一种直流电源保护电路及电子设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种直流电源保护电路及电子设备，该第一保护支路包括串联的半导体放电管和瞬态抑制二极管，第一直流线路接入正极电压，第二直流线路接入负极电压；第一直流线路和第二直流线路之间的正向电压大于第一预设电压时，瞬态抑制二极管和半导体放电管导通，第一预设电压为瞬态抑制二极管的钳位电压和半导体放电管的转折电压的叠加；第一直流线路和第二直流线路之间的反向电压大于第二预设电压时，瞬态抑制二极管和半导体放电管呈两个串联的正向二极管导通。实现了减小直流电源保护电路的残压、减小芯片功耗、面积和降低直流电源保护电路的成本，以及实现了直流电源保护电路的小型化和防反接的多重防护的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种直流电源保护电路及电子设备
本技术实施例涉及半导体器件技术，尤其涉及一种直流电源保护电路及电子设备。
技术介绍
电子设备在汽车电子、通讯、新能源、安防、消费电子、工业电子、医疗电子等行业得到了广泛的应用，其性能的优劣直接关系到相关设备能否安全可靠的工作。为了保证电子设备能够安全可靠的工作，多在电子设备电源端口设计直流电源保护电路，例如，过压保护、过流保护和过温保护等。其中，由于雷击或直流电源反接是造成过压而损坏直流电源电路器件的常见原因。现有技术中，为了使直流电源保护电路达到既能够防雷击，又能够防反接的效果，通常采用在电子设备电源端口并联瞬态抑制二极管(TransientVoltageSuppressor，TVS)的方案。然而，TVS芯片残压较高，对后级直流电源电路的防护效果较差，以及存在芯片功耗大、面积大且成本高的问题。
技术实现思路
本技术提供一种直流电源保护电路及电子设备，以实现直流电源保护电路的小型化和提高防护性能的效果。第一方面，本技术实施例提供了一种直流电源保护电路，所述直流电源保护电路包括：第一保护支路，包括串联的半导体放电管和瞬态抑制二极管，所述第一保护支路的第一端与第一直流线路电连接，所述第一保护支路的第二端与第二直流线路电连接；所述第一直流线路接入正极电压，所述第二直流线路接入负极电压；所述第一直流线路和所述第二直流线路之间的正向电压大于第一预设电压时，所述瞬态抑制二极管和所述半导体放电管导通，第一预设电压为所述瞬态抑制二极管的钳位电压和所述半导体放电管的转折电压的叠加；所述第一直流线路和所述第二直流线路之间的反向电压大于第二预设电压时，所述瞬态抑制二极管和所述半导体放电管呈两个串联的正向二极管导通。可选地，所述瞬态抑制二极管为单向瞬态抑制二极管；所述半导体放电管为单向半导体放电管；其中，所述单向瞬态抑制二极管沿所述第一保护支路的第一端到所述第一保护支路的第二端的方向为钳位方向；所述单向半导体放电管沿所述第一保护支路的第一端到所述第一保护支路的第二端的方向为特性方向。可选地，所述直流电源保护电路还包括：第二保护支路，所述第二保护支路串接有至少一个二极管；所述第二保护支路的第一端与所述第一直流线路电连接，所述第二保护支路的第二端与所述第二直流线路电连接；所述第二保护支路用于在所述第一直流线路和所述第二直流线路之间的反向电压大于第三预设电压时，所述第二保护支路导通。可选地，所述瞬态抑制二极管为双向瞬态抑制二极管；所述半导体放电管为双向半导体放电管。可选地，所述瞬态抑制二极管为双向瞬态抑制二极管；所述半导体放电管为反向截止半导体放电管；其中，所述反向截止半导体放电管沿所述第一保护支路的第一端到所述第一保护支路的第二端的方向为特性方向。可选地，所述瞬态抑制二极管为单向瞬态抑制二极管；所述半导体放电管为反向截止半导体放电管；其中，所述单向瞬态抑制二极管沿所述第一保护支路的第一端到所述第一保护支路的第二端的方向为钳位方向；所述反向截止半导体放电管沿所述第一保护支路的第一端到所述第一保护支路的第二端的方向为特性方向。可选地，所述二极管的类型包括：肖特基二极管和快速恢复二极管。可选地，所述第一直流线路和所述第二直流线路分别与受电设备的两个电源端口电连接。可选地，所述直流电源保护电路还包括熔断器，所述熔断器串联于所述第一直流线路或者所述第二直流线路。第二方面，本技术实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备上使用本技术任意实施例提供的直流电源保护电路。本技术通过设置第一保护支路，所述第一保护支路的第一端与第一直流线路电连接，所述第一保护支路的第二端与第二直流线路电连接，所述第一直流线路和所述第二直流线路之间的正向电压大于第一预设电压时，所述瞬态抑制二极管和所述半导体放电管导通，所述第一预设电压为所述瞬态抑制二极管的钳位电压和所述半导体放电管的转折电压的叠加；所述第一直流线路和所述第二直流线路之间的反向电压大于第二预设电压时，所述瞬态抑制二极管和所述半导体放电管呈两个串联的正向二极管导通，解决了现有技术中具有防雷击和防反接功能的直流电源保护电路的残压较高，对后级电路的防护效果较差，以及存在芯片功耗大、面积大且成本高的问题，实现了减小直流电源保护电路的残压、减小芯片功耗、面积和降低直流电源保护电路的成本，以及在此基础上，使该直流电源保护电路具有防反接的功能，从而实现直流电源保护电路的小型化和提高防护性能的效果。