CN218102561U - 保护电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种保护电路及电子设备。其中，保护电路包括第一开关模块、延时模块、第二开关模块、滤波模块，该保护电路应用于包括音箱等的电子设备。本实用新型的保护电路通过延时模块根据电源信号生成开关控制信号，第二开关模块根据开关控制信号导通或关断，第一开关模块用于根据第二开关模块的导通状态导通或关断，以此隔绝冲击电压输出至后级负载；滤波模块用于对电源信号进行滤波操作，以限制浪涌电流输出至后级负载。本实用新型的保护电路能够有效抑制冲击电压和浪涌电流，从而实现了对电子设备的保护。

Description

保护电路及电子设备

技术领域

本实用新型涉及开关电路技术领域，尤其是涉及一种保护电路及电子设备。

背景技术

相关技术中，在如音箱等电子设备的应用中，接入或拔出外部电源时电子设备的供电端会产生冲击电压和浪涌电流，冲击电压和浪涌电流会直接提供给后级负载，从而造成电子设备的损坏。

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，能够有效抑制冲击电压和浪涌电流，从而实现了对电子设备的保护。

本实用新型还提出一种具有上述保护电路的电子设备。

根据本实用新型的第一方面实施例的保护电路，应用于电子设备，所述电子设备包括：电源接口、后级负载，所述电源接口用于与外部电源电连接，所述外部电源用于提供电源信号，所述保护电路包括：

第一开关模块，所述第一开关模块用于与所述电源接口电连接；

延时模块，所述延时模块用于与所述电源接口电连接；其中，所述延时模块用于根据所述电源信号生成开关控制信号；

第二开关模块，所述第二开关模块用于分别与所述电源接口、所述延时模块和所述第一开关模块电连接，所述第二开关模块用于根据所述开关控制信号切换导通状态；其中，所述第一开关模块用于根据所述第二开关模块的导通状态导通或关断；

滤波模块，所述滤波模块用于分别与所述第一开关模块、所述后级负载电连接，所述滤波模块用于对所述电源信号进行滤波操作。

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：延时模块用于根据电源信号生成开关控制信号，第二开关模块根据开关控制信号导通或关断，第一开关模块用于根据第二开关模块的导通状态导通或关断，以此隔绝冲击电压输出至后级负载；滤波模块用于对电源信号进行滤波操作，以限制浪涌电流输出至后级负载。本实施例的保护电路能够有效抑制冲击电压和浪涌电流，从而实现了对电子设备的保护。

根据本实用新型的一些实施例，所述延时模块包括：

第一电阻，所述第一电阻的一端用于与所述电源接口电连接；

第一电容，所述第一电容的一端用于分别与所述第一电阻的另一端、所述第二开关模块电连接，所述第一电容的另一端用于接地；

第一二极管，所述第一二极管的阴极用于与所述第一电阻和所述第一电容的连接节点电连接，所述第一二极管的阳极接地。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一开关模块包括：

第一控压流元件，所述第一控压流元件的源极用于与所述电源接口电连接，所述第一控压流元件的栅极用于分别与所述第二开关模块、地端电连接，所述第一控压流元件的漏极用于与所述延时模块电连接，所述第一控压流元件用于根据第二开关模块的导通状态导通或关断。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二开关模块包括：

第二控压流元件，所述第二控压流元件的基极用于与所述延时模块电连接，所述第二控压流元件的发射极用于与所述电源接口电连接，所述第二控压流元件的集电极用于分别与所述第一控压流元件的栅极、地端电连接，所述第二控压流元件用于根据所述开关控制信号切换导通状态。

根据本实用新型的一些实施例，所述滤波模块包括：

第一电感，所述第一电感的一端用于与所述第一控压流元件的漏极电连接，所述第一电感的另一端与所述后级负载电连接；

第二电容，所述第二电容的一端用于与所述后级负载电连接，所述第二电容的另一端接地。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二开关模块还包括：

第二电阻，所述第二电阻的一端用于与所述电源接口电连接，所述第二电阻的另一端用于与所述第一控压流元件的栅极电连接；

第三电阻，所述第三电阻的一端用于与所述电源接口电连接，所述第三电阻的另一端用于与所述第一控压流元件的栅极电连接；

第三电容，所述第三电容的一端用于与所述电源接口电连接，所述第三电容的另一端用于与所述第一控压流元件的栅极电连接；

第四电容，所述第四电容的一端用于与所述电源接口电连接，所述第四电容的另一端用于与所述第一控压流元件的栅极电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述保护电路还包括：

