一種過(guò)壓保護(hù)電路及電子產(chǎn)品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于保護(hù)電路技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是涉及一種過(guò)壓保護(hù)電路以及采用所述過(guò)壓保護(hù)電路設(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002]越來(lái)越多的穿戴類電子產(chǎn)品使用USB供電，但是在供電端卻沒(méi)有采取過(guò)壓保護(hù)措施，導(dǎo)致當(dāng)供電電壓過(guò)高時(shí)，容易燒壞電子產(chǎn)品，影響電子產(chǎn)品的正常使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種過(guò)壓保護(hù)電路，提高了用電負(fù)載的安全性。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種過(guò)壓保護(hù)電路，包括電源輸入端和電源輸出端，還包括電壓比較器和開(kāi)關(guān)電路；所述電源輸入端通過(guò)所述開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路連接所述電源輸出端，所述電源輸入端通過(guò)第一限流電阻連接穩(wěn)壓管的陰極，所述穩(wěn)壓管的陽(yáng)極接地，所述穩(wěn)壓管的陰極連接所述電壓比較器的一個(gè)輸入端，所述電源輸入端通過(guò)分壓電路連接所述電壓比較器的另一個(gè)輸入端；所述電壓比較器的輸出端輸出控制信號(hào)至所述開(kāi)關(guān)電路的控制端，控制所述開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路的通斷。
[0005]進(jìn)一步的，所述穩(wěn)壓管的陰極連接所述電壓比較器的同相輸入端，所述電源輸入端通過(guò)所述分壓電路連接所述電壓比較器的反相輸入端。
[0006]又進(jìn)一步的，在所述開(kāi)關(guān)電路中設(shè)置有一顆NPN型三極管和一顆PMOS管，所述電壓比較器的輸出端通過(guò)第三限流電阻連接所述NPN型三極管的基極，所述NPN型三極管的發(fā)射極接地，所述NPN型三極管的集電極通過(guò)第二限流電阻連接所述PMOS管的柵極；所述PMOS管的源極連接所述電源輸入端，所述PMOS管的漏極連接所述電源輸出端，在所述PMOS管的源極和柵極之間連接有一偏置電阻。
[0007]優(yōu)選的，在所述開(kāi)關(guān)電路中設(shè)置有一顆NMOS管和一顆PNP型三極管，所述電壓比較器的輸出端通過(guò)第三限流電阻連接所述NMOS管的柵極，所述NMOS管的源極接地，所述NMOS管的漏極通過(guò)第二限流電阻連接所述PNP型三極管的基極；所述PNP型三極管的發(fā)射極連接所述電源輸入端，所述PNP型三極管的集電極連接所述電源輸出端，在所述PNP型三極管的發(fā)射極和基極之間連接有一偏置電阻。
[0008]進(jìn)一步的，所述電壓比較器的輸出端通過(guò)下拉電阻接地。
[0009]又進(jìn)一步的，所述分壓電路包括第一分壓電阻和第二分壓電阻，所述電源輸入端連接第一分壓電阻的一端，所述第一分壓電阻的另一端連接所述第二分壓電阻的一端，所述第二分壓電阻的另一端接地，所述第一分壓電阻和第二分壓電阻的中間節(jié)點(diǎn)連接所述電壓比較器的反相輸入端。
[0010]再進(jìn)一步的，所述電源輸入端通過(guò)第一濾波電容接地，所述電源輸出端通過(guò)第二濾波電容接地。
[0011]優(yōu)選的，所述電源輸入端通過(guò)Mi Cro-USB連接供電電源。
[0012]基于上述過(guò)壓保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本發(fā)明還提出了一種采用所述過(guò)壓保護(hù)電路設(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品，包括電源輸入端和電源輸出端，還包括電壓比較器和開(kāi)關(guān)電路；所述電源輸入端通過(guò)所述開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路連接所述電源輸出端，所述電源輸入端通過(guò)第一限流電阻連接穩(wěn)壓管的陰極，所述穩(wěn)壓管的陽(yáng)極接地，所述穩(wěn)壓管的陰極連接所述電壓比較器的一個(gè)輸入端，所述電源輸入端通過(guò)分壓電路連接所述電壓比較器的另一個(gè)輸入端；所述電壓比較器的輸出端輸出控制信號(hào)至所述開(kāi)關(guān)電路的控制端，控制所述開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路的通斷。
[0013]進(jìn)一步的，所述電子產(chǎn)品為穿戴類電子產(chǎn)品。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本發(fā)明的過(guò)壓保護(hù)電路在電壓超過(guò)警戒電壓時(shí)，斷開(kāi)供電線路，提高了供電線路的安全性，避免用電負(fù)載因電壓過(guò)高而燒毀，從而提高了用電負(fù)載的安全性；而且電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)且功耗小、成本低。將所述過(guò)壓保護(hù)電路應(yīng)用在電子產(chǎn)品的電路設(shè)計(jì)中，避免電子產(chǎn)品因電壓過(guò)高而燒壞，提高了電子產(chǎn)品的用電安全性，從而延長(zhǎng)了電子產(chǎn)品的使用壽命。
