專利名稱：過流保護(hù)電路及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種過流保護(hù)電路及電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，在主機(jī)、筆記本、平板電腦等電子設(shè)備的USB/HDMI等輸出接口都要使用專門的過流保護(hù)芯片，以保護(hù)在外接設(shè)備異常時(如過流或短路)，上述電子設(shè)備不被燒壞。然而，上述過流保護(hù)芯片的價格較高，且過流點(diǎn)是固定的(一般為500MA、IA等)，不容易調(diào)整，導(dǎo)致不能對過流點(diǎn)進(jìn)行精確控制。

實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的是提出一種過流保護(hù)電路及電子設(shè)備，旨在利用簡單的分立器件達(dá)到電子設(shè)備的過流保護(hù)和短路保護(hù)的目的，實現(xiàn)對過流保護(hù)點(diǎn)的精確控制。為了達(dá)到上述目的，本實用新型提出一種過流保護(hù)電路，其包括電源輸入端、用于連接外部設(shè)備的電源輸出端、開關(guān)控制電路、用于控制開關(guān)控制電路的導(dǎo)通與關(guān)斷的反饋電路、用于根據(jù)所述外部設(shè)備的狀態(tài)輸出控制信號的主控芯片，以及用于根據(jù)所述控制信號控制所述開關(guān)控制電路恢復(fù)導(dǎo)通的輸出恢復(fù)電路；所述開關(guān)控制電路連接于所述電源輸入端和所述電源輸出端之間，所述反饋電路連接于所述開關(guān)控制電路和所述電源輸出端之間，所述主控芯片與所述開關(guān)控制電路連接，所述輸出恢復(fù)電路分別與所述主控芯片和所述開關(guān)控制電路連接。優(yōu)選 地，所述開關(guān)控制電路包括電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一開關(guān)元件和第二開關(guān)元件；所述第一開關(guān)元件和所述第二開關(guān)元件分別是第一三極管和第二三極管，所述第一三極管的發(fā)射極與所述電源輸入端連接；所述第一三極管的基極與所述第二三極管的集電極連接；所述第一三極管的集電極經(jīng)所述第三電阻與所述電源輸出端連接；所述第二三極管的發(fā)射極接地，所述第二三極管的基極依次經(jīng)所述電容和所述第二電阻與所述電源輸入端連接；所述第一電阻連接于所述電源輸入端和所述第一三極管的基極之間。優(yōu)選地，所述第一三極管為PNP型三極管，所述第二三極管為NPN型三極管。優(yōu)選地，所述反饋電路包括第四電阻和第五電阻；所述第四電阻的一端與所述電源輸出端連接，所述第四電阻的另一端連接第二三極管的基極，也經(jīng)由所述第五電阻接地。優(yōu)選地，所述主控芯片包括與第一三極管的基極連接的檢測輸入端、控制輸出端和用于偵測電壓輸出端所連接的外部設(shè)備是否更換的設(shè)備偵測模塊，所述輸出恢復(fù)電路包括第三開關(guān)元件，所述第三開關(guān)元件是第三三極管，所述第三三極管的基極與所述主控芯片的控制輸出端連接，所述第三三極管的集電極經(jīng)所述電容與所述第二三極管的基極連接，所述第三三極管的發(fā)射極接地。優(yōu)選地，所述輸出恢復(fù)電路還包括第六電阻和第七電阻；所述第六電阻連接于所述第三三極管的基極和所述主控芯片的控制輸出端之間，所述第七電阻的一端與所述第三三極管的基極連接，另一端接地。優(yōu)選地，所述開關(guān)控制電路包括一電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一開關(guān)元件和第二開關(guān)元件，所述第一開關(guān)元件是MOS管，所述第二開關(guān)元件是第一三極管；所述MOS管的源極與所述電源輸入端連接；所述MOS管的柵極與所述第一三極管的集電極連接；所述MOS管的漏極經(jīng)所述第三電阻與所述電源輸出端連接；所述第一三極管的發(fā)射極接地，所述第一三極管的基極依次經(jīng)所述電容和所述第二電阻與所述電源輸入端連接；所述第一電阻連接于所述電源輸入端和所述MOS管的柵極之間。