保护单元接地。本实用新型通过在每个输出单元之后接入一个稳压单元稳定电压限制每个输出单元输出至过压保护单元的电流，实现了一个过压保护单元为多个输出单元进行过压保护，减小了电路板的体积和系统的成本。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种输出电路，其特征在于，包括：多个用于对信号进行输出处理的输出单元，多个用于保持电压并限制电流的稳压单元，以及用于进行输出保护的过压保护单元；

多个所述输出单元的输入端用于与前级电路连接；多个所述输出单元的输出端分别与稳压单元连接，并用于输出电信号至外部电路或器件；所述稳压单元还与所述过压保护单元连接，所述过压保护单元接地。

2.根据权利要求1所述的输出电路，其特征在于，所述输出单元包括：

与前级电路连接，用于将电信号进行输出的开关子电路；

与开关子电路及外部电路或器件连接，用于进行输出过流保护的过流保护子电路；

与开关子电路及过流保护电路连接，用于进行输出滤波的滤波子电路；

用于与前级电路连接，并降低开关子电路工作所需电流的限流子电路；

用于与前级电路连接，并防止无电信号时开关子电路误导通的防误触子电路。

3.根据权利要求1所述的输出电路，其特征在于，所述稳压单元包括第一二极管，所述第一二极管的输入端与所述输出单元的输出端连接，所述第一二极管的输出端与所述过压保护单元连接。

4.根据权利要求2所述的输出电路，其特征在于，所述开关子电路包括第一MOS管，所述第一MOS管的栅极与所述限流子电路连接，所述第一MOS管的源极与所述防误触子电路连接并接地，所述第一MOS管的漏极与所述过流保护子电路连接。

5.根据权利要求4所述的输出电路，其特征在于，所述限流子电路包括第一电阻，所述第一电阻的一端与前级电路连接，所述第一电阻的另一端与所述第一MOS管的栅极连接。

6.根据权利要求5所述的输出电路，其特征在于，所述防误触子电路包括第二电阻，所述第二电阻的一端用于前级电路连接，所述第二电阻的另一端与所述第一MOS管的源极连接并接地。

7.根据权利要求6所述的输出电路，其特征在于，所述过压保护单元包括第一瞬态电压抑制二极管，所述第一瞬态电压抑制二极管的一端与所述稳压单元的输出端连接，所述第一瞬态电压抑制二极管的另一端接地。

8.根据权利要求1所述的输出电路，其特征在于，所述输出单元的个数与所述稳压单元的个数一致。

9.根据权利要求1所述的输出电路，其特征在于，还包括与稳压单元连接，用于滤除高频电压的高频滤波单元。

10.一种电子设备，其特征在于，包括设备本体，所述设备本体中设置有电路板，所述电路板上设置有如权利要求1-9任意一项所述的输出电路。

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