一种过压保护电路及方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种过压保护电路及方法，涉及电子【技术领域】，可以防止输入负载的电压过大导致烧坏负载的问题。该过压保护电路包括：开关电源电路、过压侦测电路和输入控制电路；过压侦测电路的一电压输入端输入预设电压，且过压侦测电路的另一电压输入端与开关电源电路的电压输出端连接；或者，过压侦测电路的一电压输入端与开关电源电路的电压输入端连接，且过压侦测电路的另一电压输入端与开关电源电路的电压监测节点连接；过压侦测电路的电压输出端与输入控制电路的反馈电压输入端连接；输入控制电路的电源电压输入端输入电源信号VIN，输入控制电路的电压输出端与开关电源电路的电压输入端连接。
【专利说明】一种过压保护电路及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子【技术领域】，尤其涉及一种过压保护电路及方法。
【背景技术】
[0002] 开关电源是一种通过控制开关电源的开关管导通和截止，调整该开关电源的输出 电压，以得到稳定输出电压的电源控制装置。其中，开关电源主要分为交流开关电源和直流 开关电源两大类。降压（BUCK)开关电源是一种常见的直流开关电源。
[0003] 现有技术中，BUCK开关电源主要由电源控制芯片、两个场效应管和输出电感构成。 BUCK开关电源通过电源控制芯片控制两个场效应管的导通或截止，以调整该BUCK开关电 源的输出电压，使得输出电压调整至负载所需的稳定电压。
[0004] 示例性的，如图1所示，为一种BUCK开关电源的电路组成示意图。以图1所示的 BUCK开关电源为例，BUCK开关电源实现负载的过压保护的过程可以包括：在初始状态或者 当BUCK开关电源的输出电压VOUT小于等于预设电压阈值（即负载输入电压小于等于预设 电压阈值）时，电源控制芯片通过输出端H控制场效应管HQ导通，并通过输出端L控制场 效应管LQ截止，由电源信号VIN为负载供电，并为电容C充电；当该BUCK开关电源的输出 电压VOUT大于预设电压阈值（即负载输入电压大于预设电压阈值）时，电源控制芯片通过 输出端H控制场效应管HQ截止，并通过输出端L控制场效应管LQ导通，此时，由电容C放 电为负载供电。
[0005] 由于当BUCK开关电源的输出电压VOUT大于预设电压阈值时，由电容C放电为负 载供电，而电容C放电过程中，电容C两端的电压不能突变，电容C两端的电压值是逐渐降 低的，因此，BUCK开关电源的输出电压VOUT(即负载输入电压）也是逐渐降低的，因此，通 过上述过程可以防止由于负载输入电压过大，导致烧坏负载的问题，以实现对负载的过压 保护。
[0006] 但是，在实现上述负载过压保护的过程中，由于场效应管HQ在导通和截止的瞬 间，其漏极和源极承受的电压差较大，而频繁的导通和截止场效应管HQ，容易击穿该场效应 管HQ。当场效应管HQ被击穿后，该BUCK开关电源则不能继续对负载进行过压保护（即该 BUCK开关电源的过压保护功能失效），此时电源信号直接接入负载，为负载供电，容易烧坏 负载。对于常见的中央处理器、内存和硬盘等负载，一旦被烧毁，会造成信息丢失及较大的 财产损失。
【发明内容】
[0007] 本发明的实施例提供一种过压保护电路及方法，可以防止输入负载的电压过大导 致烧坏负载的问题。
[0008] 为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
[0009] 本发明实施例的第一方面，提供一种过压保护电路，包括开关电源电路，还包括： 过压侦测电路和输入控制电路，所述过压侦测电路包括两个电压输入端；
[0010] 所述过压侦测电路的一电压输入端输入预设电压，且所述过压侦测电路的另一电 压输入端与所述开关电源电路的电压输出端连接；或者，所述过压侦测电路的一电压输入 端与所述开关电源电路的电压输入端连接，且所述过压侦测电路的另一电压输入端与所述 开关电源电路的电压监测节点连接，所述电压监测节点为所述开关电源电路中与所述开关 电源电路的电压输出端间隔有输出电感的节点；
[0011] 所述过压侦测电路的电压输出端与所述输入控制电路的反馈电压输入端连接；
[0012] 所述输入控制电路的电源电压输入端输入电源信号VIN，所述输入控制电路的电 压输出端与所述开关电源电路的电压输入端连接；
[0013] 其中，所述过压侦测电路用于通过监测所述过压侦测电路的两个电压输入端的输 入电压，判断所述开关电源电路的电压输出端的输出电压是否大于负载电压阈值，并在所 述开关电源电路的电压输出端的输出电压大于所述负载电压阈值时，调节所述过压侦测电 路的电压输出端向所述输入控制电路的反馈电压输入端输出的反馈电压，以使得所述输入 控制电路的电压输出端停止向所述开关电源电路输出所述VIN。
[0014] 结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述开关电源电路包括：电源控制芯 片、第一场效应管、第二场效应管和所述输出电感；
[0015] 所述电源控制芯片的一电压输出端与所述第一场效应管的栅极连接；所述电源控 制芯片的另一电压输出端与所述第二场效应管的栅极连接；所述电源控制芯片的反馈电压 输入端与所述开关电源电路的电压输出端连接，所述电源控制芯片的电源电压输入端输入 供电电压VCC;
[0016] 所述第一场效应管的源极与所述第二场效应管的漏极连接；所述第二场效应管的 源极接地；
[0017] 所述第一场效应管的源极、所述第二场效应管的漏极与所述输出电感的第一端连 接；
[0018] 所述输出电感的第二端与稳压电容的第一端连接，所述稳压电容的第二端接地；
[0019] 其中，所述第一场效应管的漏极为所述开关电源电路的电压输入端；所述输出电 感的第一端作为所述开关电源电路的电压监测节点，所述输出电感的第二端为所述开关电 源电路的电压输出端。
[0020] 结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式 中，所述输入控制电路，包括：第三场效应管和上拉电阻；
[0021] 所述第三场效应管的栅极为所述输入控制电路的反馈电压输入端，与所述上拉电 阻的第一端连接；所述第三场效应管的漏极为所述输入控制电路的电源电压输入端，用于 输入所述VIN;所述第三场效应管的源极为所述输入控制电路的电压输出端，与所述开关 电源电路的电压输入端连接；
[0022] 所述上拉电阻的第二端与所述第三场效应管的漏极连接；
[0023] 所述第三场效应管，用于通过所述第三场效应管的源极向所述开关电源电路输出 所述VIN;用于通过所述第三场效应管的栅极接收所述过压侦测电路的电压输出端向所述 第三场效应管输出的所述反馈电压；
[0024] 所述第三场效应管为N型场效应管时，还用于当所述反馈电压与所述第三场效应 管的源极的输出电压的电压差小于所述第三场效应管的截止电压时，所述第三场效应管截 止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN;
[0025] 所述第三场效应管为P型场效应管时，还用于当所述反馈电压与所述第三场效应 管的源极的输出电压的电压差大于所述第三场效应管的截止电压时，所述第三场效应管截 止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN。
[0026] 结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述过压 侦测电路的一电压输入端输入所述预设电压，且所述过压侦测电路的另一电压输入端与所 述开关电源电路的电压输出端连接；
