【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及手持電子產品中關于過壓(ovp)過流(ocp)保護電路的設計領域，尤其涉及一種采用分立器件組建的低成本過壓過流保護電路和采用所述保護電路的用電設備。
技術介紹
1、在如今的手持式電子產品中，高壓、快充似乎是一種必要的設計標志，甚至是各家廠商競相比拼的技術參數(shù)。隨著高壓、快充技術的快速發(fā)展，各家廠商都陸續(xù)推出了自家的產品，市場上充斥了大量的電子設備，但隨著市場的逐漸飽和，利潤降低，各家廠商開始降低設計成本，這讓市場競爭更加激烈。同時高壓、快充帶來的安全問題也是不容忽視的，在近幾年市場上也出現(xiàn)了一些設備自燃的情況，比如手機、電動車，這與“電壓”“充電”都存在一定的關系。所以為了適應市場變化，提高高壓、快充的安全防護設計是很有必要的，同時還要結合市場特性，做到既能增加安全防護，又能降低設計成本，讓自家的產品更具有優(yōu)勢。在市場競爭日益激烈的情況下，專利技術一種低成本的過壓過流保護電路，以實現(xiàn)既能簡化產品設計又能從源頭上保障設備的安全，成為亟待解決的技術問題。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術的目的在于提供一種低成本過壓過流保護電路和采用所述保護電路的用電設備，從而解決現(xiàn)有技術中存在的前述問題。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術采用的技術方案如下：
3、一種低成本過壓過流保護電路，包括：可恢復保險絲(f1)、pmos場效應管(q1)、npn三極管(q2)、保護二極管(d1)、處理器mcu(u1)、溫度傳感器(t1)和若干電阻；外界電壓電流經過fuse到達pm
4、優(yōu)選的，還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器監(jiān)控著設備的溫度并將監(jiān)控到溫度值實時反饋給所述mcu，所述mcu能夠通過預設閾值判定是否溫度過高，從而控制npn三極管，進而實現(xiàn)控制pmos的柵極，達到控制輸入電源通斷的目的。
5、優(yōu)選的，mcu的gpio1輸出信號連接到npn三極管的基極，通過軟件操作mcu的gpio1輸出高、低電平，從軟件方面實現(xiàn)輸入電源的通斷，從而實現(xiàn)過壓保護。
6、優(yōu)選的，mcu的gpio3接受外界其它電路的反饋信號，然后mcu根據(jù)所述反饋信號進行相關指令操作gpio1，控制著輸入電源的通斷，從而與外界其它電路聯(lián)動，實現(xiàn)更智能的安全防護。
7、優(yōu)選的，mcu的gpio2能夠輸出反饋信號，反饋當前輸入電源的狀態(tài)，傳遞給或控制后級的相關電路，實現(xiàn)電路交互、智能化管理。
8、優(yōu)選的，所述電路的具體連接為：外界電源輸入連接可恢復保險絲(f1)的一端，所述可恢復保險絲(f1)的另一端連接pmos(q1)的源極，所述pmos(q1)的漏極連接內部的電源，pmos(q1)的柵極通過電阻(r1)連接到源極，pmos(q1)的柵極連接npn三極管(q2a)的集電極，npn三極管(q2a)的發(fā)射極連接系統(tǒng)gnd，npn三極管(q2a)的基極通過電阻(r4)連接到npn三極管(q2b)的集電極，npn三極管(q2b)的集電極(r2)連接到pmos(q1)的源極，npn三極管(q2b)的發(fā)射極連接系統(tǒng)gnd，npn三極管(q2b)的基極連接電阻(r5)可由mcu控制，npn三極管(q2b)的基極連接電阻(r3)，所述電阻(r3)的另一端連接穩(wěn)壓二極管(d1)的陽極，穩(wěn)壓二極管(d1)的陰極連接pmos(q1)的源極；外界輸入電壓連接到mcu(u1)的adc1引腳同時該引腳通過電阻(r7)下拉到mcu?gnd，溫度傳感器(t1)連接到mcu(u1)的adc2引腳同時該引腳通過電阻(r8)上拉到mcuvcc，mcu(u1)的gpio1通過電阻(r5)連接npn三極管(q2b)的基極，mcu(u1)的gpio3用于接受外界的輸入信號，mcu(u1)的gpio2用于輸出反饋當前的狀態(tài)，mcu(u1)的vcc、gnd采用電池供電。
