一种芯片隔离保护电路的制作方法

本实用新型涉及芯片保护技术领域，更具体地涉及一种芯片隔离保护电路。

背景技术：

随着互联网技术的不断发展，智能电子设备已经成为人们日常生活中的必需品，其内设置的集成IC的功能越来越丰富，让人们享受到科技发展带来的便利。而在实际应用中，人们可能因与带静电荷的物体接触，或者是人体处于静电场中感应起电等而在人体上累积静电，当此人触碰电子设备开机键时会产生静电放电(Electro-Static discharge，ESD)过程，在短时间内形成高电压、强电场、宽频的达到数安培的瞬时放电电流，该电流可能会导致电子设备内的集成IC因某个关键引脚(如开机引脚)被击穿而无法启动。

目前，集成IC开机信号脚与外部的开机键一般是直接连接的，针对集成IC开机信号脚的防护通常只是在集成IC开机信号脚与地之间跨接一个ESD二极管，但一旦有超过ESD防护等级或超过开关机信号脚的耐压阈值的带电体接触到开关键，并由此传导到集成IC的开机信号脚时，仍会存在开关机信号脚被击穿，使得整个集成IC无法正常启动的情况。

鉴于此，有必要提供一种可有效保护芯片开机信号脚以使得芯片正常工作的芯片隔离保护电路以解决上述缺陷。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可有效保护芯片开机信号脚以使得芯片正常工作的芯片隔离保护电路。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种芯片隔离保护电路，所述芯片隔离保护电路包括有一连接于芯片开机信号脚与开机按键之间的隔离电路，该隔离电路在开机按键闭合时拉低芯片开机信号脚的电平以触发芯片的开机事件，且其在开机按键打开时隔离开机按键和芯片开机信号脚，以防止开机信号脚被击穿损坏进而保护芯片。

其进一步技术方案为：所述芯片隔离保护电路还包括一ESD二极管，所述ESD二极管的负极连接芯片开机信号脚，其正极接地。

其进一步技术方案为：所述隔离电路包括NPN三极管、第一电阻和第二电阻，其中，所述NPN三极管的发射极连接开机按键的一端，该开机按键的另一端接地，所述NPN三极管的基极连接第一电阻的一端，且其集电极连接第二电阻的一端和芯片开机信号脚，所述第一电阻和第二电阻的另一端连接电源VCC。

其进一步技术方案为：所述隔离电路包括MOS管、第三电阻和第四电阻，其中，所述MOS管的源极连接开机按键的一端，该开机按键的另一端接地，所述MOS管的栅极连接第三电阻的一端，且其漏极连接第四电阻的一端和芯片开机信号脚，所述第三电阻和第四电阻的另一端连接电源VCC。

与现有技术相比，本实用新型的芯片隔离保护电路可有效保护芯片开机信号脚以使得芯片正常工作，即本实用新型中隔离电路在开机按键被按下即开机按键闭合时，可拉低芯片开机信号脚的电平以触发芯片的开机事件，保证芯片正常工作，而当开机按键没有被按下即开机按键打开时，该隔离电路可隔离开机按键和芯片开机信号脚，以防止外部带电物体接触到开机按键时，将危险电压传导到芯片开机信号脚，以规避由开机按键引入危险电压造成芯片开机信号脚损坏的情况，达到保护芯片的目的。

附图说明

图1是本实用新型芯片隔离保护电路的电路结构框图示意图。

图2是本实用新型芯片隔离保护电路第一实施例的电路结构示意图。

图3是本实用新型芯片隔离保护电路第二实施例的电路结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。

本实用新型的芯片隔离保护电路应用于电子设备中，可理解地，现有电子设备内部一般设有芯片20，该电子设备的系统电压给芯片20供电，以使得芯片20正常工作，且通过一设于电子设备上的开机按键KEY进行开关机。参照图1，在附图所示的实施例中，所述芯片隔离保护电路包括有一连接于芯片20开机信号脚PWR与开机按键KEY之间的隔离电路101，该隔离电路101在开机按键KEY闭合时可拉低芯片20开机信号脚PWR的电平以触发芯片20的开机事件，且其在开机按键KEY打开时隔离开机按键KEY和芯片20开机信号脚PWR，以防止开机信号脚PWR被击穿损坏进而保护芯片20。基于该设计，本实用新型中的隔离电路101在开机按键KEY被按下即开机按键KEY闭合时，可拉低芯片20开机信号脚PWR的电平以触发芯片20的开机事件，保证芯片20正常工作，而当开机按键KEY没有被按下即开机按键KEY打开时，该隔离电路101可隔离开机按键KEY和芯片20开机信号脚PWR，以防止外部带电物体接触到开机按键KEY时，将危险电压传导到芯片20开机信号脚PWR，以规避由开机按键KEY引入危险电压造成芯片20开机信号脚PWR损坏的情况，达到保护芯片20的目的。

参照图2，图2为本实用新型芯片隔离保护电路第一实施例的电路结构示意图。在附图所示的实施例中，所述芯片隔离保护电路包括一隔离电路101和一连接于芯片20开机信号脚PWR与接地端之间的ESD二极管；其中，所述隔离电路101包括NPN三极管Q1、第一电阻R1和第二电阻R2，其中，所述NPN三极管Q1的发射极连接开机按键KEY的一端，该开机按键KEY的另一端接地，所述NPN三极管Q1的基极连接第一电阻R1的一端，且其集电极连接第二电阻R2的一端和芯片20开机信号脚PWR，所述第一电阻R1和第二电阻R2的另一端连接电源VCC。优选地，本实施例中，所述电源VCC为芯片20内的常电，以用于监测电子设备的开机事件。基于上述设计，NPN三极管Q1在开机按键KEY没有被按下时处于截止状态，而此时若在悬空的开机按键KEY上有静电放电电流或者是施加超过ESD防护等级或超过开机信号脚PWR的耐压阈值的电压，由于NPN三极管Q1处于截止状态，此电压无法到达芯片20的开机信号脚PWR；而若开机按键KEY被按下时，NPN三极管Q1导通，其集电极处电平被下拉至0V，即芯片20的开机信号脚PWR被下拉至0V，触发芯片20的开机事件。