優(yōu)選地，所述反饋電路包括第四電阻和第五電阻；所述第四電阻的一端與所述電源輸出端連接，所述第四電阻的另一端連接所述第一三極管的基極，也經(jīng)由所述第五電阻接地。優(yōu)選地，所述主控芯片包括與所述MOS管的柵極連接的檢測輸入端、控制輸出端和用于偵測所述電壓輸出端所連接的外部設(shè)備是否更換的設(shè)備偵測模塊，所述輸出恢復(fù)電路包括第三開關(guān)元件，所述第三開關(guān)元件是第二三極管；所述第二三極管的基極與所述主控芯片的控制輸出端 連接，所述第二三極管的集電極經(jīng)所述電容與所述第二三極管的基極連接，所述第二三極管的發(fā)射極接地。本實用新型還提供一種電子設(shè)備，其包括USB輸出接口或HDMI輸出接口，所述USB輸出接口或HDMI輸出接口包括過流保護(hù)電路，所述過流保護(hù)電流包括電源輸入端、用于連接外部設(shè)備的電源輸出端、開關(guān)控制電路、用于控制開關(guān)控制電路的導(dǎo)通與關(guān)斷的反饋電路、用于根據(jù)所述外部設(shè)備的狀態(tài)輸出控制信號的主控芯片，以及用于根據(jù)所述控制信號控制所述開關(guān)控制電路恢復(fù)導(dǎo)通的輸出恢復(fù)電路；所述開關(guān)控制電路連接于所述電源輸入端和所述電源輸出端之間，所述反饋電路連接于所述開關(guān)控制電路和所述電源輸出端之間，所述主控芯片與所述開關(guān)控制電路連接，所述輸出恢復(fù)電路分別與所述主控芯片和所述開關(guān)控制電路連接。相較于現(xiàn)有技術(shù)，在本實用新型的過流保護(hù)電路中，通過簡單的電阻、電容、開關(guān)管等元器件就可以構(gòu)成本實用新型的開關(guān)控制電路、反饋電路和輸出恢復(fù)電路，且過流保護(hù)電路應(yīng)用于電子設(shè)備中時，主控芯片可以采用電子設(shè)備中自帶的解碼芯片或單片機(jī)，所以本實用新型的過流保護(hù)電路簡單、成本較低。另外，本實用新型還可以根據(jù)電子設(shè)備的輸出接口的不同輸出要求調(diào)整電阻的阻值，從而對過流保護(hù)點(diǎn)進(jìn)行靈活調(diào)整，實現(xiàn)對過流保護(hù)點(diǎn)的精確控制。

圖1為本實用新型過流保護(hù)電路較佳實施例的原理框圖；圖2為本實用新型過流保護(hù)電路一實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型過流保護(hù)電路另一實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型的目的、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)的實現(xiàn)，將結(jié)合實施例，并參照附圖作進(jìn)一步說明。
具體實施方式
以下結(jié)合說明書附圖及具體實施例進(jìn)一步說明本實用新型的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。參照圖1，圖1為本實用新型過流保護(hù)電路較佳實施例的原理框圖。本實用新型過流保護(hù)電路包括電源輸入端10、用于連接外部設(shè)備的電源輸出端20、開關(guān)控制電路30、反饋電路40、用于根據(jù)所述外部設(shè)備的狀態(tài)輸出控制信號Ven的主控芯片50，以及用于根據(jù)所述控制信號Ven控制所述開關(guān)控制電路30恢復(fù)導(dǎo)通的輸出恢復(fù)電路60。所述開關(guān)控制電路30連接于電源輸入端10與電源輸出端20之間，反饋電路40連接于開關(guān)控制電路30和電源輸出端20之間，用于控制開關(guān)控制電路30的導(dǎo)通與關(guān)斷，即電源輸入端10是否向電源輸出端20輸出電壓。 主控芯片50包括檢測輸入端FLAG、控制輸出端EN和設(shè)備偵測模塊(圖未示)，檢測輸入端FLAG用于判斷電源輸出端20是否輸出電壓，設(shè)備偵測模塊用于偵測電源輸出端20所連接的外部設(shè)備是否更換，控制輸出端EN用于在電源輸出端20不輸出電壓，且外部設(shè)備已更換時，輸出一控制信號Ven給輸出恢復(fù)電路60。