本實用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電子設(shè)備的保護電路及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

直流輸入的電子設(shè)備的電源接口通常設(shè)計為通用DC接口，該接口有極性之分，且對輸入電壓通常有一定限制要求，但在使用過程中可能由于選錯適配器或電源正負極接反而導致電子設(shè)備燒毀。因此，一般的電子設(shè)備中都包含保護電路，保護電路的作用是防止直流電源反接導致電子設(shè)備燒毀。

現(xiàn)有技術(shù)中，保護電路通常為包括兩部分，前端為保險絲，后端為包含二極管的電路防反接電路。工作原理為：直流電源輸入首先通過保險絲對輸入電流進行限制，然后利用二極管的單向?qū)ㄐ詠眍A防電源反接可能帶來的危害。雖然，現(xiàn)有技術(shù)中的保護電路能夠起到防反接的作用，但是，由于電路中包含有二極管，在防反接過程中，二極管的單向?qū)ㄌ匦员容^適應于高壓低電流電路，但在低壓大電流中，二極管的耗散功率較大，導致整個保護電路的耗散功率也較大。

由此可見，在實現(xiàn)保護電子設(shè)備的過程中，如何降低保護電路的耗散功率是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種電子設(shè)備的保護電路及電子設(shè)備，用于在實現(xiàn)保護電子設(shè)備的過程中，如何降低保護電路的耗散功率。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種電子設(shè)備的保護電路，包括防反接電路，所述防反接電路包括帶有體二極管的MOS和第一電阻，所述MOS的源極與所述第一電阻的第一端連接，二者的公共端作為所述防反接電路的第一輸出端與負載的第一端連接，所述MOS的柵極與所述第一電阻的第二端連接，二者的公共端作為所述防反接電路的第二輸出端與所述負載的第二端連接。

優(yōu)選地，還包括保險絲，所述保險絲設(shè)置于所述防反接電路的前端。

優(yōu)選地，所述防反接電路還包括第二電阻，所述第二電阻的第一端與所述MOS的柵極和所述第一電阻的第二端連接，所述第二電阻的第二端作為所述第二輸出端與所述負載的第二端連接。

優(yōu)選地，還包括設(shè)置于所述防反接電路與所述負載之間的過壓檢測電路和用于在所述過壓檢測電路輸出過壓信號時告警的過壓告警電路，所述過壓檢測電路包括第三電阻、第四電阻、第十電阻、第一PNP三極管和穩(wěn)壓二極管；

其中，所述第三電阻的第一端與所述第十電阻的第一端和所述第一輸出端連接，所述第三電阻的第二端與所述第四電阻的第一端和所述穩(wěn)壓二極管的陰極連接，所述穩(wěn)壓二極管的陽極與所述負載的第二端連接，所述第四電阻的第二端與所述第一PNP三極管的基極連接，所述第一PNP三極管的發(fā)射極與所述第十電阻的第二端連接，所述第一PNP三極管的集電極與所述過壓告警電路連接，所述第十電阻的第一端還與所述負載的第一端連接。

優(yōu)選地，所述過壓告警電路具體包括第十一電阻，第十二電阻，第十三電阻，帶有體二極管的第一NMOS和告警提示器件；

其中，所述第十三電阻的第一端和所述第十一電阻的第一端與所述第一PNP三極管的集電極連接，所述第十三電阻的第二端與所述第十二電阻的第一端和所述第一NMOS的柵極連接，所述第一NMOS的源極與所述第十二電阻的第二端連接，并與所述負載的第二輸出端連接，所述第十一電阻的第二端與所述告警提示器件的第一端連接，所述告警提示器件的第二端與所述第一NMOS的漏極連接。

優(yōu)選地，所述告警提示器件為LED或蜂鳴器。

優(yōu)選地，還包括與所述過壓檢測電路并聯(lián)的軟開關(guān)與過壓保護電路，所述軟開關(guān)與過壓保護電路包括第五電阻，第六電阻，第七電阻，第八電阻，第九電阻，第二NMOS和第二PNP三極管；

