CN109283992B - 一种双向供电保护电路 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种双向供电保护电路,涉及通信领域,解决了在先将配件连接至手持设备然后再将供电设备连接至手持设备的情况下,供电设备输出的电压对手持设备造成干扰的问题。具体方案为:双向供电保护电路包括控制模块和第一开关模块,控制模块的第一端与第一开关模块的第一端连接,控制模块的第二端与第一开关模块的第二端连接,控制模块的第三端与第一开关模块的第三端连接,第一开关模块的第一端用于连接手持设备,第一开关模块的第三端用于连接供电设备,若控制模块的第一端检测到高电平,则控制模块控制第一开关模块关闭。本申请实施例用于双电源同时供电的过程中。
Description
技术领域
本申请实施例涉及通信领域,尤其涉及一种双向供电保护电路。
背景技术
在现有技术中,当手机、平板电脑等手持设备需要连接鼠标、键盘等配件,同时需要连接充电器等供电设备时,会存在以下连接顺序:
通过转接装置,若先将供电设备连接至手持设备,然后再将配件连接至手持设备,则手持设备不会输出电压,由供电设备向手持设备和配件供电。但是,通过转接装置,若先将配件连接至手持设备,则手持设备会输出电压向配件供电,此时若再将供电设备连接至手持设备,则供电设备输出的电压会对手持设备的内部电路造成干扰,甚至损坏手持设备。
发明内容
本申请实施例提供一种双向供电保护电路,解决了在先将配件连接至手持设备然后再将供电设备连接至手持设备的情况下,供电设备输出的电压对手持设备造成干扰的问题。
为达到上述目的,本申请实施例采用如下技术方案:
本申请实施例的第一方面,提供一种双向供电保护电路,该双向供电保护电路可以包括:控制模块和第一开关模块。其中,控制模块的第一端与第一开关模块的第一端连接,控制模块的第二端与第一开关模块的第二端连接,控制模块的第三端与第一开关模块的第三端连接,第一开关模块的第一端用于连接手持设备,第一开关模块的第三端用于连接供电设备。若控制模块的第一端检测到高电平,则控制模块控制第一开关模块关闭。且,在本申请实施例中,关闭代表截止的含义。
本申请实施例提供的双向供电保护电路,包括控制模块和第一开关模块,若控制模块的第一端检测到高电平,则控制模块控制第一开关模块关闭。这样,在先将配件连接至手持设备的情况下,手持设备输出电压,控制模块的第一端便可以检测到高电平,控制第一开关模块关闭。此时若再将供电设备连接至手持设备,则供电设备输出的电压无法到达手持设备,即供电设备输出的电压无法对手持设备的内部电路造成干扰,实现了对手持设备的保护。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,若控制模块的第三端检测到高电平,则控制模块控制第一开关模块开启。这样,在先将供电设备连接至手持设备的情况下,供电设备输出电压,控制模块的第三端便可以检测到高电平,通过控制第一开关模块开启,使得供电设备能够向手持设备供电。在本申请实施例中,开启代表导通的含义。
结合第一方面和上述可能的实现方式,在另一种可能的实现方式中,控制模块可以包括:同相输入支路、反相输入支路、反馈支路、运算放大器、第一晶体管和第一电阻。其中,同相输入支路的第一端与电源连接,同相输入支路的第二端与运算放大器的同相输入端连接,同相输入支路的第三端接地;反相输入支路的第二端与运算放大器的反相输入端连接,反相输入支路的第三端接地;反馈支路的第一端与运算放大器的同相输入端连接,反馈支路的第二端与运算放大器的输出端连接;运算放大器的正电源端与电源连接,运算放大器的负电源端接地;第一晶体管的栅极与运算放大器的输出端连接,第一晶体管的第一极接地,第一晶体管的第二级与第一电阻的第一端连接;反相输入支路的第一端为控制模块的第一端,第一晶体管的第二级为控制模块的第二端,第一电阻的第二端为控制模块的第三端。若控制模块的第一端检测到高电平,则由反相输入支路的第二端输入运算放大器的反相输入端的电压高于由同相输入支路的第二端输入运算放大器的同相输入端的电压,运算放大器的输出端输出低电平,第一晶体管截止,从而第一晶体管和第一电阻控制第一开关模块关闭;反馈支路用于使运算放大器的反相输入端的电压持续高于运算放大器的同相输入端的电压。若控制模块的第三端检测到高电平,则由反相输入支路的第二端输入运算放大器的反相输入端的电压低于由同相输入支路的第二端输入运算放大器的同相输入端的电压,运算放大器的输出端输出高电平,第一晶体管导通,从而控制第一开关模块开启;反馈支路用于使运算放大器的反相输入端的电压持续低于运算放大器的同相输入端的电压。
结合第一方面和上述可能的实现方式,在另一种可能的实现方式中,反相输入支路可以包括:第二电阻和第三电阻。第二电阻的第二端与第三电阻的第一端连接;第二电阻的第一端为反相输入支路的第一端,第二电阻的第二端为反向输入支路的第二端,第三电阻的第二端为反向输入支路的第三端。
结合第一方面和上述可能的实现方式,在另一种可能的实现方式中,同相输入支路可以包括:第四电阻、第五电阻和电容。第四电阻的第二端与第五电阻的第一端连接,还与电容的第一端连接,电容的第二端与第五电阻的第二端连接;第四电阻的第一端为同相输入支路的第一端,第四电阻的第二端为同相输入支路的第二端,第五电阻的第二端为同相输入支路的第三端。
结合第一方面和上述可能的实现方式,在另一种可能的实现方式中,反馈支路可以包括:第六电阻。
结合第一方面和上述可能的实现方式,在另一种可能的实现方式中,第一开关模块可以包括:第二晶体管。第二晶体管的第一极为第一开关模块的第一端,第二晶体管的栅极为第一开关模块的第二端,第二晶体管的第二极为第一开关模块的第三端。若控制模块的第一端检测到高电平,则控制模块控制第二晶体管截止。若控制模块的第三端检测到高电平,则控制模块控制第二晶体管导通。
结合第一方面和上述可能的实现方式,在另一种可能的实现方式中,为了解决手持设备输出的电压对供电设备造成干扰的问题,双向供电保护电路还可以包括:第七电阻,以及设置于第一开关模块和供电设备之间的第二开关模块。第二开关模块的第一端与第一开关模块的第三端连接,第二开关模块的第二端与第一开关模块的第二端连接,第二开关模块的第三端用于连接供电设备;第七电阻的第一端与第二开关模块的第一端连接,第七电阻的第二端与第二开关模块的第二端连接。若控制模块的第一端检测到高电平,则控制模块控制第一开关模块和第二开关模块关闭。若控制模块的第三端检测到高电平,则控制模块控制第一开关模块和第二开关模块开启。
结合第一方面和上述可能的实现方式,在另一种可能的实现方式中,第二开关模块可以包括:第三晶体管。第三晶体管的第一极为第二开关模块的第一端,第三晶体管的栅极为第二开关模块的第二端,第三晶体管的第二极为第二开关模块的第三端。若控制模块的第一端检测到高电平,则控制模块控制第二晶体管和第三晶体管截止。若控制模块的第三端检测到高电平,则控制模块控制第二晶体管和第三晶体管导通。
结合第一方面和上述可能的实现方式,在另一种可能的实现方式中,第一晶体管为N型场效应管,第二晶体管和第三晶体管为P型场效应管。
本申请实施例的第二方面,提供一种双向供电保护电路,该双向供电保护电路可以包括:控制模块和第一开关模块。控制模块的第一端用于接收控制信号,控制模块的第二端与第一开关模块的第二端连接,控制模块的第三端与第一开关模块的第三端连接,第一开关模块的第一端用于连接手持设备,第一开关模块的第三端用于连接供电设备。当控制信号由第一电平转换为第二电平时,控制模块控制第一开关模块关闭。
本申请实施例提供的双向供电保护电路,包括控制模块和第一开关模块,当控制信号由第一电平转换为第二电平时,控制模块控制第一开关模块关闭。这样,在先将配件连接至手持设备的情况下,手持设备输出电压,并控制控制信号由第一电平转换为第二电平,当控制信号由第一电平转换为第二电平时,控制模块控制第一开关模块关闭。此时若再将供电设备连接至手持设备,则供电设备输出的电压无法到达手持设备,即供电设备输出的电压无法对手持设备的内部电路造成干扰,实现了对手持设备的保护。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,当控制信号为第一电平时,控制模块控制第一开关模块开启。
