CN220628872U - 电源芯片保护电路及车载t-box - Google Patents

Abstract

本申请涉及电子线路技术领域，特别涉及电源芯片保护电路及车载T‑BOX。电源芯片保护电路，包括耐压模块，状态判断模块，状态转换模块。通过实施本实用新型实施例公开的电源芯片保护电路，能够在电压输出端对地短接时，有效地阻断芯片电源输入端经芯片内部器件到地的漏电流通路，避免芯片内部器件因过流而被烧毁，维持芯片功能正常；在启动短路测试或电压输出端误接地的同时，对芯片电压输出端到地的通路进行阻断；在不进行短路测试或电源芯片正常工作时，维持电压输出端的正常功能。

Description

电源芯片保护电路及车载T-BOX

技术领域

本申请涉及电子线路技术领域，特别涉及电源芯片保护电路及车载T-BOX。

背景技术

车载T-BOX是车联网系统的重要组成部分，为了考核车载T-BOX的可靠性，需要在T-BOX电源输入端与蓄电池正极连接的情况下，将T-BOX所有外部接口对地短接，并在维持一段测试时间后，保持T-BOX各端口功能正常。以此，模拟现实场景中，因误操作将T-BOX外部接口对地短接的情况，测试T-BOX的对地短路耐受水平。T-BOX中搭载有电源芯片，由于电源芯片承载的输出功率大，测试电源芯片的对地短路能力是上述测试的重要环节。电源芯片内部集成有大量的半导体器件，图1示出了某电源芯片内部的部分示意图，芯片电源输入端IN与芯片电压输出端OUT1/OUT2之间连接有MOSFET，芯片内部设置有并联于MOSFET的源、漏两端的二极管。在进行短路测试时，漏电流会通过芯片内部二极管D1与FET2形成到地通路。当MCU检测到漏电流，会拉高芯片使能端，芯片使能端拉高使得FET2导通，将有更大电流通过二极管D1。过大的电流将导致芯片内部二极管D1因过流而失效。因此，亟需一种电源芯片保护电路，在电压输出端因误操作而对地短接时，避免芯片内部二极管D1因过流而失效，从而维持芯片的正常功能。

实用新型内容

为了在车载T-BOX电压输出端因误操作而对地短接时，保护芯片的内部器件，进而保障芯片的正常功能，本实用新型实施例提供电源芯片保护电路、电路板、测试板及系统，以克服现有技术中电压输出端因误接地导致短路，致使电源芯片内部器件失效的问题。

为了解决上述的一个或多个技术问题，申请的技术方案如下：

第一方面，提供一种电源芯片保护电路，电路包括：耐压模块，状态判断模块，状态转换模块；

耐压模块具有：第一耐压端口，第二耐压端口，第三耐压端口；

状态判断模块具有：第一判断端口，第二判断端口，第三判断端口；

状态转换模块具有：转换输入端口，测试状态端口；

第一耐压端口，与电源芯片的芯片电压输出端电性连接，第一判断端口，与第二耐压端口电性连接；第二判断端口，与第三耐压端口电性连接；第三判断端口，与第一耐压端口电性连接；转换输入端口，与第二耐压端口电性连接；测试状态端口接地。

