一种电源过压保护IC的制作方法

本发明涉及电路保护，尤其涉及一种电源过压保护ic。

背景技术：

1、目前很多电子产品的电源都由电源适配器来供电，而电源适配器基本采用开关电源技术，容易产生尖峰电压导致电气过应力（electrical over stress，简称eos）问题，另外目前所用的各种电源适配器大都采用usb插口，输出电压电流参数有差异，用户使用时也容易混着用，从而导致有过压问题造成电子产品损坏的可能，而这种损坏往往不好定性具体损坏原因，给厂家带来困扰。特别是低压低功耗的物联网ic，由于耐压余量较小，而用来保护的瞬态二极管（transient voltage suppressor，简称tvs）的触发导通电压及钳位电压范围又比较宽，为了减少工作时tvs的漏电，又不能选导通电压接近工作电压的tvs，导致tvs很难起到保护作用；另一方面，由于eos的脉冲时间比普通静电放电时间要长得多，tvs导通时电流较大，在过压脉冲持续时间较长时也容易烧坏tvs管本身造成对地短路，同样导致产品失效。在这种应用情况下，出现较高的过压时断开电源不失为一种较好的选择。

2、在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

3、现有的电源过压保护ic存在电源断开导致系统退出工作状态，出现使用异常的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电源过压保护ic，以解决现有技术中存在的电源过压保护ic存在电源断开导致系统退出工作状态，出现使用异常的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

2、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明提供的一种电源过压保护ic，包括开关电路、调压电路和峰值采样电路；所述开关电路带正向尖峰脉冲抑制，用于防止电源输出端产生尖峰脉冲；所述调压电路用于对所述电源进行过压保护；所述峰值采样电路用于在所述电源过压时输出过压信号给处理器进行处理并上报服务器；所述开关电路、调压电路和峰值采样电路相互并联，所述电源的输入端分别连接开关电路、调压电路和峰值采样电路，输出端连接所述开关电路、调压电路。

4、优选的，所述开关电路包括第一mos管q1、第二mos管q2、电阻r1、电阻r3和第二二极管d2；所述第一mos管q1的栅极通过所述电阻r1接所述电源的输入端，还接第一电压设置端，源极接所述第二mos管q2的源极，漏极通过所述电阻r3接地；所述第二mos管q2的栅极通过所述电阻r3接地，源极接所述电源输入端，漏极接所述电源输出端；所述第二二极管d2的阴极接所述第一mos管q1的源极，阳极接所述第一mos管q1的栅极。

5、优选的，所述ic还包括电阻r2和电容c2，所述电阻r2、电容c2为所述第一电压设置端的外加电阻和外加电容；所述第一电压设置端分别通过电阻r2、电容c2接地，所述电阻r2、电容c2并联。

6、优选的，所述调压电路包括第三mos管q3、第四mos管q4、电阻r4、电阻r6、电阻r7、第一二极管d1和第三二极管d3；所述第三mos管q3的栅极接所述第四mos管q4的漏极，源极通过所述电阻r4接所述第四mos管q4的栅极，漏极接所述电阻r6的一端和所述开关电路的输入端；所述第四mos管q4的栅极接第二电压设置端，源极接地，漏极接电阻r6的另一端；所述第一二极管d1的阴极通过所述电阻r7连接所述电源输入端，阳极连接所述第二电压设置端；所述第三二极管d3的阴极接所述第四mos管q4的栅极，阳极接所述第四mos管q4的源极。

7、优选的，所述调压电路还包括电阻r5，所述电阻r4、电阻r5为所述第二电压设置端的外加电阻；所述第二电压设置端通过所述电阻r4接所述电源输出端，通过所述电阻r5接地。

8、优选的，其特征在于，所述ic还包括电容c1和电容c2，所述电容c1、电容c2为分别为所述电源输入端、电源输出端的外加滤波电容；所述电容c1的一端接所述电源输入端，另一端接地；所述电容c2的一端接所述电源输出端，另一端接地。

9、优选的，所述峰值采样电路包括、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电容c4、电容c5、第四二极管d4和第五mos管q5；所述电阻r8的一端接所述电源输入端，另一端接所述电阻r9的一端，所述电阻r9的另一端接所述电阻r10的一端和所述第四二极管d4的阳极，所述电阻r10的另一端接地；所述第四二极管d4的阴极通过所述电容c5接地；所述电容c4并联在所述电阻r8两端；所述电阻r11并联在所述电容c5两端；所述第五mos管q5的栅极接所述第四二极管d4的阴极，源极接地，漏极接过压检测输出端。