[0027] 所述过压侦测电路，具体用于监测所述过压侦测电路的另一电压输入端；当所述 过压侦测电路的另一电压输入端的输入电压大于所述预设电压时，则确定所述开关电源电 路的电压输出端的输出电压大于所述负载电压阈值；调节所述过压侦测电路的电压输出端 向所述第三场效应管的栅极输出的所述反馈电压，以使得所述第三场效应管截止，以停止 向所述开关电源电路输出所述VIN。
[0028] 结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述过压 侦测电路为电压比较器。
[0029] 结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述过压 侦测电路的一电压输入端为所述电压比较器的负向输入端，所述过压侦测电路的另一电压 输入端为所述电压比较器的正向输入端，所述第三场效应管为P型场效应管；
[0030] 所述过压侦测电路，具体用于当所述过压侦测电路的另一电压输入端的输入电压 大于所述过压侦测电路的一电压输入端的所述预设电压时，则确定所述开关电源电路的电 压输出端的输出电压大于所述负载电压阈值；调节所述过压侦测电路的电压输出端向所述 第三场效应管的栅极输出的所述反馈电压，以使得反馈电压与所述第三场效应管的源极的 输出电压的电压差大于所述第三场效应管的截止电压，以使得所述第三场效应管截止，以 停止向所述开关电源电路输出所述VIN。
[0031] 结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述过压 侦测电路的一电压输入端为所述电压比较器的正向输入端，所述过压侦测电路的另一电压 输入端为所述电压比较器的负向输入端；所述第三场效应管为N型场效应管；
[0032] 所述过压侦测电路，具体用于当所述过压侦测电路的另一电压输入端的输入电压 大于所述过压侦测电路的一电压输入端的所述预设电压时，则确定所述开关电源电路的电 压输出端的输出电压大于所述负载电压阈值；调节所述过压侦测电路的电压输出端向所述 第三场效应管的栅极输出的所述反馈电压，以使得反馈电压与所述第三场效应管的源极的 输出电压的电压差小于所述第三场效应管的截止电压，以使得所述第三场效应管截止，以 停止向所述开关电源电路输出所述VIN。
[0033] 结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述过压 侦测电路的一电压输入端与所述开关电源电路的电压输入端连接，且所述过压侦测电路的 另一电压输入端与所述开关电源电路的电压监测节点连接；
[0034] 所述过压侦测电路，包括：RC电路和电压隔离网络；
[0035] 所述RC电路，包括：分压电阻和监测电容；
[0036] 其中，所述分压电阻的第一端为所述过压侦测电路的另一电压输入端，与所述第 一场效应管的源极连接，且与所述第二场效应管的漏极连接；所述分压电阻的第二端与所 述监测电容的第一端连接；所述监测电容的第二端为所述过压侦测电路的一电压输入端， 与所述开关电源电路的电压输入端连接；
[0037] 所述电压隔离网络的一电压输入端与所述监测电容的第二端连接；所述电压隔离 网络的另一电压输入端与所述监测电容的第一端连接；所述电压隔离网络的电压输出端为 所述过压侦测电路的电压输出端，与所述输入控制电路的反馈电压输入端连接；
[0038] 所述监测电容，用于在所述第三场效应管导通，所述第一场效应管截止，所述第二 场效应管导通时，进行充电；在所述第三场效应管导通，所述第一场效应管导通，所述第二 场效应管截止时，通过所述分压电阻进行放电；
[0039] 所述电压隔离网络，用于通过监测所述电压隔离网络的两个电压输入端的输入电 压，监测所述监测电容两端的电压；根据所述监测电容两端的电压，判断所述开关电源电路 的电压输出端的输出电压是否大于负载电压阈值；在所述开关电源电路的电压输出端的输 出电压大于所述负载电压阈值时，调节所述过压侦测电路的电压输出端向所述第三场效应 管的栅极输出的所述反馈电压，以使得所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电 路输出所述VIN。
[0040] 结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述电压 隔离网络，包括：电压转换模块、电压判断模块和输出电路；
[0041] 所述电压转换模块的一电压输入端为所述电压隔离网络的一电压输入端，与所述 监测电容的第二端连接；所述电压转换模块的另一电压输入端为所述电压隔离网络的另一 电压输入端，与所述监测电容的第一端连接；
[0042] 所述电压转换模块的一电压输出端与所述电压判断模块的一电压输入端连接，所 述电压转换模块的另一电压输出端与所述电压判断模块的另一电压输入端连接；
[0043] 所述电压判断模块的电压输出端与所述输出电路的电压输入端连接，所述输出电 路的电压输出端为所述过压侦测电路的电压输出端，与所述输入控制电路的反馈电压输入 端连接；
[0044] 所述电压转换模块，用于通过所述电压转换模块的两个电压输入端的输入电压， 监测所述监测电容两端的电压；将所述监测电容两端的电压转换为参考电压和接地电压； 通过所述电压转换模块的一电压输出端向所述电压判断模块的一电压输入端输出所述参 考电压，并通过所述电压转换模块的另一电压输出端向所述电压判断模块的另一电压输入 端输出所述接地电压；
[0045] 所述电压判断模块，用于根据所述电压判断模块的两个电压输入端输入的所述参 考电压和所述接地电压，通过所述电压判断模块的电压输出端向所述输出电路的电压输入 端输出判断电压；
[0046] 所述输出电路，用于根据所述输出电路的电压输入端输入的所述判断电压，控制 所述输出电路的导通或者截止，以调节所述输出电路的电压输出端向所述第三场效应管的 栅极输出的所述反馈电压，以使得所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电路输 出所述VIN。
[0047] 结合第一方面的第八种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述电压 判断模块，具体用于判断所述电压判断模块的一电压输入端输入的所述参考电压是否小于 预设电压阈值；若所述参考电压小于所述预设电压阈值，则调节所述电压判断模块的电压 输出端向所述输出电路的电压输入端输出的所述判断电压，以使得所述判断电压小于所述 输出电路的截止电压；
[0048] 所述输出电路为N型场效应管，所述第三场效应管为P型场效应管；所述输出电 路，具体用于当所述输出电路的电压输入端输入的所述判断电压小于所述输出电路的截止 电压时，所述输出电路截止，所述输出电路的电压输出端输出的所述反馈电压与所述第三 场效应管的源极的输出电压的电压差大于所述第三场效应管的截止电压，所述第三场效应 管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN;
[0049] 或者，所述输出电路为P型场效应管，所述第三场效应管为N型场效应管；所述输 出电路，具体用于当所述输出电路的电压输入端输入的所述判断电压小于所述输出电路的 截止电压时，所述输出电路导通，所述输出电路的电压输出端输出的所述反馈电压与所述 第三场效应管的源极的输出电压的电压差小于所述第三场效应管的截止电压，所述第三场 效应管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN。
[0050] 结合第一方面的第八种可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，所述电压 判断模块，具体用于判断所述电压判断模块的一电压输入端输入的所述参考电压是否小于 预设电压阈值；若所述参考电压小于所述预设电压阈值，则调节所述电压判断模块的电压 输出端向所述输出电路的电压输入端输出的所述判断电压，以使得所述判断电压大于所述 输出电路的截止电压；
