TW201436436A - 保護電路及電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種保護電路包括一開關模組及一保護晶片。該保護晶片在一電容提供的電壓Vin小於一門限電壓POR時，使得該開關模組導通一電源供應裝置及一轉換電路之間的連接；否則，截止該電源供應裝置及該轉換電路之間的連接。該保護電路還包括：一感應模組，在有電流流過時產生一感應信號；一回應模組;及一時序控制器，在接收到一高電平時，輸出一低電平而控制該回應模組導通該電容的第一端與地之間的連接；否則，截止該電容的第一端與地之間的連接；該保護晶片還在接收到感應信號時，輸出高電平至該時序控制器；否則，輸出低電平時序控制器。

Description

保護電路及電子裝置

本發明涉及一種保護電路及電子裝置。

目前，藉由在一電源供應裝置及一轉換電路之間連接一保護電路，可防止過壓或者過流經過該轉換電路。而為了防止電流突變，一般在電源供應裝置與該保護電路之間會接入一接地的電容，來平穩電流。該保護電路包括一保護晶片，該保護晶片用於在電子裝置啟動時比較該電容提供的電壓Vin與門限電壓POR的電壓的大小，並在電容提供的電壓Vin小於門限電壓POR時重定。

但是電容的放電是需要時間的，從而容易造成在電源重新啟動時電容還沒放電完成，而使得電容放電所產生的電壓Vin大於門限電壓POR，從而該保護晶片未重定，而使得該保護電路輸出的Vout為零。

有鑒於此，有必要提供一種保護電路及電子裝置，可加快電容的放電速度。

一種保護電路，應用於一電子裝置上，該電子裝置包括一電源供應裝置、一切換電路及一電容，其中，該保護電路連接該電源供應裝置及該轉換電路之間，該電容的第一端連接在該電源供應裝置及該保護電路之間，該電容的第二端接地，用於防止該電源供應裝置產生的電壓突變；該保護電路包括一開關模組及一保護晶片，該開關模組用於在接收到一導通控制信號時，導通該電源供應裝置及該轉換電路之間的連接，在接收到一截止控制信號時，截止該電源供應裝置及該轉換電路之間的連接；該保護晶片連接在該電容的第一端與該開關模組之間，用於在該電子裝置啟動時，比較該電容提供的電壓Vin與一門限電壓POR的大小，並在比較該電容提供的電壓Vin小於該門限電壓POR時，輸出該導通控制信號至該開關模組，在該電容提供的電壓Vin大於該門限電壓POR時，輸出該截止控制信號至該開關模組；該保護電路還包括：一感應模組，該感應模組及該開關模組連接於該電源供應裝置及保護電路之間，用於在有電流流過時產生一感應信號；一回應模組，連接在該電容的第一端與地之間，用於導通或截止該電容的第一端與地之間的連接;及一時序控制器，連接在該保護晶片及該回應模組之間，用於在接收到一高電平時，輸出一低電平至該回應模組而控制該回應模組截止該電容的第一端與地之間的連接，並在接收到一低電平時，輸出一高電平至該回應模組而控制該回應模組導通該電容的第一端與地之間的連接；其中，該保護晶片還與該感應模組及該時序控制器連接，在接收到該感應模組產生的感應信號時，輸出高電平至該時序控制器，並在未接收到該感應模組產生的感應信號時，輸出低電平至時序控制器。