10、实施本发明上述技术方案中的一个技术方案，具有如下优点或有益效果：

11、本发明采用尖峰脉冲抑制电路加调压电路，增加瞬间脉冲抑制，当正常工作有一定幅度的上升尖峰电压时瞬间断开开关从而对输出保持短暂的关断，防止输出端产生尖峰脉冲；同时设置调压电路，通过分压电阻的设置可改变关断电压和调压电压，从而有效地对电源和系统进行保护；另外还增加峰值采样电路，过压时通过输出过压信号给处理器进行处理和上报服务器，让用户或厂家了解该产品在何时何地出现过电源输入过压的情况，从而有针对性的进行处理解决。本发明具有较强的通用性，同时成本低、功耗低、便于集成、设置灵活。

技术特征：

1.一种电源过压保护ic，其特征在于，包括开关电路、调压电路和峰值采样电路；所述开关电路带正向尖峰脉冲抑制，用于防止电源输出端产生尖峰脉冲；所述调压电路用于对所述电源进行过压保护；所述峰值采样电路用于在所述电源过压时输出过压信号给处理器进行处理并上报服务器；所述开关电路、调压电路和峰值采样电路相互并联，所述电源的输入端分别连接开关电路、调压电路和峰值采样电路，输出端连接所述开关电路、调压电路。

2.根据权利要求1所述的一种电源过压保护ic，其特征在于，所述开关电路包括第一mos管q1、第二mos管q2、电阻r1、电阻r3和第二二极管d2；所述第一mos管q1的栅极通过所述电阻r1接所述电源的输入端，还接第一电压设置端，源极接所述第二mos管q2的源极，漏极通过所述电阻r3接地；所述第二mos管q2的栅极通过所述电阻r3接地，源极接所述电源输入端，漏极接所述电源输出端；所述第二二极管d2的阴极接所述第一mos管q1的源极，阳极接所述第一mos管q1的栅极。

3.根据权利要求2所述的一种电源过压保护ic，其特征在于，所述ic还包括电阻r2和电容c2，所述电阻r2、电容c2为所述第一电压设置端的外加电阻和外加电容；所述第一电压设置端分别通过电阻r2、电容c2接地，所述电阻r2、电容c2并联。

4.根据权利要求1所述的一种电源过压保护ic，其特征在于，所述调压电路包括第三mos管q3、第四mos管q4、电阻r4、电阻r6、电阻r7、第一二极管d1和第三二极管d3；所述第三mos管q3的栅极接所述第四mos管q4的漏极，源极通过所述电阻r4接所述第四mos管q4的栅极，漏极接所述电阻r6的一端和所述开关电路的输入端；所述第四mos管q4的栅极接第二电压设置端，源极接地，漏极接电阻r6的另一端；所述第一二极管d1的阴极通过所述电阻r7连接所述电源输入端，阳极连接所述第二电压设置端；所述第三二极管d3的阴极接所述第四mos管q4的栅极，阳极接所述第四mos管q4的源极。

5.根据权利要求4所述的一种电源过压保护ic，其特征在于，所述调压电路还包括电阻r5，所述电阻r4、电阻r5为所述第二电压设置端的外加电阻；所述第二电压设置端通过所述电阻r4接所述电源输出端，通过所述电阻r5接地。

6.根据权利要求4所述的一种电源过压保护ic，其特征在于，其特征在于，所述ic还包括电容c1和电容c2，所述电容c1、电容c2为分别为所述电源输入端、电源输出端的外加滤波电容；所述电容c1的一端接所述电源输入端，另一端接地；所述电容c2的一端接所述电源输出端，另一端接地。

7.根据权利要求1所述的一种电源过压保护ic，其特征在于，所述峰值采样电路包括、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电容c4、电容c5、第四二极管d4和第五mos管q5；所述电阻r8的一端接所述电源输入端，另一端接所述电阻r9的一端，所述电阻r9的另一端接所述电阻r10的一端和所述第四二极管d4的阳极，所述电阻r10的另一端接地；所述第四二极管d4的阴极通过所述电容c5接地；所述电容c4并联在所述电阻r8两端；所述电阻r11并联在所述电容c5两端；所述第五mos管q5的栅极接所述第四二极管d4的阴极，源极接地，漏极接过压检测输出端。

技术总结
本发明公开了一种电源过压保护IC，涉及电路保护技术领域，解决了电源过压保护IC存在电源断开导致系统退出工作状态，出现使用异常的技术问题。该IC包括开关电路、调压电路和峰值采样电路；所述开关电路带正向尖峰脉冲抑制，用于防止电源输出端产生尖峰脉冲；所述调压电路用于对所述电源进行过压保护；所述峰值采样电路用于在所述电源过压时输出过压信号给处理器进行处理并上报服务器；所述开关电路、调压电路和峰值采样电路相互并联，所述电源的输入端分别连接开关电路、调压电路和峰值采样电路，输出端连接所述开关电路、调压电路。本发明通过设置调压电路避免了电源断开后导致使用异常的问题。

技术研发人员：张立新,曾志勇,常冬冬
受保护的技术使用者：深圳市南方硅谷半导体股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11