輸出恢復(fù)電路60分別與主控芯片50的控制輸出端EN和開關(guān)控制電路30連接，輸出恢復(fù)電路60在接收上述控制信號Ven后，控制開關(guān)控制電路30恢復(fù)導(dǎo)通，即電源輸入端10向電源輸出端20輸出電壓。結(jié)合圖1和圖2，其中圖2為本實用新型過流保護(hù)電路一實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例中，開關(guān)控制電路30包括電容Cl、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第一開關(guān)元件和第二開關(guān)元件；所述第一開關(guān)元件和第二開關(guān)元件分別是第一三極管Ql和第二三極管Q2 ;在本實施例中第一三極管Ql為PNP型三極管，第二三極管Q2為NPN型三極管。電容Cl的電容值可以選用4.7 μ F。所述第一三極管Ql的發(fā)射極與電源輸入端10連接；第一三極管Ql的基極與第二三極管Q2的集電極連接，且第一三極管Ql的基極與主控芯片50的檢測輸入端FLAG連接；第一三極管Ql的集電極通過第三電阻R3與電源輸出端20連接。第二三極管Q2的發(fā)射極接地，第二三極管 Q2的基極依次通過電容Cl和第二電阻R2與電源輸入端10連接；第一電阻Rl連接于電源輸入端10和第一三極管Ql的基極之間。本實施例中，反饋電路40包括第四電阻R4和第五電阻R5 ;第四電阻R4的一端連接電源輸出端20，第四電阻R4的另一端連接第二三極管Q2的基極，也經(jīng)由第五電阻R5接地。為了能夠?qū)^流保護(hù)電路的過流保護(hù)點(diǎn)進(jìn)行精確控制，第三電阻R3、第四電阻R4和第五電阻R5的阻值的精度要高，應(yīng)選用精度為1%的精密電阻。本實施例中，輸出恢復(fù)電路60包括第三開關(guān)元件，所述第三開關(guān)元件是第三三極管Q3，第三三極管Q3為NPN型三極管；第三三極管Q3的基極與主控芯片50的控制輸出端EN連接，第三三極管Q3的集電極經(jīng)由電容Cl連接第二三極管Q2的基極，第三三極管Q3的發(fā)射極接地。具體地，輸出恢復(fù)電路60還包括第六電阻R6和第七電阻R7 ;第六電阻R6連接于第三三極管Q3的基極和主控芯片50的控制輸出端EN之間，第七電阻R7的一端與第三三極管Q3的基極連接，第七電阻R7的另一端接地。上述過流保護(hù)電路的工作原理具體描述如下:在電源啟動瞬間，電源輸入電壓Vin從電源輸入端10輸入，電源輸入電壓Vin經(jīng)第二電阻R2給電容Cl充電，使第二三極管Q2的基極處于高電平，第二三極管Q2導(dǎo)通，此時第二三極管Q2的集電極接地，因此第一三極管Ql的基極也接地，從而第一三極管Ql導(dǎo)通，電源輸入電壓Vin經(jīng)第一三極管Ql和第三電阻R3后以電源輸出電壓Vout從電源輸出端20輸出，本實施例中電源輸出電壓Vout為5V,由于第一三極管Ql的導(dǎo)通壓降和第三電阻R3的阻值都很小，可認(rèn)為電源輸出電壓Vout近似等于電源輸入電壓Vin。當(dāng)電源輸出端20所連接的外部設(shè)備出現(xiàn)異常時，例如外部設(shè)備出現(xiàn)過流或者短路現(xiàn)象時，第一三極管Ql的內(nèi)阻引起的導(dǎo)通壓降增大，此時，電源輸出端20的電壓降低，第二三極管Q2的基極電壓小于0.6V，第二三極管Q2截止，此時電源輸入電壓Vin經(jīng)第一電阻Rl加在第一三極管Ql的基極，第一三極管Ql的基極為高電平，使得第一三極管Ql也截止，切斷電壓輸出，實現(xiàn)過流保護(hù)電路的過流保護(hù)和短路保護(hù)。由于主控芯片50的檢測輸入端FLAG與第一三極管Ql的基極連接，主控芯片50通過檢測其檢測輸入端FLAG的電平狀態(tài)，就可以檢測外部設(shè)備是否出現(xiàn)異常，電源輸出端20是否有電源輸出電壓Vout輸出。若主控芯片50檢測到檢測輸入端FLAG為低電平，則說明第一三極管Ql導(dǎo)通，確認(rèn)此時有電源輸出電壓Vout輸出，夕卜部設(shè)備輸出正常；若主控芯片50檢測到檢測輸入端FLAG為高電平，則說明第一三極管Ql截止，確認(rèn)此時沒有電源輸出電壓Vout輸出，外部設(shè)備出現(xiàn)異常。