CN216774288U - 一种输入电源检测保护电路及终端设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种输入电源检测保护电路及终端设备，终端设备包括一主板，所述主板上设置有电源充电芯片和输入电源检测保护电路；所述输入电源检测保护电路连接电源充电芯片；所述输入电源检测保护电路根据输入电源输出对应的电源电压给电源充电芯片供电；电源充电芯片控制电源检测保护电路将电源电压转换为***电压并输出供电；输入电源检测保护电路检测输入电源为负压时，停止输出电源电压。在出现负压的输入电源时，断开负压的输出，即可避免负压对后级电源***的破坏。

Description

一种输入电源检测保护电路及终端设备

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种输入电源检测保护电路及终端设备。

背景技术

计算机广泛应用在工作、生活中，成为信息社会中必不可少的工具。主板作为计算机的核心中枢，是计算机核心***运作模块，也是计算机组成必不可少的模块；计算机***是否可以稳定工作，其性能的好坏，直接影响到工作的稳定性。主板的稳定性与电源有关，以笔记本为例，笔记本***适配器时候，有可能出现反插，或者电源不稳，出现负压电平等因素导出灌入整个电源***，导致电源***被破坏。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种输入电源检测保护电路及终端设备，输入电源正常时将其转换为***电压并输出供电，输入电源出现负压时停止输出，即可防止负压对后级电源***进行破坏。

本实用新型实施例提供一种输入电源检测保护电路，连接电源充电芯片，其包括接口模块和检测保护模块，所述接口模块连接检测保护模块和电源充电芯片；

所述接口模块对输入电源进行放浪涌、防电磁干扰、滤波处理后，输出电源电压给检测保护模块和电源充电芯片供电；

所述检测保护模块检测输入电源正常时，根据电源充电芯片输出的控制信号将电源电压转换为***电压并输出供电；检测输入电源为负压时，停止输出电源电压。

可选地，所述的输入电源检测保护电路中，所述接口模块包括电源接口、第一二极管、第一保险丝、第一电容和第二电容；

所述电源接口的电源脚连接第一二极管的负极、第一电容的一端和第一保险丝的一端；第一保险丝的另一端是电源端、连接第二电容的一端；电源接口的地脚、第一二极管的正极、第一电容的另一端和第二电容的另一端均接地。

可选地，所述的输入电源检测保护电路中，所述接口模块还包括第三电容和第二保险丝；

所述第三电容的一端连接第一二极管的负极和第一电容的一端，第三电容的另一端接地，第二保险丝与第一保险丝并联。

可选地，所述的输入电源检测保护电路中，所述检测保护模块包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四电容、第五电容、第六电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第二二极管；

所述第一开关管的漏极连接电源端和第四电容的一端；第一开关管的栅极连接第四电容的另一端、第三开关管的漏极、第五电容的一端、第二开关管的栅极和电源充电芯片的ACDRV脚；第一开关管的源极连接第五电容的另一端、第二开关管的源极、电源充电芯片的CMSRC脚、第二电阻的一端和第三开关管的源极；第三开关管的栅极连接第二电阻的另一端和第一电阻的一端，第一电阻的另一端接地，第二开关管的漏极连接第三电阻的一端和电源充电芯片的ACP脚；第三电阻的另一端是供电端、连接电源充电芯片UB的ACN脚和第六电容的一端；第六电容的另一端接地，第二二极管的正极连接电源端，第二二极管的负极连接电源充电芯片的VCC脚。

可选地，所述的输入电源检测保护电路中，所述检测保护模块还包括第四电阻、第五电阻和第六电阻；

所述第四电阻的一端连接第一开关管的栅极；第四电阻的另一端连接第四电容的另一端、第五电容的一端和第五电阻的一端；第五电阻另一端连接电源充电芯片的ACDRV脚，第六电阻连接在第二开关管的源极与电源充电芯片的CMSRC脚之间。

可选地，所述的输入电源检测保护电路中，所述检测保护模块还包括第七电容、第八电容、第九电容、第七电阻和第八电阻；

所述第七电容的一端连接第三电阻的一端、第八电容的一端和第七电阻的一端；第七电容的另一端连接第三电阻的另一端、第九电容的一端和第八电阻的一端；第七电阻的另一端连接电源充电芯片的ACP脚，第八电阻的另一端连接电源充电芯片的ACN脚。