[0015]結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明所提出的過(guò)壓保護(hù)電路的一種實(shí)施例的電路原理圖；
圖2是本發(fā)明所提出的過(guò)壓保護(hù)電路的另一種實(shí)施例的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
[0018]實(shí)施例一、本實(shí)施例的過(guò)壓保護(hù)電路主要包括電源輸入端PIN、電源輸出端POUT、開(kāi)關(guān)電路和電壓比較器等，參見(jiàn)圖1所示，電源輸入端PIN通過(guò)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路連接電源輸出端P0UT，電源輸入端PIN通過(guò)第一限流電阻R3連接穩(wěn)壓管Dl的陰極，穩(wěn)壓管Dl的陽(yáng)極接地，穩(wěn)壓管Dl的陰極連接電壓比較器的一個(gè)輸入端，電源輸入端PIN通過(guò)分壓電路連接電壓比較器的另一個(gè)輸入端，電壓比較器的輸出端輸出控制信號(hào)至開(kāi)關(guān)電路的控制端，控制開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路的通斷。
[0019]供電電源提供的電壓傳輸至電源輸入端PIN，電源輸出端POUT與用電負(fù)載連接，輸出電壓至用電負(fù)載以供用電負(fù)載使用。在本實(shí)施例中，供電電源通過(guò)Micro-USB與電源輸入端PIN連接。
[0020]當(dāng)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路導(dǎo)通時(shí)，供電線路導(dǎo)通，電源輸入端PIN處的電壓通過(guò)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路傳輸至電源輸出端P0UT，并通過(guò)電源輸出端POUT傳輸至用電負(fù)載；當(dāng)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路關(guān)斷時(shí)，供電線路關(guān)斷，電源輸入端PIN處的電壓不能傳輸至電源輸出端 POUT。
[0021]在本實(shí)施例中，穩(wěn)壓管Dl的陰極連接電壓比較器的同相輸入端，電源輸入端PIN通過(guò)分壓電路連接電壓比較器的反相輸入端；且電壓比較器的反相輸入端通過(guò)電容C3接地，在穩(wěn)壓管Dl的兩端并聯(lián)有電容C2。
[0022]分壓電路主要包括第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2，電源輸入端PIN連接第一分壓電阻Rl的一端，第一分壓電阻Rl的另一端連接第二分壓電阻R2的一端，第二分壓電阻R2的另一端接地，第一分壓電阻Rl和第二分壓電阻R2的中間節(jié)點(diǎn)連接電壓比較器的反相輸入端。
[0023]設(shè)定警戒電壓為Valarm，選擇合適型號(hào)的穩(wěn)壓管D1、第一限流電阻R3、第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2，例如Valarm為6.8V，穩(wěn)壓管Dl的穩(wěn)定電壓Vz為4.85V，R3為24.3K Ω，Rl為62K Ω，R2為154K Ω ；當(dāng)電源輸入端PIN處的電壓小于Valarm時(shí)，第二分壓電阻R2兩端的電壓值小于穩(wěn)壓管Dl的兩端的電壓，電壓比較器的反相輸入端的電壓小于同相輸入端的電壓，電壓比較器輸出高電平的控制信號(hào)至開(kāi)關(guān)電路的控制端，控制開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路導(dǎo)通，供電線路導(dǎo)通，電源輸入端PIN處的電壓通過(guò)開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路傳輸至電源輸出端P0UT，并通過(guò)電源輸出端POUT傳輸至用電負(fù)載使用；當(dāng)電源輸入端PIN處的電壓大于Valarm時(shí)，第二分壓電阻R2兩端的電壓值大于穩(wěn)壓管Dl的兩端的電壓，電壓比較器的反相輸入端的電壓大于同相輸入端的電壓，電壓比較器輸出低電平的控制信號(hào)至開(kāi)關(guān)電路的控制端，控制開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路斷開(kāi)，供電線路斷開(kāi)，電源輸入端PIN處的電壓無(wú)法傳輸至電源輸出端P0UT，電源輸出端POUT處的電壓為0V，從而避免了用電負(fù)載因電壓過(guò)高而燒壞，起到了過(guò)壓保護(hù)的作用，提高了用電負(fù)載的安全性。
[0024]為了使得電壓比較器的輸出端輸出的電平穩(wěn)定，電壓比較器的輸出端通過(guò)下拉電阻R5接地。
[0025]為了濾除雜波，電源輸入端PIN通過(guò)第一濾波電容Cl接地，電源輸出端POUT通過(guò)第二濾波電容C4接地。
[0026]作為所述開(kāi)關(guān)電路的一種優(yōu)選電路組建方式，在所述開(kāi)關(guān)電路中設(shè)置有一顆NPN型三極管Ql和一顆PMOS管Q2，電壓比較器的輸出端通過(guò)第三限流電阻R6連接NPN型三極Ql管的基極，NPN型三極管Ql的發(fā)射極接地，NPN型三極管Ql的集電極通過(guò)第二限流電阻R8連接PMOS管Q2的柵極，PMOS管Q2的源極連接電源輸入端PIN，PMOS管Q2的漏極連接電源輸出端P0UT，在PMOS管Q2的源極和柵極之間連接有一偏置電阻R7