[發(fā)明專利]一種過(guò)壓保護(hù)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910454913.3
• 申請(qǐng)日: 2019-05-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112018724B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高峽;易新敏;謝云寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江陰圣邦微電子制造有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02H3/20
• 分類(lèi)號(hào): H02H3/20;H02H3/08
• 代理公司: 北京成創(chuàng)同維知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;岳丹丹

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種過(guò)壓保護(hù)電路，包括保護(hù)晶體管，第一端接收外部電源提供的電源電壓，第二端與受保護(hù)芯片的供電引腳連接以提供供電電壓，控制端接收控制信號(hào)；以及控制電路，用于根據(jù)供電電壓調(diào)節(jié)控制信號(hào)，其中，在供電電壓大于/等于第一閾值電壓且小于第二閾值電壓時(shí)，保護(hù)晶體管在控制信號(hào)的作用下工作在導(dǎo)通狀態(tài)，在供電電壓大于/等于第二閾值電壓時(shí)，保護(hù)晶體管在控制信號(hào)的作用下被關(guān)斷，保護(hù)受保護(hù)芯片電路內(nèi)部不受損壞。與現(xiàn)有的過(guò)壓保護(hù)電路相比，只需要占用電源管理芯片的兩個(gè)芯片引腳，節(jié)省了一個(gè)耐高壓的引腳，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低了芯片制造成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及過(guò)壓保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種過(guò)壓保護(hù)電路。

背景技術(shù)

隨著科技的進(jìn)步，筆記本電腦、微型計(jì)算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)電話以及各種便攜式產(chǎn)品正在向小型化、輕量化發(fā)展，這對(duì)電源技術(shù)提出了更高的要求。

電源管理芯片是各類(lèi)電子設(shè)備充電器中必不可少的部分，電源管理芯片通過(guò)將外部輸入端的電源電壓轉(zhuǎn)換成輸出電壓以傳遞電能。由于各種環(huán)境因素的影響，外部輸入端的電源電壓經(jīng)常會(huì)發(fā)生波動(dòng)，當(dāng)外部輸入端的電源電壓的峰值大于芯片正常運(yùn)行下最大穩(wěn)態(tài)電壓的相應(yīng)峰值時(shí)，會(huì)對(duì)芯片內(nèi)部的電路造成損害。因此需要在電源管理芯片與外部輸入端之間設(shè)置過(guò)壓保護(hù)電路，以在電源電壓過(guò)電壓或者輸入電流過(guò)電流等情況下斷開(kāi)芯片與外部輸入端之間的電流路徑，保護(hù)芯片內(nèi)部電路。

圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種過(guò)壓保護(hù)方案的結(jié)構(gòu)示意圖。現(xiàn)有的過(guò)壓保護(hù)方案是在電源管理芯片110與外部電源120之間串接一個(gè)高壓MOS管，當(dāng)電源電壓發(fā)生過(guò)電壓時(shí)高壓MOS管斷開(kāi)電源管理芯片110與外部電源120之間的電流路徑，以保護(hù)電源管理芯片110。這種過(guò)壓保護(hù)方案一般需要電源管理芯片110額外提供一個(gè)用于檢測(cè)外部電源的電源電壓V_AC的檢測(cè)引腳和用于控制高壓MOS管的控制引腳，增大了電源管理芯片的面積和制造成本。

此外，如圖2所示，當(dāng)電源管理芯片的供電引腳BUS發(fā)生短路恢復(fù)事件，由于外部電源的導(dǎo)線寄生電感的影響，會(huì)導(dǎo)致電源管理芯片的供電引腳的供電電壓V_BUS會(huì)先減小后增大，此時(shí)由于電源管理芯片剛從短路狀態(tài)恢復(fù)，來(lái)不及關(guān)斷高壓MOS管，會(huì)造成電源管理芯片內(nèi)部電路的損壞。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種低成本的過(guò)壓保護(hù)電路，可在芯片引腳發(fā)生短路恢復(fù)事件時(shí)及時(shí)斷開(kāi)芯片與外部電源，保護(hù)芯片內(nèi)部電路。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供了一種過(guò)壓保護(hù)電路，包括：保護(hù)晶體管，第一端接收外部電源提供的電源電壓，第二端與受保護(hù)芯片的供電引腳連接以提供供電電壓，控制端接收控制信號(hào)；以及控制電路，用于根據(jù)所述供電電壓調(diào)節(jié)所述控制信號(hào)，其中，在所述供電電壓大于/等于第一閾值電壓且小于第二閾值電壓時(shí)，所述保護(hù)晶體管在所述控制信號(hào)的作用下工作在導(dǎo)通狀態(tài)，在所述供電電壓大于/等于第二閾值電壓時(shí)，所述保護(hù)晶體管在所述控制信號(hào)的作用下被關(guān)斷。

優(yōu)選地，所述控制電路包括：第一比較器，用于比較所述供電電壓與所述第一閾值電壓以獲得欠壓信號(hào)；第二比較器，用于比較所述供電電壓與所述第二閾值電壓，以獲得過(guò)壓信號(hào)；以及調(diào)節(jié)單元，根據(jù)所述欠壓信號(hào)和所述過(guò)壓信號(hào)調(diào)節(jié)所述控制信號(hào)。

優(yōu)選地，所述控制電路還包括：短路保護(hù)單元，用于在所述供電引腳短路時(shí)產(chǎn)生短路保護(hù)信號(hào)，所述調(diào)節(jié)單元根據(jù)所述短路保護(hù)信號(hào)關(guān)斷所述保護(hù)晶體管，斷開(kāi)所述外部電源與所述供電引腳之間的電流路徑。

優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)單元包括：由相反導(dǎo)電類(lèi)型的第一晶體管和第二晶體管構(gòu)成的級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的第一端連接至第一電壓，所述級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的第二端連接至第二電壓，所述級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的中間節(jié)點(diǎn)連接至所述保護(hù)晶體管的控制端；以及邏輯電路，用于根據(jù)所述欠壓信號(hào)、所述過(guò)壓信號(hào)以及所述短路保護(hù)信號(hào)導(dǎo)通所述第一晶體管和所述第二晶體管之一，其中，所述第一電壓大于/等于所述保護(hù)晶體管的導(dǎo)通電壓，所述第二電壓小于所述保護(hù)晶體管的導(dǎo)通電壓。