结合第二方面和上述可能的实现方式,在另一种可能的实现方式中,控制模块可以包括:第一晶体管和第一电阻。第一晶体管的第一极接地,第一晶体管的第二级与第一电阻的第一端连接;第一晶体管的栅极为控制模块的第一端,第一晶体管的第二极为控制模块的第二端,第一电阻的第二端为控制模块的第三端。当控制信号由第一电平转换为第二电平时,第一晶体管截止,从而第一晶体管和第一电阻控制第一开关模块关闭。当控制信号为第一电平时,第一晶体管导通,从而控制第一开关模块开启。
结合第二方面和上述可能的实现方式,在另一种可能的实现方式中,为了在第一晶体管的栅极未接收到控制信号时,使得第一晶体管的栅极有确定电平,从而使得双向保护电路稳定,控制模块还可以包括:第二电阻。第二电阻的第一端与第一晶体管的栅极连接,第二电阻的第二端与第一晶体管的第一极连接。
结合第二方面和上述可能的实现方式,在另一种可能的实现方式中,控制模块可以包括:输入端口和第三电阻。输入端口与第三电阻的第一端连接;输入端口为控制模块的第一端,第三电阻的第一端为控制模块的第二端,第三电阻的第二端为控制模块的第三端。
结合第二方面和上述可能的实现方式,在另一种可能的实现方式中,第一开关模块可以包括:第二晶体管。第二晶体管的第一极为第一开关模块的第一端,第二晶体管的栅极为第一开关模块的第二端,第二晶体管的第二极为第一开关模块的第三端。当控制信号由第一电平转换为第二电平时,控制模块控制第二晶体管截止。当控制信号为第一电平时,控制模块控制第二晶体管导通。
结合第二方面和上述可能的实现方式,在另一种可能的实现方式中,为了解决手持设备输出的电压对供电设备造成干扰的问题,双向供电保护电路还可以包括:第四电阻,以及设置于第一开关模块和供电设备之间的第二开关模块。第二开关模块的第一端与第一开关模块的第三端连接,第二开关模块的第二端与第一开关模块的第二端连接,第二开关模块的第三端用于连接供电设备;第四电阻的第一端与第二开关模块的第一端连接,第四电阻的第二端与第二开关模块的第二端连接。当控制信号由第一电平转换为第二电平时,控制模块控制第一开关模块和第二开关模块关闭。当控制信号为第一电平,控制模块控制第一开关模块和第二开关模块开启。
结合第二方面和上述可能的实现方式,在另一种可能的实现方式中,第二开关模块可以包括:第三晶体管。第三晶体管的第一极为第二开关模块的第一端,第三晶体管的栅极为第二开关模块的第二端,第三晶体管的第二极为第二开关模块的第三端。当控制信号由第一电平转换为第二电平时,控制模块控制第二晶体管和第三晶体管截止。当控制信号为第一电平时,控制模块控制第二晶体管和第三晶体管导通。
结合第二方面和上述可能的实现方式,在另一种可能的实现方式中,第一晶体管为N型场效应管,第二晶体管和第三晶体管为P型场效应管。
本申请实施例的第三方面,提供一种双向供电保护电路,该双向供电保护电路包括:输入端口和第一开关模块。输入端口用于接收控制信号,还与第一开关模块的第二端连接,第一开关模块的第一端用于连接手持设备,第一开关模块的第三端用于连接供电设备。当控制信号由低电平转换为高电平时,第一开关模块关闭。
本申请实施例提供的双向供电保护电路,包括输入端口和第一开关模块,当控制信号由低电平转换为高电平时,第一开关模块关闭。这样,在先将配件连接至手持设备的情况下,手持设备输出电压,并控制控制信号由低电平转换为高电平,当控制信号由低电平转换为高电平时,第一开关模块关闭。此时若再将供电设备连接至手持设备,则供电设备输出的电压无法到达手持设备,即供电设备输出的电压无法对手持设备的内部电路造成干扰,实现了对手持设备的保护。
结合第三方面,在一种可能的实现方式中,当控制信号为低电平时,第一开关模块开启。
本申请实施例的第四方面,提供一种手持设备,该手持设备包括:如第一方面或第一方面的可能的实现方式中的双向供电保护电路,或者,如第二方面或第二方面的可能的实现方式中的双向供电保护电路,或者,如第三方面或第三方面的可能的实现方式中的双向供电保护电路。
本申请实施例的第五方面,提供一种转接装置,该转接装置包括:如第一方面或第一方面的可能的实现方式中的双向供电保护电路,或者,如第二方面或第二方面的可能的实现方式中的双向供电保护电路,或者,如第三方面或第三方面的可能的实现方式中的双向供电保护电路。
本申请实施例的第六方面,提供一种应用于如第一方面或第一方面的可能的实现方式所述的双向供电保护电路的控制方法,该方法包括:若控制模块的第一端检测到高电平,则通过控制模块控制第一开关模块关闭。
结合第六方面,在一种可能的实现方式中,若控制模块的第三端检测到高电平,则通过控制模块控制第一开关模块开启。
本申请实施例的第七方面,提供一种应用于如第二方面或第二方面的可能的实现方式所述的双向供电保护电路的控制方法,该方法包括:当控制模块的第一端接收到的控制信号由第一电平转换为第二电平时,通过控制模块控制第一开关模块关闭。
结合第七方面,在一种可能的实现方式中,当控制模块的第一端接收到的控制信号为第一电平时,通过控制模块控制第一开关模块开启。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种双向供电保护电路;
图2为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路;
图3为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路;
图4为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路;
图5为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路;
图5A为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路;
图6为本申请实施例提供的一种等效电路;
图7为本申请实施例提供的另一种等效电路;
图8为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路;
图8A为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路;
图9为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路;
图10为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路;
图11为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路;
图12为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路;
图13为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路;
图14为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路;
图14A为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路;
图15为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路;
图15A为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路;
图16为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路;
图16A为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路;
