[发明专利]一种保护电路及电源供电系统

说明书

技术领域

本发明涉及电子电路领域，具体涉及一种电源供电系统的保护电路。

背景技术

在电源领域，电源电路用于为负载供电。一方面，为了保护负载的正常运行，当输出电压异常时，如输出电压低于某预定值时，往往通过切断电源电路中的开关从而停止为负载供电。

另一方面，在现实情况中，由于电源供电系统中的负载或其余部件存在一些噪音或其他影响，当切断电源电路的开关时，电源电路的输出端仍有周期性毫安级电流输出的现象，该流向负载的电流使得输出电压Vout不为零值，存在Vout的周期性波动打嗝现象，如图3所示，在切断电源电路的开关时，输出电压出现高达5V的周期性打嗝电压。该打嗝现象对负载性能和系统稳定性造成影响。

发明内容

针对现有技术中的一个或多个问题，本发明的一个目的在于消除上述提出的至少部分缺陷，提供一种旨在消除保护功能启动时打嗝现象的保护电路和电源供电系统。

为了解决上述问题，本发明的一个方面提出了一种保护电路，包括：比较电路，具有第一端、第二端和输出端，比较电路的第一端用于耦接电源电路的输出端，并进一步用于接收表征电源电路的输出端的输出电压的电压信号，比较电路的第二端用于接收一参考电压信号；保护信号发生电路，具有输入端和输出端，其中保护信号发生电路的输入端耦接比较电路的输出端，保护信号发生电路的输出端用于提供保护信号，当输出电压符合预定条件时，保护信号转变为有效状态用于关断电源电路；以及电流吸收电路，耦接保护信号发生电路和电源电路的输出端，当保护信号关断电源电路时电流吸收电路用于流过吸收电流使输出电压趋近零值。

在一个实施例中，保护信号发生电路包括：锁止电路，具有输入端和输出端，其中锁止电路的输入端耦接比较电路的输出端；以及电流输出电路，具有输入端和输出端，其中电流输出电路的输入端耦接锁止电路的输出端，电流输出电路的输出端用于提供保护信号；其中电流吸收电路耦接电流输出电路用于产生镜像电流，其中吸收电流基于该镜像电流而产生。

在一个实施例中，电流输出电路包括第一三极晶体管，第一三极晶体管的基极耦接锁止电路输出端的三极晶体管的基极，第一三极晶体管的发射极耦接锁止电路输出端的三极晶体管的发射极，第一三极晶体管的集电极用于提供保护信号。

在一个实施例中，电流吸收电路包括第二晶体管和电流源电路，其中当保护信号为有效状态时，第二晶体管中产生电流，并驱动电流源电路产生吸收电流。

在一个实施例中，电流源电路包括第三晶体管、第四晶体管和电阻，其中第三晶体管的控制端耦接第二晶体管和第四晶体管的控制端和第一端，第三晶体管的第一端耦接电源电路的输出端，第四晶体管的第二端耦接电阻的第一端，电阻的第二端和第三晶体管的第二端耦接电源地，第三晶体管的第一端和第二端之间用于流过吸收电流。

在一个实施例中，第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管为三极晶体管，第三晶体管的发射极面积大于第四晶体管的发射极面积。

在一个实施例中，电流吸收电路包括第一型第二三极晶体管、第二型第三三极晶体管、第二型第四三极晶体管和电阻，其中第二三极晶体管的发射极耦接保护信号发生电路输出端的第一三极晶体管的发射极，第二三极晶体管的基极耦接第一三极晶体管的基极，第二三极晶体管的集电极耦接第三三极晶体管的基极、第四三极晶体管的基极和集电极；第三三极晶体管的集电极耦接电源电路的输出端，第三三极晶体管的发射极耦接电源地；第四三极晶体管发射极耦接电阻的第一端，电阻的第二端耦接电源地。

在一个实施例中，上述保护电路可集成在一半导体芯片中，其中半导体芯片具有：第一管脚，用于接收电源信号；第二管脚，用于耦接电源电路的输出端；第三管脚，用于接收采样信号，采样信号与输出电压成比例关系；第四管脚，提供保护信号；以及第五管脚，用于耦接电源地。

根据本发明的另一方面，提供了一种电源供电系统，包括：电源电路，包括开关电路和控制电路，具有输入端和输出端，其中电源电路的输入端接收输入电压，电源电路的输出端提供输出电压，控制电路通过控制开关电路的闭合和开断控制输出电压；负载，耦接电源电路的输出端，通过输出电压为负载供电；以及如上述任一实施例所述的保护电路。

在一个实施例中，电源供电系统进一步包括采样电路，采样电路具有输入端和输出端，其中采样电路的输入端耦接电源电路的输出端，采样电路的输出端耦接保护电路用于提供表征电源电路的输出端的输出电压的电压信号。