本實(shí)用新型中過(guò)壓保護(hù)電路第二種實(shí)施方式電路圖；
[0039]圖7為本實(shí)用新型中過(guò)壓保護(hù)電路第三種實(shí)施方式電路圖；
[0040]圖8為本實(shí)用新型中過(guò)壓保護(hù)電路第四種實(shí)施方式電路圖；
[0041]圖9為本實(shí)用新型中過(guò)壓保護(hù)電路第五種實(shí)施方式電路圖；
[0042]圖10為本實(shí)用新型中過(guò)壓保護(hù)電路第六種實(shí)施方式電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體的描述。下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0044]如圖1所示，為本實(shí)用新型中過(guò)壓保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)框圖示意圖，本實(shí)用新型提供了一種過(guò)壓保護(hù)電路，分別與外部電源單元及供電單元連接，過(guò)壓保護(hù)電路具體包括:電壓檢測(cè)單元和開關(guān)單元，其中，電壓檢測(cè)單元的輸入端與外部電源單元連接，電壓檢測(cè)單元的輸出端與開關(guān)單元的輸入端連接，開關(guān)單元的輸出端與供電單元連接，外部電源單元同時(shí)為開關(guān)單元供電。在實(shí)際應(yīng)用中，上述外部電源單元即電子設(shè)備的接入電源，供電單元即電子設(shè)備，本實(shí)用新型即在外部接入電源和電子設(shè)備之間設(shè)計(jì)了一種用于保護(hù)電子設(shè)備誤接外部電源的保護(hù)電路，且外部電源除了接入電壓檢測(cè)單元供其檢測(cè)外，還與開關(guān)電源連接，為其供電。
[0045]具體地，電壓檢測(cè)單元包括一與外部電源單元連接且由外部電源單元控制導(dǎo)通和關(guān)閉的壓控元件，壓控元件的輸出端與開關(guān)單元連接，控制開關(guān)單元的導(dǎo)通和關(guān)閉；且當(dāng)電壓檢測(cè)單元檢測(cè)到外部電源單元的輸出電壓達(dá)到壓控元件的閾值電壓時(shí)，則壓控元件導(dǎo)通，輸出相應(yīng)地控制電平至開關(guān)單元，關(guān)閉開關(guān)單元以保護(hù)供電單元。上述的壓控元件為一受電壓控制的元件，如MOS (Metal Oxid Semiconductor，場(chǎng)效應(yīng))晶體管等，電壓信號(hào)從MOS晶體管的柵極輸入，漏極輸出電流信號(hào)，且柵極輸入電壓的大小(閾值電壓)決定了晶體管的導(dǎo)通或關(guān)閉。特別地，在另一個(gè)實(shí)施例中，本實(shí)用新型中壓控元件可以用三極管代替，且在三極管基極需串聯(lián)限流電阻即可實(shí)現(xiàn)，三極管是一種通過(guò)控制基極的輸入電流從而控制三極管導(dǎo)通的半導(dǎo)體器件，功能與MOS晶體管類似，都可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。
[0046]如圖2所示，為本實(shí)用新型中電壓檢測(cè)單元第一種實(shí)施方式電路圖，具體包括壓控元件，鉗位二極管D1，第一分壓電阻R1，以及第二分壓電阻R2 ;鉗位二極管Dl的負(fù)極與外部電源單元連接，正極分別與壓控元件的第一端及第一分壓電阻Rl的第一端連接；第一分壓電阻Rl的第二端及壓控元件的第二端分別接地；第二分壓電阻R2的第一端與外部電源單元連接，第二端及壓控元件的第三端分別與開關(guān)單元連接。具體地，上述壓控元件為一NMOS晶體管Ql，且壓控元件的第一端，第二端以及第三端分別對(duì)應(yīng)NMOS晶體管Ql的柵極，源極以及漏極，特別地，在本實(shí)用新型中NMOS晶體管的型號(hào)為2N7002，當(dāng)然了，本實(shí)用新型中對(duì)NMOS晶體管的具體型號(hào)不作限定，只要其能實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，都包括在本實(shí)用新型的內(nèi)容中。
[0047]如圖3所示，為本實(shí)用新型中電壓檢測(cè)單元第二種實(shí)施方式電路圖，具體包括壓控元件，鉗位二極管D1，第一分壓電阻R1，以及第二分壓電阻R2;其中，第一分壓電阻Rl的第一端與外部電源單元連接，第一分壓電阻Rl的第二端及鉗位二極管Dl的負(fù)極分別與壓控元件的第一端連接，鉗位二極管Dl的正極接地；壓控元件的第二端與第二分壓電阻R2的第二端連接，第二分壓電阻R2的第一端與外部電源單元連接，壓控元件的第三端與開關(guān)單元連接。具體地，在本實(shí)用新型中，上述壓控元件為一 PMOS晶體管Q2，且壓控元件的第一端，第二端以及第三端分別對(duì)應(yīng)PMOS晶體管Q2的柵極，源極以及漏極。特別地，在本實(shí)用新型中，PMOS晶體管的型號(hào)為P5103EMG，本實(shí)用新型中對(duì)PMOS管的具體型號(hào)不作限定，只要其能實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，都包括在本實(shí)用新型的內(nèi)容中。
[0048]進(jìn)一步地，鉗位二極管Dl為穩(wěn)壓二極管或TVS 二極管。
