一种浪涌保护电路制造技术

本申请提供一种浪涌保护电路，包括串联模块和浪涌泄放单元；在串联模块和浪涌泄放单元分别满足相应的泄放要求时，将接收到的浪涌电压泄放到地，使电子设备的输入电压被钳位在自身的安全工作电压，保证电子设备安全工作；另外，与现有技术相比，本申请在浪涌泄放单元的寄生电容的基础上，为其串联了一个串联模块的寄生电容，且串联模块的寄生电容小于浪涌泄放单元的寄生电容，使得浪涌保护电路的总寄生电容减小，对高速信号的畸变影响减小，因此使得本申请提供的浪涌保护电路可以应用于高速端口。

A surge protection circuit

【技术实现步骤摘要】
一种浪涌保护电路
本专利技术涉及电力电子
，特别是涉及一种浪涌保护电路。
技术介绍
浪涌电压是超出工作电压的瞬间过电压，具有电压大和产生时间极短等特点。当出现电网波动、静电放电等情况时，容易在电子设备的端口产生浪涌电压，比如电子设备的充电端口；若浪涌电压超过电子设备的端口的承受能力，则会对电子设备造成破坏性影响。为了保护电子设备的充电端口，通常会在电子设备的充电端口到地之间并联一个TVS二极管(TransientVoltageSuppressor，瞬态抑制二极管)，或者会在电子设备的充电端口应用一颗具有浪涌保护功能的IC。当出现浪涌电压Vsurge时，如图1，通过TVS瞬态浪涌抑制二极管或具有浪涌保护功能的IC(integratedcircuit，集成电路)，将浪涌电压泄放到地，并将充电端口的输入电压钳制在钳位电压Vclamp，保证相应电子设备的安全工作。但是，现有技术中的浪涌保护电路只能应用于低速端口，即电压比较稳定的端口，比如充电端口；当应用于高速端口，比如数据端口时，会使高速信号发生畸变，影响电子设备的数据传输。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种浪涌保护电路，以解决现有技术中的浪涌保护电路无法应用于高速端口的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：本申请提供一种浪涌保护电路，应用于电子设备，包括：串联模块以及浪涌泄放单元；其中：所述串联模块的输出端与所述浪涌泄放单元的输入端相连；并且，所述串联模块的输入端接收浪涌电压，所述浪涌泄放单元的输出端接地；当所述串联模块和所述浪涌泄放单元分别满足相应的泄放要求时，所述串联模块和所述浪涌泄放单元将所述浪涌电压泄放到地；所述串联模块的寄生电容小于所述浪涌泄放单元的寄生电容。可选的，所述串联模块，包括：第一开关管和第一二极管；其中：所述第一开关管与所述第一二极管反方向并联连接。可选的，所述第一开关管为隔离的低压管。可选的，所述第一二极管为所述第一开关管的寄生二极管。可选的，所述第一开关管为N型金属-氧化物-半导体场效应晶体管NMOS晶体管；所述第一二极管的阴极与所述NMOS晶体管的栅极及漏极均相连，连接点作为所述串联模块的输入端；所述第一二极管的阳极与所述NMOS晶体管的源极相连，连接点作为串联模块的输出端。可选的，所述第一开关管为P型金属-氧化物-半导体场效应晶体管NMOS晶体管；所述第一二极管的阴极与所述PMOS晶体管的源极相连，连接点作为所述串联模块的输入端；所述第一二极管的阳极与所述PMOS晶体管的栅极及漏极均相连，连接点作为所述串联模块的输出端。可选的，所述浪涌泄放单元，包括：第二开关管、第二二极管、稳压二极管以及接地电阻；其中：所述第二开关管的输入端与所述第二二极管的阴极以及所述稳压二极管的负极均相连，连接点作为所述浪涌泄放单元的输入端；所述稳压二极管的正极以及接地电阻的一端相连，连接点与所述第二开关管的控制端相连；所述第二开关管的输出端与所述接地电阻的另一端相连，连接点作为所述浪涌单元的输出端。可选的，所述串联模块与所述浪涌泄放单元集成于集成电路中。可选的，所述第二开关管为高压NMOS晶体管。可选的，所述浪涌泄放单元包括：瞬态抑制二极管TVS。本申请提供一种浪涌保护电路，包括串联模块和浪涌泄放单元；在串联模块和浪涌泄放单元分别满足相应的泄放要求时，将接收到的浪涌电压泄放到地，使电子设备的输入电压被钳位在自身的安全工作电压，保证电子设备安全工作；另外，与现有技术相比，本申请在浪涌泄放单元的寄生电容的基础上，为其串联了一个串联模块的寄生电容，且串联模块的寄生电容小于浪涌泄放单元的寄生电容，使得浪涌保护电路的总寄生电容减小，对高速信号的畸变影响减小，因此使得本申请提供的浪涌保护电路可以应用于高速端口。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术中浪涌电压及输入端口加浪涌保护器件后的电压示意图；图2为现有技术中的浪涌保护电路的示意图；图3为对现有技术中的浪涌保护电路进行仿真实验得到的仿真实验数据图；图4为本申请实施例提供的一种浪涌保护电路的示意图；图5为本申请另一实施例提供的一种串联模块的实施方式的示意图；图6为本申请另一实施例提供的一种串联模块的实施方式的示意图；图7为本申请另一实施例提供的一种浪涌泄放单元的实施方式的示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。现有技术中，浪涌保护电路的具体结构如图2，包括：串联支路10、分压电阻R以及开关管M。串联支路10的输入端与电子设备的输入端口相连，接收浪涌电压Vsurge；串联支路10的输出端与分压电阻R的一端相连，连接点记为A点。其中，串联支路10由N个稳压二极管组成，分别记N个稳压二极管为Z1-Zn，N为不小于1的整数；并且，N个稳压二极管依次串联，串联后的负极作为串联支路的输入端，串联后的正极作为串联支路的输出端；另外，N个稳压二级管的反向击穿电压相同，均为VBR。当浪涌电压Vsurge小于等于N倍的反向击穿电压N*VBR，即Vsurge≦N*VBR时，串联支路10未被击穿；当浪涌电压Vsurge大于N倍的反向击穿电压VBR，即Vsurge>N*VBR时，串联支路10被击穿。分压电阻R的另一端接地GND。当串联支路10未被击穿时，分压电阻R上没有电流流过，进而分压电阻R的两端没有电压产生；当串联支路10被击穿时，分压电阻R上有电流流过，进而分压电阻R两端有电压产生，并且分压电阻R两端的电压Vr随着流过自身电流的增大而增大，即分压电阻R两端的电压Vr随着浪涌电压Vsurge的增大而增大。开关管M的输入端与串联支路10的输入端相连；开关管M的控制端与A点相连；开关管M的输出端与分压电阻R的另一端相连。当分压电阻R两端的电压Vr小于等于开关管M的阈值电压Vth_M，即Vr≦Vth_M时，开关管M关断，不对浪涌电压Vsurge进行泄放；当分压电阻R两端的电压Vr大于开关管M的阈值电压Vth_M，即Vr>Vth_M时，开关管M导通，将浪涌电压Vsurge泄放到地GND，将电子设备的输入端口的输入电压VIN钳制在安全工作电压范围。为了更好的说明，对实际应用中的一个带有浪涌保护电路的电子设备进行仿真实验，仿真实验的结果如图3，当浪涌电压Vsurge超过3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浪涌保护电路，其特征在于，应用于电子设备，包括：串联模块以及浪涌泄放单元；其中：所述串联模块的输出端与所述浪涌泄放单元的输入端相连；并且，所述串联模块的输入端接收浪涌电压，所述浪涌泄放单元的输出端接地；当所述串联模块和所述浪涌泄放单元分别满足相应的泄放要求时，所述串联模块和所述浪涌泄放单元将所述浪涌电压泄放到地；所述串联模块的寄生电容小于所述浪涌泄放单元的寄生电容。