其中，所述第五電阻的第一端與所述第十電阻的第一端和所述第九電阻的第一端連接，所述第五電阻的第二端與所述第六電阻的第一端和所述第二NMOS的漏極連接，所述第六電阻的第二端與所述第二PNP三極管的基極連接，所述第二PNP三極管的發(fā)射極與所述第九電阻的第二端連接，所述第二PNP三極管的集電極與所述第一PNP三極管的發(fā)射極連接，所述第二NMOS的柵極與所述第八電阻的第一端連接，所述第二NMOS的源極與所述第八電阻的第二端連接，并與所述負載的第二端連接，所述第七電阻的第一端與所述第二PNP三極管的集電極和所述負載的第一端連接，所述第七電阻的第二端與所述負載的第二端連接，所述第二NMOS的柵極還與輸出高電平信號和低電平信號的外部設(shè)備連接。

優(yōu)選地，所述軟開關(guān)與過壓保護電路還包括帶有體二極管的PMOS，所述PMOS的源極與所述第九電阻的第一端連接，所述PMOS的漏極與所述負載的第一端連接，所述PMOS的柵極與所述第七電阻的第一端連接。

優(yōu)選地，所述軟開關(guān)與過壓保護電路還包括二極管，所述二極管的陽極與所述第一PNP三極管的集電極連接，所述二極管的陰極與所述第二PNP三極管的集電極連接。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型還提供一種電子設(shè)備，包括負載，還包括上述所述的保護電路。

本實用新型所提供的電子設(shè)備的保護電路及電子設(shè)備，保護電路包括防反接電路，防反接電路包括帶有體二極管的MOS和第一電阻，MOS的源極與第一電阻的第一端連接，二者的公共端作為防反接電路的第一輸出端與負載的第一端連接，MOS的柵極與第一電阻的第二端連接，二者的公共端作為防反接電路的第二輸出端與負載的第二端連接。該防反接電路通過MOS實現(xiàn)防反接，使得在電子設(shè)備在與電源連接時，對電子設(shè)備的負載起到保護作用，從而使得電子設(shè)備在使用過程中更加安全。相比于二極管來說，MOS的功耗較小，并且MOS的價格也較低廉，從而降低電子設(shè)備的成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例，下面將對實施例中所需要使用的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的一種電子設(shè)備的保護電路圖；

圖2為本實用新型實施例提供的另一種電子設(shè)備的保護電路圖；

圖3為本實用新型實施例提供的一種電子設(shè)備的保護電路圖；

圖4為本實用新型實施例提供的另一種電子設(shè)備的保護電路圖；

圖5為本實用新型實施例提供的另一種電子設(shè)備的保護電路圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下，所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護范圍。

本實用新型的核心是提供一種電子設(shè)備的保護電路及電子設(shè)備，使得在電子設(shè)備在與電源連接時，對電子設(shè)備的負載(各個芯片和器件)起到保護作用，從而使得電子設(shè)備在使用過程中更加安全。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明。

圖1為本實用新型實施例提供的一種電子設(shè)備的保護電路圖。圖2為本實用新型實施例提供的另一種電子設(shè)備的保護電路圖。如圖1或圖2所示，保護電路包括防反接電路10包括第一電阻R1和帶有體二極管的MOS，圖中用Q1表示，其中圖1為NMOS，圖2為PMOS。

Q1的源極S與R1的第一端連接，二者的公共端作為防反接電路10的第一輸出端與負載的第一端連接，Q1的柵極G與R1的第二端連接，二者的公共端作為防反接電路10的第二輸出端與負載的第二端連接。

可以理解的是，Q1可以為NMOS，如圖1所示，也可以為PMOS，如圖2所示，圖1和圖2中的電源電壓V1＝5V只是舉例說明，并不代表在具體實施中只能連接5V的電源。另外，R1＝10kΩ和負載阻值為2MΩ也只是眾多實施例中的一種。