第五电容，所述第五电容的一端用于与所述电源接口，所述第五电容的另一端接地；

第六电容，所述第六电容的一端用于与所述电源接口，所述第六电容的另一端接地。

根据本实用新型的第二方面实施例的电子设备，包括：

根据本实用新型上述第一方面实施例的保护电路；

电源接口，所述电源接口用于分别与所述第一开关模块、所述延时模块电连接；

后级负载，所述后级负载用于与所述滤波模块电连接。

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：该电子设备通过采用上述保护电路，有效抑制了冲击电压和浪涌电流，从而实现了对电子设备的保护。

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为本实用新型保护电路的一具体实施例的模块框图；

图2为本实用新型保护电路的一具体实施例的电路原理图。

附图标记：

第一开关模块100、延时模块200、第二开关模块300、滤波模块400、电源接口500、后级负载600。

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。

需要说明的是，在下列各实施例中，以音箱为电子设备为例进行举例说明。但应理解的是，对于包括电源接口、后级负载，且需要对电源信号进行控制的电子设备均应属于本申请实施例的保护范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种保护电路，该保护电路包括：第一开关模块100、延时模块200、第二开关模块300、滤波模块400，该保护电路应用于电子设备，电子设备包括：电源接口500、后级负载600，电源接口500用于与外部电源电连接，外部电源用于提供电源信号。其中，第一开关模块100用于与电源接口500电连接；延时模块200用于与电源接口500电连接，延时模块200用于根据电源信号生成开关控制信号；第二开关模块300用于分别与电源接口500、延时模块200和第一开关模块100电连接，第二开关模块300用于根据开关控制信号切换导通状态，第一开关模块100用于根据第二开关模块300的导通状态导通或关断；滤波模块400用于分别与第一开关模块100、后级负载600电连接，滤波模块400用于对电源信号进行滤波操作。

具体地，第一开关模块100分别与电源接口500、延时模块200、第二开关模块300电连接。电子设备在接入或拔出外部电源的瞬间，外部电源会产生冲击电压和浪涌电流，即外部电源提供的电源信号存在冲击电压和浪涌电流。其中，冲击电压是一种作用时间极短、电压值高的电压，浪涌电流是一种作用时间极短、电流值高的电流。

在接入或拔出外部电源的瞬间，延时模块200接收的电源信号为高电平信号，延时模块200根据该电源信号生成开关控制信号，从而控制第二开关模块300导通。在第二开关模块300导通时第一开关模块100为关断状态，此时上述电源信号无法通过第一开关模块100输出至后级负载600。在经过一定时间后，延时模块200切换第二开关模块300关断，从而使得第一开关模块100导通。由于此时距离外部电源接入或拔出的瞬间已经过一段时间，因此，上述外部电源产生的冲击电压已结束作用，从而减小了冲击电压对后级负载600的影响。在第一开关模块100导通后，滤波模块400对电源信号中的浪涌电流进行滤波，使得电源信号的电流只能缓慢增加，从而减小了浪涌电流对后级负载600的影响。

根据本实用新型实施例的保护电路，延时模块200用于根据电源信号生成开关控制信号，第二开关模块300根据开关控制信号导通或关断，第一开关模块100用于根据第二开关模块300的导通状态导通或关断，以此控制冲击电压流向后级负载600；滤波模块400用于对电源信号进行滤波操作，以限制浪涌电流输出至后级负载600。由此可知，本实施例的保护电路能够有效抑制冲击电压和浪涌电流，从而实现了对电子设备的保护。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，延时模块200包括：第一电阻R1、第一电容C1、第一二极管ZD1。第一电阻R1的一端用于与电源接口500电连接；第一电容C1的一端用于分别与第一电阻R1的另一端、第二开关模块300电连接，第一电容C1的另一端用于接地；第一二极管ZD1的阴极用于与第一电阻R1和第一电容C1的连接节点电连接，第一二极管ZD1的阳极接地。

具体地，第一电容C1和第一二极管ZD1相互并联连接，第一电容C1的一端与第一电阻R1和第二开关模块300的连接节点电连接，第一电容C1的另一端接地。在接入或拔出外部电源的瞬间，电源信号经过第一电阻R1对第一电容C1充电。此时，第一电容C1和第一电阻R1的连接节点为低电平状态，即延时模块200生成低电平的开关控制信号，从而使得第二开关模块300导通，进而控制第一开关模块100关断。在第一电容C1充满电后，第一电容C1和第一电阻R1的连接节点为高电平状态，即延时模块200生成高电平的开关控制信号，第一二极管ZD1用于抑制第一电容C1放电以维持开关控制信号为高电平信号。第二开关模块300接收到高电平的开关控制信号后切换为关断状态，从而使得第一开关模块100导通。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，第一开关模块100包括第一控压流元件Q1。第一控压流元件Q1的源极用于与电源接口500电连接，第一控压流元件Q1的栅极用于分别与第二开关模块300、地端电连接，第一控压流元件Q1的漏极用于与延时模块200电连接，第一控压流元件Q1用于根据第二开关模块300的导通状态导通或关断。

