CN218243010U - 一种保护电路、管理芯片及供电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种保护电路、管理芯片及供电装置。保护电路包括：用于开关电源输入端和电源输出端之间的通路的第一开关电路；用于基于电源输入端的电压产生第一参考电压的参考电压电路；用于对电源输出端的电压和第一参考电压进行比较，并对应输出用于控制第一开关电路的第一控制信号的第一开关控制电路。由于第一开关控制电路的工作电压由电源输出端提供，因此在电源掉电时，第一开关控制电路依然可以处于工作状态，若电源输出端的电压大于电源输入端的电压，第一开关控制电路仍能及时关断第一开关电路，以防止产生倒灌电流。并且，参考电压电路利用了齐纳二极管产生第一参考电压，使得本实施例能够适用于具有宽输入电压范围的电源。

Description

一种保护电路、管理芯片及供电装置

技术领域

本申请属于电源技术领域，尤其涉及一种保护电路、管理芯片及供电装置。

背景技术

电源可用于提供负载所需的工作电压。在实际应用过程中，通常利用开关电路开启和关闭电源的输出电压，以控制电源是否向负载供电。但是，当电源掉电时，电源输出端可能还处在带电状态，或者电源输出端的电压可能大于电源输入端的电压(例如，电源输出端的对地电容大于电源输入端的对地电容时可能会出现该现象)。此时，如果没有相应的保护措施，则可能产生电源输出端流向电源输入端的倒灌电流。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种保护电路、管理芯片及供电装置，旨在解决电源掉电时存在的倒灌电流的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种保护电路，包括：

第一开关电路，配置为开关电源输入端和电源输出端之间的通路；

参考电压电路，与电源输入端连接，配置为基于电源输入端的电压向第一开关控制电路提供第一参考电压；

第一开关控制电路，与第一开关电路、参考电压电路以及电源输出端连接，配置为在电源输出端的电压大于或等于第一参考电压的情况下，控制第一开关电路关断，其中，第一开关控制电路的工作电压由电源输出端或者第一电源提供，第一电源与为电源输入端提供输入电压的电源不是同一个电源。

可选地，第一开关控制电路包括：

第一比较电路，与参考电压电路以及电源输出端连接，配置为对电源输出端的电压和第一参考电压进行比较，并向信号处理电路提供对应的控制电压；

信号处理电路，与第一比较电路以及第一开关电路连接，配置为对控制电压进行处理，并对应输出第一控制信号，第一控制信号用于在电源输出端的电压大于或等于第一参考电压的情况下，控制第一开关电路关断，其中，信号处理电路的工作电压由电源输出端或者第一电源提供，第一比较电路的工作电压由电源输出端或者第一电源提供。

可选地，第一比较电路包括第一开关管、第二开关管、第一电流源和第二电流源；

第一开关管的输入端配置为接收第一参考电压，第一开关管的输出端、第一电流源的输入端和第二开关管的控制端连接，第二开关管的输入端和电源输出端连接，第二开关管的输出端、第二电流源的输入端和第一开关管的控制端连接，第一电流源的输出端和第二电流源的输出端接地；

控制电压包括第一开关管的输出端的电压和/或第二开关管的输出端的电压。

可选地，第一比较电路还包括：

可调元件，可调元件的输入端和电源输出端连接，可调元件的输出端和第二开关管的输入端连接，可调元件配置为调节其导通电阻值，以改变第一比较电路的翻转阈值电压。

可选地，可调元件包括MOS管或者可调电阻。

可选地，信号处理电路包括第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管以及逻辑电路；

第三开关管的输入端、第四开关管的输入端和电源输出端连接，第三开关管的输出端、第四开关管的控制端和第五开关管的输入端连接，第四开关管的输出端、第三开关管的控制端、第六开关管的输入端和逻辑电路的输入端连接，逻辑电路用于对第四开关管的输出端的电压进行处理，并对应输出第一控制信号，其中，逻辑电路的工作电压由电源输出端或者第一电源提供；