[0049]具體地，穩(wěn)壓二極管和TVS 二極管的原理相似，在這里鉗位二極管Dl以穩(wěn)壓二極管為例做出具體說(shuō)明，在實(shí)施過(guò)程中，當(dāng)穩(wěn)壓二級(jí)管反向電壓小于鉗位電壓(Vz)時(shí)，穩(wěn)壓二極管的阻值較大，即相當(dāng)于斷路，穩(wěn)壓二極管兩端壓差即為輸入電壓；當(dāng)穩(wěn)壓二級(jí)管反向電壓超過(guò)％時(shí)，穩(wěn)壓二極管會(huì)將其兩端電壓限制在某一固定值，此時(shí)若反向電壓繼續(xù)增大，穩(wěn)壓二級(jí)管的反向擊穿電流會(huì)迅速增加，但二極管兩端電壓幾乎不變。根據(jù)穩(wěn)壓二級(jí)管的上述特性和過(guò)壓保護(hù)電路的具體需求，可以選擇不同\的穩(wěn)壓二極管和第一分壓電阻Rl的阻值，其中:
[0050]對(duì)于穩(wěn)壓二極管的選擇:在本實(shí)用新型中主要對(duì)是Vz的值的選擇，V z要高于過(guò)壓保護(hù)電路所保護(hù)的電路的工作電壓而小于電路所能承受的最高電壓，Vz的值加上壓控元件導(dǎo)通電壓值即是過(guò)壓保護(hù)電路能生效的最小過(guò)壓值，此最小過(guò)壓值需盡量接近被保護(hù)電路所能承受的最高電壓。如:若過(guò)壓保護(hù)電路工作電壓為12V，電路能承受最高電壓為13.5V，則選擇型號(hào)為MMSZ5242B(Vz= 12V)的穩(wěn)壓二極管即可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。
[0051]對(duì)于第一分壓電阻Rl的選擇:一般與穩(wěn)壓二極管特性有關(guān)，其阻值既要保證發(fā)生過(guò)壓時(shí)穩(wěn)壓二極管能反向擊穿工作，將電壓鉗位到Vz，又要保證穩(wěn)壓二極管不因過(guò)流而損壞。
[0052]假設(shè)此實(shí)施例中供電單元的過(guò)壓范圍為V = 13.5V?19V，MMSZ5242B穩(wěn)壓二極管的Vz= 12V，鉗位電流I Z(MIN)= ImA, I Z(MAX) = 40mA (穩(wěn)壓管的最大功耗為5OOmW)，則Rl阻值范圍計(jì)算方法如下:
[0053]當(dāng)電源單元的輸出V = 19V，穩(wěn)壓二極管的鉗位電流Iz= I Z(MAX)= 40mA時(shí)，可以得到第一分壓電阻 Rl 的最小阻值:Rl_= (V-V Z)/IZ(MAX)= (19V-12V)/40mA = 175ohm
[0054]當(dāng)電源的輸出V = 13.5V，穩(wěn)壓二極管的鉗位電流Iz= I Z(MIN)= ImA時(shí)，可以得到第一分壓電阻 Rl 的最大阻值:Rl_o= (V-V Z)/IZ(MIN)= (13.5V-12V)/lmA= 1.5Kohm.
[0055]在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)上述方法根據(jù)不同的需求選擇不同型號(hào)的穩(wěn)壓二極管，和不同阻值的第一分壓電阻R1，在本實(shí)用新型中，第二分壓電阻R2的阻值固定選為4.7K。由于TVS 二極管的原理與穩(wěn)壓二極管相似，故選擇TVS 二極管時(shí)，二極管的選型以及Rl的阻值的選擇不作贅述。
[0056]如圖4所示，為本實(shí)用新型中開關(guān)單元電路圖，具體包括相互連接的第一晶體管Q3和第二晶體管Q4，其中，第一晶體管Q3的柵極與電壓檢測(cè)單元連接，且源極接地，漏極與第二晶體管Q4的柵極連接；第二晶體管Q4的源極與外部電源單元連接，漏極與供電單元連接。更進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，第一晶體管Q3為一 NMOS晶體管，第二晶體管Q4為一 PMOS晶體管。特別是，在本實(shí)用新型中，第一晶體管Q3(NM0S晶體管)的型號(hào)為2N7002，第二晶體管Q4 (PM0S晶體管)的型號(hào)為FDS6679AZ，本實(shí)用新型對(duì)NMOS晶體管和PMOS晶體管的具體型號(hào)不作限定，只要其能實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，都包括在本實(shí)用新型的內(nèi)容中。
[0057]作為一個(gè)完整的實(shí)施例，如圖5所示，為本實(shí)用新型中過(guò)壓保護(hù)電路第一種實(shí)施方式電路圖，以鉗位二極管Dl為穩(wěn)壓二極管，壓控元件為一 NMOS晶體管Q1，第一晶體管Q3為一 NMOS晶體管，第二晶體管Q4為一 PMOS晶體管為例，對(duì)于本實(shí)用新型中過(guò)壓保護(hù)電路的流程作出如下描述:
[0058]假設(shè)穩(wěn)壓二極管的鉗位電壓為12V，此時(shí)若外部電源單元接入的電壓為19V，則穩(wěn)壓二極管兩端電壓穩(wěn)定在12V，因而在第一分壓電阻Rl上的電壓為剩下的5V，因而壓控元件的第一端(NM0S晶體管Ql的柵極)為高電平，達(dá)到NMOS晶體管Ql的導(dǎo)通電壓，從而NMOS晶體管Ql導(dǎo)通，此時(shí)壓控元件的第三端(NMOS晶體管Ql的漏極)為低電平輸出；即開關(guān)單元中的第一晶體管Q3的柵極為低電平輸入，沒到達(dá)到第一晶體管Q3的導(dǎo)通條件，從而第一晶體管Q3不導(dǎo)通；此時(shí)，第二晶體管Q4的柵極為高電平輸入，即第二晶體管Q4未達(dá)到導(dǎo)通條件從而不導(dǎo)通，開關(guān)電路關(guān)閉，不為后續(xù)的供電單元供電。...