进一步地，耐压模块包括：第一晶体管，第二晶体管，第一电阻，第二电阻；

第一晶体管具有：第一晶体管第一电极、第一晶体管第二电极、第一晶体管第三电极；

第二晶体管具有：第二晶体管第一电极、第二晶体管第二电极；

第一晶体管第一电极通过第二电阻串联第二晶体管第二电极，第一晶体管第二电极作为第一耐压端口；第一晶体管第三电极作为第二耐压端口；

第二晶体管第一电极作为第三耐压端口；

第一电阻并联于第一晶体管第一电极与第一晶体管第二电极之间。

进一步地，耐压模块还包括：

电容，并联于第一电阻的两端之间。

进一步地，第一晶体管为P沟道增强型金属-氧化物-半导体场效应晶体管；

第二晶体管为NPN三极管。

进一步地，状态判断模块包括：非门，第三晶体管，第三电阻；

非门具有：非门输入端、非门输出端；

第三晶体管具有：第三晶体管第一电极、第三晶体管第二电极、第三晶体管第三电极；

非门输入端与第三晶体管第三电极电性连接，非门输出端作为第二判断端口；

第三晶体管第一电极作为第一判断端口，第三晶体管第二电极作为第三判断端口；

第三电阻的一端与第三晶体管第三电极电性连接，第三电阻的另一端作为第四判断端口，接地。

进一步地，状态判断模块还包括第一与门；

第一与门具有：第一与门第一输入端、第一与门第二输入端、第一与门输出端；

第一与门输出端作为第二判断端口；

第一与门第一输入端与非门输出端电性连接；

第一与门第二输入端与第一耐压端口电性连接。

进一步地，第一与门还具有第一与门第三输入端，电源芯片具有一个芯片使能端；

一个芯片使能端与第一与门第三输入端电性连接。

进一步地，状态判断模块还包括第二与门，第一与门还具有第一与门第三输入端，电源芯片具有至少两个使能端；

第二与门具有：第二与门输出端、至少两个第二与门输入端；

第二与门输出端与第一与门第三输入端电性连接；

至少两个第二与门输入端，分别对应连接于至少两个使能端。

进一步地，第三晶体管为PNP三极管。

进一步地，状态转换模块包括单刀双掷开关；

单刀双掷开关具有：开关输入端口、第一开关输出端口、第二开关输出端口；

开关输入端口作为转换输入端口；

第一开关输出端口作为测试状态端口，接地；

第二开关输出端口作为转换输出端口。

第二方面，提供一种车载T-BOX，车载T-BOX包括上述第一方面记载的电源芯片保护电路。

第三方面，提供一种电源芯片保护电路板，包括：

上述第一方面记载的电源芯片保护电路；

电源芯片，其芯片电压输出端与耐压第一端口电性连接。

第四方面，提供一种电源芯片保护电路测试板，包括：

上述第三方面记载的电源芯片保护电路板；

芯片制具，包括端子连接器，端子连接器与电源芯片的管脚一一对应，其中与芯片电压输出端对应的端子连接器与耐压第一端口电性连接；

电源芯片可拆卸地设置于芯片制具，电源芯片的管脚与端子连接器形成一一对应的电性连接。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

1.通过实施本实用新型实施例公开的电源芯片保护电路，能够在电压输出端对地短接时，有效地阻断芯片电源输入端经芯片内部器件到地的漏电流通路，避免芯片内部器件因过流而被烧毁，维持芯片功能正常；

2.在启动短路测试或电压输出端误接地的同时，对芯片电压输出端到地的通路进行阻断；

3.在不进行短路测试或电源芯片正常工作时，维持电压输出端的正常功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种电源芯片内部器件示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种电源芯片保护电路示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种电源芯片保护电路示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种与门逻辑电路示意图；

图5是本实用新型实施例提供的另一种与门逻辑电路示意图；

图6是本实用新型实施例提供的包括芯片使能状态输入的一种电源芯片保护电路示意图；

图7是本实用新型实施例提供的至少包括两个芯片使能状态输入的一种电源芯片保护电路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型关于“上”、“下”、“左”、“右”等方向上的描述均是基于附图所示的方位或位置的关系定义的，仅用于表示相对位置关系，是为了便于描述本实用新型和简化描述，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变；不指示或暗示所述的装置必须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。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语仅用于描述目的，用于区分不同的组成部分；而不能理解为指示或暗示任何顺序、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。同样，在本实用新型的描述中，“一个”、“一”或者“该”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“若干”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。说明书附图中的编号，仅表示对各个功能部件或模块的区分，不表示部件或模块之间的逻辑关系。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。除非另有明确的规定和限定，“安装”、“设置”等此类机械术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“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，可以是电连接，也可以是通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面，将参照附图详细描述根据本实用新型的各个实施例。需要注意的是，在附图中，将相同的附图标记赋予基本上具有相同或类似结构和功能的组成部分，并且将省略关于它们的重复描述。

针对现有技术中，车载T-BOX的电压输出端存在：因端口误接地，而导致电源芯片内部器件失效的问题。本实用新型提供一种电源芯片保护电路、电路板、测试板及系统，以克服现有技术中电压输出端因误接地导致短路，致使电源芯片内部器件失效的问题。具体的技术方案如下：

在一个实施例中，如图2所示，一种电源芯片保护电路，包括：

耐压模块100，具有：第一耐压端口101，与电源芯片的芯片电压输出端V_S电性连接；第二耐压端口102，第三耐压端口103，耐压第四端口104；

状态判断模块200，具有：第一判断端口201，与第二耐压端口102电性连接；第二判断端口202，与第三耐压端口103电性连接；第三判断端口203，与第一耐压端口101电性连接；判断第四端口204接地；

状态转换模块300，包括：转换输入端口301，与第二耐压端口102电性连接；测试状态端口302接地；转换输出端口303，当状态转换模块300中的单刀双掷开关S将转换输入端口301与第二输出端口312连接时，输出芯片电压输出端的电压。

该电源芯片保护电路能够在电压输出端对地短接时，有效地阻断芯片电源输入端经芯片内部器件到地的漏电流通路，避免芯片内部器件因过流而被烧毁，维持芯片功能正常；在启动短路测试或电压输出端误接地的同时，对芯片电压输出端到地的通路进行阻断；在不进行短路测试或电源芯片正常工作时，维持电压输出端的正常功能。