一種電子裝置，該電子裝置包括一保護電路、一電源供應裝置、一轉換電路及一電容，該保護電路連接在一電源供應裝置及一轉換電路之間，該電容的第一端連接在該電源供應裝置及該保護電路之間，該電容的第二端接地，用於防止該電源供應裝置產生的電壓突變；該保護電路包括一開關模組及一保護晶片，該開關模組用於在接收到一導通控制信號時，導通該電源供應裝置及該轉換電路之間的連接，在接收到一截止控制信號時，截止該電源供應裝置及該轉換電路之間的連接；該保護晶片連接在該電容的第一端與該開關模組之間，用於在該電子裝置啟動時，比較該電容提供的電壓Vin與一門限電壓POR的大小，並在該電容提供的電壓Vin小於該門限電壓POR時，輸出該導通控制信號至該開關模組，在該電容提供的電壓Vin大於該門限電壓POR時，輸出該截止控制信號至該開關模組；該保護電路還包括：一感應模組，該感應模組及該開關模組連接於該電源供應裝置及保護電路之間，用於在有電流流過時產生一感應信號；一回應模組，連接在該電容的第一端與地之間，用於導通或截止該電容的第一端與地之間的連接;及一時序控制器，連接在該保護晶片及該回應模組之間，用於在接收到一高電平時，輸出一低電平至該回應模組而控制該回應模組導通該電容的第一端與地之間的連接，並在接收到一低電平時，輸出一高電平至該回應模組而控制該回應模組截止該電容的第一端與地之間的連接；其中，該保護晶片還與該感應模組及該時序控制器連接，在接收到該感應模組產生的感應信號時，輸出高電平至該時序控制器，並在未接收到該感應模組產生的感應信號時，輸出低電平時序控制器。

本發明藉由一保護晶片在接收到一感應模組產生的感應信號時，輸出高電平至一時序控制器，該時序控制器輸出一低電平至該回應模組而控制該回應模組導通該電容的第一端與地之間的連接，從而加快該電容的放電速度。

1．．．電子裝置

10．．．保護電路

11．．．感應模組

12．．．開關模組

13．．．保護晶片

14．．．回應模組

15．．．時序控制器

20．．．電源供應裝置

30．．．轉換電路

121．．．低電平導通開關

131．．．比較器

132．．．控制模組

141．．．高電平導通開關

圖1係本發明實施方式中一電子裝置的方框示意圖。

圖2係如圖1所示的電子裝置的保護電路的電路示意圖。

圖3係如圖1所示的電子裝置的保護電路的時序電路圖。

請參閱圖1，為一一電子裝置1的功能模組圖。該電子裝置1包括一保護電路10、一電源供應裝置20及一轉換電路30。該保護電路10包括一感應模組11、一開關模組12、一保護晶片13、一回應模組14及一時序控制器15。該感應模組11及該開關模組12連接在該電源供應裝置20及該轉換電路30之間。在圖1中，該感應模組11靠近該電源供應裝置20端，該開關模組12靠近該轉換電路30端，顯然，該感應模組11及該開關模組12的位置可以互換。該電源供應裝置20用於輸出一電壓Vcc。該開關模組12用於導通或截止該電源供應裝置20及該轉換電路30之間的連接。該感應模組11用於在有電流流過時產生一感應信號。其中，當該開關模組12在接收到一導通控制信號時，導通該電源供應裝置20及該轉換電路30之間的連接；當該開關模組12在接收到一截止控制信號時，截止該電源供應裝置20及該轉換電路30之間的連接。

該電子裝置1還包括一電容C，該電容C的第一端A連接在該電源供應裝置20及該保護電路10之間，該電容C的第二端B接地。該電容C用於平穩電源供應裝置20輸出的電壓Vcc，防止電壓突變，並輸出一電壓Vin。其中，當該電子裝置1關機時，該電源供應裝置20停止輸出電壓Vcc，該電容C放電，使得該電容C輸出的Vin逐漸變小，而當該電子裝置1啟動時，該電源供應裝置20輸出電壓Vcc，則該電容C輸出的Vin逐漸變大直至為一穩定電壓。