[0051] 所述输出电路为N型场效应管，所述第三场效应管为N型场效应管；所述输出电 路，具体用于当所述输出电路的电压输入端输入的所述判断电压大于所述输出电路的截止 电压时，所述输出电路导通，所述输出电路的电压输出端输出的所述反馈电压与所述第三 场效应管的源极的输出电压的电压差小于所述第三场效应管的截止电压，所述第三场效应 管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN;
[0052] 或者，所述输出电路为P型场效应管，所述第三场效应管为P型场效应管；所述输 出电路，具体用于当所述输出电路的电压输入端输入的所述判断电压大于所述输出电路的 截止电压时，所述输出电路截止，所述输出电路的电压输出端输出的所述反馈电压与所述 第三场效应管的源极的输出电压的电压差大于所述第三场效应管的截止电压，所述第三场 效应管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN。
[0053] 本发明实施例的第二方面，提供一种过压保护方法，应用于本发明第一方面提供 的过压保护电路，所述方法包括：
[0054] 判断开关电源电路的电压输出端的输出电压是否大于负载电压阈值；
[0055] 当所述开关电源电路的电压输出端的输出电压大于所述负载电压阈值时，调节过 压侦测电路的电压输出端向输入控制电路的反馈电压输入端输出的反馈电压，以使得所述 输入控制电路的电压输出端停止向所述开关电源电路输出电源信号VIN。
[0056] 结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述判断开关电源电路的电压输出 端的输出电压是否大于负载电压阈值，包括：
[0057] 判断所述过压侦测电路的一电压输入端的输入电压是否大于所述过压侦测电路 的另一电压输入端的预设电压；
[0058] 当所述过压侦测电路的一电压输入端的输入电压大于所述过压侦测电路的另一 电压输入端的预设电压时，则确定所述开关电源电路的电压输出端的输出电压大于所述负 载电压阈值。
[0059] 结合第二方面，在第二种可能的实现方式中，所述判断开关电源电路的电压输出 端的输出电压是否大于负载电压阈值，包括：
[0060] 监测所述过压侦测电路的两个电压输入端的输入电压；
[0061] 将所述过压侦测电路的两个电压输入端的输入电压转换为参考电压和接地电 压；
[0062] 当所述参考电压小于预设电压阈值时，则确定所述开关电源电路的电压输出端的 输出电压大于所述负载电压阈值。
[0063] 本发明实施例提供的过压保护电路及方法，包括：开关电源电路、过压侦测电路和 输入控制电路。过压侦测电路用于通过监测过压侦测电路的两个电压输入端的输入电压， 判断开关电源电路的电压输出端的输出电压是否大于负载电压阈值，并在开关电源电路的 电压输出端的输出电压大于负载电压阈值时，调节过压侦测电路的电压输出端向输入控制 电路的反馈电压输入端输出的反馈电压，以使得输入控制电路的电压输出端停止向开关电 源电路输出VIN。
[0064]其中，当开关电源电路的电压输出端的输出电压大于负载电压阈值时，停止向开 关电源电路输出VIN，即切断开关电源电路的输入电压，这样，开关电源电路则不能够为负 载供电，则可以防止输入负载的电压过大导致的负载被烧坏，有效的保护负载。
【专利附图】
【附图说明】
[0065] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。
[0066] 图1为现有技术中的一种BUCK开关电源的电路组成示意图；
[0067] 图2为本发明实施例中的一种过压保护电路的组成示意图；
[0068] 图3为本发明实施例中的另一种过压保护电路的组成示意图；
[0069]图4为本发明实施例中的一种开关电源电路的组成示意图；
[0070] 图5为本发明实施例中的一种输入控制电路的组成示意图；
[0071] 图6为本发明实施例中的另一种过压保护电路的组成示意图；
[0072] 图7为本发明实施例中的一种过压侦测电路的组成示意图；
[0073] 图8为本发明实施例中的另一种过压保护电路的组成示意图；
[0074] 图9为本发明实施例中的另一种过压保护电路的组成示意图；
[0075] 图10为本发明实施例中的另一种过压侦测电路的组成示意图；
[0076] 图11为本发明实施例中的一种电压隔离网络的组成示意图；
[0077] 图12为本发明实施例中的一种输出电路的组成示意图；
[0078] 图13为本发明实施例中的监测电容Cl的充电曲线示意图；
[0079] 图14为本发明实施例中的监测电容Cl的放电曲线示意图；
[0080] 图15为本发明实施例中的参考电压VC与PHASE的对应关系示意图；
[0081] 图16为本发明实施例中的一种过压保护方法示意图；
[0082] 图17为本发明实施例中的另一种过压保护方法示意图；
[0083]图18为本发明实施例中的另一种过压保护方法示意图。
【具体实施方式】
[0084] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0085] 另外，本文中术语"系统"和"网络"在本文中常被可互换使用。本文中术语"和/ 或"，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以 表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符"/"，一般表 示前后关联对象是一种"或"的关系。
[0086] 本发明实施例提供一种过压保护电路，如图2所示，包括：开关电源电路11、过压 侦测电路12和输入控制电路13。过压侦测电路12包括两个电压输入端121和122。
[0087] 其中，如图2所示，过压侦测电路12的一电压输入端122输入预设电压，且过压侦 测电路12的另一电压输入端121与开关电源电路11的电压输出端113连接；或者，如图3所示，过压侦测电路12的一电压输入端122与开关电源电路11的电压输入端111连接，且 过压侦测电路12的另一电压输入端121与开关电源电路11的电压监测节点112连接，电 压监测节点112为开关电源电路11中与开关电源电路11的电压输出端113间隔有输出电 感的节点。
[0088] 如图2和图3所示，开关电源电路11的电压输出端113与负载连接，过压侦测电 路的12电压输出端123与输入控制电路13的反馈电压输入端131连接。输入控制电路的 13电源电压输入端132输入电源信号VIN;输入控制电路13的电压输出端133与开关电源 电路11的电压输入端111连接。
[0089] 其中，过压侦测电路12用于通过监测过压侦测电路12的两个电压输入端的输入 电压，判断开关电源电路11的电压输出端113的输出电压是否大于负载电压阈值，并在开 关电源电路11的电压输出端113的输出电压大于负载电压阈值时，调节过压侦测电路12 的电压输出端123向输入控制电路13的反馈电压输入端131输出的反馈电压，以使得输入 控制电路13的电压输出端133停止向开关电源电路11输出VIN。
[0090] 本发明实施例提供的过压保护电路，包括：开关电源电路、过压侦测电路和输入控 制电路。过压侦测电路用于通过监测过压侦测电路的两个电压输入端的输入电压，判断开 关电源电路的电压输出端的输出电压是否大于负载电压阈值，并在开关电源电路的电压输 出端的输出电压大于负载电压阈值时，调节过压侦测电路的电压输出端向输入控制电路的 反馈电压输入端输出的反馈电压，以使得输入控制电路的电压输出端停止向开关电源电路 输出VIN。