第五开关管的输出端和第六开关管的输出端接地，第一开关管的输出端和第五开关管的控制端连接，第二开关管的输出端和第六开关管的控制端连接。

可选地，参考电压电路包括：

第三电流源，第三电流源的输入端和电源输入端连接；

齐纳二极管，齐纳二极管的阴极、第三电流源的输出端和第一开关控制电路连接，齐纳二极管的阳极接地，齐纳二极管的阴极的电压为第一参考电压。

可选地，保护电路还包括：

与所示第一开关电路串联的第二开关电路；

与第二开关电路连接的第二开关控制电路，第二开关控制电路配置为根据电源输出端的电压和第二参考电压之间的关系，导通第二开关电路或关断第二开关电路。

可选地，第一开关电路包括第七开关管，第二开关电路包括与第七开关管串联的第八开关管；

第七开关管的控制端和第一开关控制电路的输出端连接，第七开关管的输入端和第八开关管的输出端连接，第七开关管的输出端为电源输出端，第八开关管的输入端和电源输入端连接，第八开关管的控制端和第二开关控制电路的输出端连接。

可选地，保护电路还包括：

分压电路，分压电路的第一端和电源输出端连接，分压电路的第二端接地；

第二开关控制电路配置为对分压电路的分压电压节点的电压和第二参考电压进行比较，并对应输出用于导通第二开关电路或关断第二开关电路的第二控制信号。

本申请实施例的第二方面提供了一种管理芯片，包括上述第一方面提供的保护电路。

本申请实施例的第三方面提供了一种供电装置，包括上述第一方面提供的保护电路，或者包括上述第二方面提供的管理芯片。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

一方面，当电源输出端的电压大于第一参考电压(例如第一参考电压为电源输入端的电压或者预设阈值)时，可以通过第一开关控制电路控制第一开关电路关断，以断开电源输入端和电源输出端之间的通路，从而避免产生电源输出端流向电源输入端的倒灌电流，或者避免电源输出端的电压超过负载允许的电压范围。另一方面，由于第一开关控制电路的工作电压由电源输出端或第一电源提供，因此在电源掉电，即电源输入端不具有电压时，第一开关控制电路依然可以处于工作状态，即使电源输出端的电压大于电源输入端的电压，第一开关控制电路仍能及时关断第一开关电路，以防止产生倒灌电流，从而解决电源掉电时存在的倒灌电流的问题。

附图说明

图1至图3分别为本申请一实施例提供的保护电路的结构示意图；

图4为第一参考电压和电源输入端的电压之间的关系示意图；

图5为第一控制信号的示意图。

图示说明：

10、参考电压电路；20、第一开关控制电路；21、第一比较电路；22、信号处理电路；30、第一开关电路；40、第二开关控制电路；50、分压电路；60、第二开关电路；

M0、可调元件；M1、第一开关管；M2、第二开关管；M3、第三开关管；M4、第四开关管；M5、第五开关管；M6、第六开关管；M7、第七开关管；M8、第八开关管；Ibias1、第一电流源；Ibias2、第二电流源；Ibias3、第三电流源；INV1、第一反相器；INV2、第二反相器；INV3、第三反相器；R1、第一电阻；R2、第二电阻；D1、齐纳二极管；GND、接地端；A、比较器；

VIN、电源输入端；VOUT、电源输出端；V0、稳定电压；VB、第一参考电压；VC、第一控制信号；VREF、第二参考电压；VFB、反馈电压。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

电源可用于提供负载所需的工作电压。在实际应用过程中，通常利用第一开关电路开启和关闭电源的输出电压，以控制电源是否向负载供电。但是，当电源掉电时，电源输出端可能还处在带电状态，从而可能产生电源输出端流向电源输入端的倒灌电流。或者，当电源掉电时，电源输出端的电压可能大于电源输入端的电压(例如，电源输出端的对地电容大于电源输入端的对地电容时，电源输出端的电压的下降速度慢于电源输入端的电压的下降速度，可能会出现该现象)，也可能产生电源输出端流向电源输入端的倒灌电流。此时，如果没有相应的保护措施，则可能产生电源输出端流向电源输入端的倒灌电流。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种保护电路，旨在解决电源掉电时存在的倒灌电流的问题。该保护电路的设计思路为：

对电源输出端的电压和第一参考电压(例如第一参考电压为电源输入端的电压或者预设阈值)进行比较，当电源输出端的电压大于或等于第一参考电压时，第一开关控制电路输出的第一控制信号可以关断第一开关电路，从而避免出现倒灌电流。并且，第一开关控制电路的工作电压设置为电源输出端的电压，使得在电源掉电，即电源输入端不具有电压时，第一开关控制电路依然可以处于工作状态，即使电源输出端的电压大于电源输入端的电压，第一开关控制电路仍能及时关断第一开关电路，以防止产生倒灌电流，从而解决电源掉电时存在的倒灌电流的问题。