【技术特征摘要】
1.一种浪涌保护电路，其特征在于，应用于电子设备，包括：串联模块以及浪涌泄放单元；其中：所述串联模块的输出端与所述浪涌泄放单元的输入端相连；并且，所述串联模块的输入端接收浪涌电压，所述浪涌泄放单元的输出端接地；当所述串联模块和所述浪涌泄放单元分别满足相应的泄放要求时，所述串联模块和所述浪涌泄放单元将所述浪涌电压泄放到地；所述串联模块的寄生电容小于所述浪涌泄放单元的寄生电容。2.根据权利要求1所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述串联模块，包括：第一开关管和第一二极管；其中：所述第一开关管与所述第一二极管反方向并联连接。3.根据权利要求2所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述第一开关管为隔离的低压管。4.根据权利要求2所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述第一二极管为所述第一开关管的寄生二极管。5.根据权利要求2所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述第一开关管为N型金属-氧化物-半导体场效应晶体管NMOS晶体管；所述第一二极管的阴极与所述NMOS晶体管的栅极及漏极均相连，连接点作为所述串联模块的输入端；所述第一二极管的阳极与所述NMOS晶体管的源极相连，连接点作为串联模块的输出端。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：罗旭程，何永强，程剑涛，杜黎明，孙洪军，乔永庆，
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