具体地，在接入或拔出外部电源的瞬间，第一控压流元件Q1的源极为高电平状态。同时，由于此时第一电容C1处于充电状态，因此延时模块200生成低电平的开关控制信号，从而使得第二开关模块300导通，即此时第一控压流元件Q1的栅极为高电平状态。由于第一控压流元件Q1的栅极、源极均为高电平状态，因此第一控压流元件Q1不导通，从而使电源信号无法通过第一控压流元件Q1输出至后级负载600。在第一电容C1充满电后，延时模块200生成高电平的开关控制信号，从而使得第二开关模块300关断，进而使得第一控压流元件Q1的栅极电平置低。由于第一控压流元件Q1的源极仍为高电平状态，即第一控压流元件Q1的栅极和源极之间存在电压差，故此时第一控压流元件Q1导通。由于此时距离外部电源接入或拔出的瞬间已经过一段时间，因此，上述外部电源产生的冲击电压已结束作用，从而减小了冲击电压对后级负载600的影响。第一控压流元件Q1可以选择型号为CJU40P04的MOS管，可以理解的是，第一控压流元件Q1的类型及型号可以根据实际需求进行适应性选取。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，第二开关模块300包括第二控压流元件Q2。第二控压流元件Q2的基极用于与延时模块200电连接，第二控压流元件Q2的发射极用于与电源接口500电连接，第二控压流元件Q2的集电极用于分别与第一控压流元件Q1的栅极、地端电连接，第二控压流元件Q2用于根据开关控制信号切换导通状态。

具体地，第二控压流元件Q2的发射极与第一控压流元件Q1的源极电连接，第二控压流元件Q2的集电极与第一控压流源极的栅极电连接。在接入或拔出外部电源的瞬间，第一电容C1处于充电状态，即延时模块200生成低电平的开关控制信号，第二控压流元件Q2的基极电平置低，从而使第二控压流元件Q2导通，进而使第一控压流元件Q1关断。在第一电容C1充满电后，延时模块200生成高电平的开关控制信号，第二控压流元件Q2的基极电平置高，从而使第二控压流元件Q2关断，进而使第一控压流元件Q1导通。第二控压流元件Q2可以选择型号为LMBT3906LT1G的三级管，可以理解的是，第二控压流元件Q2的类型及型号可以根据实际需求进行适应性选取。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，滤波模块400包括第一电感L1、第二电容C2。第一电感L1的一端用于与第一控压流元件Q1的漏极电连接，第一电感L1的另一端与后级负载600电连接；第二电容C2的一端用于与后级负载600电连接，第二电容C2的另一端接地。

具体地，第一电感L1与第二电容C2相互串联连接，第一电感L1和第二电容C2的连接节点与后级负载600电连接。由于延时模块200控制第一控压流元件Q1延时导通，使得外部电源产生的冲击电压在第一控压流元件Q1导通前已结束作用，因此减小了冲击电压对后级负载600的影响。在第一控压流元件Q1导通后，电源信号经过第一电感L1，第一电感L1使电源信号的电流无法瞬间升高，以此限制浪涌电流输出至后级负载600。在电源信号经过第一电感L1的限流后，第二电容C2对电源信号进行稳压操作，使后级负载600能够接收到稳定的电源信号。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，第二开关模块300还包括：第二电阻R2、第三电阻R3、第三电容C3、第四电容C4。第二电阻R2的一端用于与电源接口500电连接，第二电阻R2的另一端用于与第一控压流元件Q1的栅极电连接；第三电阻R3的一端用于与电源接口500电连接，第三电阻R3的另一端用于与第一控压流元件Q1的栅极电连接；第三电容C3的一端用于与电源接口500电连接，第三电容C3的另一端用于与第一控压流元件Q1的栅极电连接；第四电容C4的一端用于与电源接口500电连接，第四电容C4的另一端用于与第一控压流元件Q1的栅极电连接。

