电压检测电路、过压保护开关及电子设备制造技术

本发明专利技术提供的电压检测电路，在传统比较电路基础上增加第一电压跟随器和第二电压跟随器。第一电压跟随器作为分压后的输入电压的电压跟随器；第二电压跟随器作为参考电压的电压跟随器；且由于两个电压跟随器均采用源跟随接法，使得分压后的输入电压遇到的电容降低。这样输入电压快速上升时，加快了分压后的输入电压的上升速度，进而缩短了过压保护的关断时间。

Voltage Detection Circuit, Overvoltage Protection Switch and Electronic Equipment

The voltage detection circuit provided by the invention adds a first voltage follower and a second voltage follower on the basis of the traditional comparison circuit. The first voltage follower acts as the voltage follower of the input voltage after voltage dividing; the second voltage follower acts as the voltage follower of the reference voltage; and because both voltage followers adopt the source follower method, the capacitance of the input voltage after voltage dividing decreases. In this way, when the input voltage rises rapidly, the rising speed of the input voltage after dividing the voltage is accelerated, and the turn-off time of the overvoltage protection is shortened.

【技术实现步骤摘要】
电压检测电路、过压保护开关及电子设备
本专利技术涉及半导体集成电路领域，更具体地说，涉及电压检测电路、过压保护开关及电子设备。
技术介绍
目前，过压保护开关(OverVoltageProtection，OVP)在众多电子设备(如手机、电脑等)中得到广泛应用，其主要功能是在外部输入电压高于预设电压后，切断信号或者电源通路。例如，支持过压保护的USB开关应用中，USB信号线由于误操作短路到较高压的电源，此时开关需要及时切断信号通路，以防高压传输到内部低压器件，从而造成对内部低压器件的损伤。过压保护的关断时间指的是从电压超过设定阈值开始到开关关断的时间，关断时间越短也就意味着在过压场景下后级电路所承受的电压越低，也就是保护效果越好。过于场景包括瞬间短路、浪涌等。电压检测模块是负责判断端口电压是否过压的重要模块，其响应的速度直接影响到过压保护开关的关断时间。传统电压检测模块，包括分压电路和比较器，该电路比较器引入的电容，是导致输入响应慢的主要原因，另外该比较器本身响应较慢，无法满足系统对关断时间的要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出电压检测电路、过压保护开关及电子设备，欲实现缩短过压保护的关断时间的目的。为了实现上述目的，现提出的方案如下：一种电压检测电路，包括：分压模块和比较器；其中，所述分压模块包括第一电阻，以及与所述第一电阻串联的第二电阻；所述第一电阻远离所述第二电阻的一端用于接收输入电压，所述第二电阻远离所述第一电阻的一端用于接地；所述比较器包括第一电压跟随器、第二电压跟随器和第一比较电路；所述第一电阻和所述第二电阻的连接节点，与所述第一比较电路的电压输入端之间连接所述第一电压跟随器；所述第二电压跟随器的输出端连接所述第一比较电路的参考电压输入端，所述第二电压跟随器的输入端用于接收参考电压；所述第一电压跟随器和所述第二电压跟随器均采用源跟随接法。可选的，所述第一比较电路包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管和电流源，其中，所述第一PMOS管的源极为电源端、所述第一PMOS管的漏极为电压输出端、以及所述第一PMOS管的栅极连接所述第二PMOS管的漏极；所述第二PMOS管的源极连接所述电源端，所述第二PMOS管的栅极连接所述第三PMOS管的栅极；所述第三PMOS管的源极连接所述电源端，所述第三PMOS管的漏极接所述第二PMOS管的栅极；所述电流源的输入端连接所述电源端；所述第一NMOS管的漏极和栅极均连接所述电流源的输出端，所述第一NMOS管的源极接地；所述第二NMOS管的栅极连接所述电流源的输出端，所述第二NMOS管的漏极连接所述电压输出端，所述第二NMOS管的源极接地；所述第三NMOS管的栅极连接所述电流源的输出端，所述第三NMOS管的漏极连接所述第四NMOS管的源极，所述第三NMOS管的源极接地；所述第四NMOS管的栅极为所述电压输入端，所述第四NMOS管的漏极连接所述第二PMOS管的漏极，所述第四NMOS管的源极连接所述第五NMOS管的源极；所述第五NMOS管的漏极连接所述第三PMOS管的漏极，所述第五NMOS管的栅极为所述参考电压输入端。