为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本申请一实施例提供的保护电路的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：该保护电路包括第一开关电路30、参考电压电路10和第一开关控制电路20。

作为一种示例，第一开关电路30与第一开关控制电路20连接，第一开关控制电路20用于控制第一开关电路30的导通和关断。第一开关电路30串联在电源输入端VIN和电源输出端VOUT之间。第一开关电路30配置为开关电源输入端VIN和电源输出端VOUT之间的通路。当第一开关电路30导通时，电源输入端VIN和电源输出端VOUT之间的通路开启。当第一开关电路30关断时，电源输入端VIN和电源输出端VOUT之间的通路关闭。

参考电压电路10与第一开关控制电路20以及电源输入端VIN连接。参考电压电路10配置为基于电源输入端VIN的电压向第一开关控制电路20提供第一参考电压VB。技术人员可以根据需要，将第一参考电压VB设置为大于、等于或者小于电源输入端VIN的电压。

第一开关控制电路20还与电源输出端VOUT连接。第一开关控制电路20配置为在电源输出端VOUT的电压大于或等于第一参考电压VB的情况下，控制第一开关电路30关断。

需要说明的是，在一些实施例中，第一参考电压VB的电压值为触发保护电路的阈值，当电源输出端VOUT的电压大于或等于该第一参考电压VB时，应触发保护电路，使得第一开关电路30关断。

本实施例对如何比较电源输出端VOUT的电压和第一参考电压VB之间的大小关系不做具体限定，技术人员可以根据需要进行选择。例如，通过具有电压比较功能的第一电路进行比较，第一开关控制电路20包括该第一电路。

在本实施例中，当电源输出端VOUT的电压大于或等于第一参考电压VB时，触发保护电路，使得第一开关控制电路20关断第一开关电路30，从而避免产生倒灌电流。例如，第一开关控制电路20可以输出第一控制信号VC，当电源输出端VOUT的电压大于或等于第一参考电压VB时，第一控制信号VC可控制第一开关电路30关断。又例如，当电源输出端VOUT的电压小于第一参考电压VB时，第一控制信号VC可控制第一开关电路30导通。在本申请的一个可能的实现方式中，当电源输入端VIN的电压大于电源输出端VOUT的电压的情况下，第一开关控制电路20输出的第一控制信号VC可控制第一开关电路30导通。

本实施例对第一控制信号VC的信号类型不做具体限定，技术人员可以根据需要进行选择。例如，第一控制信号VC可以为模拟信号，也可以为数字信号。又例如，第一控制信号VC可以为高电平信号或低电平信号。当为高电平信号时，第一控制信号VC控制第一开关电路30关断(或导通)。当为低电平信号时，第一控制信号VC控制第一开关电路30导通(或关断)。

在本申请的一个可能的实现方式中，第一开关控制电路20的工作电压可以由电源输出端VOUT提供，也可以由第一电源提供。第一电源和为电源输入端VIN提供输入电压的电源不是同一个电源。该实现方式中，在电源掉电，即电源输入端VIN不具有电压时，第一开关控制电路20依然可以处于工作状态，即使电源输出端VOUT的电压大于电源输入端VIN的电压，第一开关控制电路20仍能及时关断第一开关电路30，以防止产生倒灌电流，从而解决电源掉电时存在的倒灌电流的问题。

本实施例将第一开关控制电路20的工作电压设为由电源输出端VOUT或者第一电源提供，可以提高第一开关控制电路20的可靠性，从而提高保护电路的可靠性。

本实施例对第一开关电路30、参考电压电路10和第一开关控制电路20的具体电路结构以及第一参考电压VB的具体电压值不做限定，技术人员可以根据需要进行选择。

例如，在一些实施例中，第一参考电压VB的电压值可以设置为等于或者小于电源输入端VIN的电压值，以避免电源输出端VOUT的电压过高。

综上所述，本实施例不仅可以防止产生倒灌电流，而且由于第一开关控制电路20的工作电压由电源输出端VOUT或第一电源提供，即使电源掉电，第一开关控制电路20依然可以处于工作状态，使得本实施例提供的保护电路可靠性较好。