當Q1為NMOS時，如果電源正常接入，如圖1所示，則由于Q1的體二極管的單向?qū)ㄐ裕沟肦1有電流流過，當Q1的柵極G與Q1的源極S的電壓差大于Q1的導通電壓時，則Q1導通，負載正常通電；如果電源反向接入，則由于Q1的體二極管的單向?qū)ㄐ裕沟肦1和負載所在的回路斷開，Q1的柵極G與Q1的源極S的電壓差為0，Q1截止。

當Q1為PMOS時，如果電源正常接入，如圖2所示，則由于Q1的體二極管的單向?qū)ㄐ?，使得R1有電流流過，當Q1的柵極G與Q1的源極S的電壓差大于Q1的導通電壓時，則Q1導通，負載正常通電；如果電源反向接入，則由于Q1的體二極管的單向?qū)ㄐ?，使得R1和負載所在的回路斷開，Q1的柵極G與Q1的源極S的電壓差為0，Q1截止。

本實施例提供的保護電路，包括防反接電路，防反接電路包括帶有體二極管的MOS和第一電阻，MOS的源極與第一電阻的第一端連接，二者的公共端作為防反接電路的第一輸出端與負載的第一端連接，MOS的柵極與第一電阻的第二端連接，二者的公共端作為防反接電路的第二輸出端與負載的第二端連接。該防反接電路通過MOS實現(xiàn)防反接，使得在電子設(shè)備在與電源連接時，對電子設(shè)備的負載起到保護作用，從而使得電子設(shè)備在使用過程中更加安全。相比于二極管來說，MOS的功耗較小，并且MOS的價格也較低廉，從而降低電子設(shè)備的成本。

作為優(yōu)選地實施方式，還包括保險絲R0，保險絲R0設(shè)置于防反接電路10的前端。

可以理解的是，保險絲R0的作用是限流，防止通過的電路較大，電源的電流首先通過保險絲R0，然后再經(jīng)過防反接電路10。保險絲R0的規(guī)格可以根據(jù)電子設(shè)備所需電源的參數(shù)選取，本實施例不再贅述。

圖3為本實用新型實施例提供的一種電子設(shè)備的保護電路圖。圖4為本實用新型實施例提供的另一種電子設(shè)備的保護電路圖。如圖3或圖4所示，在上述實施例的基礎(chǔ)上，防反接電路10還包括第二電阻R2，第二電阻R2的第一端與MOS的柵極G和第一電阻R1的第二端連接，第二電阻R2的第二端作為第二輸出端與負載的第二端連接。

可以理解的是，圖3是在圖1的基礎(chǔ)上增加了R2，圖4是在圖2的基礎(chǔ)上增加了R2，其它部分的實施例參見上文描述，這里不再贅述。本實施例中增加第二電阻R2，對整個電路起到限流的作用。

經(jīng)過試驗證明，按照圖3中的參數(shù)，如果電源正常接入，則負載兩端的電壓為5V，如果電源反向接入則負載兩端的電壓為-9.97mV；按照圖4中的參數(shù)，則負載兩端的電壓為4.994V，如果電源反向接入則負載兩端的電壓為-471.573mV。由此可見，通過上述防反接電路可以實現(xiàn)對電子設(shè)備中的負載的保護。

圖5為本實用新型實施例提供的另一種電子設(shè)備的保護電路圖。作為優(yōu)選地實施方式，還包括設(shè)置于防反接電路10與負載之間的過壓檢測電路11和用于在過壓檢測電路11輸出過壓信號時告警的過壓告警電路12，過壓檢測電路11包括第三電阻R3、第四電阻R4、第十電阻R10、第一PNP三極管Q2和穩(wěn)壓二極管D1。

其中，第三電阻R3的第一端與第十電阻R10的第一端和第一輸出端連接，第三電阻R3的第二端與第四電阻R4的第一端和穩(wěn)壓二極管D1的陰極連接，穩(wěn)壓二極管D1的陽極與負載的第二端連接，第四電阻R4的第二端與第一PNP三極管Q2的基極連接，第一PNP三極管Q2的發(fā)射極與第十電阻R10的第二端連接，第一PNP三極管Q2的集電極C與過壓告警電路12連接，第十電阻R10的第一端還與負載的第一端連接。