图17为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路;
图17A为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路;
图18为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路;
图19为本申请实施例提供的一种手持设备;
图20为本申请实施例提供的一种转接装置;
图21为本申请实施例提供的一种应用于双向供电保护电路的控制方法;
图22为本申请实施例提供的另一种应用于双向供电保护电路的控制方法。
具体实施方式
需要说明的是,本申请所有实施例中采用的晶体管均可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件,由于这里采用的晶体管的源极、漏极是对称的,所以其源极、漏极是可以互换的。在本申请实施例中,为区分晶体管除栅极之外的两极,将其中一极称为源极,另一极称为漏极。此外,按照晶体管的特性区分可以将晶体管分为N型晶体管或P型晶体管。
图1为本申请实施例提供的一种双向供电保护电路。如图1所示,该双向供电保护电路可以包括;控制模块101和第一开关模块102。
其中,控制模块101的第一端与第一开关模块102的第一端连接,控制模块101的第二端与第一开关模块102的第二端连接,控制模块101的第三端与第一开关模块102的第三端连接。第一开关模块102的第一端用于连接手持设备,第一开关模块102的第三端用于连接供电设备。
在先将配件连接至手持设备的情况下,手持设备输出电压向配件供电,控制模块101的第一端可以检测到高电平,此时,控制模块101控制第一开关模块102关闭。此时,若再将供电设备连接至手持设备,则供电设备输出的电压无法干扰手持设备的内部电路,从而实现了对手持设备的保护。
在先将供电设备连接至手持设备的情况下,供电设备输出电压,控制模块101的第三端可以检测到高电平,此时,控制模块101控制第一开关模块102开启,以便供电设备向手持设备供电。
在本申请实施例中,进一步的,如图2所示,控制模块101可以包括;同相输入支路1011、反相输入支路1012、反馈支路1013、运算放大器1014、第一晶体管1015和第一电阻1016。在图2中以第一电阻1016为R1为例示出。
其中,同相输入支路1011的第一端与电源连接,同相输入支路1011的第二端与运算放大器1014的同相输入端连接,同相输入支路的第三端接地;反相输入支路1012的第二端与运算放大器1014的反相输入端连接,反相输入支路1012的第三端接地;反馈支路1013的第一端与运算放大器1014的同相输入端连接,反馈支路1013的第二端与运算放大器1014的输出端连接;运算放大器1014的正电源端与电源连接,运算放大器1014的负电源端接地;第一晶体管1015的栅极与运算放大器1014的输出端连接,第一晶体管1015的第一极接地,第一晶体管1015的第二极与电阻R1的第一端连接。
反相输入支路1012的第一端为控制模块101的第一端,第一晶体管1015的第二极为控制模块101的第二端,电阻R1的第二端为控制模块101的第三端。
在先将配件连接至手持设备的情况下,手持设备输出电压向配件供电,反相输入支路1012的第一端可以检测到高电平。此时,由反相输入支路1012的第二端输入运算放大器1014的反相输入端的电压高于由同相输入支路1011的第二端输入运算放大器1014的同相输入端的电压,运算放大器1014的输出端输出低电平,第一晶体管1015截止,从而第一晶体管1015和电阻R1控制第一开关模块102关闭。此时,若再将供电设备连接至手持设备,则供电设备输出的电压无法干扰手持设备的内部电路,从而实现了对手持设备的保护。且反馈支路1013用于使运算放大器1014的反相输入端的电压持续高于运算放大器1014的同相输入端的电压。
在先将供电设备连接至手持设备的情况下,供电设备输出电压向手持设备供电,电阻R1的第二端可以检测到高电平,此时,由于反相输入支路1012的第一端未检测到高电平,因此,由反相输入支路1012的第二端输入运算放大器1014的反相输入端的电压低于由同相输入支路1011的第二端输入运算放大器1014的同相输入端的电压,运算放大器的输出端输出高电平,第一晶体管1015导通,从而控制第一开关模块102开启,以便供电设备可以向手持设备供电。反馈支路1013用于使运算放大器1014的反相输入端的电压持续低于运算放大器1014的同相输入端的电压。
在本申请实施例中,进一步的,如图3所示,反相输入支路1012可以包括:第二电阻和第三电阻。在图3中以第二电阻为R2,以第三电阻为R3为例示出。
其中,电阻R2的第二端与电阻R3的第一端连接。电阻R2的第一端为反相输入支路1012的第一端,电阻R2的第二端为反向输入支路1012的第二端,电阻R3的第二端为反向输入支路1012的第三端。
在本申请实施例中,进一步的,如图3所示,同相输入支路1011可以包括:第四电阻、第五电阻和电容。在图3中以第四电阻为R4,第五电阻为R5,电容为C为例示出。
其中,电阻R4的第二端与电阻R5的第一端连接,还与电容C的第一端连接,电容C的第二端与电阻R5的第二端连接。电阻R4的第一端为同相输入支路1011的第一端,电阻R4的第二端为同相输入支路1011的第二端,电阻R5的第二端为同相输入支路1011的第三端。
在本申请实施例中,进一步的,如图3所示,反馈支路1013可以包括第六电阻。在图3中以第六电阻为R6为例示出。
在本申请实施例中,进一步的,如图4所示,第一开关模块102可以包括第二晶体管。
其中,第二晶体管的第一极为第一开关模块102的第一端,第二晶体管的栅极为第一开关模块102的第二端,第二晶体管的第二极为第一开关模块102的第三端。
需要说明的是,在本申请实施例中,图4中的控制模块101的具体结构以图3中控制模块101的具体结构为例示出,且图4中控制模块101的具体结构还可以参考图1和图2所示的控制模块101的具体结构,本申请实施例在此不再赘述。
在先将配件连接至手持设备的情况下,手持设备输出电压向配件供电,电阻R2的第一端可以检测到高电平,电阻R2的第二端产生电压,即运算放大器1014的反相输入端产生电压,由于电容C的电压不能突变,因此运算放大器1014的同相输入端产生电压便会晚于反相输入端产生电压,使得运算放大器1014的输出端输出低电平。第一晶体管1015截止,从而第一晶体管1015和电阻R1控制第二晶体管截止。此时,若再将供电设备连接至手持设备,则供电设备输出的电压无法干扰手持设备的内部电路,从而实现了对手持设备的保护。且电阻R6用于使运算放大器1014的反相输入端的电压持续高于运算放大器1014的同相输入端的电压。
在先将供电设备连接至手持设备的情况下,供电设备输出电压向手持设备供电,由于第三晶体管的体二极管导通,使得电阻R1的第二端检测到高电平。此时,手持设备不会输出电压,电阻R2的第二端的电压为0V,即运算放大器1014的反相输入端的电压为0V。由于电阻R4的第二端产生电压,即运算放大器1014的同相输入端产生电压,其大于反相输入端的电压0V,因此运算放大器1014的输出端输出高电平。第一晶体管1015导通,从而控制第二晶体管导通,以便供电设备向手持设备供电。电阻R6用于使运算放大器1014的反相输入端的电压持续低于运算放大器1014的同相输入端的电压。
在本申请实施例中,进一步的,如图5所示,为了解决手持设备输出的电压对供电设备造成干扰的问题,该双向供电保护电路还可以包括:第七电阻103,以及设置于第一开关模块102和供电设备之间的第二开关模块104。在图5中以第七电阻103为R7为例示出。
其中,第二开关模块104的第一端与第一开关模块102的第三端连接,第二开关模块104的第二端与第一开关模块102的第二端连接,第二开关模块104的第三端用于连接供电设备;电阻R7的第一端与第二开关模块104的第一端连接,电阻R7的第二端与第二开关模块104的第二端连接。
