201032431 • 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種電路設計技術，尤其涉及一種過壓保 護電路。 【先前技術】 國家標準YD/T 1591-2006《移動通信手持機充電器及 介面技術要求和測試方法》中規定：手持機充電介面在導 入6V以上電壓時’如果不能保證安全充電，應啟動保護 ❹措施，在非預期電壓之情況下，不應出現過熱、燃燒、爆 炸以及其他電路損壞之現象。電壓恢復後，手持機應能正 常工作。 為了使手機符合YD/T 1591-2006國家標準，需要在手 機充電電路之前端增加過壓保護電路，在充電電壓出現過 壓時，過壓保濩電路發生動作以確保後端電路之安全。目 前手機中主要採用以下兩種過壓保護方式：一種是採用專 ❹=之過壓保護晶片來實現過壓保護，其優點在於電路簡 單、佔用印刷電路板面積較小，缺點在於成本較高、靈活 性不足’對於不同手機設計平臺可能需要選用不同之積體 電路晶片進㈣;另外—種是採㈣立之保護電路實現 過壓保護，其優點在於成本較低，靈活㈣，針對不同之 手機平臺可基於间一種電路保護，其缺點在 佔用印刷電路板面積較大。 如果採用獨立之保護電路之方式實現過 路設計通常採用參考電壓源和電壓比較器部件共同實現， 4 201032431 電壓比較器部件通過比較手機之輸入電壓和參考電壓之大 小來控制是否切斷手機充電電路。由於專用電壓比較器部 件成本較高，不符合當今電子產品低成本之發展趨勢。 【發明内容】 有鑒於此，有必要提供一種結構簡單且成本低之過壓 保護電路。 • 種過壓保遵電路，其連接於電源端與充電端之間。 所述過壓保護電路包括一開關電路。所述開關電路包括一 • 第一開關元件、一第二開關元件、一二極體及一電阻。第 一、第二開關元件分別包括—第一端、一帛二端及一用於 控制第一端和第二端相導通之控制端。第一開關元件之第 一端與電源端相連接，第二端與充電端相連接，控制端分 別與第二開關元件之第一端及電阻之第一端相連接，電阻 之第二端接地。第二關元件之第二端與第—開關元件之 第一端相連接’第二開關元件之控制端與二極體之陰極相 - 連接，二極體之陽極接地。 粵本發明提供之過壓保護電路通過第一開關元件、第二 開關元件及二極體就可實現對連接於充電端之元件之過壓 該過壓保護電路之電路結構簡單成本低，適於大 規棋生產。 【實施方式】 :丄㈣贫附圖對本發明作進—步之詳細說明。 _，m心 式k供之—種過壓保護電 路1〇,其用於對蓄電模組2〇進行過 电 5111 a “濩。所述過壓保護 1關電路11及一價測電路12,所述開關電路 5 201032431 11連接於電源、端IN與充電端〇υτ之間；電源端以電壓通過 -開關电路11為蓄電模組2G進行充電；所述^貞測電路12與蓄 電，組20相電性連接，偵測電路12用於摘測蓄電模組2〇之 電壓。在本實施方式中，所述蓄電模組20之飽和電壓為 4.4V。 • 所述開關電路11包括一保險丝F、兩個雙向二極體τι、 .T2、一第一開關元件Q1、一第二開關元件Q2、一二極體D1、 一電阻R1及—第一電容C1;所述第—開關元件Q1包括一第 φ 一端S、一第二端D及一用於控制第一端S和第二端D相導通 之控制端G，第二開關元件q2包括一第一端c、一第二端£ 及一用於控制第一端C和第二端E相導通之控制端B ;所述 電源端IN與保險丝F之第一端相連接，該保險丝F之第二端 分別與所述雙向二極體T1、T2之第一端、第一開關元件〇1 之第一端S及第一開關元件Q2之第二端ε相連接，所述兩個 雙向一極體ΤΙ、Τ2之第一端相連接並接地，所述第一開關 元件Q1之第二端D與充電端OUT相連接，該第一開關元件 〇 Q1之控制端G分別與第二開關元件Q2之第一端〇及電阻R1 之第一端相連接，該電阻R1之第二端接地；該第二開關元 件Q2之第二端E與第一開關元件Q1之第一端s相連接，第二 開關元件Q2之控制端B與二極體D1之陰極相連接，二極體 D1之陽極接地，所述第一電容C1之第一端與電阻則之第一 端相連接，該第一電谷C1之第二端接地。本實施方式中， 所述兩個雙向二極體τι、T2為TKS公司之 MLVS-0402-M07。所述第一開關元件Q4j^m〇s管，其 第一端S為源極，第二端D為漏極，控制端G為栅極。在本 6 201032431 實施方式中，所述第一開關元件Q1為0n_Semi公司之 NTS4101PT1G。所述第二開關元件Q2為絕緣栅雙極電晶 體，其第一端C為集電極，第二端E為發射極，控制端b為 基極。在本實施方式中，所述第二開關元件q2為〇nSemi 公司之NSBC143TPDXV6T1。所述二極體D1為齊納二極 . 體’其反嚮導璲電壓大於蓄電模組20正常充電電壓。在本 * 實施方式中，所述二極體D1為Rohm公司之UDZS6.2B。使 用者可根據蓄電模組20之正常充電電壓改變第一開關元件 ❿ Q1、第二開關元件Q2及二極體D1之型號。 