图2示出了本申请另一实施例提供的保护电路的结构示意图。在该实施例中，第一开关控制电路20包括第一比较电路21和信号处理电路22。

第一比较电路21、电源输出端VOUT和参考电压电路10连接。第一比较电路21配置为对电源输出端VOUT的电压和第一参考电压VB进行比较，并提供对应的控制电压。根据电源输出端VOUT的电压和第一参考电压VB之间的大小关系，控制电压的电压值包括两种情况的电压值，即当电源输出端VOUT的电压大于或等于第一参考电压VB时，控制电压的电压值为第一电压值；当电源输出端VOUT的电压小于第一参考电压VB时，控制电压的电压值为第二电压值。

信号处理电路22、第一比较电路21和第一开关电路30连接。第一比较电路21向信号处理电路22提供上述控制电压。信号处理电路22配置为对控制电压进行处理，并对应输出上述第一控制信号VC。根据控制电压的电压值不同，第一控制信号VC也存在不同。例如，当电源输出端VOUT的电压大于或等于第一参考电压VB，控制电压的电压值为第一电压值，处理得到的第一控制信号VC可为高电平信号，可控制第一开关电路30关断。反之，当电源输出端VOUT的电压小于第一参考电压VB，控制电压的电压值为第二电压值，处理得到的第一控制信号VC可为低电平信号，可控制第一开关电路30导通。

信号处理电路22的工作电压设为由电源输出端VOUT或者第一电源提供，第一比较电路21的工作电压设为由电源输出端VOUT或者第一电源提供，这些设置可以提高保护电路的可靠性。

本实施例对第一比较电路21和信号处理电路22的具体电路结构不做限定，技术人员可以根据需要进行选择。

例如，第一比较电路21为上述具有电压比较功能的第一电路。又例如，信号处理电路22可以采用数字电路实现，以便将控制电压转换为用于控制第一开关电路30导通或关断的第一控制信号VC。

本实施例通过第一比较电路21和信号处理电路22实现第一开关控制电路20的功能，即在电源掉电时，若电源输出端VOUT处在带电状态，或者电源输出端VOUT的电压大于电源输入端VIN的电压，可以通过第一比较电路21和信号处理电路22及时关断第一开关电路30，以防止产生倒灌电流。

在本申请的另一实施例中，公开了第一比较电路21的一种具体电路结构。

第一比较电路21包括第一开关管M1、第二开关管M2、第一电流源Ibias1和第二电流源Ibias2，第一比较电路21通过这四个器件实现电压比较功能。

本实施例对第一开关管M1和第二开关管M2的类型不做具体限定，技术人员可以根据需要进行选择。例如，第一开关管M1和第二开关管M2可以为MOS管、IGBT管、三极管等。

作为示例而非限定，如图3所示，第一开关管M1和第二开关管M2均为PMOS管。

第一开关管M1的输入端和参考电压电路10连接，配置为接收第一参考电压VB。第一开关管M1的输出端、第一电流源Ibias1的输入端和第二开关管M2的控制端连接。第二开关管M2的输入端和电源输出端VOUT连接，第二开关管M2的输出端、第二电流源Ibias2的输入端和第一开关管M1的控制端连接，第一电流源Ibias1的输出端和第二电流源Ibias2的输出端接地。

控制电压包括第一开关管M1的输出端的电压和/或第二开关管M2的输出端的电压。

根据MOS管的特点，第一开关管M1的输入端、输出端和控制端分别对应第一开关管M1的源极、漏极和栅极。第二开关管M2的输入端、输出端和控制端分别对应第二开关管M2的源极、漏极和栅极。

对图3所示的第一比较电路21进行分析，可知：

当电源输出端VOUT的电压大于或等于第一参考电压VB时，第一开关管M1关断，第二开关管M2导通，第一开关管M1的漏极的电压等于接地端GND的电压，第二开关管M2的漏极的电压等于电源输出端VOUT的电压；

当电源输出端VOUT的电压小于第一参考电压VB时，第一开关管M1导通，第二开关管M2关断，第一开关管M1的漏极的电压等于第一参考电压VB，第二开关管M2的漏极的电压等于接地端GND的电压。

基于上述分析，电源输出端VOUT的电压与第一参考电压VB之间的大小关系不同时，第一开关管M1的漏极的电压和第二开关管M2的漏极的电压均存在不同。因此，利用该特点，可以将第一开关管M1的漏极的电压和/或第二开关管M2的漏极的电压作为上述的控制电压，控制电压通过信号处理电路22的处理，可得到电平信号不同的第一控制信号VC，从而控制第一开关电路30导通或关断。