[0091] 其中，当开关电源电路的电压输出端的输出电压大于负载电压阈值时，停止向开 关电源电路输出VIN，即切断开关电源电路的输入电压，这样，开关电源电路则不能够为负 载供电，则可以防止输入负载的电压过大导致的负载被烧坏，有效的保护负载。
[0092] 进一步的，如图4所示，本发明实施例中的开关电源电路11可以包括：电源控制芯 片Ila、第一场效应管HQ、第二场效应管LQ和输出电感L。
[0093] 如图4所示，电源控制芯片Ila的一电压输出端Ilal与第一场效应管HQ的栅极 连接；电源控制芯片Ila的另一电压输出端lla2与第二场效应管LQ的栅极连接；电源控制 芯片Ila的反馈电压输入端lla3与开关电源电路11的电压输出端113连接，并连接至负 载的输入端，以监测负载的输入端的电压（即开关电源电路11的输出电压）VOUT;电源控 制芯片Ila的电源电压输入端lla4输入供电电压VCC。
[0094] 第一场效应管HQ的源极与第二场效应管LQ的漏极连接，第二场效应管LQ的源极 接地。第一场效应管HQ的源极、第二场效应管LQ的漏极与输出电感L的第一端连接。输 出电感L的第二端与稳压电容C的第一端连接，稳压电容C的第二端接地。
[0095] 其中，第一场效应管HQ的漏极为开关电源电路11的电压输入端111，输出电感L 的第一端为开关电源电路11的电压监测节点112,输出电感L的第二端为开关电源电路11 的电压输出端113。
[0096] 示例性的，第一场效应管HQ可以为N型场效应管或P型场效应管，第二场效应管 LQ也可以为N型场效应管或P型场效应管。当N型场效应管的栅极的输入电压与源极的输 出电压的电压差大于N型场效应管的截止电压时，N型场效应管导通，当N型场效应管的栅 极的输入电压与源极的输出电压的电压差小于N型场效应管的截止电压时，N型场效应管 截止；当P型场效应管的栅极的输入电压与源极的输出电压的电压差小于P型场效应管的 截止电压时，P型场效应管导通，当P型场效应管的栅极的输入电压与源极的输出电压的电 压差大于P型场效应管的截止电压时，P型场效应管截止。
[0097] 需要说明的是，场效应管的截止电压是由场效应管的固有特性决定的，不同场效 应管的截止电压可能不同。当场效应管为结型场效应管时，截止电压为场效应管的开启电 压；当场效应管为绝缘栅型场效应管时，截止电压为场效应管的夹断电压。
[0098] 电源控制芯片Ila可以通过控制电源控制芯片Ila-电压输出端Ilal的输出电 压和另一电压输出端lla2的输出电压，以控制第一场效应管HQ和第二场效应管LQ的导通 或截止。
[0099] 进一步的，如图5所示，输入控制电路13可以包括：第三场效应管INQ和上拉电阻 Rl0
[0100] 如图5所示，第三场效应管INQ的栅极为输入控制电路13的反馈电压输入端131， 与Rl的第一端连接；第三场效应管INQ的漏极为输入控制电路的13电源电压输入端132， 用于输入VIN;第三场效应管INQ的源极为输入控制电路13的电压输出端133,与开关电源 电路11的电压输入端111连接。上拉电阻Rl的第二端与第三场效应管INQ的漏极连接， 即与输入控制电路的13电源电压输入端132连接。
[0101] 第三场效应管INQ，用于通过第三场效应管INQ的源极向开关电源电路11输出 VIN;用于通过第三场效应管INQ的栅极接收过压侦测电路12的电压输出端123向第三场 效应管INQ输出的反馈电压OUT。其中，第三场效应管INQ可以为N型场效应管或P型场效 应管。
[0102] 具体的，当第三场效应管INQ为N型场效应管时，还用于当反馈电压OUT与第三场 效应管INQ的源极的输出电压的电压差小于第三场效应管INQ的截止电压时，第三场效应 管INQ截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。
[0103] 当第三场效应管INQ为P型场效应管时，还用于当反馈电压OUT与第三场效应管 INQ的源极的输出电压的电压差大于第三场效应管INQ的截止电压时，第三场效应管INQ截 止，以停止向开关电源电路11输出VIN。
[0104] 进一步的，基于图2所示的过压保护电路，如图6所示，本发明另一实施例中还提 供一种过压保护电路。
[0105] 如图6所示，本实施例中的过压保护电路中的过压侦测电路12的一电压输入端 122输入预设电压REF，且过压侦测电路12的另一电压输入端121与开关电源电路11的电 压输出端113连接。
[0106] 过压侦测电路12,具体用于监测过压侦测电路12的另一电压输入端121 ;当过压 侦测电路12的另一电压输入端121的输入电压过大时，则确定开关电源电路11的电压输 出端113的输出电压VOUT大于负载电压阈值；调节过压侦测电路12的电压输出端123向 第三场效应管INQ的栅极输出的反馈电压0UT，以使得第三场效应管INQ截止，以停止向开 关电源电路11输出VIN。
[0107] 在本实施例的第一种情形中，过压侦测电路12可以为如图6或者图7所示的电压 比较器。
[0108] 具体的，如图6或者图7所示，过压侦测电路12的一电压输入端122为电压比较 器的负向输入端，过压侦测电路12的另一电压输入端121为电压比较器的正向输入端，此 时，如图6所示的第三场效应管INQ为P型场效应管。
[0109] 过压侦测电路12,具体用于当过压侦测电路12的另一电压输入端121的输入电压 大于过压侦测电路12的一电压输入端122的预设电压REF时，则确定开关电源电路11的 电压输出端113的输出电压VOUT大于负载电压阈值；调节过压侦测电路12的电压输出端 123向第三场效应管INQ的栅极输出的反馈电压0UT，以使得反馈电压OUT与第三场效应管 INQ的源极的输出电压的电压差大于第三场效应管INQ的截止电压，以使得第三场效应管 截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。
[0110] 在第一种情形中，当第一场效应管HQ为N型场效应管，第二场效应管LQ为N型场 效应管时，正常工作时，电源控制芯片Ila的一电压输出端Ilal的输出电压与第一场效应 管HQ的源极的输出电压的电压差大于第一场效应管HQ的截止电压，电源控制芯片Ila的 另一电压输出端lla2的输出电压第二场效应管LQ的源极的输出电压的电压差小于第二场 效应管LQ的截止电压，此时，第一场效应管HQ导通，第二场效应管LQ截止。正常工作时， 第三场效应管INQ是导通的，VIN通过第三场效应管INQ和第一场效应管HQ加至负载，并为 稳压电容C充电，VOUT逐渐升高；当电源控制芯片Ila监测到VOUT高于预设值（预设值为 预先设定好的能保证负载正常工作的电压值，预设值小于等于REF)时，则控制电源控制芯 片Ila的一电压输出端Ilal的输出电压与第一场效应管HQ的源极的输出电压的电压差小 于第一场效应管HQ的截止电压，电源控制芯片Ila的另一电压输出端lla2的输出电压与 第二场效应管LQ的源极的输出电压的电压差大于第二场效应管LQ的截止电压，此时，第一 场效应管HQ截止，第二场效应管LQ导通。由于第一场效应管HQ截止，因此，VIN不能通过 第一场效应管HQ加至负载，此时，稳压电容C开始通过放电为负载供电，稳压电容C放电过 程中，稳压电容C两端的电压值是逐渐降低的，VOUT也逐渐降低；正常工作时，VOUT应该小 于REF。当过压侦测电路12的另一电压输入端121的输入电压VOUT大于REF时，则确定开 关电源电路11的电压输出端113的输出电压VOUT大于负载电压阈值；过压侦测电路12调 节过压侦测电路12的电压输出端123向第三场效应管INQ的栅极输出的反馈电压0UT，以 使得反馈电压OUT与第三场效应管INQ的源极的输出电压的电压差大于第三场效应管INQ 的截止电压，以使得第三场效应管截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。