所述偵測電路12包括一比較元件VD1、一第三開關元 件Q3及一第二電容C2 ;所述比較元件VD1包括一輸入端 Vin、一輸出端Vout及一接地端GND，所述第三開關元件q3 包括一第一端C、一第二端E及一用於控制第一端c和第二 端E相導通之控制端B;所述比較元件vdi之輸入端Vin與蓄 電模組20相連接’該比較元件VD1之輸出端Vcmt與第三開 - 關元件Q3之控制端B相連接，第三開關元件Q3之第一端c ❹與第二開關元件Q2之控制端B相連接，該第三開關元件q3 之第一 E接地’所述第一電容C2之第一端與比較元件vd 1 之輸入端Vin相連接，該第二電容C2之第二端接地。在本實 施方式中’所述第三開關元件Q3為絕緣柵雙極電晶體，其 第一端C為集電極，第二端E為發射極，控制端B為基極。 在本實施方式中，所述第三開關元件Q3為〇n-Semi公司之 NSBC143TPDXV6T1，所述第二開關元件Q2與第三開關元 件Q3封裝為一塊晶片；所述比較元件vdi為Torex公司之 XC61CC4402NRN ’其内部設定基準電壓為4.4V。使用者可 7 201032431 根據蓄電模組20之飽和電壓改變比較元件VD1及第三開關 元件Q3之型號。 " 在對蓄電模組20之充電過程中’當電源端IN電壓保持 在正常範圍内時，且所述電源端IN電壓小於二極體D1之反 嚮導通電壓時，所述第一開關元件Q1第一端S與第二開關 元件Q2第二端E之電壓為電源端IN電壓。由於第二開關元 件Q2第二端E之電壓小於二極體D1反嚮導通電壓，則第二 開關元件Q2斷開，所述第一開關元件Q1之控制端G之電壓 ❿ 為〇V，所述第一開關元件Q1導通，該第一開關元件Q1之第 二端D之電壓為電源端IN電壓，從而可實現對蓄電模組2〇 進行充電。所述偵測電路12之比較元件VD1之輸入端Vin將 採集之蓄電模組20之電壓與比較元件VD1内部基準電壓進 行比較，當所述蓄電模組20之電壓高於比較元件VD1内部 基準電壓時，所述比較元件Vm之輸出端v〇ut發出一個高 電平’所述第三開關元件Q3控制端B接收比較元件VD1發 ' 出之高電平，從而使第三開關元件Q3導通，該第三開關元 ❸件Q3之第一端c與第二端E相導通，由於所述第三開關元件 Q3之第二端e接地’則其第一端c之電壓為〇v，從而將第二 開關元件Q2之控制端B之電壓拉低為〇v。此時，所述第二 開關兀件Q2導通，其第一端C電壓為電源端IN電壓，則與 第二開關元件Q2之第一端C相連接之第一開關元件〇1之控 制螭G之電壓也為電源端in電壓，從而驅動所述第一開關 兀件Q1之第一端S與第二端D斷開，實現對連接於蓄電模組 20之充電端OUT之充電電路之切斷。 當電源端1N電壓高於正常充電電壓，且所述電源端m 8 201032431 極如1之反料通電壓時，所述第一開關元件
•電，·端，與第二開關元件Q2第二端E之電壓為電源端1N =’第一開關元件Q2第二端E之電壓大於二極體ρ1反嚮 電^ ’使第二開關元件02導通，所述第一開關元件Q1 之電壓為電源端1N電壓，由於第一開關元件Q1 知S”控制端G都為電源端IN電壓，無法使第一開關 鬌 ^1開啟’從而實現對蓄電模組2〇之充電端〇υτ之充電 彳、、斷開在本實施方式中，為進一步對蓄電模組20進 =壓保護’在所述電源獅電麗高於12.规，所述兩個 導〔極體T1、Τ2分別短路，電源端1Ν通過雙嚮導通 、體 Τ2後直接與地相連接；所述電源端IN不對第 赉一開關元件Q1、Q2提供電壓。當電源端1N電壓進一 %带间時’所述保險丝17熔斷，從而斷開電源端11^與過壓保 咬電路10之間之連接。 鬌 元w電源端IN電壓低於正常充電電壓時，所述第一開關 =1之第一端S與控制端〇之壓降小於第一開關元件卬 通電壓’則所述第一開關元件Q1斷開，從而無法對蓄 货模組20進行充電。 本發明提供之過壓保護電路通過第一開關元件、第二 ^關讀及二極體就可實現對連接於充電端之元件之過壓 ^生^該過壓保護電路之電路結構簡單成本低，適於大 綜上料’本發㈣合發明翻要件，纽法提出專 。月淮，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本 9 201032431 發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝 之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵 蓋於以下申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1係本發明實施方式提供之過壓保護電路之電路圖。 【主要元件符號說明】 過壓保護電路 10 開關電路 11 偵測電路 12 蓄電模組 20 電源端 IN 充電端 OUT 保險丝 F 雙向二極體 ΤΙ、T2 第一開關元件 Q1 第二開關元件 Q2 二極體 D1 電阻 R1 第一電容 Cl 比較元件 VD1 第三開關元件 Q3 第二電容 C2