[发明专利]芯片内高压雷击防护电路

说明书

本发明提出一种芯片内高压雷击防护电路，该电路包括电阻Rin、电阻Rs、高压二极管DHW、硅控整流器SCR和串列结构PMOS；硅控整流器SCR内部的连接关系为PNP管q1的集电极与NPN管q2的基极相连接，PNP管q1的基极与NPN管q2的集电极相连接，电阻R1将PNP管q1的基极与发射极相连，电阻R2将NPN管q2的基极与发射极相连接，电阻Rin一端输入端口dis连接，另一端分别与二极管DHW的阴极、电阻Rs和PNP管q1的发射极相连，电阻Rs另一端与PNP管q1的基极以及6个串联的栅源连接的pmos管P1的源极相连，二极管DHW的阳极、NPN管q2的发射极和P6的漏极连接至地。本发明通过端口串联电阻的SCR电路，实现端口的雷击保护。

技术领域

本发明属于电子电路设计技术，尤其涉及一种芯片内高压雷击防护电路。

背景技术

离散量电路被普遍应用与机电等系统中，系统受雷击后，离散量信号发生突变，由于此时的信号主要表现为高电压和大电流，传统的离散量处理芯片端口耐压能力不足，需外加的雷击防护电路，成本和面积增加。

发明内容

本发明的目的是提出一种芯片内高压雷击防护电路，可以解决现有技术中由于外围电路引起面积和成本增加问题。

芯片内高压雷击防护电路，该电路包括电阻Rin、电阻Rs、高压二极管DHW、硅控整流器SCR和串列结构PMOS；硅控整流器SCR内部的连接关系为PNP管q1的集电极与NPN管q2的基极相连接，PNP管q1的基极与NPN管q2的集电极相连接，电阻R1将PNP管q1的基极与发射极相连，电阻R2将NPN管q2的基极与发射极相连接，

电阻Rin一端输入端口dis连接，另一端分别与二极管DHW的阴极、电阻Rs和PNP管q1的发射极相连，电阻Rs另一端与PNP管q1的基极以及6个串联的栅源连接的pmos管P1的源极相连，二极管DHW的阳极、NPN管q2的发射极和P6的漏极连接至地。

电阻Rin，用于限制电流，该电阻可根据实际需要选择合适阻值，典型值可选择1kΩ～10kΩ。

电阻Rs，用于加速SCR结构泄电流，该电阻可根据实际需要选择合适阻值，典型值可选择2Ω～10Ω。

高压二极管DHW，用于钳位电路；该高压二极管所需耐压值为端口耐压值的120％。

SCR结构，用于快速泄放端口电流；

串列结构PMOS，采用串列的二极管连接方式，用于电路耐压，保护芯片。

有益效果：

本发明提供的芯片内高压雷击防护电路，利用电阻与SCR结构的耐高压特性，保护内部电路，同时节省了外部器件，使电路板级节省了成本，减小了面积，可广泛应用。

附图说明

图1是本发明的电路结构图。

Dis-离散量信号，Rin-电阻，DHW-高压二极管，Rs-电阻，

SCR-硅控整流器，PMOS-P型金属氧化物半导体

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地表述。

雷电信号通常表示为高能量信号，其电压和电流较大，为有效保护内部电路，端口防护电路即需耐受高电压，也需耐受大电流。雷电信号经过端口进入芯片内部后，Rin电阻限制了流入后续电流的电流大小，DHW二极管限制了电压大小，SCR结构被高压/电流出发后，采用泄电的方式将能量释放完，最后采用成熟技术6x pmos stack限制进入电路内部的电压。