换言之，当电源输出端VOUT的电压大于或等于第一参考电压VB时，控制电压的电压值等于上述的第一电压值，相当于第一开关管M1的漏极的电压等于接地端GND的电压，和/或，第二开关管M2的漏极的电压等于电源输出端VOUT的电压。

当电源输出端VOUT的电压小于第一参考电压VB时，控制电压的电压值等于上述的第二电压值，相当于第一开关管M1的漏极的电压等于第一参考电压VB，第二开关管M2的漏极的电压等于接地端GND的电压。

如图3所示，作为本实施例的一种可选实施方式，第一比较电路21还包括可调元件M0，可调元件M0的输入端和电源输出端VOUT连接，可调元件M0的输出端和第二开关管M2的输入端连接。可调元件M0配置为调节其导通电阻值，以改变第一比较电路21的翻转阈值电压。在一些实施例中，该翻转阈值电压的含义是指，第二开关管M2的源极的电压大于该翻转阈值电压时，第二开关管M2导通；第二开关管M2的源极的电压小于该翻转阈值电压时，第二开关管M2关断。

由于第一比较电路21比较的对象是第一开关管M1的源极的电压和第二开关管M2的源极的电压，因此可以通过串联可调元件M0，通过调节可调元件M0的导通电阻值，以改变第二开关管M2的源极的电压，从而达到改变第一比较电路21的翻转阈值电压。

本实施例对可调元件M0的具体类型不做限定，技术人员可以根据需要进行选择。

作为示例而非限定，可调元件M0包括MOS管或者可调电阻。其中，MOS管可以通过调节其导电沟道宽长比，以改变其导通电阻值。可调电阻可以通过调节其有效的导电长度，以改变其导通电阻值。

可选地，如图3所示，可调元件M0选择为PMOS管，该PMOS管的输入端和输出端分别对应其源极和漏极。并且为了使得该PMOS管导通，其栅极和漏极短接，以使其栅极的电压小于其源极的电压。

在本申请的另一实施例中，公开了信号处理电路22的一种具体电路结构。如图3所示，信号处理电路22包括第三开关管M3、第四开关管M4、第五开关管M5、第六开关管M6以及逻辑电路。信号处理电路22通过这四个开关管和逻辑电路实现信号处理功能。在该实施例中，控制电路同时包括第一开关管M1的漏极的电压和第二开关管M2的漏极的电压。

本实施例对第三开关管M3、第四开关管M4、第五开关管M5、第六开关管M6和逻辑电路的类型不做具体限定，技术人员可以根据需要进行选择。

例如，第三开关管M3、第四开关管M4、第五开关管M5、第六开关管M6可以为MOS管、IGBT管、三极管等。例如，逻辑电路可以包括与门电路、或门电路或者非门电路。其中，非门电路也可以称为反相器。

作为示例而非限定，如图3所示，第三开关管M3和第四开关管M4均为PMOS管，第五开关管M5和第六开关管M6均为NMOS管，逻辑电路包括串联的第一反相器INV1、第二反相器INV2和第三反相器INV3。

第三开关管M3的输入端、第四开关管M4的输入端和电源输出端VOUT连接，第三开关管M3的输出端、第四开关管M4的控制端和第五开关管M5的输入端连接，第四开关管M4的输出端、第三开关管M3的控制端、第六开关管M6的输入端和逻辑电路的输入端连接，逻辑电路的输出端用于输出上述第一控制信号VC。

第五开关管M5的输出端和第六开关管M6的输出端接地，第一开关管M1的输出端和第五开关管M5的控制端连接，第二开关管M2的输出端和第六开关管M6的控制端连接。

根据MOS管的特点，第三开关管M3的输入端、输出端和控制端分别对应第三开关管M3的源极、漏极和栅极。第四开关管M4的输入端、输出端和控制端分别对应第四开关管M4的源极、漏极和栅极。第五开关管M5的输入端、输出端和控制端分别对应第五开关管M5的漏极、源极和栅极。第六开关管M6的输入端、输出端和控制端分别对应第六开关管M6的漏极、源极和栅极。