需要说明的是,在本申请实施例中,图5中的控制模块101的具体结构和第一开关模块102的具体结构以图4中控制模块101的具体结构和第一开关模块102的具体结构为例示出,且图5中控制模块101的具体结构和第一开关模块102的具体结构还可以参考图1、图2和图3所示的控制模块101的具体结构,本申请实施例在此不再赘述。
在本申请实施例中,进一步的,如图5A所示,第二开关模块104可以包括第三晶体管。
其中,第三晶体管的第一极为第二开关模块104的第一端,第三晶体管的栅极为第二开关模块104的第二端,第三晶体管的第二极为第二开关模块104的第三端。
在先将配件连接至手持设备的情况下,手持设备输出电压向配件供电,电阻R2的第一端可以检测到高电平,电阻R2的第二端产生电压,即运算放大器1014的反相输入端产生电压,由于电容C的电压不能突变,因此运算放大器1014的同相输入端产生电压便会晚于反相输入端产生电压,使得运算放大器1014的输出端输出低电平。第一晶体管1015截止,从而第一晶体管1015和电阻R1控制第二晶体管截止,且第一晶体管1015和电阻R7控制第三晶体管截止。此时,若再将供电设备连接至手持设备,则供电设备输出的电压无法到达手持设备,同时手持设备输出的电压也无法到达供电设备,避免了手持设备和供电设备的相互干扰,从而实现了对手持设备和供电设备的保护。且电阻R6用于使运算放大器1014的反相输入端的电压持续高于运算放大器1014的同相输入端的电压,从而使得运算放大器1014的输出端持续输出低电平。
在先将供电设备连接至手持设备的情况下,供电设备输出电压向手持设备供电,由于第三晶体管的体二极管导通,使得电阻R1的第二端检测到高电平。此时,手持设备不会输出电压,电阻R2的第二端的电压为0V,即运算放大器1014的反相输入端的电压为0V。由于电阻R4的第二端产生电压,即运算放大器1014的同相输入端产生电压,其大于反相输入端的电压0V,因此运算放大器1014的输出端输出高电平。第一晶体管1015导通,从而控制第二晶体管和第三晶体管导通,以便供电设备可以向手持设备供电。电阻R6用于使运算放大器1014的反相输入端的电压持续低于运算放大器1014的同相输入端的电压,从而使得运算放大器1014的输出端持续输出高电平。
需要说明的是,由于电阻R6使得运算放大器1014的输出端输出的电压会影响同相输入端输入的电压,因此运算放大器1014的输出端在输出某电平之后,同相输入端输入的电压会发生相应变化。在同相输入端的电压发生变化后,为了使得运算放大器1014能够持续输出初始输出的电平,电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6的阻值需要满足一定的要求。
示例性的:在运算放大器1014的输出端输出低电平之后,由于电阻R6的第二端为低电平,电阻R5的第二端接地,且电阻R5的第一端与电阻R6的第一端连接,因此可以等效为电阻R5与电阻R6并联之后与电阻R4串联,等效电路图如图6所示,且在图6中以运算放大器1014的同相输入端的电压为V+为例示出。此时,运算放大器1014的同相输入端的电压为:
运算放大器1014的反相输入端的电压为:
为了使运算放大器1014的输出端能够持续输出低电平,从而使得第二晶体管和第三晶体管持续保持截止,因此运算放大器1014的同相输入端的电压V+需要小于反相输入端的电压V-,即:
计算结果为:
在运算放大器1014的输出端输出高电平之后,由于电阻R6的第二端为高电平,电阻R4的第一端连接电源,且电阻R4的第二端与电阻R6的第一端连接,因此可以等效为电阻R4与电阻R6并联之后与电阻R5串联,等效电路图如图7所示,且在图7中以运算放大器1014的同相输入端的电压为V+’为例示出。此时,运算放大器1014的同相输入端的电压为:
为了使运算放大器1014的输出端能够一直输出高电平,从而使得第二晶体管和第三晶体管保持导通,因此运算放大器1014的同相输入端的电压V+’需要大于反相输入端的电压V-,即:
计算结果为:
因此,电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6的阻值满足的要求为:
为了便于本领域技术人员的理解,本申请通过以下实施例对双向供电保护电路进行举例说明。
在具体的实现中,例如,控制模块101包括的同相输入支路1011包括电阻R4、电阻R5和电容C。反相输入支路1012包括电阻R2和电阻R3。反馈支路1013包括电阻R6。第一晶体管1015为N型场效应管,第一极为源极,第二极为漏极。第一开关模块102包括的第二晶体管为P型场效应管,第一极为漏极,第二极为源极。第二开关模块104包括的第三晶体管为P型场效应管,第一极为源极,第二极为漏极。第二晶体管的栅极和源极之间设置有电阻R1。第三晶体管的栅极和源极之间设置有电阻R7。具体的,双向供电保护电路如图8所示,在图8中以第一晶体管为Q1,第二晶体管为Q2,第三晶体管为Q3为例示出。假设R2=R3,R4=R5=R6,满足电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6的阻值要求。
其中,电阻R2的第一端与场效应管Q2的漏极连接,电阻R2的第二端与电阻R3的第一端连接,还与运算放大器的反相输入端连接,电阻R3的第二端接地。电阻R4的第一端与场效应管Q2的源极连接,电阻R4的第二端与电阻R5的第一端连接,还与电容C的第一端连接,还与运算放大器的同相输入端连接,电阻R5的第二端与电容C的第二端连接,还接地。运算放大器的正电源端与场效应管Q2的源极连接,运算放大器的负电源端接地。场效应管Q1的栅极与运算放大器的输出端连接,还与电阻R7的第一端连接,场效应管Q1的源极接地,还与电阻R7的第二端连接,场效应管Q1的漏极与场效应管Q2的栅极连接,还与场效应管Q3的栅极连接。场效应管Q2的源极与场效应管Q3的源极连接,场效应管Q2的栅极与电阻R1的第一端连接,电阻R1的第二端与场效应管Q2的源极连接,还与电阻R7的第一端连接,电阻R7的第二端与场效应管Q3的栅极连接。场效应管Q2的漏极用于连接手持设备,场效应管Q3的漏极用于连接供电设备。
在先将配件连接至手持设备的情况下,假设手持设备输出5V电压,电阻R2的第一端可以检测到高电平,且由于场效应管Q2的体二极管导通,使得场效应管Q2的源极电压为5V,从而使得电阻R4的第一端和运算放大器的正电源端上电。且由于R1=R2,因此电阻R2的第二端产生2.5V电压,即运算放大器的反相输入端的电压为2.5V。由于电容C的电压不能突变,因此电容C的第一端的电压会从0逐渐增大,使得运算放大器的同相输入端产生电压晚于反相输入端产生电压,从而使得运算放大器的输出端输出低电平,即场效应管Q1的栅极为低电平,场效应管Q1的源极接地,由于N型场效应管导通的条件为:栅极电压大于源极电压,而场效应管Q1的栅极电压等于源极电压,因此场效应管Q1截止,使得场效应管Q1的漏极悬空。由于电阻R1使得场效应管Q2的栅极电压和源极电压相等,且电阻R7使得场效应管Q3的栅极电压和源极电压相等,P型场效应管导通的条件为;栅极电压小于源极电压,因此场效应管Q2和场效应管Q3截止。此时,若再将供电设备连接至手持设备,则由于场效应管Q2的体二级管未导通,使得供电设备输出的电压无法到达手持设备,且由于场效应管Q3的体二级管未导通,使得手持设备输出的电压无法到达供电设备,避免了手持设备和供电设备的相互干扰,从而实现了对手持设备和供电设备的保护。且运算放大器输出低电平之后,运算放大器的同相输入端的电压变为1.67V,其小于运算放大器的反相输入端的电压2.5V,使得运算放大器能够持续输出低电平,不会发生反转,从而使得场效应管Q2和场效应管Q3保持截止。