[0111] 当第一场效应管HQ为P型场效应管，第二场效应管LQ为P型场效应管时，正常 工作时，电源控制芯片Ila的一电压输出端Ilal的输出电压与第一场效应管HQ的源极的 输出电压的电压差小于第一场效应管HQ的截止电压，电源控制芯片Ila的另一电压输出 端lla2的输出电压第二场效应管LQ的源极的输出电压的电压差大于第二场效应管LQ的 截止电压，此时，第一场效应管HQ导通，第二场效应管LQ截止。正常工作时，第三场效应管 INQ是导通的，VIN通过第三场效应管INQ和第一场效应管HQ加至负载，并为稳压电容C充 电，VOUT逐渐升高；当电源控制芯片Ila监测到VOUT高于预设值时，则控制电源控制芯片 Ila的一电压输出端Ilal的输出电压与第一场效应管HQ的源极的输出电压的电压差大于 第一场效应管HQ的截止电压，电源控制芯片Ila的另一电压输出端lla2的输出电压与第 二场效应管LQ的源极的输出电压的电压差小于第二场效应管LQ的截止电压，此时，第一场 效应管HQ截止，第二场效应管LQ导通。由于第一场效应管HQ截止，因此，VIN不能通过第 一场效应管HQ加至负载，此时，稳压电容C开始通过放电为负载供电，稳压电容C放电过程 中，稳压电容C两端的电压值是逐渐降低的，VOUT也逐渐降低；正常工作时，VOUT应该小于 REF。当过压侦测电路12的另一电压输入端121的输入电压VOUT大于REF时，则确定开关 电源电路11的电压输出端113的输出电压VOUT大于负载电压阈值；过压侦测电路12调节 过压侦测电路12的电压输出端123向第三场效应管INQ的栅极输出的反馈电压0UT，以使 得反馈电压OUT与第三场效应管INQ的源极的输出电压的电压差大于第三场效应管INQ的 截止电压，以使得第三场效应管截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。
[0112] 当第一场效应管HQ为N型场效应管，第二场效应管LQ为P型场效应管时，正常工 作时，电源控制芯片Ila控制电源控制芯片Ila的一电压输出端Ilal的输出电压与第一场 效应管HQ的源极的输出电压的电压差大于第一场效应管HQ的截止电压，电源控制芯片Ila 的另一电压输出端lla2的输出电压与第二场效应管LQ的源极的输出电压的电压差大于第 二场效应管LQ的截止电压，此时，第一场效应管HQ导通，第二场效应管LQ截止。正常工作 时，第三场效应管INQ是导通的，VIN通过第三场效应管INQ和第一场效应管HQ加至负载， 并为稳压电容C充电，VOUT逐渐升高；当电源控制芯片Ila监测到VOUT高于预设值时，则 控制电源控制芯片Ila的一电压输出端Ilal的输出电压与第一场效应管HQ的源极的输出 电压的电压差小于第一场效应管HQ的截止电压，电源控制芯片Ila的另一电压输出端lla2 的输出电压与第二场效应管LQ的源极的输出电压的电压差小于第二场效应管LQ的截止电 压，此时，第一场效应管HQ截止，第二场效应管LQ导通。由于第一场效应管HQ截止，因此， VIN不能通过第一场效应管HQ加至负载，此时，稳压电容C开始通过放电为负载供电，稳压 电容C放电过程中，稳压电容C两端的电压值是逐渐降低的，VOUT也逐渐降低；正常工作 时，VOUT应该小于REF。当过压侦测电路12的另一电压输入端121的输入电压VOUT大于 REF时，则确定开关电源电路11的电压输出端113的输出电压VOUT大于负载电压阈值；过 压侦测电路12调节过压侦测电路12的电压输出端123向第三场效应管INQ的栅极输出的 反馈电压0UT，以使得反馈电压OUT与第三场效应管INQ的源极的输出电压的电压差大于 第三场效应管INQ的截止电压，以使得第三场效应管截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。
[0113] 当第一场效应管HQ为P型场效应管，第二场效应管LQ为N型场效应管时，正常工 作时，电源控制芯片Ila控制电源控制芯片Ila的一电压输出端Ilal的输出电压与第一场 效应管HQ的源极的输出电压的电压差小于第一场效应管HQ的截止电压，电源控制芯片Ila 的另一电压输出端lla2的输出电压与第二场效应管LQ的源极的输出电压的电压差小于第 二场效应管LQ的截止电压，此时，第一场效应管HQ导通，第二场效应管LQ截止。正常工作 时，第三场效应管INQ是导通的，VIN通过第三场效应管INQ和第一场效应管HQ加至负载， 并为稳压电容C充电，VOUT逐渐升高；当电源控制芯片Ila监测到VOUT高于预设值时，则 控制电源控制芯片Ila的一电压输出端Ilal的输出电压与第一场效应管HQ的源极的输出 电压的电压差大于第一场效应管HQ的截止电压，电源控制芯片Ila的另一电压输出端lla2 的输出电压与第二场效应管LQ的源极的输出电压的电压差大于第二场效应管LQ的截止电 压，此时，第一场效应管HQ截止，第二场效应管LQ导通。由于第一场效应管HQ截止，因此， VIN不能通过第一场效应管HQ加至负载，此时，稳压电容C开始通过放电为负载供电，稳压 电容C放电过程中，稳压电容C两端的电压值是逐渐降低的，VOUT也逐渐降低；正常工作 时，VOUT应该小于REF。当过压侦测电路12的另一电压输入端121的输入电压VOUT大于 REF时，则确定开关电源电路11的电压输出端113的输出电压VOUT大于负载电压阈值；过 压侦测电路12调节过压侦测电路12的电压输出端123向第三场效应管INQ的栅极输出的 反馈电压0UT，以使得反馈电压OUT与第三场效应管INQ的源极的输出电压的电压差大于 第三场效应管INQ的截止电压，以使得第三场效应管截止，以停止向开关电源电路11输出 VIN。
[0114] 可选的，在本实施例的第二种情形中，过压侦测电路12可以为如图8所示的电压 比较器。
[0115] 如图8所示，过压侦测电路12的一电压输入端122为电压比较器的正向输入端， 过压侦测电路12的另一电压输入端121为电压比较器的负向输入端，此时，如图8所示的 第三场效应管INQ为N型场效应管。
[0116] 具体的控制过程与本发明实施例的上一情形类似，不同点仅在于当过压侦测电路 12的另一电压输入端121的输入电压VOUT大于REF时，则确定开关电源电路11的电压输 出端113的输出电压VOUT大于负载电压阈值；过压侦测电路12调节过压侦测电路12的电 压输出端123向第三场效应管INQ的栅极输出的反馈电压0UT，以使得反馈电压OUT与第三 场效应管INQ的源极的输出电压的电压差小于第三场效应管INQ的截止电压，以使得第三 场效应管截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。
[0117] 本发明实施例提供的过压保护电路，包括：开关电源电路、过压侦测电路和输入控 制电路。其中，开关电源电路包括：电源控制芯片、第一场效应管、第二场效应管和输出电 感；输入控制电路包括：第三场效应管和上拉电阻；过压侦测电路为电压比较器。过压侦测 电路用于通过监测过压侦测电路的两个电压输入端的输入电压，判断开关电源电路的电压 输出端的输出电压是否大于负载电压阈值，并在开关电源电路的电压输出端的输出电压大 于负载电压阈值时，调节过压侦测电路的电压输出端向输入控制电路的反馈电压输入端输 出的反馈电压，以使得输入控制电路的电压输出端停止向开关电源电路输出VIN。
[0118] 其中，当开关电源电路的电压输出端的输出电压大于负载电压阈值时，停止向开 关电源电路输出VIN，即切断开关电源电路的输入电压，这样，开关电源电路则不能够为负 载供电，则可以防止输入负载的电压过大导致的负载被烧坏，有效的保护负载。
[0119] 进一步的，基于图3所示的过压保护电路，如图9所示，本发明另一实施例中还提 供一种过压保护电路。