在一些实施例中，耐压模块100具体包括：第一晶体管T₁，第二晶体管T₂，第一电阻R₁，第二电阻R₂；

在一些较优的实施例中，第一晶体管T₁为P沟道增强型金属-氧化物-半导体场效应晶体管；第二晶体管T₂为NPN三极管。

第一晶体管第一电极T₁₁通过第二电阻R₂串联第二晶体管第二电极T₂₂，第一晶体管第二电极T₁₂作为第一耐压端口101与芯片电压输出端V_S电性连接；第一晶体管第三电极T₁₃作为第二耐压端口102；

第二晶体管第一电极T₂₁作为第三耐压端口103，第二晶体管第三电极T₂₃作为耐压第四端口104，接地；

第一电阻R₁并联于第一晶体管第一电极T₁₁与第一晶体管第二电极T₁₂之间。

当第一晶体管T₁为P沟道增强型金属-氧化物-半导体场效应晶体管时，第一晶体管第一电极T₁₁为栅极，第一晶体管第二电极T₁₂为源极，第一晶体管第三电极T₁₃为漏极。当第二晶体管T₂为NPN三极管时，第二晶体管第一电极T₂₁为基极，第二晶体管第二电极T₂₂为集电极，第二晶体管第三电极T₂₃为发射极。

电压输出端误接地时，耐压模块在工作，对芯片电压输出端到地的通路进行阻断；而当电源芯片正常工作时，维持电压输出端的正常输出。

在一些较优的实施例中，耐压模块100还包括：电容C，并联于第一电阻R₁的两端。电容C作为稳压电容，用于稳定第一电阻R₁两端电压。

在一些实施例中，如图2所示，状态判断模块200具体包括：非门210，第三晶体管T₃，第三电阻R₃。

优选地，第三晶体管T₃为PNP三极管。

非门输入端2101与第三晶体管第三电极T₃₃电性连接，非门输出端2102作为第二判断端口202，与第三耐压端口103电性连接；

第三晶体管第一电极T₃₁作为第一判断端口201，第三晶体管第二电极T₃₂作为第三判断端口203，与第一耐压端口101电性连接；

第三电阻R₃的一端与第三晶体管第三电极T₃₃电性连接，第三电阻R₃的另一端作为判断第四端口204，接地。

当第三晶体管T₃为PNP三极管时，第三晶体管第一电极T₃₁为基极，第三晶体管第二电极T₃₂为集电极，第三晶体管第三电极T₃₃为发射极。

状态判断模块能够识别电压输出端的工作状态，在电源芯片正常工作时，维持电压输出端的正常输出；而当电压输出端对地短路时，控制耐压模块，阻断输出端到地的通路。

在一些较优的实施例中，如图3所示，状态判断模块200还包括第一与门221，第一与门221连接于非门输出端2102与第二判断端口202之间；

第一与门输出端2210作为第二判断端口202；

第一与门第一输入端2211与非门输出端2102电性连接；

第一与门第二输入端2212与第一耐压端口101电性连接，获取芯片电压输出信号。

通过第一与门，将芯片电压输出端信号与状态转换模块的信号同时进行比较，以保证电源芯片保护电路在工作时，芯片电压输出端有正常的电压输出。以避免无效测试。

第一与门221可以采用如图4所示的二极管形式设置于PCB板。亦可采用如图5所示的CMOS形式集成于电源芯片。第一与门的输入端数量亦可以根据实际的电源芯片使能端数量进行设置，相应地，需要调整第一与门电路的具体形式。本申请对第一与门的具体形式不加以限定。

可选地，当电源芯片正常工作时，若只存在一个需要进行设置的使能端，则将第一与门第三输入端与设置该使能端电位直接连接；如图6所示，第一与门221还包括：第一与门第三输入端2213，接收电源芯片使能端的电位信号。

可选地，当电源芯片正常工作时，如图7所示，至少存在两个需要进行设置的使能端，则将设置至少两个芯片使能端的电位对应连接到第二与门的输入端，并将第二与门输出端与第一与门第三输入端电性连接，状态判断模块200还包括第二与门222，第二与门222包括：第二与门输出端2220，与第一与门第三输入端2213电性连接；

至少两个第二与门输入端2221，对应连接于电源芯片的至少两个使能端，接收电源芯片正常工作时，各个使能端的电位设置信号。第二与门可采用二极管形式设置于PCB板，亦可采用CMOS形式集成于电源芯片。第二与门的输入端数量亦可以根据实际的电源芯片使能端数量进行设置，相应地，需要调整第二与门电路的具体形式。对于第二与门的具体形式，本申请不加以限定。

