一种基于电源的保护电路的制作方法

1.本实用新型涉及电源保护技术领域，具体涉及一种基于电源的保护电路。


背景技术：

2.现在越来越多的家用电子产品和消费电子产品均采用电池和电源适配器两种可选的供电方式。在电池供电时，常常不小心就将电池装反方向烧坏产品，常规的防反接就是在电源电路上串接一个正向的二极管，但是采用这种方式二极管压降大，二极管消耗了部分功耗，增加了产品的整体功耗。在用电源适配器供电时，常常因为电源头外形一致，使用的时候容易将高电压的电源适配器直接插到低电压供电产品使用，将产品烧毁，传统的过压保护电路是使用专用的过压保护芯片，但是这种方式电路复杂，占用电路板空间，而且成本较高，对一些尺寸体积要求小的产品并不适用。


技术实现要素：

3.针对上述的技术缺陷，本技术提供基于电源的保护电路，具体地：
4.一种基于电源的保护电路，其中，包括：
5.电源单元，用以输出电能信号；
6.第一保护单元，包括第一保护控制端、第一保护输入端和第一保护输出端，所述第一保护控制端通过第一控制器连接所述电源单元的第一输出端，所述第一保护输入端连接所述电源单元的第二输出端，所述第一保护输出端通过第二控制器连接所述第一保护控制端；
7.第二保护单元，包括第二保护控制端、第二保护输入端和第二保护输出端，所述第二保护控制端连接所述第一保护控制端，所述第二保护输入端连接所述电源单元的第一输出端，所述第二保护输出端通过第三控制器连接所述第一保护输出端；
8.第三保护单元，包括第三保护控制端、第三保护输入端和第三保护输出端，所述第三保护控制端连接所述第二保护输出端，所述第三保护输入端连接所述电源单元的第一输出端，所述第三保护输出端形成保护电路的第一输出端，
9.所述第一保护输出端形成保护电路的第二输出端。
10.优选地，上述的一种基于电源的保护电路，其中，所述第一控制器由第一电阻形成。
11.优选地，上述的一种基于电源的保护电路，其中，所述第二控制器由第二电阻形成。
12.优选地，上述的一种基于电源的保护电路，其中，所述第三控制器由第三电阻形成。
13.优选地，上述的一种基于电源的保护电路，其中，所述第一保护单元由第一mos管形成，所述第一mos管的栅极形成所述第一保护控制端，所述第一mos管的源极形成所述第一保护输出端，所述第一mos管的漏极形成所述第一保护输入端。
14.优选地，上述的一种基于电源的保护电路，其中，所述第二保护单元由三极管形成，所述三极管的基极形成所述第二保护控制端，所述三极管的发射极形成所述第二保护输入端，所述三极管的集电极形成所述第二保护输出端。
15.优选地，上述的一种基于电源的保护电路，其中，所述第三保护单元由第二mos管形成，所述第二mos管的栅极形成所述第三保护控制端，所述第二mos管的源极形成所述第三保护输入端，所述第二mos管的漏极形成所述第三保护输出端。
16.优选地，上述的一种基于电源的保护电路，其中，所述第一电阻的阻值为1kω。
17.优选地，上述的一种基于电源的保护电路，其中，所述第二电阻的阻值为20kω。
18.与现有技术相比，本实用新型的优点是：
19.基于第一mos管具有体二极管和导通电阻较小的特点，输入电源反接时，第一mos管工作于截止状态；输入电源正接时，第一mos管工作于导通状态，导通电阻小，损耗低以实现防止反接的目的。通过第一电阻r1，第二电阻r2的阻值匹配，根据不同的输入电压来产生不同的控制电压，来控制三极管vt2的状态，进而控制第二mos管vt3的状态，达到高电压输入时关断电源的目的。本技术具有电路结构简单，占用空间小，成本低的优点。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例提供的一种基于电源的保护电路的结构图。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
22.在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
23.如图1所示，一种基于电源的保护电路，其中，包括：
24.电源单元x1，用以输出电能信号；
25.第一保护单元vt1，包括第一保护控制端、第一保护输入端和第一保护输出端，所述第一保护控制端通过第一控制器连接所述电源单元的第一输出端，所述第一保护输入端连接所述电源单元的第二输出端，所述第一保护输出端通过第二控制器连接所述第一保护控制端；具体地，所述第一保护单元由第一mos管形成，所述第一mos管的栅极形成所述第一保护控制端，所述第一mos管的源极形成所述第一保护输出端，所述第一mos管的漏极形成所述第一保护输入端。
26.进一步地，所述第一控制器由第一电阻形成。所述第一电阻的阻值为1kω。