可选的，所述第一电压跟随器包括第四PMOS管、第五PMOS管和电容；所述第二电压跟随器包括第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管和第六NMOS管；所述第四PMOS管的栅极连接所述第一电阻和所述第二电阻的连接节点，所述第四PMOS管的漏极接地，所述第四PMOS管的源极连接所述电压输入端；所述第五PMOS管的漏极连接所述第四PMOS管的源极，所述第五PMOS管的源极连接所述电源端，所述第五PMOS管的栅极连接所述电容的一端，所述电容的另一端连接所述第四NMOS管的漏极；所述第六PMOS管的源极连接所述电源端，所述第六PMOS管的栅极连接所述第七PMOS管的栅极，所述第六PMOS管的漏极连接所述第八PMOS管的源极；所述第七PMOS管的源极连接所述电源端，所述第七PMOS管的漏极连接所述第六PMOS管的栅极，所述第七PMOS管的栅极连接第五PMOS管的栅极；所述第八PMOS管的源极连接所述第五NMOS管的栅极，所述第八PMOS管的漏极接地，所述第八PMOS管的栅极用于接收参考电压；所述第六NMOS管的漏极连接所述第七PMOS管的漏极，所述第六NMOS管的栅极连接所述电流源的输出端，所述第六NMOS管的源极接地。可选的，上述电压检测电路，还包括：连接在所述第七PMOS管的栅极连接第五PMOS管的栅极之间的第三电阻。一种过压保护开关，包括电压检测电路。所述电压检测电路包括：分压模块和比较器；其中，所述分压模块包括第一电阻，以及与所述第一电阻串联的第二电阻；所述第一电阻远离所述第二电阻的一端用于接收输入电压，所述第二电阻远离所述第一电阻的一端用于接地；所述比较器包括第一电压跟随器、第二电压跟随器和第一比较电路；所述第一电阻和所述第二电阻的连接节点，与所述第一比较电路的电压输入端之间连接所述第一电压跟随器；所述第二电压跟随器的输出端连接所述第一比较电路的参考电压输入端，所述第二电压跟随器的输入端用于接收参考电压；所述第一电压跟随器和所述第二电压跟随器均采用源跟随接法。可选的，所述第一比较电路包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管和电流源，其中，所述第一PMOS管的源极为电源端、所述第一PMOS管的漏极为电压输出端、以及所述第一PMOS管的栅极连接所述第二PMOS管的漏极；所述第二PMOS管的源极连接所述电源端，所述第二PMOS管的栅极连接所述第三PMOS管的栅极；所述第三PMOS管的源极连接所述电源端，所述第三PMOS管的漏极接所述第二PMOS管的栅极；所述电流源的输入端连接所述电源端；所述第一NMOS管的漏极和栅极均连接所述电流源的输出端，所述第一NMOS管的源极接地；所述第二NMOS管的栅极连接所述电流源的输出端，所述第二NMOS管的漏极连接所述电压输出端，所述第二NMOS管的源极接地；所述第三NMOS管的栅极连接所述电流源的输出端，所述第三NMOS管的漏极连接所述第四NMOS管的源极，所述第三NMOS管的源极接地；所述第四NMOS管的栅极为所述电压输入端，所述第四NMOS管的漏极连接所述第二PMOS管的漏极，所述第四NMOS管的源极连接所述第五NMOS管的源极；所述第五NMOS管的漏极连接所述第三PMOS管的漏极，所述第五NMOS管的栅极为所述参考电压输入端。可选的，所述第一电压跟随器包括第四PMOS管、第五PMOS管和电容；所述第二电压跟随器包括第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管和第六NMOS管；所述第四PMOS管的栅极连接所述第一电阻和所述第二电阻的连接节点，所述第四PMOS管的漏极接地，所述第四PMOS管的源极连接所述电压输入端；所述第五PMOS管的漏极连接所述第四PMOS管的源极，所述第五PMOS管的源极连接所述电源端，所述第五PMOS管的栅极连接所述电容的一端，所述电容的另一端连接所述第四NMOS管的漏极；所述第六PMOS管的源极连接所述电源端，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电压检测电路，其特征在于，包括：分压模块和比较器；其中，所述分压模块包括第一电阻，以及与所述第一电阻串联的第二电阻；所述第一电阻远离所述第二电阻的一端用于接收输入电压，所述第二电阻远离所述第一电阻的一端用于接地；所述比较器包括第一电压跟随器、第二电压跟随器和第一比较电路；所述第一电阻和所述第二电阻的连接节点，与所述第一比较电路的电压输入端之间连接所述第一电压跟随器；所述第二电压跟随器的输出端连接所述第一比较电路的参考电压输入端，所述第二电压跟随器的输入端用于接收参考电压；所述第一电压跟随器和所述第二电压跟随器均采用源跟随接法。