第一PNP三極管Q2的基極b的電壓Vb等于穩(wěn)壓二極管D1上穩(wěn)壓電壓，根據(jù)穩(wěn)壓二極管D1與第一PNP三極管Q2型號設(shè)計過壓觸發(fā)值，當?shù)谝籔NP三極管Q2發(fā)射極電壓(供電電壓)Ve與基極電壓Vb間壓差大于開啟電壓Von時，第一PNP三極管Q2導通，選用穩(wěn)壓值為5.1V的穩(wěn)壓二極管D1，Von為0.7V的第一PNP三極管Q2來設(shè)計的6V過壓檢測。仿真結(jié)果表明，當電源電壓為6V時，過壓信號為5.979V，電源電壓為5V時，過壓信號為81.036mV≈0V。

因此，過壓告警電路12接收過壓信號，如果有過壓信號，則產(chǎn)生告警信號，實現(xiàn)過壓告警。可以理解的是，高壓告警電路的形式有很多種，本實施例不再贅述。另外，根據(jù)上述原理，過壓檢測電路11除了可以選用PNP三極管外，還可以選用NPN三極管或MOS來替換，本實施例不再贅述。

如圖5所示，過壓告警電路12具體包括第十一電阻R11，第十二電阻R12，第十三電阻R13，帶有體二極管的第一NMOS(圖中標號為Q6)和告警提示器件(圖中為LED)；

其中，第十三電阻R13的第一端和第十一電阻R111的第一端與第一PNP三極管Q2的集電極連接，第十三電阻R13的第二端與第十二電阻R12的第一端和Q6的柵極G連接，Q6的源極S與第十二電阻R12的第二端連接，并與負載的第二輸出端連接，第十一電阻R11的第二端與告警提示器件LED的第一端連接，告警提示器件LED的第二端與Q6的漏極D連接。

當過壓信號為0V時，Q6截止，告警提示器件LED所在回路斷開，告警提示器件LED熄滅，不能告警提示。當過壓信號為6V時(電源電壓為6V)，R13和R12均有電流流過，R12兩端的壓差大于Q6的導通電壓時，Q6導通，告警提示器件LED所在回路接通，告警提示器件LED發(fā)光，告警提示?？梢岳斫獾氖?，Q6也可以采用三極管代替，本實施例不再贅述。

作為優(yōu)選地實施方式，告警提示器件除了為LED外還可以是蜂鳴器，或者二者的組合，本本實施例不再贅述。

如圖5所示，保護電路還包括與過壓檢測電路11并聯(lián)的軟開關(guān)與過壓保護電路13，軟開關(guān)與過壓保護電路13包括第五電阻R5，第六電阻R6，第七電阻R7，第八電阻R8，第九電阻R9，第二NMOS(圖中為Q5)和第二PNP三極管Q3；

其中，第五電阻R5的第一端與第十電阻R10的第一端和第九電阻R9的第一端連接，第五電阻R5的第二端與第六電阻R6的第一端和Q5的漏極D連接，第六電阻R6的第二端與第二PNP三極管Q3的基極連接，第二PNP三極管Q3的發(fā)射極與第九電阻R9的第二端連接，第二PNP三極管Q3的集電極與第一PNP三極管Q2的發(fā)射極連接，Q5的柵極與第八電阻R8的第一端連接，Q5的源極與第八電阻R8的第二端連接，并與負載的第二端連接，第七電阻R7的第一端與第二PNP三極管Q3的集電極和負載的第一端連接，第七電阻R7的第二端與負載的第二端連接，Q5的柵極G還與輸出高電平信號和低電平信號的外部設(shè)備連接。

