TW201301705A - 過壓保護電路 - Google Patents

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Xiao-Zhan Peng
xue-bing Deng
Xin-ping LI
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Abstract

一種過壓保護電路，包括：一連接埠用於接入一直壓電源給一負載進行供電；該過壓保護電路還包括:一路徑連接模組，用於導通或截止該連接埠與該負載的連接；一電壓回應模組，用於回應電壓的突變輸出一突變回應信號，並在電壓趨於平穩時產生一平穩響應信號；一控制模組，用於根據該電壓回應模組輸出的突變回應信號輸出一相應電位，從而控制該路徑連接模組斷開該連接埠與該負載的連接，及根據該電壓回應模組輸出的平穩回應信號輸出一相應電位，從而控制該路徑連接模組導通該連接埠與該負載的連接。

Description

過壓保護電路
本發明涉及一種電路，特別涉及一種過壓保護電路。
目前，一般的消費類電子產品在電源啟動或運行中容易產生瞬間電壓突波，從而對電子產品電路造成損害，因此有必要在電路中增加一種過壓保護電路來增加電路的安全性。
有鑒於此，提供一種過壓保護電路，能夠防止在電源啟動或運行中由於瞬間產生的突波造成負載的損壞。
一種過壓保護電路，包括：一連接埠用於接入一直壓電源給一負載進行供電；該過壓保護電路還包括:一路徑連接模組，用於導通或截止該連接埠與該負載的連接；一電壓回應模組，用於回應電壓的突變輸出一突變回應信號，並在電壓趨於平穩時產生一平穩響應信號；一控制模組，用於根據該電壓回應模組輸出的突變回應信號輸出一相應電位，從而控制該路徑連接模組斷開該連接埠與該負載的連接，及根據該電壓回應模組輸出的平穩回應信號輸出一相應電位，從而控制該路徑連接模組導通該連接埠與該負載的連接。
本發明藉由該電壓回應模組回應電壓的突變輸出一突變回應信號至該控制模組，該控制模組根據該突變回應信號輸出一回應電位控制該路徑連接模組斷開該連接埠與該負載的連接，從而防止在電源啟動或運行中由於瞬間產生的突波造成負載的損壞。
請參閱圖1，為過壓保護電路較佳實施方式的模組架構圖。該過壓保護電路1包括一連接埠10、一電壓回應模組20、一控制模組30、一路徑連接模組40以及一負載50。其中，該連接埠10用於接入一電源60，在本實施方式中，該電源60為一直流穩壓電源。該路徑連接模組40位於該連接埠10與負載50之間，用於導通或截止連接埠10與負載50的連接。
該電壓回應模組20用於當該連接埠10接入電源60時，回應電壓的突變輸出一回應信號。該控制模組30用於根據該電壓回應模組20輸出的回應信號控制該路徑連接模組40截止，斷開連接埠10與負載50的連接，從而斷開電源60與負載50的連接。
請參閱圖2，為過壓保護電路較佳實施方式的具體電路圖。該連接埠10包括正極接入端101以及負極接入端102，用於分別連接電源60的正負極。該電壓回應模組20包括一低電平導通開關201、一電容202以及一電阻R1。在本實施方式中，該低電平導通開關為一PNP三極管Q1。該PNP三極管Q1的發射極與該連接埠10的正極接入端101相連，該電容202和該電阻R1連接於該PNP三極管Q1的基極與發射極之間，該PNP三極管Q1的集電極與控制模組30相連。該電容202與PNP三極管Q1發射極連接的一端設為A端，該電容202與PNP三極管Q1基極連接的一端設為B端。