[0120] 如图9所示，本实施例中的过压保护电路中的过压侦测电路12的一电压输入端 122与开关电源电路11的电压输入端111连接，且过压侦测电路12的另一电压输入端121 与开关电源电路11的电压监测节点112连接。
[0121] 其中，过压侦测电路12可以包括：RC电路和电压隔离网络12a。RC电路包括分压 电阻R2和监测电容C1。分压电阻R2的第一端为过压侦测电路12的另一电压输入端121， 与第一场效应管HQ的源极连接，且与第二场效应管LQ的漏极连接，其中，第一场效应管HQ 的源极、第二场效应管LQ的漏极为开关电源电路11的电压监测节点112 ;分压电阻R2的 第二端与监测电容Cl的第一端连接；监测电容Cl的第二端为过压侦测电路12的一电压输 入端122,与开关电源电路11的电压输入端111连接。
[0122] 当第三场效应管INQ导通，第一场效应管HQ截止，第二场效应管LQ导通时，VIN 通过第三场效应管INQ为监测电容Cl充电；当第三场效应管INQ导通，第一场效应管HQ导 通，第二场效应管LQ截止时，监测电容Cl通过分压电阻R2进行放电。
[0123] 如图9或者图10所示，电压隔离网络12a的一电压输入端12al与监测电容Cl的 第二端1002连接；电压隔离网络12a的另一电压输入端12a2与监测电容Cl的第一端1001 连接；电压隔离网络12a的电压输出端12a3为过压侦测电路的电压输出端123,与输入控 制电路13的反馈电压输入端131连接。
[0124] 电压隔离网络12a，用于通过监测电压隔离网络12a的两个电压输入端的输入电 压，监测监测电容Cl两端的电压；根据监测电容Cl两端的电压，判断开关电源电路11的电 压输出端113的输出电压VOUT是否大于负载电压阈值；在开关电源电路11的电压输出端 113的输出电压VOUT大于负载电压阈值时，调节过压侦测电路12的电压输出端123向第三 场效应管INQ的栅极输出的反馈电压，以使得第三场效应管INQ截止，以停止向开关电源电 路11输出VIN。
[0125] 具体的，如图11所示，电压隔离网络12a，包括：电压转换模块aOl、电压判断模块 a02和输出电路a03。
[0126] 其中，电压转换模块a01的一电压输入端aOll为电压隔离网络12a的一电压输入 端12al，与图9和图10所示的监测电容Cl的第二端1002连接；电压转换模块a01的另一 电压输入端a012为电压隔离网络12a的另一电压输入端12a2,与图9和图10所示的监测 电容Cl的第一端1001连接。
[0127] 如图11所示，电压转换模块a01的一电压输出端a013与电压判断模块a02的一 电压输入端a021连接，电压转换模块a01的另一电压输出端a014与电压判断模块a02的 另一电压输入端a022连接。
[0128] 电压判断模块a02的电压输出端a023与输出电路a03的电压输入端a031连接， 输出电路a03的电压输出端a032为过压侦测电路12的电压输出端123,与输入控制电路 13的反馈电压输入端131连接。
[0129] 电压转换模块aOI，用于通过电压转换模块aO1的两个电压输入端的输入电压，监 测监测电容Cl两端的电压；将监测电容Cl的电压转换为参考电压VC和接地电压GND;通 过电压转换模块a01的一电压输出端a013向电压判断模块a02的一电压输入端a021输出 VC，并通过电压转换模块a01的另一电压输出端a014向电压判断模块a02的另一电压输入 端a022输出GND。
[0130] 电压判断模块a02,用于根据电压判断模块a02的两个电压输入端输入的VC和 GND，通过电压判断模块a02的电压输出端a032向输出电路a03的电压输入端a031输出判 断电压0UT_F。
[0131] 输出电路a03,用于根据输出电路a03的电压输入端a031输入的0UT_F，控制输出 电路a03的导通或者截止，以调节输出电路a03的电压输出端a032向第三场效应管INQ的 栅极输出的反馈电压0UT，以使得第三场效应管INQ截止，以停止向开关电源电路11输出 VIN。
[0132] 输出电路a03可以为N型场效应管或者P型场效应管，也可以为晶体三极管。如 图12所示，本发明实施例中仅以输出电路a03为场效应管为例进行说明。
[0133] 在本实施例的一种情形中，电压判断模块a02用于判断电压判断模块a02的一电 压输入端a021输入的VC是否小于预设电压阈值；若VC小于预设电压阈值，则调节电压判 断模块a02的电压输出端a023向输出电路a03的电压输入端a031输出的判断电压0UT_F， 以使得〇UT_F的小于输出电路a03的截止电压；其中，输出电路a03为N型场效应管，第三 场效应管INQ为P型场效应管；或者，输出电路a03为P型场效应管，第三场效应管INQ为 N型场效应管。
[0134] 具体的，当输出电路a03为N型场效应管，第三场效应管INQ为P型场效应管时，输 出电路a03,具体用于当输出电路a03的电压输入端a031输入的0UT_F小于输出电路a03 的截止电压时，输出电路a03截止，输出电路a03的电压输出端a032输出的反馈电压OUT 与第三场效应管INQ的源极的输出电压的电压差大于第三场效应管INQ的截止电压，第三 场效应管INQ截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。
[0135] 当输出电路a03为P型场效应管，第三场效应管INQ为N型场效应管时，输出电路 a03,具体用于当输出电路a03的电压输入端a031输入的0UT_F小于输出电路a03的截止 电压时，输出电路a03导通，输出电路a03的电压输出端a032输出的反馈电压OUT与第三 场效应管INQ的源极的输出电压的电压差小于第三场效应管INQ的截止电压，第三场效应 管INQ截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。
[0136] 在本实施例的另一情形中，电压判断模块a02用于判断电压判断模块a02的一电 压输入端a021输入的VC是否小于预设电压阈值；若VC小于预设电压阈值，则调节电压判 断模块a02的电压输出端a023向输出电路a03的电压输入端a031输出的判断电压0UT_F， 以使得〇UT_F的大于输出电路a03的截止电压；其中，输出电路a03为N型场效应管，第三 场效应管INQ为N型场效应管；或者，输出电路a03为P型场效应管，第三场效应管INQ为 P型场效应管。
[0137] 具体的，当输出电路a03为N型场效应管，第三场效应管INQ为N型场效应管时，输 出电路a03,具体用于当输出电路a03的电压输入端a031输入的0UT_F大于输出电路a03 的截止电压时，输出电路a03导通，输出电路a03的电压输出端a032输出的反馈电压OUT 与第三场效应管INQ的源极的输出电压的电压差小于第三场效应管INQ的截止电压，第三 场效应管INQ截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。
[0138] 当输出电路a03为P型场效应管，第三场效应管INQ为P型场效应管时，输出电路 a03,具体用于当输出电路a03的电压输入端a031输入的0UT_F大于输出电路a03的截止 电压时，输出电路a03截止，输出电路a03的电压输出端a032输出的反馈电压OUT与第三 场效应管INQ的源极的输出电压的电压差大于第三场效应管INQ的截止电压，第三场效应 管INQ截止，以停止向开关电源电路11输出VIN。
