電壓保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】一種電壓保護(hù)電路，包括一穩(wěn)壓電路、一比較器、一第一電子開關(guān)及一二極管。所述穩(wěn)壓電路用于輸出一穩(wěn)定電壓，所述比較器用于比較穩(wěn)定電壓與參考電壓的大小，并在穩(wěn)定電壓大于參考電壓時(shí)輸出一高電平信號(hào)至第一電子開關(guān)的控制端，以使得第一電子開關(guān)的第一端與第二端連通，進(jìn)而所述二極管導(dǎo)通，所述穩(wěn)壓電路的控制端接收到低電平信號(hào)以停止輸出所述穩(wěn)定電壓，以保護(hù)電子元件。
【專利說明】電壓保護(hù)電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電壓保護(hù)電路。

【背景技術(shù)】
[0002] 電腦主板上各電子元件均有其穩(wěn)定工作的電壓范圍，若超出此電壓范圍就會(huì)出現(xiàn) 工作異常，甚至損壞電子元件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種電壓保護(hù)電路，當(dāng)電壓超過預(yù)設(shè)值時(shí)即自動(dòng)停止 供電，以防止電子元件受到損壞。
[0004] -種電壓保護(hù)電路，包括一穩(wěn)壓電路、一比較器、一第一電子開關(guān)及一二極管，所 述穩(wěn)壓電路的輸出端與比較器的同相輸入端相連，所述比較器的反相輸入端與一參考電壓 相連，所述比較器的輸出端與所述第一電子開關(guān)的控制端相連，所述第一電子開關(guān)的第一 端與第一電源相連，所述第一電子開關(guān)的第一端還與所述二極管的陰極相連，所述二極管 的陽極與所述穩(wěn)壓電路的控制端相連；所述穩(wěn)壓電路用于輸出一穩(wěn)定電壓，所述比較器用 于比較穩(wěn)定電壓與參考電壓的大小，并在穩(wěn)定電壓大于參考電壓時(shí)輸出一高電平信號(hào)至第 一電子開關(guān)的控制端，以使得第一電子開關(guān)的第一端與第二端連通，所述二極管導(dǎo)通，所述 穩(wěn)壓電路的控制端接收到低電平信號(hào)以停止輸出所述穩(wěn)定電壓；當(dāng)穩(wěn)定電壓小于參考電壓 時(shí)，所述比較器輸出一低電平信號(hào)至第一電子開關(guān)的控制端，以使得第一電子開關(guān)的第一 端與第二端斷開，所述二極管斷開，所述穩(wěn)壓電路的控制端接收來自自身的高電平信號(hào)以 繼續(xù)輸出所述穩(wěn)定電壓。
[0005] 上述電壓保護(hù)電路通過比較器比較穩(wěn)壓電路輸出的電壓值與參考電壓的大小，并 在穩(wěn)壓電路輸出的電壓值大于參考電壓時(shí)導(dǎo)通第一電子開關(guān)，進(jìn)而使得穩(wěn)壓電路的控制端 接收到低電平信號(hào)，所述穩(wěn)壓電路則停止繼續(xù)輸出電壓。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006] 圖1是本發(fā)明電壓保護(hù)電路的較佳實(shí)施方式的電路圖。
[0007] 主要元件符號(hào)說明
[--壓電路 -[?ο ~1 |1Ers fu2 二極管__D2_ 1參考電壓電路 ￠0 控制芯片__U1_ I場效應(yīng)管 Q1-Q3
[^阻 ~| R1-R16 ~~| 同容 ~| C1-C7 1 電感 LI、L2 |肖特基二極管 | EM 1-- 二極管 [?>3 如下【具體實(shí)施方式】將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。

【具體實(shí)施方式】
