一种输入过压保护电路及装置的制作方法

本技术涉及过压保护电路的，尤其涉及一种输入过压保护电路及装置。

背景技术：

1、随着电子设备向小型化、集成化发展，市场对于尺寸更小、性能更高的集成化输入过压保护电路的需求不断增长，过压事件可能导致电子设备的关键组件损坏，更有甚者可能导致数据丢失或损坏，从而对用户造成重大损失。目前，过压保护电路通常采用电压检测元件与保护开关相结合的方式，当检测到输入电压超过设定阈值时，触发保护开关动作，从而切断电源输入，而检测是否过压通常采用比较器，但比较器通常包含多个组件，如集成运放、电阻、二极管等，此外，若是比较器精确的电压控制和快速响应，这需要一定程度的技术精度，导致生产设置有过压保护电路的相关产品的成本增加。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种输入过压保护电路及装置，可以实现降低过压保护电路所需成本的有益效果。

2、本技术第一方面提供了一种输入过压保护电路：包括供电控制模块、过压判断模块和过压保护模块；

3、所述供电控制模块包括两个输入端和一个输入端，所述过压判断模块包括一个输入端和两个输出端，所述过压保护模块包括一个输入端和一个输出端；

4、所述供电控制模块的一个输入端连接外部的直流信号源，所述供电控制模块的输出端连接所述过压判断模块的输入端，用于经所述供电控制模块将所述直流信号源输出的直流信号输出至所述过压判断模块；

5、所述过压判断模块包括稳压管，所述过压判断模块的一个输出端连接所述过压保护模块的输入端，所述过压保护模块的输出端连接所述供电控制模块的另一个输入端，用于若所述直流信号的电压高于标准电压阈值，则导通所述过压保护模块，以关断所述供电控制模块，所述标准电压阈值由所述稳压管的参数确定；

6、所述过压判断模块的另一个输出端连接外部的负载电路，用于若所述直流信号的电压不高于所述标准电压阈值，则将所述直流信号输出至所述负载电路。

7、通过采用上述技术方案，以稳压管替代比较器的过压判断作用，当直流信号经过供电控制模块输出至过压判断模块时，若是超出稳压管对应的标准电压阈值，在此情况下稳压管被击穿，从而输出对应的控制信号以控制过压保护模块开启，过压保护模块开启后会关断供电控制模块，从而实现过压保护；若未超出标准电压阈值，则相当于稳压管断路，电压保护模块不开启，正常供电至输出的负载电路。

8、可选的，所述供电控制模块包括第一pmos管、第二pmos管、第一电阻器和第二电阻器；

9、所述第一pmos管的漏极连接所述直流信号源，所述第一pmos管的栅极连接所述过压保护模块的输出端、所述第一电阻器的一端和所述第二电阻器的一端，所述第一pmos管的源极连接所述第二电阻器的另一端和所述第二pmos管的源极，所述第一电阻器的另一端接地；

10、所述第二pmos管的栅极连接所述第一电阻器的一端，所述第二pmos管的漏极连接所述过压判断模块的输入端。

11、通过采用上述技术方案，当直流信号源上电输出直流信号时，直流信号通过第一pmos管的体二极管、第二电阻器和第一电阻器输出到地，从而拉低第二pmos管的栅极，使得第二pmos管导通，以控制直流信号输出至过压判断模块。

12、可选的，所述供电控制模块还包括电容器，所述电容器的一端连接所述直流信号源和所述第一pmos管的漏极，另一端接地。

13、通过采用上述技术方案，通过接地的电容器对输入至第一pmos管的直流信号进行纹波处理，以提高信号的稳定性。

14、可选的，所述供电控制模块还包括第一稳压管；

15、所述第一稳压管的负极，连接所述第一pmos管的源极与所述第二pmos管的源极的连接处；

16、所述第一稳压管的正极，连接所述第一电阻器与所述第二电阻器的连接处。

17、通过采用上述技术方案，通过第一稳压管钳制第一pmos管的源极-栅极和第二pmos管源极-栅极的压差，从而避免过大的压差对mos管造成损坏，保护器件以延长器件的使用寿命。

18、可选的，所述过压判断模块包括第二稳压管、第三电阻器和第四电阻器；

19、所述第二稳压管的负极连接所述第二pmos管的漏极和所述负载电路，所述第二稳压管的正极连接所述第三电阻器的一端，所述第三电阻器的另一端接地；

20、所述第二稳压管与所述第三电阻器的连接处，连接所述第四电阻器的一端，所述第四电阻器的另一端连接所述过压保护模块的输入端。

21、通过采用上述技术方案，经供电控制模块输出的直流信号，若是其电压大于第二稳压管对应的击穿电压，则击穿稳压管从而经第三电阻器接地，从而拉高过压保护模块的输入端，开启过压保护；若是不大于对应的击穿电压，则第二稳压管的所在支路视为断路，直流信号正常输出至外部的负载电路。

