[發明專利]對電源輸入輸出進行分束保護的電路

在審

• 申請號: 201710172963.3
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN108631566A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 譚磊
• 申請（專利權）人: 圣邦微電子（北京）股份有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 吳小燦

對電源輸入輸出進行分束保護的電路，把電源連線分成若干束以分別進行均流、限流控制，包括具有若干對觸點的分束電源連接器，第一分束電源線連接第一NMOS管的源極，第一NMOS管的漏極連接總電源端，第一NMOS管的源極連接第二NMOS管的源極，第一NMOS管的通道面積是第二NMOS管的若干倍即n倍，第二NMOS管的漏極為第一分束電流采樣信號節點，第二分束電源線連接第四NMOS管的源極，第四NMOS管的漏極連接總電源端，第四NMOS管的源極連接第五NMOS管的源極，第四NMOS管的通道面積是第五NMOS管的若干倍即n倍，第五NMOS管的漏極為第二分束電流采樣信號節點，第一NMOS管的柵極、第二NMOS管的柵極、第四NMOS管的柵極和第五NMOS管的柵極均連接開關控制電路。

技術領域

本發明涉及電源管理和電路保護技術，特別是一種對電源輸入輸出進行分束保護的電路，所述分束保護是把電源連線分成若干束以分別進行均流、限流控制，從而實現在PLS限制下和在Type-C/USB環境中按分束電流和總電流限流，可靠授受更大功率，解決安全限制和可靠連接問題。

背景技術

電源向電路中的電子器件提供電能，但電能供應采用單一路徑，即一個電源僅當做一條線路和接觸來處理。本發明人發現，在PLS限制下只能輸送8A·60V電壓，如果分解到不同連線，則需要每條連線只輸出8A。同樣，Type-C/USB定義了有4對電源連接線，而每條連接線對應一個觸點與功率授受端連接，在20V以下范圍提供總電流<5A的連接。如果5A集中到一對觸點，該觸點會因電流過大產生灼熱和最終燒結。Type-C/USB：USB IF發布的接口標準，廣泛用于電腦和手機，該標準規定了在Type-C的接頭和電纜中使用4對8條線作為電源授受連接。PLS/UL2054：UL2054安全標準有限功率源的規定，該標準指出超出60V和8A的電源要求更高等級的操作以及要求更高代價的硬件。現有技術中只有針對單個束的電壓、電流檢測和保護電路，沒有把電源連接分解成多個束進行檢測和保護的結構，不能做分束管理，不能確定每條引線和每對觸點都處于其安全范圍內，從而阻礙了電源傳輸能力的更大發揮，以及線路和接觸的更好保護。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的缺陷或不足，提供一種對電源輸入輸出進行分束保護的電路，所述分束保護是把電源連線分成若干束以分別進行均流、限流控制，從而實現在PLS限制下和在Type-C/USB環境中按分束和總電流限流，可靠授受更大功率，解決安全限制和可靠連接問題。

本發明技術方案如下：

對電源輸入輸出進行分束保護的電路，其特征在于，包括具有若干對觸點的分束電源連接器，其中一對觸點的電源輸入側連接第一分束電源線，另一對觸點的電源輸入側連接第二分束電源線，所述第一分束電源線連接第一NMOS管的源極，所述第一NMOS管的漏極連接總電源端，所述第一NMOS管的源極連接第二NMOS管的源極，所述第一NMOS管的通道面積是所述第二NMOS管的若干倍即n倍，所述第二NMOS管的漏極為第一分束電流采樣信號節點，所述第二分束電源線連接第四NMOS管的源極，所述第四NMOS管的漏極連接所述總電源端，所述第四NMOS管的源極連接第五NMOS管的源極，所述第四NMOS管的通道面積是所述第五NMOS管的若干倍即n倍，所述第五NMOS管的漏極為第二分束電流采樣信號節點，所述第一NMOS管的柵極、所述第二NMOS管的柵極、所述第四NMOS管的柵極和所述第五NMOS管的柵極均連接開關控制電路。

所述第一分束電流采樣信號節點分別連接第三PMOS管的源極和第一放大器的負輸入端，所述第一放大器的正輸入端連接所述第一NMOS管的漏極，所述第一放大器的輸出端連接所述第三PMOS管的柵極，所述第三PMOS管的漏極灌出第一分束電流值的1/n采樣。

所述第二分束電流采樣信號節點分別連接第六PMOS管的源極和第二放大器的負輸入端，所述第二放大器的正輸入端連接所述第四NMOS管的漏極，所述第二放大器的輸出端連接所述第六PMOS管的柵極，所述第六PMOS管的漏極灌出第二分束電流值的1/n采樣。