在先将供电设备连接至手持设备的情况下,假设供电设备输出5V的电压,由于场效应管Q3的体二极管导通,使得场效应管Q2的源极电压为5V,从而使得电阻R4的第一端和运算放大器的正电源端上电,由于R4=R5,因此电阻R4的第二端产生2.5V的电压,即运算放大器的同相输入端的电压为2.5V。由于手持设备不会输出电压,因此电阻R2的第二端不会产生电压,即运算放大器的反相输入端的电压为0V,因此运算放大器的输出端输出高电平,即场效应管Q1的栅极为高电平,场效应管Q1的源极接地,由于场效应管Q1的栅极电压大于源极电压,因此场效应管Q1导通,使得场效应管Q1的漏极接地,即场效应管Q2的栅极和场效应管Q3的栅极均为低电平,由于场效应管Q2的源极电压和场效应管Q3的源极电压均为5V,因此场效应管Q2和场效应管Q3均导通,供电设备便可以向手持设备供电。此时,电阻R2的第二端会产生2.5V的电压,即运算放大器的反相输入端的电压为2.5V。且运算放大器输出高电平之后,运算放大器的同相输入端的电压会变为3.3V,其大于运算放大器的反相输入端的电压2.5V,使得运算放大器能够持续输出高电平,不会发生反转,从而使得场效应管Q2和场效应管Q3保持导通。
再例如,如图8A所示,控制模块101包括的同相输入支路1011包括电阻R4、电阻R5和电容C。反相输入支路1012包括电阻R2和电阻R3。反馈支路1013包括电阻R6。第一晶体管1015为N型场效应管,第一极为源极,第二极为漏极。第一开关模块102包括的第二晶体管为P型场效应管,第一极为漏极,第二极为源极。第二晶体管的栅极和源极之间设置有电阻R1。
在先将配件连接至手持设备的情况下,运算放大器的输出端输出低电平。场效应管Q1截止,使得场效应管Q1的漏极悬空。由于电阻R1使得场效应管Q2的栅极电压和源极电压相等,因此场效应管Q2截止。此时,若再将供电设备连接至手持设备,则由于场效应管Q2的体二级管未导通,使得供电设备输出的电压无法到达手持设备,从而实现了对手持设备和供电设备的保护。且电阻R6使得运算放大器能够持续输出低电平,不会发生反转,从而使得场效应管Q2和场效应管Q3保持截止。
在先将供电设备连接至手持设备的情况下,运算放大器的输出端输出高电平。场效应管Q1导通,使得场效应管Q1的漏极接地,即场效应管Q2的栅极为低电平,由于场效应管Q2的源极电压为5V,因此场效应管Q2导通,供电设备便可以向手持设备供电。且电阻R6使得运算放大器能够持续输出高电平,不会发生反转,从而使得场效应管Q2和场效应管Q3保持导通。
本申请实施例提供的双向供电保护电路,包括控制模块和第一开关模块,若控制模块的第一端检测到高电平,则控制模块控制第一开关模块关闭。这样,在先将配件连接至手持设备的情况下,手持设备输出电压,控制模块的第一端便可以检测到高电平,控制第一开关模块关闭。此时若再将供电设备连接至手持设备,则供电设备输出的电压无法到达手持设备,即供电设备输出的电压无法对手持设备的内部电路造成干扰,实现了对手持设备的保护。
图9为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路。如图9所示,该双向供电保护电路可以包括:控制模块201和第一开关模块202。
其中,控制模块201的第一端用于接收控制信号,控制模块201的第二端与第一开关模块202的第二端连接,控制模块201的第三端与第一开关模块202的第三端连接,第一开关模块202的第一端用于连接手持设备,第一开关模块202的第三端用于连接供电设备。
需要说明的是,在具体的实现中,控制模块201的第一端用于连接手持设备中的处理芯片的某一管脚,处理芯片控制该管脚持续输出第一电平的控制信号,该第一电平可以为高电平,也可以为低电平。
在先将配件连接至手持设备的情况下,手持设备输出电压向配件供电,并控制控制信号由第一电平转换为第二电平。当控制信号由第一电平转换为第二电平时,控制模块201可以控制第一开关模块202关闭。此时,若再将供电设备连接至手持设备,则供电设备输出的电压无法干扰手持设备的内部电路,从而实现了对手持设备的保护。
在先将供电设备连接至手持设备的情况下,供电设备输出电压向手持设备供电,并保持输出的控制信号为第一电平。当控制信号为第一电平时,控制模块201可以控制第一开关模块202开启,以便供电设备可以向手持设备供电。
在本申请实施例的一种可能的实现方式中,进一步的,如图10所示,控制模块201可以包括:第一晶体管和第一电阻。在图10中以第一电阻为R1为例示出。
其中,第一晶体管的第一极接地,第一晶体管的第二级与电阻R1的第一端连接。第一晶体管的栅极为控制模块201的第一端,第一晶体管的第二极为控制模块201的第二端,电阻R1的第二端为控制模块201的第三端。需要说明的是,在本申请实施例中,第一电平为高电平,第二电平为低电平。
在先将配件连接至手持设备的情况下,手持设备输出电压向配件供电,并控制控制信号由高电平转换为低电平。当控制信号由高电平转换为低电平时,第一晶体管截止,从而第一晶体管和电阻R1控制第一开关模块202关闭。此时,若再将供电设备连接至手持设备,则供电设备输出的电压无法干扰手持设备的内部电路,从而实现了对手持设备的保护。
在先将供电设备连接至手持设备的情况下,供电设备输出电压向手持设备供电,并保持输出的控制信号为高电平。当控制信号为高电平时,第一晶体管导通,从而控制第一开关模块202开启,以便供电设备可以向手持设备供电。
在本申请实施例中,进一步的,如图10所示,为了在第一晶体管的栅极未接收到控制信息时,使得第一晶体管的栅极有确定电平,从而使得双向保护电路稳定,控制模块201还可以包括第二电阻。在图10中以第二电阻为R2为例示出。
其中,电阻R2的第一端与第一晶体管的栅极连接,电阻R2的第二端与第一晶体管的第一极连接。
在本申请实施例的另一种可能的实现方式中,进一步的,如图11所示,控制模块201可以包括:输入端口和第三电阻,在图11中以第三电阻为R3为例示出。
其中,输入端口与电阻R3的第一端连接。输入端口为控制模块201的第一端,电阻R3的第一端为控制模块201的第二端,电阻R3的第二端为控制模块201的第三端。需要说明的是,在本申请实施例中,第一电平为低电平,第二电平为高电平。
在先将配件连接至手持设备的情况下,手持设备输出电压向配件供电,并控制控制信号由低电平转换为高电平。当控制信号由低电平转换为高电平时,控制模块201可以控制第一开关模块202关闭。此时,若再将供电设备连接至手持设备,则供电设备输出的电压无法干扰手持设备的内部电路,从而实现了对手持设备的保护。
在先将供电设备连接至手持设备的情况下,供电设备输出电压向手持设备供电,并保持输出的控制信号为低电平。当控制信号为低电平时,控制模块201可以控制第一开关模块202开启,以便供电设备可以向手持设备供电。
在本申请实施例中,进一步的,例如基于图10,如图12所示,第一开关模块202可以包括:第二晶体管。
其中,第二晶体管的第一极为第一开关模块202的第一端,第二晶体管的栅极为第一开关模块202的第二端,第二晶体管的第二极为第一开关模块202的第三端。
需要说明的是,在本申请实施例中,图12中控制模块201的具体结构还可以参考本申请其他实施例中图9所示的控制模块201的具体结构,本申请实施例在此不再赘述。
在先将配件连接至手持设备的情况下,手持设备输出电压向配件供电,并控制控制信号由高电平转换为低电平。当控制信号由高电平转换为低电平时,第一晶体管截止,从而第一晶体管和电阻R1控制第二晶体管截止。此时,若再将供电设备连接至手持设备,则供电设备输出的电压无法干扰手持设备的内部电路,从而实现了对手持设备的保护。
在先将供电设备连接至手持设备的情况下,供电设备输出电压向手持设备供电,并保持输出的控制信号为高电平。当控制信号为高电平时,第一晶体管导通,从而控制第二晶体管导通,以便供电设备可以向手持设备供电。
在本申请实施例中,进一步的,例如基于图11,如图13所示,第一开关模块202可以包括:第二晶体管。
需要说明的是,在本申请实施例中,图13中控制模块201的具体结构还可以参考本申请另一实施例中图9所示的控制模块201的具体结构,本申请实施例在此不再赘述。
在先将配件连接至手持设备的情况下,手持设备输出电压向配件供电,并控制控制信号由低电平转换为高电平。当控制信号由低电平转换为高电平时,控制第二晶体管截止。此时,若再将供电设备连接至手持设备,则供电设备输出的电压无法干扰手持设备的内部电路,从而实现了对手持设备的保护。
