[發明專利]輸入輸出保護電路

在審

• 申請號: 202110870087.8
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113595029A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 崔豫川;龐棋峰;宋紅軍
• 申請（專利權）人: 蘇州極目機器人科技有限公司
• 主分類號: H02H3/10
• 分類號: H02H3/10;H02H3/16
• 代理公司: 蘇州友佳知識產權代理事務所(普通合伙) 32351
• 代理人: 陳德霞

本發明提供了一種輸入輸出保護電路，包括：分別具有三個電極的第一開關器件和第二開關器件，第一開關器件的第三電極與第二開關器件的第一電極相連，第一開關器件的第一電極與第二開關器件的第三電極之間設有反饋電路；第二開關器件的第三電極通過一防倒灌電路連接至電源，第一開關器件的第三電極通過一系統電阻連接至電源；第一開關器件的第一電極和第二電極之間連接一偏置電阻，輸入端通過一限流電阻連接至第一開關器件的第一電極；第二開關器件的第三電極與第二電極之間設置一關斷電壓，關斷電壓基于偏置電阻、限流電阻以及反饋電路進行確定。本發明解決了現有技術中由于電路輸出端發生異常而造成電路器件損害且占用較多PCB板面積的問題。

技術領域

本發明涉及保護電路的技術領域，尤其涉及一種輸入輸出保護電路。

背景技術

在電路設計中經常會涉及到板間或模塊間的通訊線路保護問題。比如，若接入電路的線纜意外短路到電源線或短路到地線，則如何保護電路不會損壞是電路設計過程中需要考慮的問題。

為解決該技術問題，通常會設計一個保護電路，用于隔離外界異常與電路板上的核心器件。但是如果異常電壓比較高，則通常電路中起到保護作用的器件體積會比較大，如此，占用PCB板的面積較大而造成PCB板上面積的浪費。并且隨著PCB板上設計的保護電路越多，由此，占用PCB板的面積越大，從而造成PCB板上面積浪費的現象愈發嚴重。

有鑒于此，有必要對現有技術中的電路保護方案予以改進，以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于揭示一種輸入輸出保護電路，解決現有技術中由于電路輸出端發生異常而造成電路器件損害且占用較多PCB板面積的問題。

為實現上述目的之一，本發明提供了一種輸入輸出保護電路，包括：

分別具有三個電極的第一開關器件和第二開關器件，其中，第一開關器件的第三電極與第二開關器件的第一電極相連，且第一開關器件的第一電極與第二開關器件的第三電極之間設有反饋電路；

第二開關器件的第三電極通過一防倒灌電路連接至電源，第一開關器件的第三電極通過一系統電阻R1連接至所述電源；

第一開關器件的第一電極和第二電極之間連接一偏置電阻R2，輸入端通過一限流電阻R3連接至第一開關器件的第一電極；

其中，第二開關器件的第三電極與第二電極之間設置一關斷電壓，且所述關斷電壓基于所述偏置電阻R2、所述限流電阻R3以及反饋電路進行確定。

作為本發明的進一步改進，所述反饋電路由反饋電阻R5構成，所述防倒灌電路由限流電阻R4和防倒灌二極管D1構成，防倒灌二極管的陰極與第二開關器件的第三電極相連。

作為本發明的進一步改進，所述偏置電阻R2、所述限流電阻R3、所述反饋電阻R5及關斷電壓U_OC滿足如下公式：

R5＞(U_max-U_A12)²/P₀，

其中，U_B32為第二開關器件的第三電極與第二電極之間的電壓，I_B32為輸出端的最大輸出電流，U_max為輸出端異常時的最高電壓，U_A12為第一開關器件的第一電極與第二電極之間的電壓，P₀為反饋電阻的預設功率，I_A12為第一開關器件處于飽和導通狀態時流過其第一電極的電流，U_i為輸入端的輸入電壓，Vcc為電源電壓，U_D1為防倒灌二極管的導通電壓。

作為本發明的進一步改進，所述反饋電路由比較器構成。

作為本發明的進一步改進，所述輸出端未發生異常時，輸出端的電平與輸入端的電平趨于一致。