附图说明图1为本技术实施例提供的一种直流电源保护电路的结构示意图；图2为本技术实施例提供的一种直流电源保护电路的伏安特性曲线示意图；图3为本技术实施例提供的一种单向瞬态抑制二极管的伏安特性曲线示意图；图4为本技术实施例提供的一种直流电源保护电路的正向导通特性曲线与现有技术的对比示意图；图5为本技术实施例提供的另一种直流电源保护电路的结构示意图；图6为本技术实施例提供的一种单向半导体放电管的伏安特性曲线示意图；图7为本技术实施例提供的又一种直流电源保护电路的结构示意图；图8为本技术实施例提供的又一种直流电源保护电路的结构示意图；图9为本技术实施例提供的一种双向瞬态抑制二极管的伏安特性曲线示意图；图10为本技术实施例提供的一种双向半导体放电管的伏安特性曲线示意图；图11为本技术实施例提供的又一种直流电源保护电路的结构示意图；图12为本技术实施例提供的一种反向截止半导体放电管的伏安特性曲线示意图；图13为本技术实施例提供的又一种直流电源保护电路的结构示意图；图14为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术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技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。本技术实施例提供一种直流电源保护电路，本实施例可适用于汽车电子。图1为本技术实施例提供的一种直流电源保护电路的结构示意图。参见图1，该直流电源保护电路包括：第一保护支路10，该第一保护支路10包括串联的半导体放电管11和瞬态抑制二极管12，第一保护支路10的第一端与第一直流线路80电连接，第一保护支路10的第二端与第二直流线路90电连接。其中，第一直流线路80接入正极电压，第二直流线路90接入负极电压。第一直流线路80和第二直流线路90之间的正向电压大于第一预设电压时，瞬态抑制二极管12和半导体放电管11导通，第一预设电压为瞬态抑制二极管12的钳位电压和半导体放电管11的转折电压的叠加；第一直流线路80和第二直流线路90之间的反向电压大于第二预设电压时，瞬态抑制二极管12和半导体放电管11呈两个串联的正向二极管导通。其中，第二直流线路90接入负极电压定义为0V，第一直流线路80则为正电压，此时，电压方向定义为本技术的正向电压，即，正向电压为第一直流线路80电势高于第二直流线路90的值；同理，当第一直流线路80电势低于第二直流线路90，定义反向电压为第二直流线路90高于第一直流线路80的值。图2为本技术实施例提供的一种直流电源保护电路的伏安特性曲线示意图，下面参见本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流电源保护电路，其特征在于，包括：第一保护支路，包括串联的半导体放电管和瞬态抑制二极管，所述第一保护支路的第一端与第一直流线路电连接，所述第一保护支路的第二端与第二直流线路电连接；所述第一直流线路接入正极电压，所述第二直流线路接入负极电压；所述第一直流线路和所述第二直流线路之间的正向电压大于第一预设电压时，所述瞬态抑制二极管和所述半导体放电管导通，所述第一预设电压为所述瞬态抑制二极管的钳位电压和所述半导体放电管的转折电压的叠加；所述第一直流线路和所述第二直流线路之间的反向电压大于第二预设电压时，所述瞬态抑制二极管和所述半导体放电管呈两个串联的正向二极管导通。

【技术特征摘要】
1.一种直流电源保护电路，其特征在于，包括：第一保护支路，包括串联的半导体放电管和瞬态抑制二极管，所述第一保护支路的第一端与第一直流线路电连接，所述第一保护支路的第二端与第二直流线路电连接；所述第一直流线路接入正极电压，所述第二直流线路接入负极电压；所述第一直流线路和所述第二直流线路之间的正向电压大于第一预设电压时，所述瞬态抑制二极管和所述半导体放电管导通，所述第一预设电压为所述瞬态抑制二极管的钳位电压和所述半导体放电管的转折电压的叠加；所述第一直流线路和所述第二直流线路之间的反向电压大于第二预设电压时，所述瞬态抑制二极管和所述半导体放电管呈两个串联的正向二极管导通。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述瞬态抑制二极管为单向瞬态抑制二极管；所述半导体放电管为单向半导体放电管；其中，所述单向瞬态抑制二极管沿所述第一保护支路的第一端到所述第一保护支路的第二端的方向为钳位方向；所述单向半导体放电管沿所述第一保护支路的第一端到所述第一保护支路的第二端的方向为特性方向。3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括：第二保护支路，所述第二保护支路串接有至少一个二极管；所述第二保护支路的第一端与所述第一直流线路电连接，所述第二保护支路的第二端与所述第二直流线路电连接；所述第二保护支路用于在所述第一直流线路和所述第二直...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡锦波，陈国烨，周垠群，
申请(专利权)人：东莞市阿甘半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44