通过上述连接方式，可以在测试电路中引入相应使能端的电位控制。在可靠性测试中，灵活地改变各个芯片使能端的电位信号，更加全面地考核电源芯片的对地短路能力。

在一些实施例中，状态转换模块300包括单刀双掷开关S，如图2所示；

单刀双掷开关输入端口S1作为转换输入端口301；

单刀双掷开关第一输出端口S2作为测试状态端口302，接地；

单刀双掷开关第二输出端口S3作为转换输出端口303。

状态转换模块300，通过改变单刀双掷开关输入端口S1与单刀双掷开关第一输出端口S2或单刀双掷开关第二输出端口S3的连接状态，可以对电路的测试状态或正常工作状态进行切换。其中，当单刀双掷开关输入端口S1与单刀双掷开关第一输出端口S2连接时，电源芯片保护电路进入测试状态，启动第一晶体管对电源芯片输出端的短路保护；当单刀双掷开关输入端口S1与单刀双掷开关第二输出端口S3连接时，电源芯片输出端的电压由转换输出端口输出。

在一些较优的实施例中，电源芯片保护电路还包括第四电阻R₄，如图3所示，第四电阻R₄串联于第一耐压端口101与第二判断端口202之间，对第三耐压端口103进行限流保护。

当状态转换模块300的转换输入端口301与测试测试状态端口302连接时，当第三耐压端口103接收到低电平时，第二晶体管T₂截止，其集电极-发射极电阻阻值达到10⁷Ω级。此时，第一电阻R₁，第二电阻R₂，以及第二晶体管的集电极-发射极电阻对电源芯片输出端电压进行分压；与此同时，第一晶体管T₁的栅源电压绝对值|V_GS|低于其阈值电压V_TH，第一晶体管T₁截止。此时，由第一晶体管T₁的漏、源两级耐受电源芯片输出端电压，从而阻断了电源芯片输出端的到地通路。

当状态转换模块300的转换输入端口301与转换输出端口302连接时，当第三耐压端口103接收到高电平时，第二晶体管T₂导通，其集电极-发射极导通电阻大幅降低。由电源芯片输出端经第一电阻R₁，第二电阻R₂，第二晶体管集电极、发射极到地的通路可以近似认为由第一电阻R₁，第二电阻R₂对电源芯片输出端电压进行分压；于此同时，第一晶体管T₁的栅源电压绝对值|V_GS|高于其阈值电压V_TH。第一晶体管T₁导通。此时，转换输出端口输出电源芯片输出端电压。

因此，第一电阻R₁，第二电阻R₂的阻值只需同时满足以下关系：

其中，V_S为电源芯片正常工作时的输出端电压，V_TH为第一晶体管的阈值电压，R₁为第一电阻阻值，R₂为第二电阻值，R_CE为第二晶体管截止时，其集电极-发射极电阻，R_CE,ON为第二晶体管导通电阻。本申请对第一电阻R₁，第二电阻R₂的具体阻值不加以限定。

在另一些实施例中，一种电源芯片保护电路板，包括：

上述第一方面记载的电源芯片保护电路，其转换输出端口303对外部模块供电；

电源芯片，其芯片电压输出端与第一耐压端口电性连接。

电源芯片保护电路具体包括：

耐压模块100，具有：第一耐压端口101，与电源芯片的芯片电压输出端V_S电性连接；第二耐压端口102，第三耐压端口103，耐压第四端口104；

状态判断模块200，具有：第一判断端口201，与第二耐压端口102电性连接；第二判断端口202，与第三耐压端口103电性连接；第三判断端口203，与第一耐压端口101电性连接；判断第四端口204接地；

状态转换模块300，包括：转换输入端口301，与第二耐压端口102电性连接；测试状态端口302接地；转换输出端口303，当状态转换模块300中的单刀双掷开关S将转换输入端口301与第二输出端口312连接时，输出芯片电压输出端的电压。

耐压模块100具体包括：第一晶体管T₁，第二晶体管T₂，第一电阻R₁，第二电阻R₂；第一晶体管T₁为P沟道增强型金属-氧化物-半导体场效应晶体管；第二晶体管T₂为NPN三极管。

第一晶体管第一电极T₁₁通过第二电阻R₂串联第二晶体管第二电极T₂₂，第一晶体管第二电极T₁₂作为第一耐压端口101与芯片电压输出端V_S电性连接；第一晶体管第三电极T₁₃作为第二耐压端口102；

第二晶体管第一电极T₂₁作为第三耐压端口103，第二晶体管第三电极T₂₃作为耐压第四端口104，接地；

第一电阻R₁并联于第一晶体管第一电极T₁₁与第一晶体管第二电极T₁₂之间。

当第一晶体管T₁为P沟道增强型金属-氧化物-半导体场效应晶体管时，第一晶体管第一电极T₁₁为栅极，第一晶体管第二电极T₁₂为源极，第一晶体管第三电极T₁₃为漏极。当第二晶体管T₂为NPN三极管时，第二晶体管第一电极T₂₁为基极，第二晶体管第二电极T₂₂为集电极，第二晶体管第三电极T₂₃为发射极。