該保護晶片13連接在該電容C的第一端A與該開關模組12之間，用於在該電子裝置1啟動時，偵測該電容C提供的電壓Vin與一門限電壓POR的大小。當該保護晶片13偵測電容C提供的電壓Vin小於該門限電壓POR時，該保護晶片13輸出該導通控制信號至該開關模組12，從而使得該開關模組12導通該電源供應裝置20及該轉換電路30之間的連接。當該電容C提供的電壓Vin大於該門限電壓POR時，該保護晶片13輸出該截止控制信號至該開關模組12，從而使得該開關模組12截止該電源供應裝置20及該轉換電路30之間的連接。其中，當該電容C放電到一定程度時，該電容C提供的電壓Vin小於該電壓POR。

該保護晶片13還與該感應模組11連接，用於在接收到該感應模組11產生的感應信號時，輸出一高電平至該時序控制器15，並在該感應模組11感應到該保護電路10沒有輸出電壓時，輸出一低電平至該時序控制器15。

該回應模組14連接在該電容C的第一端A與地之間，用於導通或斷開該電容C的第一端A與地之間的連接。

該時序控制器15連接在該保護晶片13與該回應模組14之間，用於在接收到一高電平時，輸出一低電平至該回應模組14而控制該回應模組14截止電容C的第一端A與地之間的連接，該時序控制器15並在接收到一低電平時，輸出一高電平至該回應模組14而控制該回應模組14導通電容C的第一端A與地之間的連接。

當該電子裝置1關機時，該電源供應裝置20無電壓輸出，從而沒有電流流過感應模組11，感應模組11不產生該感應信號，則該保護晶片13未接收到該感應模組11產生的感應信號，輸出一低電平至該時序控制器15時序控制器15。該時序控制器15根據該低電平輸出一高電平至該回應模組14，該回應模組14回應該高電平導通該電容C的第一端A與地之間的連接，使得該電容C能在極短的時間（例如10毫秒）內放電完成，從而使得當該電子裝置1再啟動時，該電容C提供的電壓Vin小於該門限電壓POR。

當該電子裝置1啟動，且該電容C提供的電壓Vin小於該門限電壓POR時，該保護晶片13輸出該低電平至該開關模組12。該開關模組12根據該低電平信號導通該電源供應裝置20及該轉換電路30之間的連接。此時，由於該保護晶片13接收到該感應模組11產生的感應信號，輸出一高電平至該時序控制器15。該時序控制器15根據該高電平輸出一低電平至該回應模組14，該回應模組14根據該低電平截止該電容C的第一端A與地之間的連接，則該電源供應裝置20可藉由該開關模組12輸出電壓至該轉換電路30。

在本實施方式中，該導通控制信號為高電平、截止控制信號為低電平。

請參閱圖2-3，該感應模組11包括一電阻R1。在本實施方式中，該電阻R1的第一端D連接於該電源供應裝置20及該電容C的第一端A的連接點，該電阻R1的第二端E連接於該開關模組12。當有電流流過該電阻R1時，該電阻R1兩端將產生電壓差，該電壓差即為感應信號。顯然，該電阻R1的第一端D可連接於該開關模組12，該電阻R1的第二端E可連接於該轉換電路。

該開關模組12包括一低電平導通開關121。在本實施方式中，該低電平導通開關121為一PMOS管Q1。該PMOS管Q1的源極連接於該電阻R1的第二端E。該PMOS管Q1的漏極與該轉換電路30連接。該PMOS管Q1的柵極與該保護晶片13連接。

該保護晶片13包括一柵極輸出端Gate、一比較器131、一控制模組132、一第一感應端SenA、一第二感應端SenB及一電壓正常輸出端PG。該柵極輸出端Gate與該PMOS管Q1的柵極連接。該比較器131用於在該電子裝置1啟動時，比較該電容C提供的電壓Vin與該門限電壓POR的大小。當該電容C提供的電壓Vin小於該門限電壓POR時，該控制模組132控制控制該柵極輸出端Gate輸出低電平的導通控制信號。當該電容C提供的電壓Vin大於該門限電壓POR時，該控制模組132控制該柵極輸出端Gate輸出高電平的截止控制信號。該第一感應端SenA與該第二感應端SenB分別與該電阻R1的第一端D和第二端E連接，用於感應該電阻R1兩端的電壓差來判斷是否接收到該感應信號。其中，當該第一感應端SenA與該第二感應端SenB感應到該電阻R1兩端存在電壓差時，確定接收到該感應信號，當沒有感應到該電阻R1兩端存在電壓差時，確定未接收到該感應信號。