如圖5所示，外部設(shè)備通過輸入端CTR向Q5輸入高電平信號或低電平信號，機制為高電平時電源斷開重啟。據(jù)圖5原理所示，當CTR為高電平時，Q5被導通，用作開關(guān)的Q3發(fā)射極與基極壓差Veb>Von，Q3也被導通，集電極電壓Vc約等于直流電源輸入電壓Vcc；當CTR為低電平時，Q5被斷開，Q3發(fā)射極與基極壓差Veb＝0，Q3處于斷開狀態(tài)，集電極電壓Vc≈0。仿真結(jié)果表明，當電源電壓為5V時，若CTR為高電平，則負載兩端電壓為4.791V；若CTR為低電平，則負載兩端電壓為367.063μV。本實施例中，軟開關(guān)與過壓保護電路13能夠起到軟開關(guān)的作用。

上述實施方式中，防反接電路10能夠起到防反接的作用，過壓檢測電路11能夠檢測是否過壓，從而向過壓告警電路12發(fā)送過壓信號，通過過壓告警電路12啟動過壓告警的作用。但是上述實施例只能起到防反接和告警作用，并不能起到過壓保護的作用。作為優(yōu)選地實施方式，軟開關(guān)與過壓保護電路還包括帶有體二極管的PMOS(圖中標號為Q4)，Q4的源極與第九電阻R9的第一端連接，Q4的漏極D與負載的第一端連接，Q4的柵極與第七電阻R7的第一端連接。

過壓保護原理：過壓保護主要是通過控制Q4的通斷來實現(xiàn)，Q4可選用開關(guān)型，其優(yōu)點是響應快速、允許通過電流較大。圖5原理所示，Q4選擇PMOS，結(jié)合過壓檢測電路11，根據(jù)MOS型號的導通門限電壓VT，設(shè)計R10和R7值，使得當過壓時電阻R7兩端的電壓值大于VT。輸入電壓正常時，Q4導通，后端正常輸出；過壓發(fā)生時，Q4截止斷開，后端無輸出。為了驗證保護作用，進行了仿真實驗，采用電源電壓為5V和6V，過壓門限為6V，仿真結(jié)果表明，當電源電壓為5V時，負載兩端的電壓為4.999V，當電源電壓為6V時，負載兩端的電壓為1.283μV。由此可見，通過本軟開關(guān)與過壓保護電路可以實現(xiàn)過壓保護。

可以理解的是，Q4可以選用PMOS，在其它實施例中也可以選用NMOS，本實施例不再贅述。

作為優(yōu)選地實施方式，軟開關(guān)與過壓保護電路13還包括二極管D2，二極管D2的陽極與第一PNP三極管Q2的集電極連接，二極管D2的陰極與第二PNP三極管Q3的集電極連接。

通過設(shè)置二極管D2，利用單向?qū)ㄐ?，防止對過壓信號產(chǎn)生干擾，造成過壓告警電路誤動作。

本實施例提供的保護電路，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)防反接的作用和高壓告警提示作用，而且兼顧軟開關(guān)，所采用的電氣器件成本較低，可以廣泛適應于直流輸入的電子設(shè)備的電源前端，能對后端其它電子器件起到較好的保護作用。

一種電子設(shè)備，包括負載，以及上述實施例提供的保護電路。

在具體實施中，電子設(shè)備的負載通過保護電路與電源連接，使得當電源在反接、過壓時能夠?qū)ω撦d起到保護作用，從而起到保護電子設(shè)備的作用。保護電路的實施方式參見上文描述，本實施例不再贅述。

本實施例提供的電子設(shè)備，包括保護電路，保護電路中的防反接電路，防反接電路包括帶有體二極管的MOS和第一電阻，MOS的源極與第一電阻的第一端連接，二者的公共端作為防反接電路的第一輸出端與負載的第一端連接，MOS的柵極與第一電阻的第二端連接，二者的公共端作為防反接電路的第二輸出端與負載的第二端連接。該防反接電路通過MOS實現(xiàn)防反接，使得在電子設(shè)備在與電源連接時，對電子設(shè)備的負載起到保護作用，從而使得電子設(shè)備在使用過程中更加安全。相比于二極管來說，MOS的功耗較小，并且MOS的價格也較低廉，從而降低電子設(shè)備的成本。

以上對本實用新型所提供的電子設(shè)備的保護電路及電子設(shè)備進行了詳細介紹。說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。