电容C，并联于第一电阻R₁两端，用于稳定第一电阻R₁两端电压。

状态判断模块200具体包括：非门210，第三晶体管T₃，第三电阻R₃。第三晶体管T₃为PNP三极管。

非门输入端2101与第三晶体管第三电极T₃₃电性连接，非门输出端2102作为第二判断端口202，与第三耐压端口103电性连接；

第三晶体管第一电极T₃₁作为第一判断端口201，第三晶体管第二电极T₃₂作为第三判断端口203，与第一耐压端口101电性连接；

第三电阻R₃的一端与第三晶体管第三电极T₃₃电性连接，第三电阻R₃的另一端作为判断第四端口204，接地。

当第三晶体管T₃为PNP三极管时，第三晶体管第一电极T₃₁为基极，第三晶体管第二电极T₃₂为集电极，第三晶体管第三电极T₃₃为发射极。

状态判断模块200还包括第一与门221，第一与门221连接于非门输出端2102与第二判断端口202之间；

第一与门输出端2210作为第二判断端口202；

第一与门第一输入端2211与非门输出端2102电性连接；

第一与门第二输入端2212与第一耐压端口101电性连接，获取芯片电压输出信号。

第一与门221还包括：第一与门第三输入端2213，状态判断模块200还包括第二与门222，第二与门222包括：第二与门输出端2220，与第一与门第三输入端2213电性连接；至少两个第二与门输入端2221，与电源芯片的至少两个使能端对应连接。

状态转换模块300包括单刀双掷开关S；

单刀双掷开关输入端口S1作为转换输入端口301；

单刀双掷开关第一输出端口S2作为测试状态端口302，接地；

单刀双掷开关第二输出端口S3作为转换输出端口303。

电源芯片保护电路还包括第四电阻R₄，第四电阻R₄串联于第一耐压端口101与第二判断端口202之间。

在另一些实施例中，一种电源芯片保护电路测试板，包括：

上述第二方面记载的电源芯片保护电路板；

芯片制具，包括端子连接器，端子连接器与电源芯片的管脚一一对应，其中与芯片电压输出端对应的端子连接器与第一耐压端口电性连接；

电源芯片可拆卸地设置于芯片制具，电源芯片的管脚与端子连接器形成一一对应的电性连接。

电源芯片保护电路板所包括的电源芯片保护电路具体包括：

耐压模块100，具有：第一耐压端口101，与电源芯片的芯片电压输出端V_S电性连接；第二耐压端口102，第三耐压端口103，耐压第四端口104；

状态判断模块200，具有：第一判断端口201，与第二耐压端口102电性连接；第二判断端口202，与第三耐压端口103电性连接；第三判断端口203，与第一耐压端口101电性连接；判断第四端口204接地；

状态转换模块300，包括：转换输入端口301，与第二耐压端口102电性连接；测试状态端口302接地；转换输出端口303，当状态转换模块300中的单刀双掷开关S将转换输入端口301与第二输出端口312连接时，输出芯片电压输出端电压。

耐压模块100具体包括：第一晶体管T₁，第二晶体管T₂，第一电阻R₁，第二电阻R₂；第一晶体管T₁为P沟道增强型金属-氧化物-半导体场效应晶体管；第二晶体管T₂为NPN三极管。

第一晶体管第一电极T₁₁通过第二电阻R₂串联第二晶体管第二电极T₂₂，第一晶体管第二电极T₁₂作为第一耐压端口101与芯片电压输出端V_S电性连接；第一晶体管第三电极T₁₃作为第二耐压端口102；

第二晶体管第一电极T₂₁作为第三耐压端口103，第二晶体管第三电极T₂₃作为耐压第四端口104，接地；

第一电阻R₁并联于第一晶体管第一电极T₁₁与第一晶体管第二电极T₁₂之间。

当第一晶体管T₁为P沟道增强型金属-氧化物-半导体场效应晶体管时，第一晶体管第一电极T₁₁为栅极，第一晶体管第二电极T₁₂为源极，第一晶体管第三电极T₁₃为漏极。当第二晶体管T₂为NPN三极管时，第二晶体管第一电极T₂₁为基极，第二晶体管第二电极T₂₂为集电极，第二晶体管第三电极T₂₃为发射极。

电容C，并联于第一电阻R₁两端，用于稳定第一电阻R₁两端电压。

状态判断模块200具体包括：非门210，第三晶体管T₃，第三电阻R₃。第三晶体管T₃为PNP三极管。

非门输入端2101与第三晶体管第三电极T₃₃电性连接，非门输出端2102作为第二判断端口202，与第三耐压端口103电性连接；

第三晶体管第一电极T₃₁作为第一判断端口201，第三晶体管第二电极T₃₂作为第三判断端口203，与第一耐压端口101电性连接；

第三电阻R₃的一端与第三晶体管第三电极T₃₃电性连接，第三电阻R₃的另一端作为判断第四端口204，接地。

当第三晶体管T₃为PNP三极管时，第三晶体管第一电极T₃₁为基极，第三晶体管第二电极T₃₂为集电极，第三晶体管第三电极T₃₃为发射极。

状态判断模块200还包括第一与门221，第一与门221连接于非门输出端2102与第二判断端口202之间；

第一与门输出端2210作为第二判断端口202；

第一与门第一输入端2211与非门输出端2102电性连接；

第一与门第二输入端2212与第一耐压端口101电性连接，获取芯片电压输出信号。

第一与门221还包括：第一与门第三输入端2213，状态判断模块200还包括第二与门222，第二与门222包括：第二与门输出端2220，与第一与门第三输入端2213电性连接；至少两个第二与门输入端2221，与电源芯片的至少两个使能端对应连接。