[0008] 下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述： 請參考圖1，本發(fā)明電壓保護(hù)電路的較佳實(shí)施方式包括一穩(wěn)壓電路10、一比較器U2、一 場效應(yīng)管Q3、一參考電壓電路60及一二極管D2。本實(shí)施方式中，所述場效應(yīng)管Q3為一 Ν 溝道場效應(yīng)管。
[0009] 所述穩(wěn)壓電路10用于產(chǎn)生一穩(wěn)定的電壓Vout并將該電壓Vout分壓后在穩(wěn)壓電 路10的輸出端A輸出，所述穩(wěn)壓電路10的輸出端A與比較器U2的正相輸入端相連，所述 比較器U2的反相輸入端與所述參考電壓電路60相連，輸出端與場效應(yīng)管Q3的柵極相連。 所述場效應(yīng)管Q3的源極接地，漏極通過電阻R16與電源P5V_DUAL相連，所述場效應(yīng)管Q3 的漏極還與二極管D2的陰極相連，所述二極管D2的陽極與穩(wěn)壓電路10相連。其中，所述 參考電壓電路60用于為所述比較器U2的反相輸入端提供一參考電壓。
[0010] 當(dāng)穩(wěn)壓電路1〇的輸出端A輸出的電壓大于所述參考電壓時(shí)，所述比較器U2輸出 高電平信號(hào)至場效應(yīng)管Q3的柵極，以使得場效應(yīng)管Q3的漏極與源極連通，所述二極管D2 導(dǎo)通。由于二極管D2的壓降很低，所述穩(wěn)壓電路10的控制端將通過所述場效應(yīng)管Q3及所 述二極管D2接收到低電平信號(hào)，所述穩(wěn)壓電路10停止繼續(xù)輸出所述穩(wěn)定電壓Vout。當(dāng)穩(wěn) 壓電路10的輸出端A輸出的電壓小于所述參考電壓時(shí)，所述比較器U2輸出低電平信號(hào)至 場效應(yīng)管Q3的柵極，以使得場效應(yīng)管Q3的源極與漏極斷開，所述二極管D2截止，所述穩(wěn)壓 電路10的控制端將接收來自自身的高電平信號(hào)以繼續(xù)輸出所述穩(wěn)定電壓Vout。
[0011] 所述穩(wěn)壓電路10包括一控制芯片U1及場效應(yīng)管Ql、Q2。本實(shí)施方式中，所述場效 應(yīng)管Q1及Q2均為N型場效應(yīng)管。所述控制芯片U1的電壓引腳1通過電容C1接地，還通 過電阻R1與電源P5V_DUAL相連。所述電源P5V_DUAL還與肖特基二極管D1的陽極相連， 所述肖特基二極管D1的陰極與控制芯片U1的啟動(dòng)引腳2相連。所述控制芯片U1的啟動(dòng) 引腳2還依次通過電阻R2及電容C2與控制芯片U1的相位引腳3相連。所述控制芯片U1 的第一門引腳4通過電阻R3與場效應(yīng)管Q1的柵極相連，所述場效應(yīng)管Q1的漏極通過電感 L1與電源P5V_DUAL相連，還通過電容C3接地，所述電容C4與電容C3并聯(lián)。所述場效應(yīng) 管Q1的柵極還通過電阻R4與所述場效應(yīng)管Q1的源極相連，所述場效應(yīng)管Q1的源極還直 接與所述控制芯片U1的相位引腳3相連。
[0012] 所述場效應(yīng)管Q1的源極還直接與場效應(yīng)管的Q2的漏極相連。所述場效應(yīng)管Q2 的柵極與控制芯片U1的第二門引腳5相連，還通過電阻R5與控制芯片U1的接地引腳6相 連，所述控制芯片U1的接地引腳6接地。所述場效應(yīng)管Q2的源極接地，還依次通過電容C5 及電阻 R6與場效應(yīng)管Q2的漏極相連，所述場效應(yīng)管Q2的漏極還依次通過電感L2及電容 C6接地。所述電感L2與電容C6之間的節(jié)點(diǎn)還依次通過電阻R9與R10接地，所述電感L2 與電容C6之間的節(jié)點(diǎn)用于輸出所述穩(wěn)定電壓Vout，還通過電阻R7與控制芯片U1的反饋引 腳7相連。所述電阻R8及電容C7串聯(lián)后與電阻R7并聯(lián)。
[0013] 所述控制芯片U1的反饋引腳7通過電阻R11接地。所述控制芯片U1的控制引腳 8通過電阻R12與所述控制芯片U1的相位引腳3相連，所述控制芯片U1的控制引腳8還連 接所述二極管D2的陽極。