可选地，所述的输入电源检测保护电路中，所述检测保护模块还包括第九电阻和第十电容；

所述第九电阻的一端连接第二二极管的负极，第九电阻的另一端连接第十电容的一端和电源充电芯片的VCC脚，第十电容的另一端接地。

本实用新型实施例第二方面提供了一种终端设备，包括一主板，所述主板上设置有电源充电芯片，其中，所述主板上还设置所述的输入电源检测保护电路，所述输入电源检测保护电路连接电源充电芯片；

所述输入电源检测保护电路根据输入电源输出对应的电源电压给电源充电芯片供电；电源充电芯片控制电源检测保护电路将电源电压转换为***电压并输出供电；输入电源检测保护电路检测输入电源为负压时，停止输出电源电压。

本实用新型实施例提供的技术方案中，终端设备包括一主板，所述主板上设置有电源充电芯片和输入电源检测保护电路；所述输入电源检测保护电路连接电源充电芯片；所述输入电源检测保护电路根据输入电源输出对应的电源电压给电源充电芯片供电；电源充电芯片控制电源检测保护电路将电源电压转换为***电压并输出供电；输入电源检测保护电路检测输入电源为负压时，停止输出电源电压。在出现负压的输入电源时，断开负压的输出，即可避免负压对后级电源***的破坏。

附图说明

图1为本实用新型实施例中终端设备的结构框图。

图2为本实用新型实施例中主板的示意图。

图3为本实用新型实施例中接口模块的电路示意图。

图4为本实用新型实施例中检测保护模块的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请同时参阅图1和图2，本实用新型实施例提供的终端设备包括一主板，所述主板上设置有输入电源检测保护电路10和电源充电芯片UB，输入电源检测保护电路10连接电源充电芯片UB；所述输入电源检测保护电路10根据输入电源输出对应的电源电压+VADP给电源充电芯片UB供电；电源充电芯片UB控制电源检测保护电路10将电源电压+VADP转换为***电压+VBATA并输出供电；输入电源检测保护电路10检测输入电源为负压时，停止输出电源电压+VADP。

其中，所述终端设备可为台式机、笔记本、平板、一体机、手机以及延伸产品等计算机设备。所述电源充电芯片UB为现有技术，型号优选为BQ24780S，此处仅示出与本实施例相关的引脚以及连接关系，其他引脚名称和连接关系为现有技术，此处不做赘述。主板上各个电路的位置设置(如图2所示)仅为示例，在具体实施时可根据需求布局；此处仅示出与本实施例相关的器件，主板上的其他器件为现有技术，此处不做赘述。

所述输入电源检测保护电路10包括接口模块110和检测保护模块120，所述接口模块110连接检测保护模块120和电源充电芯片UB，所述接口模块110对输入电源进行放浪涌、防电磁干扰、滤波处理后，输出电源电压+VADP给检测保护模块120和电源充电芯片UB供电；所述检测保护模块120检测输入电源正常时，根据电源充电芯片UB输出的控制信号将电源电压+VADP转换为***电压+VBATA并输出供电；检测输入电源为负压时，停止输出电源电压+VADP。这样即可在出现负压的输入电源时，断开负压的输出，避免负压对后级电源***的破坏。

请一并参阅图3，所述接口模块110包括电源接口DC、第一二极管D1、第一保险丝F1、第一电容C1和第二电容C2；所述电源接口DC的电源脚(图中所示的为第1脚至第4脚)连接第一二极管D1的负极、第一电容C1的一端和第一保险丝F1的一端；第一保险丝F1的另一端是电源端(输出电源电压+VADP)、连接第二电容C2的一端；电源接口DC的地脚(本实施例为第5脚至第8脚、以及G1脚)、第一二极管D1的正极、第一电容C1的另一端和第二电容C2的另一端均接地。

其中，所述第一二极管D1是用于放浪涌的TVS二极管，第一保险丝F1(型号优选为F1206FA7000V024TM)和第一电容C1(容值优选为0.1uF)组成防EMI(电磁干扰)的***，第二电容C2(容值优选为10uF)用于滤波。适配器电源***电源接口DC(常见的电源接口)时，输入电源+VADP_CONN依次经过放浪涌、防电磁干扰、滤波处理后，输出电源电压+VADP。