其中，逻辑电路的工作电压由电源输出端VOUT或者第一电源提供，以提高保护电路的可靠性。应理解，技术人员可以根据需要选择相应数量的反相器，以组成上述逻辑电路。

如图3所示，对第一比较电路21和信号处理电路22进行分析，可知：

当电源输出端VOUT的电压大于或等于第一参考电压VB时，第一开关管M1关断，第五开关管M5关断，第四开关管M4关断，第二开关管M2导通，第六开关管M6导通，第三开关管M3导通，使得第四开关管M4的漏极的电压等于接地端GND的电压，即逻辑电路的输入端的电压等于接地端GND的电压；

当电源输出端VOUT的电压小于第一参考电压VB时，第一开关管M1导通，第五开关管M5导通，第四开关管M4导通，第二开关管M2关断，第六开关管M6关断，第三开关管M3关断，使得第四开关管M4的漏极的电压等于电源输出端VOUT的电压，即逻辑电路的输入端的电压等于电源输出端VOUT的电压。

在本实施例中，由于逻辑电路包括奇数个串联的反相器，因此在电源输出端VOUT的电压大于或等于第一参考电压VB时，逻辑电路输出的第一控制信号VC等于高电平信号；在电源输出端VOUT的电压小于第一参考电压VB时，逻辑电路输出的第一控制信号VC等于低电平信号。

本实施例公开的信号处理电路22，由于同时利用了第一开关管M1的漏极的电压和第二开关管M2的漏极的电压，因此可以使得其输出的第一控制信号VC更加可靠、稳定。

如图3所示，在本申请的另一实施例中，参考电压电路10包括第三电流源Ibias3和齐纳二极管D1。第三电流源Ibias3的输入端和电源输入端VIN连接，齐纳二极管D1的阴极、第三电流源Ibias3的输出端和第一开关控制电路20连接，齐纳二极管D1的阳极接地，齐纳二极管D1的阴极的电压为第一参考电压VB。

因此，如图4所示，当电源输入端VIN的电压小于齐纳二极管D1的稳定电压V0时，即使电源输入端VIN的电压发生变化，第一参考电压VB也能够与电源输入端VIN的电压保持一致，即两者相等，该特点使得本实施例提供的保护电路能够适用于具有宽输入电压范围的电源。

当电源输入端VIN的电压大于或等于齐纳二极管D1的稳定电压V0时，第一参考电压VB等于齐纳二极管D1的稳定电压V0，该特点使得本实施例提供的保护电路能够避免负载工作在较大的电压下。

在一些实施例中，如图4和图5所示，当电源输出端VOUT的电压大于或等于第一参考电压VB时，第一控制信号VC为高电平信号，使得第一开关电路30关断。当电源输出端VOUT的电压小于第一参考电压VB时，第一控制信号VC为低电平信号，使得第一开关电路30导通。

如图3所示，在本申请的另一实施例中，保护电路还包括第二开关电路60和第二开关控制电路40。第二开关电路60和第一开关电路30串联，第二开关控制电路40和第二开关电路60连接，第二开关控制电路40配置为根据电源输出端VOUT的电压和第二参考电压VREF之间的关系，导通第二开关电路60或关断第二开关电路60。

需要说明的是，第一开关电路30的一个作用是防止产生倒灌电流，即在电源输出端VOUT的电压大于或等于第一参考电压VB的情况下，第一开关控制电路20通过控制第一开关电路30关断，使得电源输入端VIN和电源输出端VOUT之间断开，实现保护功能。而第二开关电路60的一个作用是将电源输入端VIN的电压输出到第一开关电路30，或者确认关断电源输入端VIN和电源输出端VOUT之间的通路。

因此，当无需触发保护电路时，电源输出端VOUT的电压正常。此时，第二开关控制电路40配置为根据电源输出端VOUT的电压和第二参考电压VREF之间的关系，导通第二开关电路60，以将电源输入端VIN的电压通过第一开关电路30和第二开关电路60输出至电源输出端VOUT。例如，该关系为电源输出端VOUT的电压大于或等于第二参考电压VREF。

当触发保护电路时，电源输出端VOUT的电压出现异常，例如该电压降低至零。此时，第二开关控制电路40配置为根据电源输出端VOUT的电压和第二参考电压VREF之间的关系，关断第二开关电路60，使得第一开关电路30和第二开关电路60共同关断。例如，该关系为电源输出端VOUT的电压小于第二参考电压VREF。