[0139] 需要说明的是，在本发明实施例中，当第三场效应管INQ导通，第一场效应管HQ截 止，第二场效应管LQ导通时，第一场效应管HQ的漏极和源极的电压差近似为VIN，此时监 测电容Cl被充电，监测电容Cl两端的电压的差值（即电压转换模块a01输出的参考电压 VC)逐渐增大，开关电源电路11的电压监测节点112输出的电压（用PHASE表示）近似为 0(即PHASE为低电平）。在监测电容Cl充电完成后，分压电阻R2上流过的电流为0,监测 电容Cl两端的电压值的差值为VIN。监测电容Cl的充电曲线，如图13所示。监测电容Cl 两端的电压充至（1-1/e)VIN时，所需的时间为Tl=R2C1，监测电容Cl两端的电压充至VIN 时，所需的时间约为T2 = 2. 2R2C1。
[0140] 当第三场效应管INQ导通，第一场效应管HQ导通，第二场效应管LQ截止时，第一 场效应管HQ的漏极和源极的电压差近似为0,由于电容两端的电压不能突变，所以此时监 测电容Cl两端的电压的差值仍为VIN，监测电容Cl会通过分压电阻R2进行放电，监测电容 Cl两端的电压值的差值（即电压转换模块a01输出的参考电压VC)逐渐减小，且VIN可以 通过第三场效应管INQ、第一场效应管HQ和稳压电感L加至负载（此时，PHASE不近似为0， PHASE为一个相对较高的电压，即PHASE为高电平）。监测电容Cl的放电曲线，如图14所 示。监测电容Cl两端的电压降至Ι/eVIN时，所需的时间为T3 =R2C1，监测电容Cl两端的 电压降至0时，所需的时间约为T4 = 2. 2R2C1。
[0141] 由此可见，第三场效应管INQ导通，第一场效应管HQ截止，第二场效应管LQ导通 时，PHASE为低电平，参考电压VC逐渐升高；第三场效应管INQ导通，第一场效应管HQ导通， 第二场效应管LQ截止时，PHASE为高电平，参考电压VC逐渐降低。参考电压VC与PHASE的 对应关系如图15所示。
[0142] 由于PHASE的占空比（一个周期内高电平时间与一个周期时间的比值）通常小于 50%，因此，在一个周期内，PHASE为低电平的时间应大于PHASE为高电平的时间。可以通 过调整分压电阻R2的值和监测电容Cl的值，选择合适的分压电阻R2和监测电容C1，确保 参考电压VC在PHASE为高电平的时间内不会下降至0。
[0143] 通常情况下,在一个周期内，PHASE为高电平的时间是固定的，可以表示为：
【权利要求】
1. 一种过压保护电路，包括开关电源电路，其特征在于，还包括：过压侦测电路和输入 控制电路，所述过压侦测电路包括两个电压输入端； 所述过压侦测电路的一电压输入端输入预设电压，且所述过压侦测电路的另一电压输 入端与所述开关电源电路的电压输出端连接；或者，所述过压侦测电路的一电压输入端与 所述开关电源电路的电压输入端连接，且所述过压侦测电路的另一电压输入端与所述开关 电源电路的电压监测节点连接，所述电压监测节点为所述开关电源电路中与所述开关电源 电路的电压输出端间隔有输出电感的节点； 所述过压侦测电路的电压输出端与所述输入控制电路的反馈电压输入端连接； 所述输入控制电路的电源电压输入端输入电源信号VIN，所述输入控制电路的电压输 出端与所述开关电源电路的电压输入端连接； 其中，所述过压侦测电路用于通过监测所述过压侦测电路的两个电压输入端的输入电 压，判断所述开关电源电路的电压输出端的输出电压是否大于负载电压阈值，并在所述开 关电源电路的电压输出端的输出电压大于所述负载电压阈值时，调节所述过压侦测电路的 电压输出端向所述输入控制电路的反馈电压输入端输出的反馈电压，以使得所述输入控制 电路的电压输出端停止向所述开关电源电路输出所述VIN。
2. 根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述开关电源电路包括：电源控 制芯片、第一场效应管、第二场效应管和所述输出电感； 所述电源控制芯片的一电压输出端与所述第一场效应管的栅极连接；所述电源控制芯 片的另一电压输出端与所述第二场效应管的栅极连接；所述电源控制芯片的反馈电压输入 端与所述开关电源电路的电压输出端连接，所述电源控制芯片的电源电压输入端输入供电 电压VCC ; 所述第一场效应管的源极与所述第二场效应管的漏极连接；所述第二场效应管的源极 接地； 所述第一场效应管的源极、所述第二场效应管的漏极与所述输出电感的第一端连接； 所述输出电感的第二端与稳压电容的第一端连接，所述稳压电容的第二端接地； 其中，所述第一场效应管的漏极为所述开关电源电路的电压输入端；所述输出电感的 第一端作为所述开关电源电路的电压监测节点，所述输出电感的第二端为所述开关电源电 路的电压输出端。
3. 根据权利要求1或2所述的过压保护电路，其特征在于，所述输入控制电路，包括：第三场效应管和上拉电阻； 所述第三场效应管的栅极为所述输入控制电路的反馈电压输入端，与所述上拉电阻的 第一端连接；所述第三场效应管的漏极为所述输入控制电路的电源电压输入端，用于输入 所述VIN;所述第三场效应管的源极为所述输入控制电路的电压输出端，与所述开关电源 电路的电压输入端连接； 所述上拉电阻的第二端与所述第三场效应管的漏极连接； 所述第三场效应管，用于通过所述第三场效应管的源极向所述开关电源电路输出所述 VIN;用于通过所述第三场效应管的栅极接收所述过压侦测电路的电压输出端向所述第三 场效应管输出的所述反馈电压； 所述第三场效应管为N型场效应管时，还用于当所述反馈电压与所述第三场效应管的 源极的输出电压的电压差小于所述第三场效应管的截止电压时，所述第三场效应管截止， 以停止向所述开关电源电路输出所述VIN; 所述第三场效应管为P型场效应管时，还用于当所述反馈电压与所述第三场效应管的 源极的输出电压的电压差大于所述第三场效应管的截止电压时，所述第三场效应管截止， 以停止向所述开关电源电路输出所述VIN。
4. 根据权利要求3所述的过压保护电路，其特征在于，所述过压侦测电路的一电压输 入端输入所述预设电压，且所述过压侦测电路的另一电压输入端与所述开关电源电路的电 压输出端连接； 所述过压侦测电路，具体用于监测所述过压侦测电路的另一电压输入端；当所述过压 侦测电路的另一电压输入端的输入电压大于所述预设电压时，则确定所述开关电源电路的 电压输出端的输出电压大于所述负载电压阈值；调节所述过压侦测电路的电压输出端向所 述第三场效应管的栅极输出的所述反馈电压，以使得所述第三场效应管截止，以停止向所 述开关电源电路输出所述VIN。
5. 根据权利要求4所述的过压保护电路，其特征在于，所述过压侦测电路为电压比较 器。
6. 根据权利要求5所述的过压保护电路，其特征在于，所述过压侦测电路的一电压输 入端为所述电压比较器的负向输入端，所述过压侦测电路的另一电压输入端为所述电压比 较器的正向输入端，所述第三场效应管为P型场效应管； 所述过压侦测电路，具体用于当所述过压侦测电路的另一电压输入端的输入电压大于 所述过压侦测电路的一电压输入端的所述预设电压时，则确定所述开关电源电路的电压输 出端的输出电压大于所述负载电压阈值；调节所述过压侦测电路的电压输出端向所述第三 场效应管的栅极输出的所述反馈电压，以使得反馈电压与所述第三场效应管的源极的输出 电压的电压差大于所述第三场效应管的截止电压，以使得所述第三场效应管截止，以停止 向所述开关电源电路输出所述VIN。
7. 根据权利要求5所述的过压保护电路，其特征在于，所述过压侦测电路的一电压输 入端为所述电压比较器的正向输入端，所述过压侦测电路的另一电压输入端为所述电压比 较器的负向输入端；所述第三场效应管为N型场效应管； 所述过压侦测电路，具体用于当所述过压侦测电路的另一电压输入端的输入电压大于 所述过压侦测电路的一电压输入端的所述预设电压时，则确定所述开关电源电路的电压输 出端的输出电压大于所述负载电压阈值；调节所述过压侦测电路的电压输出端向所述第三 场效应管的栅极输出的所述反馈电压，以使得反馈电压与所述第三场效应管的源极的输出 电压的电压差小于所述第三场效应管的截止电压，以使得所述第三场效应管截止，以停止 向所述开关电源电路输出所述VIN。