本实施例中，所述ESD二极管的负极连接芯片20开机信号脚PWR，其正极接地。基于该设计，可将输入的ESD电压钳制到芯片20所能承受的安全电压，从而确保芯片20不受损坏。

可理解地，本实施例中，初始状态时，即在开机按键KEY没有被按下时，NPN三极管Q1的发射极悬空，基极被第一电阻R1上拉至VCC，该NPN三极管Q1的基极与发射极之间的PN结没有形成通路，即基极没有驱动电流，此时NPN三极管Q1截止，NPN三极管Q1集电极处的电压被第二电阻R2上拉至VCC，即没有触发开机事件；而若此时在悬空的开机按键KEY上有静电放电电流或者是施加超过ESD防护等级或超过开机信号脚PWR的耐压阈值的电压，由于NPN三极管Q1处于截止状态，此电压无法越过NPN三极管Q1到达芯片20的开机信号脚PWR，NPN三极管Q1可起到隔离静电放电电流、超过ESD防护等级或超过开机信号脚PWR的耐压阈值的电压的作用，以达到防护芯片20的目的；而当开机按键KEY被按下时，即用户主动触发开机事件时，NPN三极管Q1的发射极处的电平被下拉到0V，NPN三极管Q1的基极由于第一电阻R1的VCC上拉，在基极与发射极产生压降，即基极与发射极之间的PN结导通，NPN三极管Q1的基极出现驱动电流，NPN三极管Q1被打开，NPN三极管Q1的集电极处的电平也被下拉至0V，即芯片20的开机信号脚PWR处的电压被下拉至0V，触发芯片20的开机事件，且由于NPN三极管Q1的动作时间在纳秒级别，故该芯片隔离保护电路不会影响开关机的时效性和准确性。可理解地，当开机按键KEY被松开后，NPN三极管Q1的发射极又恢复悬空状态，NPN三极管Q1基极与发射极之间的PN结通路消失，NPN三极管Q1的基极驱动电流消失，NPN三极管Q1被截止，NPN三极管Q1的集电极重新被第二电阻R2上拉至VCC，即芯片20的开机信号脚PWR被置高为VCC，此时整个电路恢复到初始状态。可知，本实施例通过NPN三极管Q1可将开机按键KEY与内部芯片20开机信号脚PWR隔离开，以规避由开机按键KEY引入危险电压造成芯片20开机信号脚PWR损坏的情况，达到防护芯片20的目的。

参照图3，图3为本实用新型芯片隔离保护电路第二实施例的电路结构示意图。本实施例与第一实施例的不同之处在于本实施例的隔离电路101的具体结构不同，其余结构和功能均与第一实施例相同。如图3所示，本实施例中，所述隔离电路101包括MOS管Q2、第三电阻R3和第四电阻R4，其中，所述MOS管Q2为N沟道增强型MOS管，该MOS管Q2的源极连接开机按键KEY的一端，该开机按键KEY的另一端接地，所述MOS管Q2的栅极连接第三电阻R3的一端，且其漏极连接第四电阻R4的一端和芯片20开机信号脚PWR，所述第三电阻R3和第四电阻R4的另一端连接电源VCC。可知，本实施例中当开机按键KEY没有被按下时，MOS管Q2处于截止状态，若此时在悬空的开机按键KEY上有静电放电电流或者是施加超过ESD防护等级或超过开机信号脚PWR的耐压阈值的电压，由于MOS管Q2处于截止状态，此电压无法越过MOS管Q2到达芯片20的开机信号脚PWR，MOS管Q2可起到隔离静电放电电流、超过ESD防护等级或超过开机信号脚PWR的耐压阈值的电压的作用，以达到防护芯片20的目的；而若开机按键KEY被按下，即用户主动触发开机事件时，MOS管Q2导通，其源极集电极处的电平被下拉至0V，即芯片20的开机信号脚PWR处的电压被下拉至0V，触发芯片20的开机事件，则本实施例中的MOS管Q2、第三电阻R3和第四电阻R4在芯片隔离保护电路所起的作用与第一实施例中NPN三极管Q1、第一电阻R1和第二电阻R2所起的作用相同，可理解地，本实施例芯片隔离保护电路与第一实施例芯片隔离保护电路的工作过程和电路信号流向相类似，在此不再赘述。

综上所述，本实用新型的芯片隔离保护电路可有效保护芯片开机信号脚以使得芯片正常工作，即本实用新型中隔离电路在开机按键被按下即开机按键闭合时，可拉低芯片开机信号脚的电平以触发芯片的开机事件，保证芯片正常工作，而当开机按键没有被按下即开机按键打开时，该隔离电路可隔离开机按键和芯片开机信号脚，以防止外部带电物体接触到开机按键时，将危险电压传导到芯片开机信号脚，以规避由开机按键引入危险电压造成芯片开机信号脚损坏的情况，达到保护芯片的目的。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，而非对本实用新型做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本实用新型的保护范围之内。