状态转换模块300包括单刀双掷开关S；

单刀双掷开关输入端口S1作为转换输入端口301；

单刀双掷开关第一输出端口S2作为测试状态端口302，接地；

单刀双掷开关第二输出端口S3作为转换输出端口303。

电源芯片保护电路还包括第四电阻R₄，第四电阻R₄串联于第一耐压端口101与第二判断端口202之间。

在另一些实施例中，一种车载T-BOX，包括上述第一方面记载的电源芯片保护电路。

电源芯片通过芯片电压输出端向车载T-BOX内的其他用电模块供电。

电源芯片保护电路板所包括的电源芯片保护电路具体包括：

耐压模块100，具有：第一耐压端口101，与电源芯片的芯片电压输出端V_S电性连接；第二耐压端口102，第三耐压端口103，耐压第四端口104；

状态判断模块200，具有：第一判断端口201，与第二耐压端口102电性连接；第二判断端口202，与第三耐压端口103电性连接；第三判断端口203，与第一耐压端口101电性连接；判断第四端口204接地；

状态转换模块300，包括：转换输入端口301，与第二耐压端口102电性连接；测试状态端口302接地；转换输出端口303，当状态转换模块300中的单刀双掷开关S将转换输入端口301与第二输出端口312连接时，输出芯片电压输出端电压。

耐压模块100具体包括：第一晶体管T₁，第二晶体管T₂，第一电阻R₁，第二电阻R₂；第一晶体管T₁为P沟道增强型金属-氧化物-半导体场效应晶体管；第二晶体管T₂为NPN三极管。

第一晶体管第一电极T₁₁通过第二电阻R₂串联第二晶体管第二电极T₂₂，第一晶体管第二电极T₁₂作为第一耐压端口101与芯片电压输出端V_S电性连接；第一晶体管第三电极T₁₃作为第二耐压端口102；

第二晶体管第一电极T₂₁作为第三耐压端口103，第二晶体管第三电极T₂₃作为耐压第四端口104，接地；

第一电阻R₁并联于第一晶体管第一电极T₁₁与第一晶体管第二电极T₁₂之间。

当第一晶体管T₁为P沟道增强型金属-氧化物-半导体场效应晶体管时，第一晶体管第一电极T₁₁为栅极，第一晶体管第二电极T₁₂为源极，第一晶体管第三电极T₁₃为漏极。当第二晶体管T₂为NPN三极管时，第二晶体管第一电极T₂₁为基极，第二晶体管第二电极T₂₂为集电极，第二晶体管第三电极T₂₃为发射极。

电容C，并联于第一电阻R₁两端，用于稳定第一电阻R₁两端电压。

状态判断模块200具体包括：非门210，第三晶体管T₃，第三电阻R₃。第三晶体管T₃为PNP三极管。

非门输入端2101与第三晶体管第三电极T₃₃电性连接，非门输出端2102作为第二判断端口202，与第三耐压端口103电性连接；

第三晶体管第一电极T₃₁作为第一判断端口201，第三晶体管第二电极T₃₂作为第三判断端口203，与第一耐压端口101电性连接；

第三电阻R₃的一端与第三晶体管第三电极T₃₃电性连接，第三电阻R₃的另一端作为判断第四端口204，接地。

当第三晶体管T₃为PNP三极管时，第三晶体管第一电极T₃₁为基极，第三晶体管第二电极T₃₂为集电极，第三晶体管第三电极T₃₃为发射极。

状态判断模块200还包括第一与门221，第一与门221连接于非门输出端2102与第二判断端口202之间；

第一与门输出端2210作为第二判断端口202；

第一与门第一输入端2211与非门输出端2102电性连接；

第一与门第二输入端2212与第一耐压端口101电性连接，获取芯片电压输出信号。

第一与门221还包括：第一与门第三输入端2213，状态判断模块200还包括第二与门222，第二与门222包括：第二与门输出端2220，与第一与门第三输入端2213电性连接；至少两个第二与门输入端2221，与电源芯片的至少两个使能端对应连接。