9、優(yōu)選的，npn三極管(q2)是雙npn的型號為bc847s，pmos場效應管(q1)的型號是ao3401，穩(wěn)壓二極管(d1)的型號是mm3z6v2，可恢復保險絲(f1)的型號是bism100，mcu(u1)是一款至少支持兩路adc輸入、三個gpio引腳的處理器，不局限于具體型號，溫度傳感器(t1)是一款能夠依據(jù)溫度變化而呈現(xiàn)不同電阻值的器件，不局限于具體型號。
10、一種用電設備，包括任一所述的低成本過壓過流保護電路。
11、本專利技術的有益效果是：
12、本專利技術公開了一種低成本過壓過流保護電路和采用所述保護電路的用電設備，所述保護電路是利用簡單的電路設計，采用分立器件，利用保險絲、pmos管的特性，搭建而成的低成本過壓過流保護電路。本專利技術可以靈活的實現(xiàn)硬件控制、軟件控制的過壓過流保護，同時還支持通過選型不同器件，實現(xiàn)不同等級的過壓過流保護，可操作性極高。同時支持自動恢復功能，當達到保護閾值，啟動了過壓過流保護，之后恢復正常數(shù)值后，設備還可以繼續(xù)工作，并還繼續(xù)著過壓過流保護。本專利技術還可以使用mcuadc實時監(jiān)控著輸入電壓、設備溫度，并可以進行自動控制電源的輸入，同時可接受外界的其它數(shù)據(jù)進行相應操作，同時可輸出當前的輸入電源狀態(tài)，傳輸或控制后級電路，達到閉環(huán)效應，提高了電路的應對能力。這樣做既優(yōu)化了設計成本，又實現(xiàn)了過壓過流保護，還支持很多邏輯的控制，極大的提高了產品的優(yōu)勢，保證了設備安全，提高了用戶體驗。
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1.一種低成本過壓過流保護電路，其特征在于，包括：可恢復保險絲(F1)、PMOS場效應管(Q1)、NPN三極管(Q2)、保護二極管(D1)、處理器MCU(U1)、溫度傳感器(T1)和若干電阻；外界電壓電流經過FUSE到達PMOS的源極，PMOS的漏極為內部的電壓電流，PMOS的柵極經過電路控制著PMOS的漏極；同時外界電壓連接到MCU的ADC輸入，通過MCU實時監(jiān)測著輸入電壓；所述MCU能夠通過預設閾值判定是否過壓，如判定過壓，則通過MCU的GPIO1控制NPN三極管，進而實現(xiàn)控制PMOS的柵極，達到控制輸入電源通斷的目的，以保證后級用電設備的安全。
2.根據(jù)權利要求1所述的低成本過壓過流保護電路，其特征在于，還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器監(jiān)控著設備的溫度并將監(jiān)控到溫度值實時反饋給所述MCU，所述MCU能夠通過預設閾值判定是否溫度過高，從而控制NPN三極管，進而實現(xiàn)控制PMOS的柵極，達到控制輸入電源通斷的目的。
3.根據(jù)權利要求1所述的低成本過壓過流保護電路，其特征在于，MCU的GPIO1輸出信號連接到NPN三極管的基極，通過軟件操作MCU的GPIO1
4.根據(jù)權利要求3所述的低成本過壓過流保護電路，其特征在于，MCU的GPIO3接受外界其它電路的反饋信號，然后MCU根據(jù)所述反饋信號進行相關指令操作GPIO1，控制著輸入電源的通斷，從而與外界其它電路聯(lián)動，實現(xiàn)更智能的安全防護。
5.根據(jù)權利要求3所述的低成本過壓過流保護電路，其特征在于，MCU的GPIO2能夠輸出反饋信號，反饋當前輸入電源的狀態(tài)，傳遞給或控制后級的相關電路，實現(xiàn)電路交互、智能化管理。