作为本实施例的一种可选实施方式，第一开关电路30包括第七开关管M7，第二开关电路60包括与第七开关管M7串联的第八开关管M8。

第七开关管M7的控制端和第一开关控制电路20的输出端连接，第七开关管M7的输入端和第八开关管M8的输出端连接，第七开关管M7的输出端为电源输出端VOUT，第八开关管M8的输入端和电源输入端VIN连接，第八开关管M8的控制端和第二开关控制电路40的输出端连接。

本实施例对第七开关管M7和第八开关管M8的具体类型不做限定，技术人员可以根据需要进行选择。例如，第七开关管M7和第八开关管M8可以为MOS管，IGBT管或三极管等。

作为示例而非限定，第七开关管M7和第八开关管M8均为PMOS管。

根据MOS管的特点，第七开关管M7的输入端、输出端和控制端分别对应其源极、漏极和栅极，第八开关管M8的输入端、输出端和控制端分别对应其漏极、源极和栅极。

第七开关管M7和第八开关管M8均采用PMOS管的一个作用在于，第七开关管M7的寄生二极管和第八开关管M8的寄生二极管的连接方向相反，使得在第七开关管M7和第八开关管M8均关断时，不存在漏电流，即不会产生电源输入端VIN至电源输出端VOUT之间的正向电流，也不会产生电源输出端VOUT至电源输入端VIN之间的倒灌电流。

作为本实施例的一种可选实施方式，保护电路还包括分压电路50，分压电路50的第一端和电源输出端VOUT连接，分压电路50的第二端接地。第二开关控制电路40配置为对分压电路50的分压电压节点的电压和第二参考电压VREF进行比较，并对应输出用于导通第二开关电路60或关断第二开关电路60的第二控制信号。

本实施例对分压电路50的具体电路结构、第二参考电压VREF的电压值以及第二控制信号的类型不做限定，技术人员可以根据需要进行选择。

例如，分压电路50包括多个串联的电阻，如图3所示包括串联的第一电阻R1和第二电阻R2。第一电阻R1和第二电阻R2的连接节点为分压电路50的分压电压节点，该分压电压节点的电压作为反馈电压VFB输入第二开关控制电路40。第二开关控制电路40对该反馈电压VFB和第二参考电压VREF进行比较，并对应输出用于导通第二开关电路60或关断第二开关电路60的第二控制信号。

例如，第二控制信号为高电平信号或者低电平信号。

作为本实施例的一种可选实施方式，第二开关控制电路40为比较器A，该比较器A可以通过运算放大器实现，并可以起到稳定环路的作用。

在本申请的另一实施例中，还提供了一种管理芯片，该管理芯片包括上述任一实施例提供的保护电路。该管理芯片用于管理电源，例如该管理芯片可以担负起对电源的电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责。又例如，若为电源输入端VIN提供输入电压的电源为可充电电池时，该管理芯片可以管理电源的充电过程和放电过程。

因此，在一些实施例中，管理芯片可以包括电压变换电路、状态检测电路或者充放电控制电路等。其中，状态检测电路可以和信号处理电路22的输出端连接，通过检测信号处理电路22输出的第一控制信号VC，以确认是否触发了保护电路。例如，当检测到第一控制信号VC为高电平信号时，确认触发了保护电路。

在一些实施例中，管理芯片的具体形式可以是集成电路、控制电路、电路板、系统级芯片等。

本实施例提供的管理芯片，同样具备上述的保护电路的有益效果，例如能够在电源输出端VOUT的电压大于电源输入端VIN的电压的情况下，及时关断第一开关电路30，以切断电源输出端VOUT和电源输入端VIN之间的通路，防止产生倒灌电流。

在本申请的另一实施例中，还提供了一种供电装置，该供电装置包括用于提供电能的电源以及上述任一实施例提供的保护电路或者管理芯片。

例如，该提供电能的电源和电源输入端VIN以及管理芯片连接，用于向电源输入端VIN提供输入电压和向管理芯片提供工作电压。

本实施例提供的供电装置，同样具备上述的保护电路的有益效果，例如能够在电源输出端VOUT的电压大于电源输入端VIN的电压的情况下，及时关断第一开关电路30，以切断电源输出端VOUT和电源输入端VIN之间的通路，防止产生倒灌电流。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种保护电路，其特征在于，包括：