在先将供电设备连接至手持设备的情况下,供电设备输出电压向手持设备供电,并保持输出的控制信号为低电平。当控制信号为低电平时,控制第二晶体管导通,以便供电设备可以向手持设备供电。
在本申请实施例中,进一步的,例如基于图12,如图14所示,为了解决手持设备输出的电压对供电设备造成干扰的问题,该双向供电保护电路还可以包括:第四电阻203,以及设置于第一开关模块202和供电设备之间的第二开关模块204。在图14中以第四电阻203为R4为例示出。
其中,第二开关模块204的第一端与第一开关模块202的第三端连接,第二开关模块204的第二端与第一开关模块202的第二端连接,第二开关模块204的第三端用于连接供电设备。电阻R4的第一端与第二开关模块204的第一端连接,电阻R4的第二端与第二开关模块204的第二端连接。
需要说明的是,在本申请实施例中,图14中控制模块201的具体结构,以及第一开关模块202的具体结构,还可以相应参考本申请其他实施例中图9和图10所示的控制模块201的具体结构,以及第一开关模块202的具体结构,本申请实施例在此不再赘述。
在本申请实施例中,进一步的,如图14A所示,第二开关模块204可以包括第三晶体管。
其中,第三晶体管的第一极为第二开关模块204的第一端,第三晶体管的栅极为第二开关模块204的第二端,第三晶体管的第二极为第二开关模块204的第三端。
在先将配件连接至手持设备的情况下,手持设备输出电压向配件供电,并控制控制信号由高电平转换为低电平。当控制信号由高电平转换为低电平时,第一晶体管截止,从而第一晶体管和电阻R1控制第二晶体管截止,第一晶体管和电阻R4控制第三晶体管截止。此时,若再将供电设备连接至手持设备,则供电设备输出的电压无法到达手持设备,同时手持设备输出的电压也无法到达供电设备,避免了手持设备和供电设备的相互干扰,从而实现了对手持设备和供电设备的保护。
在先将供电设备连接至手持设备的情况下,供电设备输出电压向手持设备供电,并保持输出的控制信号为高电平。当控制信号为高电平时,第一晶体管导通,从而控制第二晶体管和第三晶体管导通,以便供电设备可以向手持设备供电。
在本申请实施例中,进一步的,例如基于图13,如图15所示,为了解决手持设备输出的电压对供电设备造成干扰的问题,该双向供电保护电路还可以包括:第四电阻203,以及设置于第一开关模块202和供电设备之间的第二开关模块204。在图15中以第四电阻203为R4为例示出。
需要说明的是,在本申请实施例中,图15中控制模块201的具体结构,以及第一开关模块202的具体结构,还可以相应参考本申请其他实施例中图9和图11所示的控制模块201的具体结构,以及第一开关模块202的具体结构,本申请实施例在此不再赘述。
在本申请实施例中,进一步的,如图15A所示,第二开关模块204可以包括第三晶体管。
在先将配件连接至手持设备的情况下,手持设备输出电压向配件供电,并控制控制信号由低电平转换为高电平。当控制信号由低电平转换为高电平时,控制第二晶体管和第三晶体管截止。此时,若再将供电设备连接至手持设备,则供电设备输出的电压无法到达手持设备,同时手持设备输出的电压也无法到达供电设备,避免了手持设备和供电设备的相互干扰,从而实现了对手持设备和供电设备的保护。
在先将供电设备连接至手持设备的情况下,供电设备输出电压向手持设备供电,并保持输出的控制信号为低电平。当控制信号为低电平时,控制第二晶体管和第三晶体管导通,以便供电设备可以向手持设备供电。
为了便于本领域技术人员的理解,本申请通过以下实施例对双向供电保护电路进行举例说明。
在本申请实施例的一种可能实现中,例如,控制模块201包括的第一晶体管为N型场效应管,第一极为源极,第二极为漏极。第一开关模块202包括的第二晶体管为P型场效应管,第一极为漏极,第二极为源极。第二开关模块204包括的第三晶体管为P型场效应管,第一极为源极,第二极为漏极。且在第一晶体管的栅极和源极之间设置有电阻R2。在第二晶体管的栅极和源极之间设置有电阻R1。在第三晶体管的栅极和源极之间设置有电阻R4为例对双向供电保护电路进行说明。
具体的,双向供电保护电路如图16所示,且在图16中以第一晶体管为Q1,第二晶体管为Q2,第三晶体管为Q3为例示出。其中,场效应管Q1的栅极与电阻R2的第一端连接,场效应管Q1的源极接地,还与电阻R2的第二端连接,场效应管Q1的漏极与场效应管Q2的栅极连接,还与场效应管Q3的栅极连接。场效应管Q2的源极与场效应管Q3的源极连接,场效应管Q2的栅极与电阻R1的第一端连接,电阻R1的第二端与场效应管Q2的源极连接,还与电阻R4的第一端连接,电阻R4的第二端与场效应管Q3的栅极连接。场效应管Q1的栅极用于接收控制信号,场效应管Q2的漏极用于连接手持设备,场效应管Q3的漏极用于连接供电设备。
在先将配件连接至手持设备的情况下,假设手持设备输出5V的电压,由于场效应管Q2的体二极管导通,因此场效应管Q2的源极产生5V的电压。且手持设备控制控制信号由高电平转换为低电平,当控制信号由高电平转换为低电平时,由于场效应管Q1的栅极电压和源极电压均为0V,因此场效应管Q1截止,使得场效应管Q1的漏极悬空。由于电阻R1使得场效应管Q2的栅极电压和源极电压均为5V,因此场效应管Q2截止,由于电阻R4使得场效应管Q3的栅极电压和源极电压均为5V,因此场效应管Q3截止。此时,若再将供电设备连接至手持设备,则由于场效应管Q2的体二级管未导通,使得供电设备输出的电压无法到达手持设备,且由于场效应管Q3的体二级管未导通,使得手持设备输出的电压无法到达供电设备,避免了手持设备和供电设备的相互干扰,从而实现了对手持设备和供电设备的保护。
在先将供电设备连接至手持设备的情况下,手持设备保持输出的控制信号为高电平,当控制信号为高电平时,由于场效应管Q1的栅极电压大于源极电压,因此场效应管Q1导通,使得场效应管Q1的漏极电压为0V,即场效应管Q2的栅极电压和场效应管Q3的栅极电压均为0V。假设供电设备输出5V的电压,由于场效应管Q3的体二极管导通,使得场效应管Q3的源极产生5V的电压。由于场效应管Q2的栅极电压小于源极电压,因此场效应管Q2导通。同理,场效应管Q3导通。这样供电设备可以向手持设备供电。
再例如,如图16A所示,控制模块201包括的第一晶体管为N型场效应管,第一极为源极,第二极为漏极。第一开关模块202包括的第二晶体管为P型场效应管,第一极为漏极,第二极为源极。且在第一晶体管的栅极和源极之间设置有电阻R2。在第二晶体管的栅极和源极之间设置有电阻R1。
在先将配件连接至手持设备的情况下,当控制信号由高电平转换为低电平时,场效应管Q1截止。由于电阻R1使得场效应管Q2的栅极电压和源极电压均为5V,因此场效应管Q2截止。此时,若再将供电设备连接至手持设备,则由于场效应管Q2的体二级管未导通,使得供电设备输出的电压无法到达手持设备,从而实现了对手持设备的保护。
在先将供电设备连接至手持设备的情况下,当控制信号为高电平时,场效应管Q1导通,使得场效应管Q2的栅极电压为0V。假设供电设备输出5V的电压,场效应管Q2的源极产生5V的电压。由于场效应管Q2的栅极电压小于源极电压,因此场效应管Q2导通。这样供电设备可以向手持设备供电。
在本申请实施例的另一种实现中,例如,第一开关模块202包括的第二晶体管为P型场效应管,第一极为漏极,第二极为源极。第二开关模块包204包括的第三晶体管为P型场效应管,第一极为源极,第二极为漏极。且在第二晶体管的栅极和源极之间设置有电阻R3。在第三晶体管的栅极和源极之间设置有电阻R4。
具体的,双向供电保护电路如图17所示,且在图17中以第二晶体管为Q2,第三晶体管为Q3为例示出。其中,场效应管Q2的源极与场效应管Q3的源极连接,场效应管Q2的栅极与电阻R3的第一端连接,还用于接收控制信号。电阻R3的第二端与场效应管Q2的源极连接,还与电阻R4的第一端连接。电阻R4的第二端与场效应管Q3的栅极连接,还用于接收控制信号。场效应管Q2的漏极用于连接手持设备,场效应管Q3的漏极用于连接供电设备。