27.第二保护单元vt2，包括第二保护控制端、第二保护输入端和第二保护输出端，所述第二保护控制端连接所述第一保护控制端，所述第二保护输入端连接所述电源单元的第一输出端，所述第二保护输出端通过第三控制器连接所述第一保护输出端；所述第二保护
单元由三极管形成，所述三极管的基极形成所述第二保护控制端，所述三极管的发射极形成所述第二保护输入端，所述三极管的集电极形成所述第二保护输出端。
28.进一步地，所述第二控制器由第二电阻形成。所述第二电阻的阻值为20kω。
29.第三保护单元vt3，包括第三保护控制端、第三保护输入端和第三保护输出端，所述第三保护控制端连接所述第二保护输出端，所述第三保护输入端连接所述电源单元的第一输出端，所述第三保护输出端形成保护电路的第一输出端，具体地，所述第三保护单元由第二mos管形成，所述第二mos管的栅极形成所述第三保护控制端，所述第二mos管的源极形成所述第三保护输入端，所述第二mos管的漏极形成所述第三保护输出端。
30.所述第一保护输出端形成保护电路的第二输出端。
31.进一步地，所述第三控制器由第三电阻形成。所述第三电阻的阻值为47kω。上述的第一电阻、第二电阻为分压电阻，第三电阻为上拉电阻。
32.当电源单元x1处正常接入电源时，第一电阻r1、第二电阻r2、第一mos管vt1组成一个回路，b节点和c节点两点之间的电压(即第一mos管vt1的栅-源极间电压差)v
bc
，
[0033]vbc
＝r2*[v-v
sd(vt1)
]/(r1+r2)
[0034]
其中v为电源单元x1输出的电压值，v
sd(vt1)
为第一mos管vt1体二极管压降约为0.8v；
[0035]
r2为第二电阻，r1为第一电阻；
[0036]
第一mos管vt1的栅-源极间电压差大于第一mos管vt1的阈值开启电压v
gs(th)(vt1)
，此时第一mos管vt1导通，由于第一mos管内阻r
ds(vt1)
很小，第一mos管vt1的漏极与源极之间近似于直通状态，整个电路导通。
[0037]
当电源单元x1处反向接入电源时，第一mos管vt1的栅-源极间电压差小于第一mos管vt1的阈值开启电压v
gs(th)(vt1)
(也可以理解为第一mos管vt1内的体二极管工作于反向状态)，此时第一mos管vt1截止，无法形成回路，整个电路不导通。
[0038]
当电源单元x1处接入正常电源(3.5v-12v)时，电源单元x1输出的电压值为(3.5v-12v)，第一mos管vt1导通，节点a和节点b两点之间的压差v
ab
小于三极管vt2的发射-基极间开启电压v
eb(0.7v)
，
[0039]vab
＝r1*v/(r1+r2)，
[0040]
其中v为电源单元x1输出的电压值；
[0041]
r2为第二电阻，r1为第一电阻；
[0042]
当v为电源单元x1输出的电压值为14v(最大值)，第一电阻的阻值为1kω，第二电阻的阻值为20kω。节点a和节点b两点之间的压差v
ab
最大值为1*14/(1+20)＝0.67v，
[0043]
由于节点a和节点b两点之间的压差v
ab
最大值小于三极管vt2的发射-基极间开启电压v
eb(0.7v)
，三极管vt2工作于截止状态，节点a和节点d两点之间的电压差(即第二mos管vt3的源-栅极间电压差v
ad
)大于第二mos管vt3的阈值开启电压v
sg(th)(vt3)
，第二mos管vt3导通，输出端vcc等于输入电压。
[0044]
当电源单元x1处接入非正常电源(15v-18v)时，电源单元x1输出的电压值为(15v-18v)，第一mos管vt1导通，a和b两点之间的压差v
ab
大于三极管vt2的发射-基极间开启电压v
eb(0.7v)
，三极管vt2导通，节点a和节点d两点之间的电压差也就是第二mos管vt3的源-栅极间电压差v
ad
近似为0v，该电压差小于第二mos管vt3的阈值开启电压v
sg(th)(vt3)
，第二mos管
vt3截止，输出端vcc没有电压，系统处于关断状态，无法给后端供电。即当接入高压电源的状态下，负载电路不会接收到相应的电能信号，避免后端的负载电路由于高电流或高电压出现毁损。
[0045]
上述实施方式中，基于第一mos管具有体二极管和导通电阻较小的特点，输入电源反接时，第一mos管工作于截止状态；输入电源正接时，第一mos管工作于导通状态，导通电阻小，损耗低以实现防止反接的目的。通过第一电阻r1，第二电阻r2的阻值匹配，根据不同的输入电压来产生不同的控制电压，来控制三极管vt2的状态，进而控制第二mos管vt3的状态，达到高电压输入时关断电源的目的。本技术具有电路结构简单，占用空间小，成本低的优点。
[0046]
以上描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。