具体地，第三电阻R3分别与第三电容C3、第四电容C4并联连接，第三电容C3与第四电容C4并联连接。第三电阻R3的一端与第一控压流元件Q1的源极电连接，第三电阻R3的另一端与第一控压流元件Q1的栅极电连接。第二电阻R2为限流电阻，防止第二控压流元件Q2的基极电流过大而损坏元件。第三电阻R3、第三电容C3、第四电容C4用于稳定第二控压流元件Q2的输出电压。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，保护电路还包括：第五电容C5、第六电容C6。第五电容C5的一端用于与电源接口500，第五电容C5的另一端接地；第六电容C6的一端用于与电源接口500，第六电容C6的另一端接地。

具体地，第五电容C5与第六电容C6相互串联连接，第五电容C5的一端与电源接口500电连接，第五电容C5的另一端接地。第五电容C5和第六电容C6用于对电源信号进行滤波操作，以此减小电源信号的纹波。

本实用新型实施例还提供了一种电子设备，包括：电源接口、后级负载、如上述任一实施例所描述的保护电路。其中，电源接口用于分别与所述第一开关模块、所述延时模块电连接；后级负载用于与所述滤波模块电连接。

可见，上述保护电路实施例中的内容均适用于本电子设备的实施例中，本电子设备实施例所具体实现的功能与上述保护电路实施例相同，并且达到的有益效果与上述保护电路实施例所达到的有益效果也相同。

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 (8)

1.保护电路，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备包括：电源接口、后级负载，所述电源接口用于与外部电源电连接，所述外部电源用于提供电源信号，所述保护电路包括：

第一开关模块，所述第一开关模块用于与所述电源接口电连接；

延时模块，所述延时模块用于与所述电源接口电连接；其中，所述延时模块用于根据所述电源信号生成开关控制信号；

第二开关模块，所述第二开关模块用于分别与所述电源接口、所述延时模块和所述第一开关模块电连接，所述第二开关模块用于根据所述开关控制信号切换导通状态；其中，所述第一开关模块用于根据所述第二开关模块的导通状态导通或关断；

滤波模块，所述滤波模块用于分别与所述第一开关模块、所述后级负载电连接，所述滤波模块用于对所述电源信号进行滤波操作。

2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述延时模块包括：

第一电阻，所述第一电阻的一端用于与所述电源接口电连接；

第一电容，所述第一电容的一端用于分别与所述第一电阻的另一端、所述第二开关模块电连接，所述第一电容的另一端用于接地；

第一二极管，所述第一二极管的阴极用于与所述第一电阻和所述第一电容的连接节点电连接，所述第一二极管的阳极接地。

3.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述第一开关模块包括：

第一控压流元件，所述第一控压流元件的源极用于与所述电源接口电连接，所述第一控压流元件的栅极用于分别与所述第二开关模块、地端电连接，所述第一控压流元件的漏极用于与所述延时模块电连接，所述第一控压流元件用于根据第二开关模块的导通状态导通或关断。

4.根据权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述第二开关模块包括：

第二控压流元件，所述第二控压流元件的基极用于与所述延时模块电连接，所述第二控压流元件的发射极用于与所述电源接口电连接，所述第二控压流元件的集电极用于分别与所述第一控压流元件的栅极、地端电连接，所述第二控压流元件用于根据所述开关控制信号切换导通状态。

5.根据权利要求4所述的保护电路，其特征在于，所述滤波模块包括：

第一电感，所述第一电感的一端用于与所述第一控压流元件的漏极电连接，所述第一电感的另一端与所述后级负载电连接；

第二电容，所述第二电容的一端用于与所述后级负载电连接，所述第二电容的另一端接地。

6.根据权利要求4所述的保护电路，其特征在于，所述第二开关模块还包括：

第二电阻，所述第二电阻的一端用于与所述电源接口电连接，所述第二电阻的另一端用于与所述第一控压流元件的栅极电连接；

第三电阻，所述第三电阻的一端用于与所述电源接口电连接，所述第三电阻的另一端用于与所述第一控压流元件的栅极电连接；

第三电容，所述第三电容的一端用于与所述电源接口电连接，所述第三电容的另一端用于与所述第一控压流元件的栅极电连接；

第四电容，所述第四电容的一端用于与所述电源接口电连接，所述第四电容的另一端用于与所述第一控压流元件的栅极电连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的保护电路，其特征在于，还包括：

第五电容，所述第五电容的一端用于与所述电源接口，所述第五电容的另一端接地；

第六电容，所述第六电容的一端用于与所述电源接口，所述第六电容的另一端接地。

8.电子设备，其特征在于，包括：

如权利要求1至7任一项所述的保护电路；

电源接口，所述电源接口用于分别与所述第一开关模块、所述延时模块电连接；

后级负载，所述后级负载用于与所述滤波模块电连接。

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