在先将配件连接至手持设备的情况下,假设手持设备输出5V的电压,由于场效应管Q2的体二极管导通,使得场效应管Q2的源极产生5V的电压。且手持设备控制控制信号由低电平转换为高电平,当控制信号由低电平转换为高电平时,由于场效应管Q2的栅极电压和源极电压均为5V,因此场效应管Q2截止。同理,场效应管Q3截止。此时,若再将供电设备连接至手持设备,则由于场效应管Q2的体二级管未导通,使得供电设备输出的电压无法到达手持设备,且由于场效应管Q3的体二级管未导通,使得手持设备输出的电压无法到达供电设备,避免了手持设备和供电设备的相互干扰,从而实现了对手持设备和供电设备的保护。
在先将供电设备连接至手持设备的情况下,假设供电设备输出5V的电压,那么由于场效应管Q3的体二极管导通,场效应管Q3的源极会产生5V的电压。手持设备保持输出的控制信号为低电平,当控制信号为低电平时,由于场效应管Q2的栅极电压0V小于源极电压5V,因此场效应管Q2导通。同理,场效应管Q3导通。这样供电设备可以向手持设备供电。
再例如,如图17A所示,第一开关模块202包括的第二晶体管为P型场效应管,第一极为漏极,第二极为源极。且在第二晶体管的栅极和源极之间设置有电阻R3。
在先将配件连接至手持设备的情况下,当控制信号由低电平转换为高电平时,场效应管Q2截止。此时,若再将供电设备连接至手持设备,则由于场效应管Q2的体二级管未导通,使得供电设备输出的电压无法到达手持设备,从而实现了对手持设备的保护。
在先将供电设备连接至手持设备的情况下,当控制信号为低电平时,场效应管Q2导通。这样供电设备可以向手持设备供电。
本申请实施例提供的双向供电保护电路,包括控制模块和第一开关模块,当控制信号由第一电平转换为第二电平时,控制模块控制第一开关模块关闭。这样,在先将配件连接至手持设备的情况下,手持设备输出电压,并控制控制信号由第一电平转换为第二电平,当控制信号由第一电平转换为第二电平时,控制模块控制第一开关模块关闭。此时若再将供电设备连接至手持设备,则供电设备输出的电压无法到达手持设备,即供电设备输出的电压无法对手持设备的内部电路造成干扰,实现了对手持设备的保护。
图18为本申请实施例提供的另一种双向供电保护电路。如图18所示,双向供电保护电路可以包括:输入端口301和第一开关模块302。
其中,输入端口301用于接收控制信号,还与第一开关模块302的第二端连接,第一开关模块302的第一端用于连接手持设备,第一开关模块302的第三端用于连接供电设备。
在本申请实施例中,进一步的,第一开关模块302可以包括第一晶体管。其中,第一晶体管的第一极为第一开关模块302的第一端,第一晶体管的栅极为第一开关模块302的第二端,第一晶体管的第二极为第一开关模块302的第三端。
在本申请实施例中,进一步的,双向供电保护电路还可以包括设置于第一晶体管和供电设备之间的第二开关模块303,该第二开关模块303可以包括第二晶体管。
其中,第二晶体管的第一极与第一晶体管的第二极连接,第一晶体管的栅极与第一晶体管的栅极连接,第二晶体管的第二极用于连接供电设备。
需要说明的是,本申请实施例中双向供电保护电路中的具体实现和本申请另一实施例中图17的双向供电保护电路的具体实现类似,本申请实施例中双向供电保护电路的具体实现可以参考另一实施例图17中双向供电保护电路的具体实现,本申请在此不再详细赘述。
本申请实施例提供的双向供电保护电路,包括输入端口和第一开关模块,当控制信号由低电平转换为高电平时,第一开关模块关闭。这样,在先将配件连接至手持设备的情况下,手持设备输出电压,并控制控制信号由低电平转换为高电平,当控制信号由低电平转换为高电平时,第一开关模块关闭。此时若再将供电设备连接至手持设备,则供电设备输出的电压无法到达手持设备,即供电设备输出的电压无法对手持设备的内部电路造成干扰,实现了对手持设备的保护。
图19为本申请实施例提供的一种手持设备,如图19所示,该手持设备可以包括:如图1-图5,图5A,图8,以及图8A中任一所述的双向供电保护电路,或者,如图9-图17,以及图17A中任一所述的双向供电保护电路,或者,如图18中的双向供电保护电路。
本申请实施例提供的手持设备包含上述双向供电保护电路,因此可以达到与上述双向供电保护电路相同的效果。
图20为本申请实施例提供的一种转接装置,如图20所示,该转接装置可以包括:如图1-图5,图5A,图8,以及图8A中任一所述的双向供电保护电路,或者,如图9-图17,以及图17A中任一所述的双向供电保护电路,或者,如图18中的双向供电保护电路。
本申请实施例提供的转接装置包含上述双向供电保护电路,因此可以达到与上述双向供电保护电路相同的效果。
图21为本申请实施例提供的一种应用于如图1-图5,图5A,图8,以及图8A中任一所述的双向供电保护电路的控制方法,如图21所示,该方法包括:
401、若控制模块的第一端检测到高电平,则通过控制模块控制第一开关模块关闭。
402、若控制模块的第三端检测到高电平,则通过控制模块控制第一开关模块开启。
本申请实施例提供的双向供电保护电路的控制方法,包括控制模块和第一开关模块,若控制模块的第一端检测到高电平,则通过控制模块控制第一开关模块关闭。这样,在先将配件连接至手持设备的情况下,手持设备输出电压,控制模块的第一端便可以检测到高电平,通过控制模块控制第一开关模块关闭。此时若再将供电设备连接至手持设备,则供电设备输出的电压无法到达手持设备,即供电设备输出的电压无法对手持设备的内部电路造成干扰,实现了对手持设备的保护。
图22为本申请实施例提供的一种应用于如图9-图17,以及图17A中任一所述的双向供电保护电路的控制方法,如图22所示,该方法包括:
501、当控制模块的第一端接收到的控制信号由第一电平转换为第二电平时,通过控制模块控制第一开关模块关闭。
502、当控制模块的第一端接收到的控制信号为第一电平时,通过控制模块控制第一开关模块开启。
本申请实施例提供的双向供电保护电路的控制方法,包括控制模块和第一开关模块,当控制模块的第一端接收到的控制信号由第一电平转换为第二电平时,通过控制模块控制第一开关模块关闭。这样,在先将配件连接至手持设备的情况下,手持设备输出电压,并控制控制信号由第一电平转换为第二电平,当控制信号由第一电平转换为第二电平时,通过控制模块控制第一开关模块关闭。此时若再将供电设备连接至手持设备,则供电设备输出的电压无法到达手持设备,即供电设备输出的电压无法对手持设备的内部电路造成干扰,实现了对手持设备的保护。
通过以上的实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机,芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括;U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (17)
1.一种双向供电保护电路,其特征在于,所述双向供电保护电路包括:控制模块和第一开关模块;
所述控制模块的第一端与所述第一开关模块的第一端连接,所述控制模块的第二端与所述第一开关模块的第二端连接,所述控制模块的第三端与所述第一开关模块的第三端连接,所述第一开关模块的第一端用于连接手持设备,所述第一开关模块的第三端用于连接供电设备;
若所述控制模块的第一端检测到高电平,则所述控制模块控制所述第一开关模块关闭;
其中,所述控制模块包括:同相输入支路、反相输入支路、反馈支路、运算放大器、第一晶体管和第一电阻;
所述同相输入支路的第一端与电源连接,所述同相输入支路的第二端与所述运算放大器的同相输入端连接,所述同相输入支路的第三端接地;所述反相输入支路的第二端与所述运算放大器的反相输入端连接,所述反相输入支路的第三端接地;所述反馈支路的第一端与所述运算放大器的同相输入端连接,所述反馈支路的第二端与所述运算放大器的输出端连接;所述运算放大器的正电源端与所述电源连接,所述运算放大器的负电源端接地;所述第一晶体管的栅极与所述运算放大器的输出端连接,所述第一晶体管的第一极接地,所述第一晶体管的第二级与所述第一电阻的第一端连接;