[0014] 所述參考電壓電路60包括一穩(wěn)壓二極管D3。所述穩(wěn)壓二極管D3的陰極通過電 阻R13電源P5V_DUAL相連，所述穩(wěn)壓二極管D3的陽極接地，所述穩(wěn)壓二極管D3的陰極還 通過電阻R14及電阻R15接地，所述電阻R14與電阻R15之間的節(jié)點(diǎn)與所述比較器U2的反 相輸入端相連。
[0015] 所述比較器U2的正相輸入端與電阻R9及R10之間的節(jié)點(diǎn)A相連。所述比較器U2 的電源端VCC與電源P5V_DUAL相連，所述比較器U2的接地端GND接地。
[0016] 下面將對上述電壓保護(hù)電路的工作原理進(jìn)行說明： 所述控制芯片U1的啟動(dòng)引腳2用于為場效應(yīng)管Q1提供偏置電壓。所述相位引腳3既 與場效應(yīng)管Q1的源極相連，又與場效應(yīng)管Q2的漏極相連，用于偵測場效應(yīng)管Q2的電壓降 落狀態(tài)，并將其通過電阻R12輸出至所述控制芯片U1的控制引腳8,起到過流保護(hù)作用。所 述第一門引腳4用于提供脈寬調(diào)制信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)場效應(yīng)管Q1。所述第二門引腳5用于提供 脈寬調(diào)制信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)場效應(yīng)管Q2。所述肖特基二極管D1、電阻R2和電容C2組成自舉電 路，用于放大來自電源P5V_DUAL的電壓。
[0017] 當(dāng)上電正常后，控制芯片U1開始工作，此時(shí)，所述控制芯片U1的第一門引腳4及 第二門引腳5交替輸出高電平脈沖信號(hào)，以使得場效應(yīng)管Q1及Q2依次輪流導(dǎo)通。當(dāng)?shù)谝?門引腳4輸出高電平信號(hào)，第二門引腳5輸出低電平信號(hào)時(shí)，場效應(yīng)管Q1導(dǎo)通，場效應(yīng)管 Q2截止，電源P5V_DUAL經(jīng)過電感L1、電容C3及C4濾波之后再通過場效應(yīng)管Q1為電感L2 及電容C6充電。之后，第一門引腳引腳4輸出低電平信號(hào)，第二門引腳5輸出高電平信號(hào)， 此時(shí)場效應(yīng)管Q1截止，場效應(yīng)管Q2導(dǎo)通，電感L2及電容C6即通過場效應(yīng)管Q2開始放電。 如此周而復(fù)始，即可在電感L2與電容C6的節(jié)點(diǎn)處得到穩(wěn)定的電壓Vout。該電壓Vout經(jīng)電 阻R7及R11分壓后輸入控制芯片U1的反饋引腳7。本實(shí)施方式中，所述控制芯片U1的型 號(hào)為ISL6341，根據(jù)其規(guī)范可知，其反饋引腳7與內(nèi)部的比較器相連，該反饋引腳7的電壓 為一固定值，因此可知電壓Vout的值等于反饋引腳7的電壓值乘以（1+R7/R11)，其中R7與 R11分別為電阻R7及R11的電阻值。如此，通過調(diào)節(jié)電阻R7與R11的電阻值即可調(diào)節(jié)電壓 Vout的值。該電壓Vout經(jīng)電阻R9及R10分壓后即被輸出至比較器U2的正相輸入端。
[0018] 當(dāng)電壓Vout的電壓經(jīng)過電阻R9及R10分壓后的電壓超過比較器U2的反相輸入 端所接收的來自所述參考電壓電路60的電壓時(shí)，所述比較器U2輸出高電平信號(hào)，使得場效 應(yīng)管Q3導(dǎo)通。所述二極管D2的陰極將接收低電平信號(hào)，所述二極管D2導(dǎo)通，由于二極管 D2的壓降很小，此時(shí)，所述控制芯片U1的控制引腳8將接收到低電平信號(hào)，所述控制芯片 U1將停止工作，即不再輸出電壓Vout。