【技术特征摘要】
1.一种电压检测电路，其特征在于，包括：分压模块和比较器；其中，所述分压模块包括第一电阻，以及与所述第一电阻串联的第二电阻；所述第一电阻远离所述第二电阻的一端用于接收输入电压，所述第二电阻远离所述第一电阻的一端用于接地；所述比较器包括第一电压跟随器、第二电压跟随器和第一比较电路；所述第一电阻和所述第二电阻的连接节点，与所述第一比较电路的电压输入端之间连接所述第一电压跟随器；所述第二电压跟随器的输出端连接所述第一比较电路的参考电压输入端，所述第二电压跟随器的输入端用于接收参考电压；所述第一电压跟随器和所述第二电压跟随器均采用源跟随接法。2.根据权利要求1所述的电压检测电路，其特征在于，所述第一比较电路包括第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管和电流源，其中，所述第一PMOS管的源极为电源端、所述第一PMOS管的漏极为电压输出端、以及所述第一PMOS管的栅极连接所述第二PMOS管的漏极；所述第二PMOS管的源极连接所述电源端，所述第二PMOS管的栅极连接所述第三PMOS管的栅极；所述第三PMOS管的源极连接所述电源端，所述第三PMOS管的漏极接所述第二PMOS管的栅极；所述电流源的输入端连接所述电源端；所述第一NMOS管的漏极和栅极均连接所述电流源的输出端，所述第一NMOS管的源极接地；所述第二NMOS管的栅极连接所述电流源的输出端，所述第二NMOS管的漏极连接所述电压输出端，所述第二NMOS管的源极接地；所述第三NMOS管的栅极连接所述电流源的输出端，所述第三NMOS管的漏极连接所述第四NMOS管的源极，所述第三NMOS管的源极接地；所述第四NMOS管的栅极为所述电压输入端，所述第四NMOS管的漏极连接所述第二PMOS管的漏极，所述第四NMOS管的源极连接所述第五NMOS管的源极；所述第五NMOS管的漏极连接所述第三PMOS管的漏极，所述第五NMOS管的栅极为所述参考电压输入端。3.根据权利要求2所述的电压检测电路，其特征在于，所述第一电压跟随器包括第四PMOS管、第五PMOS管和电容；所述第二电压跟随器包括第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管和第六NMOS管；所述第四PMOS管的栅极连接所述第一电阻和所述第二电阻的连接节点，所述第四PMOS管的漏极接地，所述第四PMOS管的源极连接所述电压输入端；所述第五PMOS管的漏极连接所述第四PMOS管的源极，所述第五PMOS管的源极连接所述电源端，所述第五PMOS管的栅极连接所述电容的一端，所述电容的另一端连接所述第四NMOS管的漏极；所述第六PMOS管的源极连接所述电源端，所述第六PMOS管的栅极连接所述第七PMOS管的栅极，所述第六PMOS管的漏极连接所述第八PMOS管的源极；所述第七PMOS管的源极连接所述电源端，所述第七PMOS管的漏极连接所述第六PMOS管的栅极，所述第七PMOS管的栅极连接第五PMOS管的栅极；所述第八PMOS管的源极连接所述第五NMOS管的栅极，所述第八PMOS管的漏极接地，所述第八PMOS管的栅极用于接收参考电压；所述第六NMOS管的漏极连接所述第七PMOS管的漏极，所述第六NMOS管的栅极连接所述电流源的输出端，所述第六NMOS管的源极接地。4.根据权利要求3所述的电压检测电路，其特征在于，还包括：连接在所述第七PMOS管的栅极连接第五PMOS管的栅极之间的第三电阻。5.一种过压保护开关，包括电压检测电路，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：何永强，程剑涛，杜黎明，罗旭程，张艳萍，
申请(专利权)人：上海艾为电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31