优选地，为了增加防EMI效果，所述接口模块110还包括第三电容C3和第二保险丝F2，所述第三电容C3的一端连接第一二极管D1的负极和第一电容C1的一端，第三电容C3的另一端接地，第二保险丝F2与第一保险丝F1并联。

所述第三电容C3(容值优选为0.1uF)和第二保险丝F2(型号优选为F1206FA7000V024TM)与第一保险丝F1、第一电容C1配合，可增强防EMI效果。

请一并参阅图4，所述检测保护模块120包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第二二极管D2；所述第一开关管Q1的漏极连接电源端和第四电容C4的一端；第一开关管Q1的栅极连接第四电容C4的另一端、第三开关管Q3的漏极、第五电容C5的一端、第二开关管Q2的栅极和电源充电芯片UB的ACDRV脚；第一开关管Q1的源极连接第五电容C5的另一端、第二开关管Q2的源极、电源充电芯片UB的CMSRC脚、第二电阻R2的一端和第三开关管Q3的源极；第三开关管Q3的栅极连接第二电阻R2的另一端和第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端接地，第二开关管Q2的漏极连接第三电阻R3的一端和电源充电芯片UB的ACP脚；第三电阻R3的另一端是供电端(输出***电压+VBATA)、连接电源充电芯片UB的ACN脚和第六电容C6的一端；第六电容C6的另一端接地，第二二极管D2的正极连接电源端，第二二极管D2的负极连接电源充电芯片UB的VCC脚。

其中，所述第一开关管Q1(型号优选为MDU1514URH)、第二开关管Q2(型号优选为MDU1514URH)、第三开关管Q4(型号优选为BSS138)均为NMOS管。第一电阻R1(阻值优选为1MΩ)和第二电阻R2(阻值优选为3MΩ)组成分压电路，通过分压和电压的正负来控制第三开关管Q3的通断状态。第四电容C4、第五电容C5作为开关管的寄生电容、分别控制Q1、Q2的通断时间(通断的快慢)。

正常工作时，接口模块110输出的电源电压+VADP通过第二二极管D2给电源充电芯片UB供电，此时电源电压+VADP为正压，电源充电芯片UB工作并输出高电平的控制信号ACDRV(电源充电芯片UB内置高压，且电压值比CMSRC脚上的电压高6V)控制第一开关管Q1和第二开关管Q2导通，电源电压+VADP通过第一开关管Q1输出(转换为第一电压+VADP_CHG)至第二开关管Q2的源极和电源充电芯片UB的CMSRC脚(给电源充电芯片UB供电，对CMSRC脚上的电压升压后输出控制信号ACDRV)，再通过第二开关管Q2输出(转换为第二电压+VADP_PWR)，经过第三电阻R3和第六电容C6(用于滤波储能，容值优选为10uF)后输出***电压+VBATA，给整个电源***供电。同时，第三电阻R3为防过电侦测电阻，通过对第三电阻R3两端的电流进行采样，传输至电源充电芯片UB进行处理即可获得输出的***电压+VBATA的电压值，在***电压+VBATA过高或过低时，电源充电芯片UB可调整控制信号ACDRV来控制Q1和Q2的导通程度，即可调节***电压+VBATA使其满足所需的压值要求并稳压。正常工作时，第三开关管Q3的源极输入第二电压+VADP_PWR，但栅极的分压电压较小不足以导通Q3，即Q3的GS电压为低电平，Q3截止。

当电源异常时，电源接口DC有负电平输入，此时电源电压+VADP为负压，第二二极管D2可避免负压输入电源充电芯片UB使其损坏。此时电源充电芯片UB保持输出高电平的控制信号ACDRV控制第一开关管Q1和第二开关管Q2导通，负的电源电压+VADP通过第一开关管Q1输出为负的第二电压+VADP_PWR，则第三开关管Q3的源极也为负压，由于第一电阻R1的另一端接地，通过R1和R2的分压，相当于使Q3的GS为正压，Q3导通将其漏极和源极短路，从而使第二开关管Q2的源极和栅极短路，Q2截止，停止输出负的第二电压+VADP_PWR。由于负压出现的时间很短，第六电容C6在Q2截止时放电，还能支持一段时间输出正的***电压+VBATA，不会掉电。在负压消失后恢复正常工作状态，恢复***电压+VBATA的正常输出。