[0019] 當(dāng)電壓Vout的電壓經(jīng)過電阻R9及R10分壓后的電壓不超過比較器U2的反相輸 入端所接收的來自所述參考電壓電路60的電壓時(shí)，所述比較器U2輸出低電平信號(hào)，使得場 效應(yīng)管Q3不導(dǎo)通。所述二極管D2的陰極將接收高電平信號(hào)，所述二極管D2截止，此時(shí)，所 述控制芯片U1的控制引腳8將接收來自相位引腳3輸出的經(jīng)電阻R12的高電平信號(hào)，所述 控制芯片U1繼續(xù)工作，即繼續(xù)輸出電壓Vout。
[0020] 此時(shí)，當(dāng)所述控制芯片U1的相位引腳3的電流過大時(shí)，所述電阻R12會(huì)產(chǎn)生很大 的壓降，所述控制芯片U1的控制引腳8將會(huì)接收低電平信號(hào)，所述控制芯片U1將停止工 作，即不再輸出電壓Vout。
[0021] 所述二極管D2用于隔離電壓信號(hào)，避免影響過流保護(hù)。即，當(dāng)電壓Vout過高時(shí)電 壓保護(hù)電路實(shí)現(xiàn)其過壓保護(hù)的功能，當(dāng)電壓Vout在正常范圍內(nèi)，但其電流過高時(shí)，所述二 極管D2隔離來自效應(yīng)管Q3的高電平信號(hào)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓電路10的過流保護(hù)功能。
[0022] 從上述描述可以看出，所述穩(wěn)壓二極管D3起到穩(wěn)壓作用，其他實(shí)施方式中，所述 穩(wěn)壓二極管D3可用其他穩(wěn)壓元件來代替，比如型號(hào)為TL431的線性芯片。同樣可以看出， 所述場效應(yīng)管Q1-Q3均起到電子開關(guān)的作用，其他實(shí)施方式中，所述場效應(yīng)管Q1-Q3可用其 他電子開關(guān)替代，比如三極管。
【權(quán)利要求】
1. 一種電壓保護(hù)電路，包括一穩(wěn)壓電路、一比較器、一第一電子開關(guān)及一二極管，所述 穩(wěn)壓電路的輸出端與比較器的同相輸入端相連，所述比較器的反相輸入端與一參考電壓相 連，所述比較器的輸出端與所述第一電子開關(guān)的控制端相連，所述第一電子開關(guān)的第一端 與第一電源相連，所述第一電子開關(guān)的第一端還與所述二極管的陰極相連，所述二極管的 陽極與所述穩(wěn)壓電路的控制端相連；所述穩(wěn)壓電路用于輸出一穩(wěn)定電壓，所述比較器用于 比較穩(wěn)定電壓與參考電壓的大小，并在穩(wěn)定電壓大于參考電壓時(shí)輸出一高電平信號(hào)至第一 電子開關(guān)的控制端，以使得第一電子開關(guān)的第一端與第二端連通，所述二極管導(dǎo)通，所述穩(wěn) 壓電路的控制端接收到低電平信號(hào)以停止輸出所述穩(wěn)定電壓；當(dāng)穩(wěn)定電壓小于參考電壓 時(shí)，所述比較器輸出一低電平信號(hào)至第一電子開關(guān)的控制端，以使得第一電子開關(guān)的第一 端與第二端斷開，所述二極管斷開，所述穩(wěn)壓電路的控制端接收來自自身的高電平信號(hào)以 繼續(xù)輸出所述穩(wěn)定電壓。
2. 如權(quán)利要求1所述的電壓保護(hù)電路，其特征在于：所述第一電子開關(guān)的第一端與第 一電源之間還連接有一第一電阻。
3. 如權(quán)利要求2所述的電壓保護(hù)電路，其特征在于：所述參考電壓為一穩(wěn)壓二極管以 及第二至第四電阻提供，所述穩(wěn)壓二極管的陰極通過所述第二電阻與第一電源相連，所述 穩(wěn)壓二極管的陽極接地，所述穩(wěn)壓二極管的陰極還依次通過第三電阻及第四電阻接地，所 述第三電阻及第四電阻之間的節(jié)點(diǎn)用于輸出所述參考電壓。