8. 根据权利要求3所述的过压保护电路，其特征在于，所述过压侦测电路的一电压输 入端与所述开关电源电路的电压输入端连接，且所述过压侦测电路的另一电压输入端与所 述开关电源电路的电压监测节点连接； 所述过压侦测电路，包括：RC电路和电压隔离网络； 所述RC电路，包括：分压电阻和监测电容； 其中，所述分压电阻的第一端为所述过压侦测电路的另一电压输入端，与所述第一场 效应管的源极连接，且与所述第二场效应管的漏极连接；所述分压电阻的第二端与所述监 测电容的第一端连接；所述监测电容的第二端为所述过压侦测电路的一电压输入端，与所 述开关电源电路的电压输入端连接； 所述电压隔离网络的一电压输入端与所述监测电容的第二端连接；所述电压隔离网络 的另一电压输入端与所述监测电容的第一端连接；所述电压隔离网络的电压输出端为所述 过压侦测电路的电压输出端，与所述输入控制电路的反馈电压输入端连接； 所述监测电容，用于在所述第三场效应管导通，所述第一场效应管截止，所述第二场效 应管导通时，进行充电；在所述第三场效应管导通，所述第一场效应管导通，所述第二场效 应管截止时，通过所述分压电阻进行放电； 所述电压隔离网络，用于通过监测所述电压隔离网络的两个电压输入端的输入电压， 监测所述监测电容两端的电压；根据所述监测电容两端的电压，判断所述开关电源电路的 电压输出端的输出电压是否大于负载电压阈值；在所述开关电源电路的电压输出端的输出 电压大于所述负载电压阈值时，调节所述过压侦测电路的电压输出端向所述第三场效应管 的栅极输出的所述反馈电压，以使得所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电路 输出所述VIN。
9. 根据权利要求8所述的过压保护电路，其特征在于，所述电压隔离网络，包括：电压 转换模块、电压判断模块和输出电路； 所述电压转换模块的一电压输入端为所述电压隔离网络的一电压输入端，与所述监测 电容的第二端连接；所述电压转换模块的另一电压输入端为所述电压隔离网络的另一电压 输入端，与所述监测电容的第一端连接； 所述电压转换模块的一电压输出端与所述电压判断模块的一电压输入端连接，所述电 压转换模块的另一电压输出端与所述电压判断模块的另一电压输入端连接； 所述电压判断模块的电压输出端与所述输出电路的电压输入端连接，所述输出电路的 电压输出端为所述过压侦测电路的电压输出端，与所述输入控制电路的反馈电压输入端连 接； 所述电压转换模块，用于通过所述电压转换模块的两个电压输入端的输入电压，监测 所述监测电容两端的电压；将所述监测电容两端的电压转换为参考电压和接地电压；通过 所述电压转换模块的一电压输出端向所述电压判断模块的一电压输入端输出所述参考电 压，并通过所述电压转换模块的另一电压输出端向所述电压判断模块的另一电压输入端输 出所述接地电压； 所述电压判断模块，用于根据所述电压判断模块的两个电压输入端输入的所述参考电 压和所述接地电压，通过所述电压判断模块的电压输出端向所述输出电路的电压输入端输 出判断电压； 所述输出电路，用于根据所述输出电路的电压输入端输入的所述判断电压，控制所述 输出电路的导通或者截止，以调节所述输出电路的电压输出端向所述第三场效应管的栅极 输出的所述反馈电压，以使得所述第三场效应管截止，以停止向所述开关电源电路输出所 述 VIN。
10. 根据权利要求9所述的过压保护电路，其特征在于，所述电压判断模块，具体用于 判断所述电压判断模块的一电压输入端输入的所述参考电压是否小于预设电压阈值；若 所述参考电压小于所述预设电压阈值，则调节所述电压判断模块的电压输出端向所述输出 电路的电压输入端输出的所述判断电压，以使得所述判断电压小于所述输出电路的截止电 压； 所述输出电路为N型场效应管，所述第三场效应管为P型场效应管；所述输出电路，具 体用于当所述输出电路的电压输入端输入的所述判断电压小于所述输出电路的截止电压 时，所述输出电路截止，所述输出电路的电压输出端输出的所述反馈电压与所述第三场效 应管的源极的输出电压的电压差大于所述第三场效应管的截止电压，所述第三场效应管截 止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN ; 或者，所述输出电路为P型场效应管，所述第三场效应管为N型场效应管；所述输出电 路，具体用于当所述输出电路的电压输入端输入的所述判断电压小于所述输出电路的截止 电压时，所述输出电路导通，所述输出电路的电压输出端输出的所述反馈电压与所述第三 场效应管的源极的输出电压的电压差小于所述第三场效应管的截止电压，所述第三场效应 管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN。
11. 根据权利要求9所述的过压保护电路，其特征在于，所述电压判断模块，具体用于 判断所述电压判断模块的一电压输入端输入的所述参考电压是否小于预设电压阈值；若 所述参考电压小于所述预设电压阈值，则调节所述电压判断模块的电压输出端向所述输出 电路的电压输入端输出的所述判断电压，以使得所述判断电压大于所述输出电路的截止电 压； 所述输出电路为N型场效应管，所述第三场效应管为N型场效应管；所述输出电路，具 体用于当所述输出电路的电压输入端输入的所述判断电压大于所述输出电路的截止电压 时，所述输出电路导通，所述输出电路的电压输出端输出的所述反馈电压与所述第三场效 应管的源极的输出电压的电压差小于所述第三场效应管的截止电压，所述第三场效应管截 止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN ; 或者，所述输出电路为P型场效应管，所述第三场效应管为P型场效应管；所述输出电 路，具体用于当所述输出电路的电压输入端输入的所述判断电压大于所述输出电路的截止 电压时，所述输出电路截止，所述输出电路的电压输出端输出的所述反馈电压与所述第三 场效应管的源极的输出电压的电压差大于所述第三场效应管的截止电压，所述第三场效应 管截止，以停止向所述开关电源电路输出所述VIN。
12. -种过压保护方法，应用于如权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述 方法包括： 判断开关电源电路的电压输出端的输出电压是否大于负载电压阈值； 当所述开关电源电路的电压输出端的输出电压大于所述负载电压阈值时，调节过压侦 测电路的电压输出端向输入控制电路的反馈电压输入端输出的反馈电压，以使得所述输入 控制电路的电压输出端停止向所述开关电源电路输出电源信号VIN。
13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述判断开关电源电路的电压输出端 的输出电压是否大于负载电压阈值，包括： 判断所述过压侦测电路的一电压输入端的输入电压是否大于所述过压侦测电路的另 一电压输入端的预设电压； 当所述过压侦测电路的一电压输入端的输入电压大于所述过压侦测电路的另一电压 输入端的预设电压时，则确定所述开关电源电路的电压输出端的输出电压大于所述负载电 压阈值。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述判断开关电源电路的电压输出端 的输出电压是否大于负载电压阈值，包括： 监测所述过压侦测电路的两个电压输入端的输入电压； 将所述过压侦测电路的两个电压输入端的输入电压转换为参考电压和接地电压； 当所述参考电压小于预设电压阈值时，则确定所述开关电源电路的电压输出端的输出 电压大于所述负载电压阈值。
【文档编号】H02H7/10GK104332958SQ201410604412
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】董凌 申请人:华为技术有限公司