优选地，所述检测保护模块120还包括第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6；所述第四电阻R4的一端连接第一开关管Q1的栅极；第四电阻R4的另一端连接第四电容C4的另一端、第五电容C5的一端和第五电阻R5的一端；第五电阻R5另一端连接电源充电芯片UB的ACDRV脚，第六电阻R6连接在第二开关管Q2的源极与电源充电芯片UB的CMSRC脚之间。其中，R4至R6为限流电阻，R4(阻值优选为10RΩ)用于保护Q1并进行驱动，R5(阻值优选为4.02KΩ)用于保护Q3并进行驱动，R6(阻值优选为4.02KΩ)用于保护电源充电芯片UB，避免被突变高压烧坏所保护的器件。

优选地，所述检测保护模块120还包括第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第七电阻R7和第八电阻R8；所述第七电容C7的一端连接第三电阻R3的一端、第八电容C8的一端和第七电阻R7的一端；第七电容C7的另一端连接第三电阻R3的另一端、第九电容C9的一端和第八电阻R8的一端；第七电阻R7的另一端连接电源充电芯片UB的ACP脚，第八电阻R8的另一端连接电源充电芯片UB的ACN脚。其中，第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第七电阻R7和第八电阻R8用于去除干扰，使第三电阻R3采集的电流更加稳定、干净，计算出的电压值更加准确。

优选地，所述检测保护模块120还包括第九电阻R9和第十电容C10，所述第九电阻R9的一端连接第二二极管D2的负极，第九电阻R9的另一端连接第十电容C10的一端和电源充电芯片UB的VCC脚，第十电容C10的另一端接地。其中，第九电阻R9和第十电容C10用于对输入的电源电压+VADP进行滤波，使电源充电芯片UB工作更加稳定。

请继续参阅图2至图4，所述终端设备以笔记本电脑机为例，其工作原理为：

正常工作时(即输入电源+VADP_CONN为正压)：适配器电源***电源接口DC，输入电源+VADP_CONN依次经过防浪涌、防EMI、滤波处理后，输出电源电压+VADP给电源充电芯片UB供电，还传输至第一开关管Q1的漏极。此时，第三开关管Q3的GS电压为低电平，第三开关管Q3截止。电源充电芯片UB得电工作，输出高电平的控制信号ACDRV控制第一开关管Q1和第二开关管Q2导通，电源电压+VADP通过第一开关管Q1输出至Q2的源极和电源充电芯片UB的CMSRC脚，再通过第二开关管Q2输出，经过第三电阻R3和第六电容C6后输出***电压+VBATA，给整个电源***供电。

异常工作时(即输入电源+VADP_CONN为负压)，电源电压+VADP为负压，电源充电芯片UB保持输出高电平的控制信号ACDRV控制第一开关管Q1和第二开关管Q2导通，负的电源电压+VADP通过第一开关管Q1输出为负的第二电压+VADP_PWR，则第三开关管Q3的源极也为负压，通过R1和R2的分压，使Q3的GS为正压，Q3导通将其漏极和源极短路，从而使第二开关管Q2的源极和栅极短路，Q2截止，停止输出负的第二电压+VADP_PWR，则不会产生负的***电压+VBATA来供电，阻值负压灌入破坏后级的电源***。

第六电容C6在正常工作时已经充满电，在Q2截止时放电，基于负压出现的时间很短，在恢复正常前，通过C6的放电还能支持一段时间输出正的***电压+VBATA，负压期间不会掉电。在负压消失后恢复正常工作状态，即可恢复***电压+VBATA的正常输出。