4. 如權(quán)利要求3所述的電壓保護(hù)電路，其特征在于：所述穩(wěn)壓電路包括第二至第三電 子開關(guān)及一型號(hào)為ISL6341的控制芯片，所述控制芯片的電壓引腳與所述第一電源相連， 所述第一電源與肖特基二極管的陽極相連，所述肖特基二極管的陰極與控制芯片的啟動(dòng)引 腳相連，所述控制芯片的啟動(dòng)引腳還通過一第五電阻及一第一電容與控制芯片的相位引腳 相連，所述控制芯片的第一門引腳與第二電子開關(guān)的控制端相連，所述第二電子開關(guān)的的 第一端與第一電源相連，所述第二電子開關(guān)的控制端與所述第二電子開關(guān)的第二端相連， 所述第二電子開關(guān)的第二端與所述控制芯片的相位引腳相連，所述第二電子開關(guān)的第二端 與所述第三電子開關(guān)的第一端相連，所述第三電子開關(guān)的控制端與控制芯片的第二門引腳 相連，所述第三電子開關(guān)的控制端還通過一第六電阻與控制芯片的接地引腳相連，所述控 制芯片的接地引腳接地，所述第三電子開關(guān)的第二端接地，所述第二電子開關(guān)的第一端還 依次通過第一電感及第二電容接地，所述第一電感與第二電容之間的節(jié)點(diǎn)還依次通過第七 電阻及第八電阻接地，所述第七電阻及第八電阻之間的節(jié)點(diǎn)與控制芯片的反饋引腳相連， 所述控制芯片的控制引腳通過第九電阻與所述控制芯片的相位引腳相連。
5. 如權(quán)利要求4所述的電壓保護(hù)電路，其特征在于：所述穩(wěn)壓電路還包括第三電容及 第十電阻，所述控制芯片的電壓引腳通過第三電容接地，所述控制芯片的電壓引腳還直接 通過第十電阻與所述第一電源相連。
6. 如權(quán)利要求5所述的電壓保護(hù)電路，其特征在于：所述穩(wěn)壓電路還包括第二電感、第 四及第五電容，所述第二電子開關(guān)的第一端通過第二電感與第一電源相連，還通過第四電 容接地，所述第五電容與第四電容并聯(lián)。
7. 如權(quán)利要求6所述的電壓保護(hù)電路，其特征在于：所述穩(wěn)壓電路還包括第十一電阻 及第六電容，所述第三電子開關(guān)的第一端依次通過第十一電阻及第六電容接地。
8. 如權(quán)利要求7所述的電壓保護(hù)電路，其特征在于：所述穩(wěn)壓電路還包括第十二電阻 及第七電容，所述第十二電阻與第七電容串聯(lián)連接后與第七電阻并聯(lián)。
9. 如權(quán)利要求8所述的電壓保護(hù)電路，其特征在于：所述穩(wěn)壓電路還包括第十三電阻 及第十四電阻，所述控制芯片的第一門引腳通過所述第十三電阻與所述第二電子開關(guān)的控 制端相連，所述第二電子開關(guān)的控制端與所述相位引腳之間還連接有一第十四電阻。
10. 如權(quán)利要求1所述的電壓保護(hù)電路，其特征在于：所述第一及電子開關(guān)為一場效應(yīng) 管或一三極管，所述第一電子開關(guān)的控制端為場效應(yīng)管的柵極或三極管的基極，所述第一 電子開關(guān)的第一端為場效應(yīng)管的漏極或三極管的集電極，所述第一電子開關(guān)的第一端為場 效應(yīng)管的源極或三極管的發(fā)射極，所述第二及第三電子開關(guān)為場效應(yīng)管或三極管，所述第 二及第三電子開關(guān)的控制端為場效應(yīng)管的柵極或三極管的基極，所述第二及第三電子開關(guān) 的第一端為場效應(yīng)管的漏極或三極管的集電極，所述第二及第三電子開關(guān)的第一端為場效 應(yīng)管的源極或三極管的發(fā)射極。
【文檔編號(hào)】G06F1/26GK104111713SQ201310137167
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月19日
【發(fā)明者】周海清, 涂一新 申請人:鴻富錦精密電子(天津)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司