該電壓正常輸出端PG與該時序控制器15連接。當該保護晶片13接收到該感應信號時，即該保護電路10輸出電壓時，控制該電壓正常輸出端PG輸出高電平至該時序控制器15，當該保護晶片13未接收到該感應信號時，即該保護電路10沒有輸出電壓時，控制該電壓正常輸出端PG輸出低電平至該時序控制器15。

該回應模組14包括一高電平導通開關141。在本實施方式中，該高電平導通開關141為一NMOS管Q2。該NMOS管Q2的源極連接在該電容C的第一端A與該保護晶片13之間，該NMOS管Q2的漏極接地，該NMOS管Q2的柵極與該時序控制器15連接。

當該電子裝置1關機時，該保護晶片13藉由該第一感應端SenA與該第二感應端SenB確定接收到該感應信號時，控制該電壓正常輸出端PG輸出低電平。該時序控制器15根據該電壓正常輸出端PG輸出的低電平輸出高電平至該NMOS管Q2的柵極，使得該NMOS管Q2的柵極的電壓大於該NMOS管Q2的源極的電壓，則該NMOS管導通，該電容C的第一端A藉由該導通的NMOS管也接地，從而加快了該電容C的放電速度，使得該電容C提供的電壓Vin在短時間內為零電壓而小於該門限電壓POR。

當該電子裝置1啟動，且該電容C提供的電壓Vin小於該門限電壓POR時，該控制模組132控制該柵極輸出端Gate輸出一低電平至PMOS管Q1的柵極，從而該PMOS管Q1的柵極電壓小於該PMOS管Q1的源極電壓，該PMOS管Q1導通，該轉換電路30藉由該導通的PMOS管Q1及該電阻R1與該電源供應裝置20連接。該保護晶片13藉由該第一感應端SenA與該第二感應端SenB確定接收到該感應信號，並控制該電壓正常輸出端PG輸出一高電平。該時序控制器15根據該電壓正常輸出端PG輸出的高電平輸出一低電平至該NMOS管Q2的柵極，使得該NMOS管Q2的柵極的電壓小於該NMOS管Q2的源極的電壓，則該NMOS管截止。電容C則繼續起到穩定電源供應裝置20所輸出電壓的作用，則該電源供應裝置20可藉由該導通的PMOS管Q1輸出電壓至該轉換電路30。

對本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的發明方案和發明構思結合生產的實際需要做出其他相應的改變或調整，而這些改變和調整都應屬於本發明權利要求的保護範圍。

1．．．電子裝置

10．．．保護電路

11．．．感應模組

12．．．開關模組

13．．．保護晶片

14．．．回應模組

15．．．時序控制器

20．．．電源供應裝置

30．．．轉換電路

Claims (15)