第一开关电路，配置为开关电源输入端和电源输出端之间的通路；

参考电压电路，与所述电源输入端连接，配置为基于所述电源输入端的电压向第一开关控制电路提供第一参考电压；

所述第一开关控制电路，与所述第一开关电路、所述参考电压电路以及所述电源输出端连接，配置为在所述电源输出端的电压大于或等于所述第一参考电压的情况下，控制所述第一开关电路关断，其中，所述第一开关控制电路的工作电压由所述电源输出端或者第一电源提供，所述第一电源与为所述电源输入端提供电压的电源不是同一个电源。

2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述第一开关控制电路包括：

第一比较电路，与所述参考电压电路以及所述电源输出端连接，配置为比较所述电源输出端的电压和所述第一参考电压，并向信号处理电路提供对应的控制电压；

所述信号处理电路，与所述第一比较电路以及所述第一开关电路连接，配置为对所述控制电压进行处理，并输出第一控制信号，所述第一控制信号用于触发所述第一开关电路关断。

3.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述第一比较电路包括第一开关管、第二开关管、第一电流源和第二电流源；

所述第一开关管的输入端配置为接收所述第一参考电压，所述第一开关管的输出端、所述第一电流源的输入端和所述第二开关管的控制端连接，所述第二开关管的输入端和所述电源输出端连接，所述第二开关管的输出端、所述第二电流源的输入端和所述第一开关管的控制端连接，所述第一电流源的输出端和所述第二电流源的输出端接地；

所述控制电压包括所述第一开关管的输出端的电压和/或所述第二开关管的输出端的电压。

4.根据权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述第一比较电路还包括：

可调元件，所述可调元件的输入端和所述电源输出端连接，所述可调元件的输出端和所述第二开关管的输入端连接，所述可调元件配置为调节其导通电阻值，以改变所述第一比较电路的翻转阈值电压。

5.根据权利要求4所述的保护电路，其特征在于，所述可调元件包括MOS管或者可调电阻。

6.根据权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述信号处理电路包括第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管以及逻辑电路；

所述第三开关管的输入端、所述第四开关管的输入端和所述电源输出端连接，所述第三开关管的输出端、所述第四开关管的控制端和所述第五开关管的输入端连接，所述第四开关管的输出端、所述第三开关管的控制端、所述第六开关管的输入端和所述逻辑电路的输入端连接，所述逻辑电路用于对所述第四开关管的输出端的电压进行处理，并对应输出所述第一控制信号，其中，所述逻辑电路的工作电压由所述电源输出端或者所述第一电源提供；

所述第五开关管的输出端和所述第六开关管的输出端接地，所述第一开关管的输出端和所述第五开关管的控制端连接，所述第二开关管的输出端和所述第六开关管的控制端连接。

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，所述参考电压电路包括：

第三电流源，所述第三电流源的输入端和所述电源输入端连接；

齐纳二极管，所述齐纳二极管的阴极、所述第三电流源的输出端和所述第一开关控制电路连接，所述齐纳二极管的阳极接地，所述齐纳二极管的阴极的电压为所述第一参考电压。

8.根据权利要求1至6任一项所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括：

与所示第一开关电路串联的第二开关电路；

与所述第二开关电路连接的第二开关控制电路，所述第二开关控制电路配置为根据所述电源输出端的电压和第二参考电压之间的关系，导通所述第二开关电路或关断所述第二开关电路。

9.根据权利要求8所述的保护电路，其特征在于，所述第一开关电路包括第七开关管，所述第二开关电路包括与所述第七开关管串联的第八开关管；

所述第七开关管的控制端和所述第一开关控制电路的输出端连接，所述第七开关管的输入端和所述第八开关管的输出端连接，所述第七开关管的输出端为所述电源输出端，所述第八开关管的输入端和所述电源输入端连接，所述第八开关管的控制端和所述第二开关控制电路的输出端连接。

10.根据权利要求8所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括：

分压电路，所述分压电路的第一端和所述电源输出端连接，所述分压电路的第二端接地；

所述第二开关控制电路配置为比较所述分压电路的分压电压节点的电压和所述第二参考电压，并输出用于导通所述第二开关电路或关断所述第二开关电路的第二控制信号。

11.一种管理芯片，其特征在于，包括权利要求1至10任一项所述的保护电路。

12.一种供电装置，其特征在于，包括权利要求1至10任一项所述的保护电路，或者包括权利要求11所述的管理芯片。

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