综上所述，本实用新型提供的输入电源检测保护电路及终端设备，能在工作正常时，对输入电源进行放浪涌、防电磁干扰、滤波处理后，转换为***电压并输出给后级的电源***供电，同时还能检测***电压+VBATA的电压值并对应调整，使其满足所需的压值要求并进行稳压处理，提高供电的稳定性；检测输入电源异常出现负压时，断开负压的输出，避免负压灌入后级电源***造成破坏，起到保护电源***的作用；本电路结构简单，使用的器件较少，有利于PCB布局，所有需要供电的电路之前都可增加该输入电源检测保护电路来检测负压并断开负压的输出，兼容性强。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种输入电源检测保护电路，连接电源充电芯片，其特征在于，包括接口模块和检测保护模块，所述接口模块连接检测保护模块和电源充电芯片；

所述接口模块对输入电源进行放浪涌、防电磁干扰、滤波处理后，输出电源电压给检测保护模块和电源充电芯片供电；

所述检测保护模块检测输入电源正常时，根据电源充电芯片输出的控制信号将电源电压转换为***电压并输出供电；检测输入电源为负压时，停止输出电源电压。

2.根据权利要求1所述的输入电源检测保护电路，其特征在于，所述接口模块包括电源接口、第一二极管、第一保险丝、第一电容和第二电容；

所述电源接口的电源脚连接第一二极管的负极、第一电容的一端和第一保险丝的一端；第一保险丝的另一端是电源端、连接第二电容的一端；电源接口的地脚、第一二极管的正极、第一电容的另一端和第二电容的另一端均接地。

3.根据权利要求2所述的输入电源检测保护电路，其特征在于，所述接口模块还包括第三电容和第二保险丝；

所述第三电容的一端连接第一二极管的负极和第一电容的一端，第三电容的另一端接地，第二保险丝与第一保险丝并联。

4.根据权利要求2所述的输入电源检测保护电路，其特征在于，所述检测保护模块包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四电容、第五电容、第六电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第二二极管；

所述第一开关管的漏极连接电源端和第四电容的一端；第一开关管的栅极连接第四电容的另一端、第三开关管的漏极、第五电容的一端、第二开关管的栅极和电源充电芯片的ACDRV脚；第一开关管的源极连接第五电容的另一端、第二开关管的源极、电源充电芯片的CMSRC脚、第二电阻的一端和第三开关管的源极；第三开关管的栅极连接第二电阻的另一端和第一电阻的一端，第一电阻的另一端接地，第二开关管的漏极连接第三电阻的一端和电源充电芯片的ACP脚；第三电阻的另一端是供电端、连接电源充电芯片UB的ACN脚和第六电容的一端；第六电容的另一端接地，第二二极管的正极连接电源端，第二二极管的负极连接电源充电芯片的VCC脚。

5.根据权利要求4所述的输入电源检测保护电路，其特征在于，所述检测保护模块还包括第四电阻、第五电阻和第六电阻；

所述第四电阻的一端连接第一开关管的栅极；第四电阻的另一端连接第四电容的另一端、第五电容的一端和第五电阻的一端；第五电阻另一端连接电源充电芯片的ACDRV脚，第六电阻连接在第二开关管的源极与电源充电芯片的CMSRC脚之间。

6.根据权利要求4所述的输入电源检测保护电路，其特征在于，所述检测保护模块还包括第七电容、第八电容、第九电容、第七电阻和第八电阻；

所述第七电容的一端连接第三电阻的一端、第八电容的一端和第七电阻的一端；第七电容的另一端连接第三电阻的另一端、第九电容的一端和第八电阻的一端；第七电阻的另一端连接电源充电芯片的ACP脚，第八电阻的另一端连接电源充电芯片的ACN脚。

7.根据权利要求4所述的输入电源检测保护电路，其特征在于，所述检测保护模块还包括第九电阻和第十电容；

所述第九电阻的一端连接第二二极管的负极，第九电阻的另一端连接第十电容的一端和电源充电芯片的VCC脚，第十电容的另一端接地。

8.一种终端设备，包括一主板，所述主板上设置有电源充电芯片，其特征在于，还设置如权利要求1-7任一项所述的输入电源检测保护电路；所述输入电源检测保护电路连接电源充电芯片；

所述输入电源检测保护电路根据输入电源输出对应的电源电压给电源充电芯片供电；电源充电芯片控制电源检测保护电路将电源电压转换为***电压并输出供电；输入电源检测保护电路检测输入电源为负压时，停止输出电源电压。

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