該控制模組30包括一高電平導通開關301、一二極體302及一電阻R2。在本實施方式中，該高電平導通開關為一NPN三極管Q2。該NPN三極管Q2的基極與該PNP三極管Q1的集電極相連，該NPN三極管Q2的發射極接地，該NPN三極管Q2的集電極與該二極體302的陰極連接，該二極體302的陽極與該路徑連接模組40連接，並藉由該電阻R2與正極接入端101連接。
該路徑連接模組40包括一第一高電平導通開關401、一第二高電平導通開關402及一電阻R3。在本實施方式中，該第一高電平導通開關401為一NPN三極管Q3，該第二高電平導通開關402為一NMOS管Q4。該NPN三極管Q3的基極與該二極體302的陽極連接，並藉由該電阻R2與正極接入端101連接，該NPN三極管Q3的發射極接地，該NPN三極管Q3的集電極與該NMOS管Q4的柵極連接。該NMOS管Q4的源極與該正極接入端101相連，該NMOS管Q4的柵極還藉由電阻R3與正極接入端101連接，該NMOS管Q4的漏極與該負載50端連接。
在電壓突變時，該電源60給該電容202充電，使得電容202與該PNP三極管Q1發射極連接的一端即A端的電壓高於電容與該PNP三極管Q1基極連接的一端即B端的電壓，從而，該PNP三極管Q1的基極的電壓小於該PNP三極管Q1的發射極的電壓，該PNP三極管Q1導通。從該正極接入端101接入的電源60藉由該導通的PNP三極管Q1輸出一高電平信號至該NPN三極管Q2的基極，即該電壓回應模組20輸出一高電平的突變回應信號至該控制模組30。從而該NPN三極管Q2的基極處於高電位，使得該NPN三極管Q2導通，該二極體302的陰極藉由該導通的NPN三極管Q2接地，從而獲得一低電平，該二極體302的陽極藉由該電阻R2與正極接入端101連接而從電源60正極獲得一高電位，則該二極體302導通，該控制模組30輸出一低電平至該路徑連接模組40，從而該NPN三極管Q3的基極為低電位，該NPN三極管Q3截止。該NMOS管Q4的柵極藉由電阻R3與正極接入端101連接而從電源60正極獲得一高電位，則該NMOS管Q4截止，該負載50上藉由的電壓為零，從而防止了電壓的突變對該負載50造成的損壞。
隨著電容202充電的進行，該電源60藉由電阻R1給該電容202的B端充電，使得該電容202的B端電壓逐漸升高。當B端電壓升高至與A端電壓之差小於該PNP三極管的導通電壓時，例如小於0.7V時，則使得該PNP三極管Q1截止。該NPN三極管Q2的基極與負極接入端102電連接而獲得一低電平處於低電位，即此時該電壓回應模組20輸出一低電平的平穩回應信號至該控制模組30。從而使得該NPN三極管Q2截止。該二極體302的陽極藉由該電阻R2與正極接入端101連接而從電源60正極獲得一高電位，則該控制模組30輸出一低電平至該路徑連接模組40，從而該NPN三極管Q3的基極為高電位，從而該NPN三極管Q3導通，該NMOS管Q4的柵極藉由該導通的NPN三極管Q3接地而獲得一低電位，則該NMOS管Q4導通，該電源60埠與該負載50連接，從而電源為負載50供電。
從而，本發明藉由該控制模組30在突變電壓時，控制該路徑連接模組40截止，斷開該連接埠10與負載50的連接，從而斷開電源60與負載50的連接，從而防止在電源60啟動或運行中由於瞬間產生的突波造成負載50的損壞。
1．．．過壓保護電路
10．．．連接埠
20．．．電壓回應模組
30．．．控制模組
40．．．路徑連接模組
50．．．負載
60．．．電源
201．．．低電平導通開關
202．．．電容
301．．．高電平導通開關
302．．．二極體
401．．．高電平導通開關
402．．．高電平導通開關
圖1為過壓保護電路較佳實施方式之模組架構圖。
圖2為過壓保護電路較佳實施方式之具體電路圖。
1．．．過壓保護電路
10．．．連接埠
20．．．電壓回應模組
30．．．控制模組
40．．．路徑連接模組
50．．．負載
60．．．電源