主控芯片50的檢測輸入端FLAG為高電平時，即沒有電源輸出電壓Vout時，主控芯片50的設(shè)備偵測模塊偵測外部設(shè)備是否更換，如果已更換，則主控芯片50通過其控制輸出端EN輸出一控制信號Ven,該控制信號Ven為一 IOOms的高電平脈沖，控制信號Ven加在第三三極管Q3的基極，使得第三三極管Q3導(dǎo)通，使得電容Cl放電之后，電源輸入電壓Vin重新為電容Cl充電，進(jìn)而使得第二三極管Q2恢復(fù)導(dǎo)通，第一三極管Ql恢復(fù)導(dǎo)通，電源輸出端20恢復(fù)電壓輸出。參照圖3，圖3為本實用新型過流保護(hù)電路另一實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例的過流保護(hù)電路與 前一實施例的過流保護(hù)電路大致相同，其區(qū)別之處在于:第一開關(guān)元件是MOS管，第二開關(guān)元件和第三開關(guān)元件分別是第一三極管Q121和第二三極管Q122。如圖3所示，所述MOS管Qll的源極與電源輸入端10連接；M0S管Qll的柵極與第一三極管Q121的集電極連接，且與主控芯片50的檢測輸入端FLAG連接；M0S管Qll的漏極經(jīng)第三電阻R3與電源輸出端20連接；第一三極管Q121的發(fā)射極接地，第一三極管Q121的基極依次經(jīng)電容Cl和第二電阻R2與電源輸入端10連接；第一電阻Rl連接于電源輸入端10和MOS管Qll的柵極之間。第二三極管Q122的基極經(jīng)由第六電阻R6與主控芯片50的控制輸出端EN連接，第二三極管Q122的集電極經(jīng)電容Cl與第二三極管Q2的基極連接，第二三極管Q122的發(fā)射極經(jīng)由第七電阻接地。本實用新型還提出一種電子設(shè)備，其包括USB輸出接口或者HDMI輸出接口，該USB輸出接口或HDMI輸出接口包括上述過流保護(hù)電路。上述過流保護(hù)電路中的主控芯片是電子設(shè)備中的單片機(jī)或解碼芯片。相較于現(xiàn)有技術(shù)，在本實用新型的過流保護(hù)電路中，通過簡單的電阻、電容、開關(guān)管等元器件就可以構(gòu)成本實用新型的開關(guān)控制電路、反饋電路和輸出恢復(fù)電路，且過流保護(hù)電路應(yīng)用于電子設(shè)備中時，主控芯片可以采用電子設(shè)備中自帶的解碼芯片或單片機(jī)等，所以本實用新型的過流保護(hù)電路結(jié)構(gòu)簡單、成本較低。另外，本實用新型還可以根據(jù)電子設(shè)備的輸出接口的不同輸出要求調(diào)整第三電阻R3、第四電阻R4和第五電阻R5的阻值，從而對過流保護(hù)點(diǎn)進(jìn)行靈活調(diào)整，實現(xiàn)對過流保護(hù)點(diǎn)的精確控制。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均·同理包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種過流保護(hù)電路，其特征在于，所述過流保護(hù)電路包括電源輸入端、用于連接外部設(shè)備的電源輸出端、開關(guān)控制電路、用于控制開關(guān)控制電路的導(dǎo)通與關(guān)斷的反饋電路、用于根據(jù)所述外部設(shè)備的狀態(tài)輸出控制信號的主控芯片，以及用于根據(jù)所述控制信號控制所述開關(guān)控制電路恢復(fù)導(dǎo)通的輸出恢復(fù)電路；所述開關(guān)控制電路連接于所述電源輸入端和所述電源輸出端之間，所述反饋電路連接于所述開關(guān)控制電路和所述電源輸出端之間，所述主控芯片與所述開關(guān)控制電路連接，所述輸出恢復(fù)電路分別與所述主控芯片和所述開關(guān)控制電路連接。
2.如權(quán)利要求1所述的過流保護(hù)電路，其特征在于，所述開關(guān)控制電路包括電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一開關(guān)元件和第二開關(guān)元件；所述第一開關(guān)元件和所述第二開關(guān)元件分別是第一三極管和第二三極管，所述第一三極管的發(fā)射極與所述電源輸入端連接；所述第一三極管的基極與所述第二三極管的集電極連接；所述第一三極管的集電極經(jīng)所述第三電阻與所述電源輸出端連接；所述第二三極管的發(fā)射極接地，所述第二三極管的基極依次經(jīng)所述電容和所述第二電阻與所述電源輸入端連接；所述第一電阻連接于所述電源輸入端和所述第一三極管的基極之間。