22、可选的，所述过压保护模块包括pnp三极管、nmos管和第五电阻器；

23、所述pnp三极管的发射极，连接所述第一pmos管的源极、所述第二pmos管的源极和所述第二电阻器的另一端；

24、所述pnp三极管的集电极，连接所述第一pmos管的栅极、所述第二电阻器的一端、所述第二pmos管的栅极和所述第一电阻器的一端；

25、所述pnp三极管的基极连接所述第五电阻器的一端，所述第五电阻器的另一端连接所述nmos管的漏极，所述nmos管的源极接地，所述nmos管的栅极连接所述第四电阻器的另一端。

26、通过采用上述技术方案，当第二稳压管被击穿时，经第三电阻器输出到地，从而拉高nmos管的栅极以导通nmos管，nmos管导通后pnp三极管经第五电阻器、nmos管到地拉低从而导通，在此情况下第一pmos管和第二pmos管由于源极-栅极的压差缩小而关断，从而切断直流信号输出路线，实现过压保护。

27、可选的，还包括防倒灌模块，所述防倒灌模块包括一个输入端和一个输出端；

28、所述防倒灌模块串联于所述直流信号源和所述供电控制模块的输入端之间，所述防倒灌模块的输入端连接所述直流信号源，所述防倒灌模块的输出端连接所述供电控制模块的输入端。

29、可选的，所述防倒灌模块包括二极管，所述二极管的正极连接所述直流信号源，所述二极管的负极连接所述第一pmos管的漏极。

30、通过采用上述技术方案，采用包括二极管在内的防倒灌设计，当直流信号方向正确则导通，反向则截止，阻断电流流向电路，从而保护电路不受损坏。

31、可选的，所述供电控制模块还包括双向tvs管，所述双向tvs管的一端连接所述二极管的负极和所述第一pmos管的漏极，另一端接地。

32、通过采用上述技术方案，在直流信号输入端设计双向tvs管，以吸收高能量的冲击电压，保护其它元器件免受电压尖峰和静电放电等瞬间电压冲击的损害，从而提高电路的可靠性，延迟使用寿命。

33、本技术第二方面提供了一种输入过压保护装置，装载上述的输入过压保护电路。

34、综上所述，本技术的有益效果为：以稳压管替代比较器的过压判断作用，当直流信号经过供电控制模块输出至过压判断模块时，若是超出稳压管对应的标准电压阈值，在此情况下稳压管被击穿，从而输出对应的控制信号以控制过压保护模块开启，过压保护模块开启后会关断供电控制模块，从而实现过压保护；若未超出标准电压阈值，则相当于稳压管断路，电压保护模块不开启，正常供电至输出的负载电路。

技术特征：

1.一种输入过压保护电路，其特征在于：包括供电控制模块、过压判断模块和过压保护模块；

2.根据权利要求1所述的输入过压保护电路，其特征在于：所述供电控制模块包括第一pmos管、第二pmos管、第一电阻器和第二电阻器；

3.根据权利要求2所述的输入过压保护电路，其特征在于：所述供电控制模块还包括电容器，所述电容器的一端连接所述直流信号源和所述第一pmos管的漏极，另一端接地。

4.根据权利要求2所述的输入过压保护电路，其特征在于：所述供电控制模块还包括第一稳压管；

5.根据权利要求2所述的输入过压保护电路，其特征在于：所述过压判断模块包括第二稳压管、第三电阻器和第四电阻器；

6.根据权利要求5所述的输入过压保护电路，其特征在于：所述过压保护模块包括pnp三极管、nmos管和第五电阻器；

7.根据权利要求2所述的输入过压保护电路，其特征在于：还包括防倒灌模块，所述防倒灌模块包括一个输入端和一个输出端；

8.根据权利要求7所述的输入过压保护电路，其特征在于：所述防倒灌模块包括二极管，所述二极管的正极连接所述直流信号源，所述二极管的负极连接所述第一pmos管的漏极。

9.根据权利要求8所述的输入过压保护电路，其特征在于：所述供电控制模块还包括双向tvs管，所述双向tvs管的一端连接所述二极管的负极和所述第一pmos管的漏极，另一端接地。

10.一种输入过压保护装置，其特征在于，装载有如权利要求1-9任一所述的输入过压保护电路。

技术总结
本申请涉及过压保护电路的技术领域，尤其涉及一种输入过压保护电路及装置，电路包括供电控制模块、过压判断模块和过压保护模块，供电控制模块连接直流信号源，供电控制模块连接过压判断模块的输入端，用于经供电控制模块将直流信号输出至过压判断模块；过压判断模块包括稳压管，过压判断模块连接过压保护模块，过压保护模块连接供电控制模块，用于若所述直流信号的电压高于标准电压阈值，则导通所述过压保护模块，以关断所述供电控制模块；过压判断模块连接外部的负载电路，用于若所述直流信号的电压不高于所述标准电压阈值，则将所述直流信号输出至所述负载电路。本申请可以实现降低过压保护电路所需成本的有益效果。

技术研发人员：王定委,於磊,牛文斌,雷瑞龙
受保护的技术使用者：深圳智慧动锂电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23