Claims (10)

  1. 一種過壓保護電路，包括一連接埠用於接入一直壓電源給一負載進行供電，其改良在於，該過壓保護電路還包括:
    一路徑連接模組，用於導通或截止該連接埠與該負載的連接；
    一電壓回應模組，用於回應電壓的突變輸出一突變回應信號，並在電壓趨於平穩時產生一平穩響應信號；
    一控制模組，用於根據該電壓回應模組輸出的突變回應信號輸出一相應電位，從而控制該路徑連接模組斷開該連接埠與該負載的連接，及根據該電壓回應模組輸出的平穩回應信號輸出一相應電位，從而控制該路徑連接模組導通該連接埠與該負載的連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之過壓保護電路，其中，該電壓回應模組為一PNP三極管、一電容及一電阻，該PNP三極管的發射極與該電容和電源正極連接，該電容和該電阻均與該PNP三極管的基極和發射極連接，該PNP三極管的集電極與該控制模組連接。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之過壓保護電路，其中，該電容回應該電壓的突變充電，該PNP三極管的發射極的電壓高於該PNP三極管的基極的電壓，該PNP三極管導通，該PNP三極管的集電極輸出高電平的突變回應信號。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之過壓保護電路，其中，該電容在充電過程中，該電容靠近該PNP三極管發射極的一端的電位為電源電位，電流藉由該電阻給電容靠近該PNP三極管集電極的一端充電，使得該PNP三極管集電極電壓等於該PNP三極管發射極電壓，則該PNP三極管截止，該電壓回應模組輸出低電平的平穩回應信號。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之過壓保護電路，其中，該控制模組由一NPN三極管、一二極體及一電阻組成，該NPN三極管的基極與該電壓回應模組連接，該NPN三極管的發射極接地，該NPN三極管的集電極與該二極體的陰極連接，該二極體的陽極與該開關連接，並藉由該電阻與電源正極連接。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之過壓保護電路，其中，當該電壓回應模組輸出一高電平的突變回應信號時，該NPN三極管基極處於高電位，該NPN三極管基極的電壓高於該NPN三極管的發射極的電壓，該NPN三極管導通，該二極體的陰極藉由該導通的NPN三極管接地而獲得低電位，該二極體的陽極藉由該電阻與電源正極連接，該二極體導通，則該控制模組輸出一低電位至該路徑連接模組。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之過壓保護電路，其中，當該電壓回應模組輸出一低電平的平穩回應信號時，該NPN三極管基極處於低電壓，該NPN三極管基極的電壓等於該NPN三極管的發射極的電壓，該NPN三極管截止，該二極體的陽極藉由該電阻與電源正極連接，則該控制模組輸出一高電位至該路徑連接模組。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之過壓保護電路，其中，該路徑連接模組由一NPN三極管、一NMOS管及一電阻，該NPN三極管的基極與該控制模組連接，該NPN三極管的發射極接地，該NPN三極管的集電極與該NMOS管的柵極連接，該NMOS管的柵極還藉由該電阻與電源正極連接，該NMOS管的源極與電源正極連接，該NMOS管的漏極與該負載連接。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之過壓保護電路，其中，當該控制模組輸出一低電位至該路徑連接模組時，該NPN三極管的基極為低電壓時，該NPN三極管的基極電壓不大於該NPN三極管發射極的電壓，該NPN三極管截止，該NMOS管的柵極藉由第二電阻與電源正極連接從而獲得一高電壓，則該NMOS管截止，流過該負載的電壓為零。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之過壓保護電路，其中，當該控制模組輸出一高電位至該路徑連接模組時，該NPN三極管的基極為高電壓時，該NPN三極管的基極電壓大於該NPN三極管發射極電壓，則該NPN三極管導通，該NMOS管的柵極藉由該導通的NPN三極管接地而獲得一低電位，該NMOS管導通，電源為該負載供電。
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