3.如權(quán)利要求2所述的過流保護(hù)電路，其特征在于，所述第一三極管為PNP型三極管，所述第二三極管為NPN型三極管。
4.如權(quán)利要求2所述的過流保護(hù)電路，其特征在于，所述反饋電路包括第四電阻和第五電阻；所述第四電阻的一端與所述電源輸出端連接，所述第四電阻的另一端連接第二三極管的基極，也經(jīng)由所述第五電阻接地。
5.如權(quán)利要求4所述的過流保護(hù)電路，其特征在于，所述主控芯片包括與第一三極管的基極連接的檢測輸入端、控制輸出端和用于偵測電壓輸出端所連接的外部設(shè)備是否更換的設(shè)備偵測模塊，所述輸出恢復(fù)電路包括第三開關(guān)元件，所述第三開關(guān)元件是第三三極管，所述第三三極管的基極與所述主控芯片的控制輸出端連接，所述第三三極管的集電極經(jīng)所述電容與所述第二三極管的基極連接，所述第三三極管的發(fā)射極接地。
6.如權(quán)利要求5所述的過流保護(hù)電路，其特征在于，所述輸出恢復(fù)電路還包括第六電阻和第七電阻；所述第六電阻連接于所述第三三極管的基極和所述主控芯片的控制輸出端之間，所述第七電阻的一端與所述第三三極管的基極連接，另一端接地。
7.如權(quán)利要求1所述的過流保護(hù)電路，其特征在于，所述開關(guān)控制電路包括一電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一開關(guān)元件和第二開關(guān)元件，所述第一開關(guān)元件是MOS管，所述第二開關(guān)元件是第一三極管；所述MOS管的源極與所述電源輸入端連接；所述MOS管的柵極與所述第一三極管的集電極連接；所述MOS管的漏極經(jīng)所述第三電阻與所述電源輸出端連接；所述第一三極管的發(fā)射極接地，所述第一三極管的基極依次經(jīng)所述電容和所述第二電阻與所述電源輸入端連接；所述第一電阻連接于所述電源輸入端和所述MOS管的柵極之間。
8.如權(quán)利要求7所述的過流保護(hù)電路，其特征在于，所述反饋電路包括第四電阻和第五電阻；所述第四電阻的一端與所述電源輸出端連接，所述第四電阻的另一端連接所述第一三極管的基極，也經(jīng)由所述第五電阻接地。
9.如權(quán)利要求8所述的過流保護(hù)電路，其特征在于，所述主控芯片包括與所述MOS管的柵極連接的檢測輸入端、控制輸出端和用于偵測所述電壓輸出端所連接的外部設(shè)備是否更換的設(shè)備偵測模塊，所述輸出恢復(fù)電路包括第三開關(guān)元件，所述第三開關(guān)元件是第二三極管；所述第二三極管的基極與所述主控芯片的控制輸出端連接，所述第二三極管的集電極經(jīng)所述電容與所述第二三極管的基極連接，所述第二三極管的發(fā)射極接地。
10.一種電子設(shè)備，其包括USB輸出接口或HDMI輸出接口，其特征在于，所述USB輸出接口或HDMI輸 出接口包括如權(quán)利要求1至9中任一項所述的過流保護(hù)電路。
專利摘要本實用新型公開一種過流保護(hù)電路及電子設(shè)備，所述過流保護(hù)電路包括電源輸入端、用于連接外部設(shè)備的電源輸出端、開關(guān)控制電路、用于控制開關(guān)控制電路的導(dǎo)通與關(guān)斷的反饋電路、用于根據(jù)所述外部設(shè)備的狀態(tài)輸出控制信號的主控芯片，以及用于根據(jù)所述控制信號控制所述開關(guān)控制電路恢復(fù)導(dǎo)通的輸出恢復(fù)電路；所述開關(guān)控制電路連接于所述電源輸入端和所述電源輸出端之間，所述反饋電路連接于所述開關(guān)控制電路和所述電源輸出端之間，所述主控芯片與所述開關(guān)控制電路連接，所述輸出恢復(fù)電路分別與所述主控芯片和所述開關(guān)控制電路連接。本實用新型的電路簡單，成本低，還可以對過流保護(hù)點(diǎn)進(jìn)行靈活調(diào)整。
文檔編號H02H3/08GK203135390SQ20122072984
公開日2013年8月14日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
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