状态转换模块300包括单刀双掷开关S；

单刀双掷开关输入端口S1作为转换输入端口301；

单刀双掷开关第一输出端口S2作为测试状态端口302，接地；

单刀双掷开关第二输出端口S3作为转换输出端口303。

电源芯片保护电路还包括第四电阻R₄，第四电阻R₄串联于第一耐压端口101与第二判断端口202之间。

通过实施本实用新型实施例公开的电源芯片保护电路，能够在电压输出端对地短接时，有效地阻断芯片电源输入端经芯片内部器件到地的漏电流通路，避免芯片内部器件因过流而被烧毁，维持芯片功能正常；在启动短路测试或电压输出端误接地的同时，对芯片电压输出端到地的通路进行阻断；在不进行短路测试或电源芯片正常工作时，维持电压输出端的正常功能。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本实用新型的可选实施例，在此不再一一赘述。

实施例一

一种电源芯片保护电路，包括：

耐压模块，具有：第一耐压端口，与电源芯片的芯片电压输出端电性连接；第二耐压端口，第三耐压端口，耐压第四端口；

状态判断模块，具有：第一判断端口，与第二耐压端口电性连接；第二判断端口，与第三耐压端口电性连接；第三判断端口，与第一耐压端口电性连接；判断第四端口接地；

状态转换模块，包括：转换输入端口，与第二耐压端口电性连接；测试状态端口接地；转换输出端口，当状态转换模块中的单刀双掷开关将转换输入端口与第二输出端口连接时，输出芯片电压输出端电压。

实施例二

一种电源芯片保护电路，在实施例一的基础上，如图2所示，耐压模块100具体包括：第一晶体管T₁，第二晶体管T₂，第一电阻R₁，第二电阻R₂；第一晶体管T₁为P沟道增强型金属-氧化物-半导体场效应晶体管；第二晶体管T₂为NPN三极管。

第一晶体管第一电极T₁₁通过第二电阻R₂串联第二晶体管第二电极T₂₂，第一晶体管第二电极T₁₂作为第一耐压端口101与芯片电压输出端V_S电性连接；第一晶体管第三电极T₁₃作为第二耐压端口102；

第二晶体管第一电极T₂₁作为第三耐压端口103，第二晶体管第三电极T₂₃作为耐压第四端口104，接地；

第一电阻R₁并联于第一晶体管第一电极T₁₁与第一晶体管第二电极T₁₂之间。

当第一晶体管T₁为P沟道增强型金属-氧化物-半导体场效应晶体管时，第一晶体管第一电极T₁₁为栅极，第一晶体管第二电极T₁₂为源极，第一晶体管第三电极T₁₃为漏极。当第二晶体管T₂为NPN三极管时，第二晶体管第一电极T₂₁为基极，第二晶体管第二电极T₂₂为集电极，第二晶体管第三电极T₂₃为发射极。

电容C，并联于第一电阻R₁两端，用于稳定第一电阻R₁两端电压。

状态判断模块200具体包括：非门210，第三晶体管T₃，第三电阻R₃。第三晶体管T₃为PNP三极管。

非门输入端2101与第三晶体管第三电极T₃₃电性连接，非门输出端2102作为第二判断端口202，与第三耐压端口103电性连接；

第三晶体管第一电极T₃₁作为第一判断端口201，第三晶体管第二电极T₃₂作为第三判断端口203，与第一耐压端口101电性连接；

第三电阻R₃的一端与第三晶体管第三电极T₃₃电性连接，第三电阻R₃的另一端作为判断第四端口204，接地。

当第三晶体管T₃为PNP三极管时，第三晶体管第一电极T₃₁为基极，第三晶体管第二电极T₃₂为集电极，第三晶体管第三电极T₃₃为发射极。

状态转换模块300包括单刀双掷开关S；

单刀双掷开关输入端口S1作为转换输入端口301；

单刀双掷开关第一输出端口S2作为测试状态端口302，接地；

单刀双掷开关第二输出端口S3作为转换输出端口303。

实施例三

一种电源芯片保护电路，在实施例二的基础上，如图3所示，状态判断模块200还包括第一与门221，第一与门221连接于非门输出端2102与第二判断端口202之间；

第一与门输出端2210作为第二判断端口202；

第一与门第一输入端2211与非门输出端2102电性连接；

第一与门第二输入端2212与第一耐压端口101电性连接，获取芯片电压输出信号。

电源芯片保护电路还包括第四电阻R₄，第四电阻R₄串联于第一耐压端口101与第二判断端口202之间。

实施例四

一种电源芯片保护电路，在实施例三的基础上，如图6所示，第一与门221还包括：第一与门第三输入端2213，用于与电源芯片使能端连接。

实施例五

一种电源芯片保护电路，在实施例三的基础上，如图7所示，状态判断模块200还包括第二与门222，第二与门222包括：第二与门输出端2220，与第一与门第三输入端2213电性连接。至少两个第二与门输入端2221，与电源芯片的至少两个使能端对应连接。