1. 一種保護電路，應用於一電子裝置上，該電子裝置包括一電源供應裝置、一切換電路及一電容，其中，該保護電路連接該電源供應裝置及該轉換電路之間，該電容的第一端連接在該電源供應裝置及該保護電路之間，該電容的第二端接地，用於防止該電源供應裝置產生的電壓突變；該保護電路包括一開關模組及一保護晶片，該開關模組用於在接收到一導通控制信號時，導通該電源供應裝置及該轉換電路之間的連接，在接收到一截止控制信號時，截止該電源供應裝置及該轉換電路之間的連接；該保護晶片連接在該電容的第一端與該開關模組之間，用於在該電子裝置啟動時，比較該電容提供的電壓Vin與一門限電壓POR的大小，並在比較該電容提供的電壓Vin小於該門限電壓POR時，輸出該導通控制信號至該開關模組，在該電容提供的電壓Vin大於該門限電壓POR時，輸出該截止控制信號至該開關模組；其改良在於，該保護電路還包括：
   一感應模組，該感應模組及該開關模組連接於該電源供應裝置及保護電路之間，用於在有電流流過時產生一感應信號；
   一回應模組，連接在該電容的第一端與地之間，用於導通或截止該電容的第一端與地之間的連接;及
   一時序控制器，連接在該保護晶片及該回應模組之間，用於在接收到一高電平時，輸出一低電平至該回應模組而控制該回應模組截止該電容的第一端與地之間的連接，在接收到一低電平時，輸出一高電平至該回應模組而控制該回應模組導通該電容的第一端與地之間的連接；
   其中，該保護晶片還與該感應模組及該時序控制器連接，在接收到該感應模組產生的感應信號時，輸出高電平至該時序控制器，並在未接收到該感應模組產生的感應信號時，輸出低電平至時序控制器。
2. 如申請專利範圍第1項所述之保護電路，其中，該感應模組包括一電阻，該電阻的第一端連接於該電源供應裝置及該電容的第一端的連接點，該電阻的第二端連接於該開關模組。
3. 如申請專利範圍第1項所述之保護電路，其中，該感應模組包括一電阻，該電阻的第一端連接於該開關模組，該電阻的第二端連接於該轉換電路。
4. 如申請專利範圍第1項所述之保護電路，其中，該開關模組包括一低電平導通開關，該低電平導通開關的第一端連接於該感應模組，該低電平導通開關的第二端與該轉換電路連接，該低電平導通開關的第三端與該保護晶片連接。
5. 如申請專利範圍第4項所述之保護電路，其中，該低電平導通開關為一PMOS管，該PMOS管的源極連接於該感應模組，該PMOS管的漏極與該轉換電路連接，該PMOS管的柵極與該保護晶片連接。
6. 如申請專利範圍第1項所述之保護電路，其中，該保護晶片包括一柵極輸出端、一比較器、一控制模組、一第一感應端、一第二感應端及一電壓正常輸出端；該柵極輸出端與該開關模組連接；該比較器用於在該電子裝置啟動時，比較該電容提供的電壓Vin與該門限電壓POR的大小，當該電容提供的電壓Vin小於該門限電壓POR時，該控制模組控制該柵極輸出端輸出低電平的導通控制信號，當該電容提供的電壓Vin大於該門限電壓POR時，該控制模組控制該柵極輸出端輸出高電平的截止控制信號；該第一感應端與該第二感應端分別與該感應模組的兩端連接，用於在感應該感應模組兩端的電壓差時確定接收到該感應信號，在感應該感應模組兩端不存在電壓差時確定沒有接收到該感應信號；該電壓正常輸出端與該時序控制器連接；當該保護晶片接收到該感應信號時，控制該電壓正常輸出端輸出一高電平至該時序控制器，當該保護晶片沒有接收到該感應信號時，控制該電壓正常輸出端輸出一低電平至該時序控制器。
7. 如申請專利範圍第1項所述之保護電路，其中，該回應模組包括一高電平導通開關，該高電平導通開關的第一端連接在該電容的第一端與該保護晶片之間，該高電平導通開關的第二端接地，該高電平導通開關的第三端與該時序控制器連接。
8. 如申請專利範圍第7項所述之保護電路，其中，該高電平導通開關為一NMOS管，該NMOS管的源極連接在該電容的第一端與該保護晶片之間，該NMOS管的漏極接地，該NMOS管的柵極與該時序控制器連接。