6.根據(jù)權利要求1-5任一所述的低成本過壓過流保護電路，其特征在于，所述電路的具體連接為：外界電源輸入連接可恢復保險絲(F1)的一端，所述可恢復保險絲(F1)的另一端連接PMOS(Q1)的源極，所述PMOS(Q1)的漏極連接內部的電源，PMOS(Q1)的柵極通過電阻(R1)連接到源極，PMOS(Q1)的柵極連接NPN三極管(Q2A)的集電極，NPN三極管(Q2A)的發(fā)射極連接系統(tǒng)GND，NPN三極管(Q2A)的基極通過電阻(R4)連接到NPN三極管(Q2B)的集電極，NPN三極管(Q2B)的集電極(R2)連接到PMOS(Q1)的源極，NPN三極管(Q2B)的發(fā)射極連接系統(tǒng)GND，NPN三極管(Q2B)的基極連接電阻(R5)可由MCU控制，NPN三極管(Q2B)的基極連接電阻(R3)，所述電阻(R3)的另一端連接穩(wěn)壓二極管(D1)的陽極，穩(wěn)壓二極管(D1)的陰極連接PMOS(Q1)的源極；外界輸入電壓連接到MCU(U1)的ADC1引腳同時該引腳通過電阻(R7)下拉到MCU?GND，溫度傳感器(T1)連接到MCU(U1)的ADC2引腳同時該引腳通過電阻(R8)上拉到MCUVCC，MCU(U1)的GPIO1通過電阻(R5)連接NPN三極管(Q2B)的基極，MCU(U1)的GPIO3用于接受外界的輸入信號，MCU(U1)的GPIO2用于輸出反饋當前的狀態(tài)，MCU(U1)的VCC、GND采用電池供電。
7.根據(jù)權利要求1-5任一所述的低成本過壓過流保護電路，其特征在于，NPN三極管(Q2)是雙NPN的型號為BC847S，PMOS場效應管(Q1)的型號是AO3401，穩(wěn)壓二極管(D1)的型號是MM3Z6V2，可恢復保險絲(F1)的型號是BISM100，MCU(U1)是一款至少支持兩路ADC輸入、三個GPIO引腳的處理器，不局限于具體型號，溫度傳感器(T1)是一款能夠依據(jù)溫度變化而呈現(xiàn)不同電阻值的器件，不局限于具體型號。
8.一種用電設備，其特征在于包括權利要求1-7任一所述的低成本過壓過流保護電路。
...【技術特征摘要】
1.一種低成本過壓過流保護電路，其特征在于，包括：可恢復保險絲(f1)、pmos場效應管(q1)、npn三極管(q2)、保護二極管(d1)、處理器mcu(u1)、溫度傳感器(t1)和若干電阻；外界電壓電流經過fuse到達pmos的源極，pmos的漏極為內部的電壓電流，pmos的柵極經過電路控制著pmos的漏極；同時外界電壓連接到mcu的adc輸入，通過mcu實時監(jiān)測著輸入電壓；所述mcu能夠通過預設閾值判定是否過壓，如判定過壓，則通過mcu的gpio1控制npn三極管，進而實現(xiàn)控制pmos的柵極，達到控制輸入電源通斷的目的，以保證后級用電設備的安全。
2.根據(jù)權利要求1所述的低成本過壓過流保護電路，其特征在于，還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器監(jiān)控著設備的溫度并將監(jiān)控到溫度值實時反饋給所述mcu，所述mcu能夠通過預設閾值判定是否溫度過高，從而控制npn三極管，進而實現(xiàn)控制pmos的柵極，達到控制輸入電源通斷的目的。
3.根據(jù)權利要求1所述的低成本過壓過流保護電路，其特征在于，mcu的gpio1輸出信號連接到npn三極管的基極，通過軟件操作mcu的gpio1輸出高、低電平，從軟件方面實現(xiàn)輸入電源的通斷，從而實現(xiàn)過壓保護。
4.根據(jù)權利要求3所述的低成本過壓過流保護電路，其特征在于，mcu的gpio3接受外界其它電路的反饋信號，然后mcu根據(jù)所述反饋信號進行相關指令操作gpio1，控制著輸入電源的通斷，從而與外界其它電路聯(lián)動，實現(xiàn)更智能的安全防護。
5.根據(jù)權利要求3所述的低成本過壓過流保護電路，其特征在于，mcu的gpio2能夠輸出反饋信號，反饋當前輸入電源的狀態(tài)，傳遞給或控制后級的相關電路，實現(xiàn)電路交互、智能化管理。
6.根據(jù)權利要求1-5任一所述的低成本過壓過流保護電路，其特征在于，所述電路的具體連接為：外界電源輸入連接可恢復保險絲(...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：李獻，王勇，
申請(專利權)人：艾體威爾電子技術北京有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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