实施例六

一种车载T-BOX，包括上述实施例四或实施例五中记载的电源芯片保护电路。

电源芯片通过芯片电压输出端向车载T-BOX内的其他用电模块供电。

电源芯片保护电路在此不再赘述。

实施例七

一种电源芯片保护电路板，包括：

实施例四或实施例五中记载的电源芯片保护电路，其转换输出端口对外部模块供电；

电源芯片，其芯片电压输出端与第一耐压端口电性连接。

电源芯片保护电路在此不再赘述。

实施例八

一种电源芯片保护电路测试板，包括：

实施例七记载的电源芯片保护电路板；

芯片制具，包括端子连接器，端子连接器与电源芯片的管脚一一对应，其中与芯片电压输出端对应的端子连接器与第一耐压端口电性连接；

电源芯片可拆卸地设置于芯片制具，电源芯片的管脚与端子连接器形成一一对应的电性连接。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电源芯片保护电路，其特征在于，所述电路包括：耐压模块，状态判断模块，状态转换模块；

所述耐压模块具有：第一耐压端口，第二耐压端口，第三耐压端口；

所述状态判断模块具有：第一判断端口，第二判断端口，第三判断端口；

所述状态转换模块具有：转换输入端口，测试状态端口；

所述第一耐压端口，与所述电源芯片的芯片电压输出端电性连接，所述第一判断端口，与所述第二耐压端口电性连接；所述第二判断端口，与所述第三耐压端口电性连接；所述第三判断端口，与所述第一耐压端口电性连接；所述转换输入端口，与所述第二耐压端口电性连接；所述测试状态端口接地。

2.根据权利要求1所述的电源芯片保护电路，其特征在于，所述耐压模块包括：第一晶体管，第二晶体管，第一电阻，第二电阻；

所述第一晶体管具有：第一晶体管第一电极、第一晶体管第二电极、第一晶体管第三电极；

所述第二晶体管具有：第二晶体管第一电极、第二晶体管第二电极；

所述第一晶体管第一电极通过所述第二电阻串联所述第二晶体管第二电极，所述第一晶体管第二电极作为所述第一耐压端口；所述第一晶体管第三电极作为所述第二耐压端口；

所述第二晶体管第一电极作为所述第三耐压端口；

所述第一电阻并联于所述第一晶体管第一电极与所述第一晶体管第二电极之间。

3.根据权利要求2所述的电源芯片保护电路，其特征在于，所述耐压模块还包括：

电容，并联于所述第一电阻的两端之间。

4.根据权利要求2或3所述的电源芯片保护电路，其特征在于，所述第一晶体管为P沟道增强型金属-氧化物-半导体场效应晶体管；

所述第二晶体管为NPN三极管。

5.根据权利要求1所述的电源芯片保护电路，其特征在于，所述状态判断模块包括：非门，第三晶体管，第三电阻；

所述非门具有：非门输入端、非门输出端；

所述第三晶体管具有：第三晶体管第一电极、第三晶体管第二电极、第三晶体管第三电极；

所述非门输入端与所述第三晶体管第三电极电性连接，所述非门输出端作为所述第二判断端口；

所述第三晶体管第一电极作为所述第一判断端口，所述第三晶体管第二电极作为所述第三判断端口；

所述第三电阻的一端与所述第三晶体管第三电极电性连接，所述第三电阻的另一端作为第四判断端口，接地。

6.根据权利要求5所述的电源芯片保护电路，其特征在于，所述状态判断模块还包括第一与门；

所述第一与门具有：第一与门第一输入端、第一与门第二输入端、第一与门输出端；

所述第一与门输出端作为所述第二判断端口；

所述第一与门第一输入端与所述非门输出端电性连接；

所述第一与门第二输入端与所述第一耐压端口电性连接。

7.根据权利要求6所述的电源芯片保护电路，其特征在于，所述第一与门还具有第一与门第三输入端，所述电源芯片具有一个芯片使能端；

所述一个芯片使能端与所述第一与门第三输入端电性连接。

8.根据权利要求6所述的电源芯片保护电路，其特征在于，所述状态判断模块还包括第二与门，所述第一与门还具有第一与门第三输入端，所述电源芯片具有至少两个使能端；

所述第二与门具有：第二与门输出端、至少两个第二与门输入端；

所述第二与门输出端与所述第一与门第三输入端电性连接；

所述至少两个第二与门输入端，分别对应连接于所述至少两个使能端。

9.根据权利要求1所述的电源芯片保护电路，其特征在于，所述状态转换模块包括单刀双掷开关；

所述单刀双掷开关具有：开关输入端口、第一开关输出端口、第二开关输出端口；

所述开关输入端口作为所述转换输入端口；

所述第一开关输出端口作为所述测试状态端口，接地；

所述第二开关输出端口作为转换输出端口。

10.一种车载T-BOX，其特征在于，所述车载T-BOX包括如权利要求1-9任一项所述的电源芯片保护电路。