9. 一種電子裝置，該電子裝置包括一保護電路、一電源供應裝置、一轉換電路及一電容，該保護電路連接在一電源供應裝置及一轉換電路之間，該電容的第一端連接在該電源供應裝置及該保護電路之間，該電容的第二端接地，用於防止該電源供應裝置產生的電壓突變；該保護電路包括一開關模組及一保護晶片，該開關模組用於在接收到一導通控制信號時，導通該電源供應裝置及該轉換電路之間的連接，在接收到一截止控制信號時，截止該電源供應裝置及該轉換電路之間的連接；該保護晶片連接在該電容的第一端與該開關模組之間，用於在該電子裝置啟動時，比較該電容提供的電壓Vin與一門限電壓POR的大小，並在該電容提供的電壓Vin小於該門限電壓POR時，輸出該導通控制信號至該開關模組，在該電容提供的電壓Vin大於該門限電壓POR時，輸出該截止控制信號至該開關模組；其改良在於，該保護電路還包括：
   一感應模組，該感應模組及該開關模組連接於該電源供應裝置及保護電路之間，用於在有電流流過時產生一感應信號；
   一回應模組，連接在該電容的第一端與地之間，用於導通或截止該電容的第一端與地之間的連接;及
   一時序控制器，連接在該保護晶片及該回應模組之間，用於在接收到一高電平時，輸出一低電平至該回應模組而控制該回應模組導通該電容的第一端與地之間的連接，並在接收到一低電平時，輸出一高電平至該回應模組而控制該回應模組截止該電容的第一端與地之間的連接；
   其中，該保護晶片還與該感應模組及該時序控制器連接，在接收到該感應模組產生的感應信號時，輸出高電平至該時序控制器，並在未接收到該感應模組產生的感應信號時，輸出低電平時序控制器。
10. 如申請專利範圍第9項所述之電子裝置，其中，該感應模組包括一電阻，該電阻的第一端連接於該電源供應裝置及該電容的第一端的連接點，該電阻的第二端連接於該開關模組。
11. 如申請專利範圍第9項所述之電子裝置，其中，該開關模組包括一低電平導通開關，該低電平導通開關的第一端連接於該感應模組，該低電平導通開關的第二端與該轉換電路連接，該低電平導通開關的第三端與該保護晶片連接。
12. 如申請專利範圍第11項所述之電子裝置，其中，該低電平導通開關為一PMOS管，該PMOS管的源極連接於該感應模組，該PMOS管的漏極與該轉換電路連接，該PMOS管的柵極與該保護晶片連接。
13. 如申請專利範圍第9項所述之電子裝置，其中，該保護晶片包括一柵極輸出端、一比較器、一控制模組、一第一感應端、一第二感應端及一電壓正常輸出端；該柵極輸出端與該開關模組連接；該比較器用於在該電子裝置啟動時，比較該電容提供的電壓Vin與該門限電壓POR的大小，當該電容提供的電壓Vin小於該門限電壓POR時，該控制模組控制該柵極輸出端輸出低電平的導通控制信號，當該電容提供的電壓Vin大於該門限電壓POR時，該控制模組控制該柵極輸出端輸出高電平的截止控制信號；該第一感應端與該第二感應端分別與該感應模組的兩端連接，用於在感應該感應模組兩端的電壓差時確定接收到該感應信號，在感應該感應模組兩端不存在電壓差時確定沒有接收到該感應信號；該電壓正常輸出端與該時序控制器連接；當該保護晶片接收到該感應信號時，控制該電壓正常輸出端輸出一高電平至該時序控制器，當該保護晶片沒有接收到該感應信號時，控制該電壓正常輸出端輸出一低電平至該時序控制器。
14. 如申請專利範圍第9項所述之電子裝置，其中，該回應模組包括一高電平導通開關，該高電平導通開關的第一端連接在該電容的第一端與該保護晶片之間，該高電平導通開關的第二端接地，該高電平導通開關的第三端與該時序控制器連接。
15. 如申請專利範圍第14項所述之電子裝置，其中，該高電平導通開關為一NMOS管，該NMOS管的源極連接在該電容的第一端與該保護晶片之間，該NMOS管的漏極接地，該NMOS管的柵極與該時序控制器連接。