所述反相输入支路的第一端为所述控制模块的第一端,所述第一晶体管的第二级为所述控制模块的第二端,所述第一电阻的第二端为所述控制模块的第三端;
若所述控制模块的第一端检测到高电平,则由所述反相输入支路的第二端输入所述运算放大器的反相输入端的电压高于由所述同相输入支路的第二端输入所述运算放大器的同相输入端的电压,所述运算放大器的输出端输出低电平,所述第一晶体管截止,从而所述第一晶体管和所述第一电阻控制所述第一开关模块关闭;所述反馈支路用于使所述运算放大器的反相输入端的电压持续高于所述运算放大器的同相输入端的电压;
若所述控制模块的第三端检测到高电平,则由所述反相输入支路的第二端输入所述运算放大器的反相输入端的电压低于由所述同相输入支路的第二端输入所述运算放大器的同相输入端的电压,所述运算放大器的输出端输出高电平,所述第一晶体管导通,从而控制所述第一开关模块开启;所述反馈支路用于使所述运算放大器的反相输入端的电压持续低于所述运算放大器的同相输入端的电压。
2.根据权利要求1所述的双向供电保护电路,其特征在于,若所述控制模块的第三端检测到高电平,则所述控制模块控制所述第一开关模块开启。
3.根据权利要求1所述的双向供电保护电路,其特征在于,所述反相输入支路包括:第二电阻和第三电阻;
所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接;
所述第二电阻的第一端为所述反相输入支路的第一端,所述第二电阻的第二端为所述反相输入支路的第二端,所述第三电阻的第二端为所述反相输入支路的第三端。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的双向供电保护电路,其特征在于,所述同相输入支路包括:第四电阻、第五电阻和电容;
所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第一端连接,还与所述电容的第一端连接,所述电容的第二端与所述第五电阻的第二端连接;
所述第四电阻的第一端为所述同相输入支路的第一端,所述第四电阻的第二端为所述同相输入支路的第二端,所述第五电阻的第二端为所述同相输入支路的第三端。
5.根据权利要求4所述的双向供电保护电路,其特征在于,所述反馈支路包括:第六电阻。
6.根据权利要求1-3中任一项、或权利要求5所述的双向供电保护电路,其特征在于,所述第一开关模块包括:第二晶体管;
所述第二晶体管的第一极为所述第一开关模块的第一端,所述第二晶体管的栅极为所述第一开关模块的第二端,所述第二晶体管的第二极为所述第一开关模块的第三端;
若所述控制模块的第一端检测到高电平,则所述控制模块控制所述第二晶体管截止;若所述控制模块的第三端检测到高电平,则所述控制模块控制所述第二晶体管导通。
7.根据权利要求6所述的双向供电保护电路,其特征在于,所述双向供电保护电路还包括:第七电阻,以及设置于所述第一开关模块和所述供电设备之间的第二开关模块;
所述第二开关模块的第一端与所述第一开关模块的第三端连接,所述第二开关模块的第二端与所述第一开关模块的第二端连接,所述第二开关模块的第三端用于连接所述供电设备;所述第七电阻的第一端与所述第二开关模块的第一端连接,所述第七电阻的第二端与所述第二开关模块的第二端连接;
若所述控制模块的第一端检测到高电平,则所述控制模块控制所述第一开关模块和所述第二开关模块关闭;
若所述控制模块的第三端检测到高电平,则所述控制模块控制所述第一开关模块和所述第二开关模块开启。
8.根据权利要求7所述的双向供电保护电路,其特征在于,所述第二开关模块包括:第三晶体管;
所述第三晶体管的第一极为所述第二开关模块的第一端,所述第三晶体管的栅极为所述第二开关模块的第二端,所述第三晶体管的第二极为所述第二开关模块的第三端;
若所述控制模块的第一端检测到高电平,则所述控制模块控制所述第二晶体管和所述第三晶体管截止;
若所述控制模块的第三端检测到高电平,则所述控制模块控制所述第二晶体管和所述第三晶体管导通。
9.一种双向供电保护电路,其特征在于,所述双向供电保护电路包括:控制模块和第一开关模块;
所述控制模块的第一端用于接收控制信号,所述控制模块的第二端与所述第一开关模块的第二端连接,所述控制模块的第三端与所述第一开关模块的第三端连接,所述第一开关模块的第一端用于连接手持设备,所述第一开关模块的第三端用于连接供电设备;
当所述控制信号由第一电平转换为第二电平时,所述控制模块控制所述第一开关模块关闭;
其中,所述控制模块包括:第一晶体管和第一电阻;
所述第一晶体管的第一极接地,所述第一晶体管的第二级与所述第一电阻的第一端连接;
所述第一晶体管的栅极为所述控制模块的第一端,所述第一晶体管的第二极为所述控制模块的第二端,所述第一电阻的第二端为所述控制模块的第三端;
当所述控制信号由所述第一电平转换为所述第二电平时,所述第一晶体管截止,从而所述第一晶体管和所述第一电阻控制所述第一开关模块关闭;
当所述控制信号为所述第一电平时,所述第一晶体管导通,从而控制所述第一开关模块开启。
10.根据权利要求9所述的双向供电保护电路,其特征在于,
当所述控制信号为所述第一电平时,所述控制模块控制所述第一开关模块开启。
11.根据权利要求9所述的双向供电保护电路,其特征在于,所述控制模块还包括:第二电阻;
所述第二电阻的第一端与所述第一晶体管的栅极连接,所述第二电阻的第二端与所述第一晶体管的第一极连接。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的双向供电保护电路,其特征在于,所述控制模块包括:输入端口和第三电阻;
所述输入端口与所述第三电阻的第一端连接;
所述输入端口为所述控制模块的第一端,所述第三电阻的第一端为所述控制模块的第二端,所述第三电阻的第二端为所述控制模块的第三端。
13.根据权利要求9-11中任一项所述的双向供电保护电路,其特征在于,所述第一开关模块包括:第二晶体管;
所述第二晶体管的第一极为所述第一开关模块的第一端,所述第二晶体管的栅极为所述第一开关模块的第二端,所述第二晶体管的第二极为所述第一开关模块的第三端;
当所述控制信号由所述第一电平转换为所述第二电平时,所述控制模块控制所述第二晶体管截止;
当所述控制信号为所述第一电平时,所述控制模块控制所述第二晶体管导通。
14.根据权利要求13所述的双向供电保护电路,其特征在于,所述双向供电保护电路还包括:第四电阻,以及设置于所述第一开关模块和所述供电设备之间的第二开关模块;
所述第二开关模块的第一端与所述第一开关模块的第三端连接,所述第二开关模块的第二端与所述第一开关模块的第二端连接,所述第二开关模块的第三端用于连接所述供电设备;所述第四电阻的第一端与所述第二开关模块的第一端连接,所述第四电阻的第二端与所述第二开关模块的第二端连接;
当所述控制信号由所述第一电平转换为所述第二电平时,所述控制模块控制所述第一开关模块和所述第二开关模块关闭;
当所述控制信号为所述第一电平时,所述控制模块控制所述第一开关模块和所述第二开关模块开启。
15.根据权利要求14所述的双向供电保护电路,其特征在于,所述第二开关模块包括:第三晶体管;
所述第三晶体管的第一极为所述第二开关模块的第一端,所述第三晶体管的栅极为所述第二开关模块的第二端,所述第三晶体管的第二极为所述第二开关模块的第三端;
当所述控制信号由所述第一电平转换为所述第二电平时,所述控制模块控制所述第二晶体管和所述第三晶体管截止;
当所述控制信号为所述第一电平时,所述控制模块控制所述第二晶体管和所述第三晶体管导通。
16.一种手持设备,其特征在于,所述手持设备包括:
如权利要求1-15中任一项所述的双向供电保护电路。
17.一种转接装置,其特征在于,所述转接装置包括:
如权利要求1-15中任一项所述的双向供电保护电路。
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