[发明专利]一种过压保护电路

说明书

本申请公开了一种过压保护电路，包括保护晶体管，第一端接收外部电源提供的电源电压，第二端与受保护芯片的供电引脚连接以提供供电电压，控制端接收控制信号；以及控制电路，用于根据供电电压调节控制信号，其中，在供电电压大于/等于第一阈值电压且小于第二阈值电压时，保护晶体管在控制信号的作用下工作在导通状态，在供电电压大于/等于第二阈值电压时，保护晶体管在控制信号的作用下被关断，保护受保护芯片电路内部不受损坏。与现有的过压保护电路相比，只需要占用电源管理芯片的两个芯片引脚，节省了一个耐高压的引脚，电路结构简单，降低了芯片制造成本。

技术领域

本发明涉及过压保护技术领域，更具体地涉及一种过压保护电路。

背景技术

随着科技的进步，笔记本电脑、微型计算机、数码相机、移动电话以及各种便携式产品正在向小型化、轻量化发展，这对电源技术提出了更高的要求。

电源管理芯片是各类电子设备充电器中必不可少的部分，电源管理芯片通过将外部输入端的电源电压转换成输出电压以传递电能。由于各种环境因素的影响，外部输入端的电源电压经常会发生波动，当外部输入端的电源电压的峰值大于芯片正常运行下最大稳态电压的相应峰值时，会对芯片内部的电路造成损害。因此需要在电源管理芯片与外部输入端之间设置过压保护电路，以在电源电压过电压或者输入电流过电流等情况下断开芯片与外部输入端之间的电流路径，保护芯片内部电路。

图1示出根据现有技术的一种过压保护方案的结构示意图。现有的过压保护方案是在电源管理芯片110与外部电源120之间串接一个高压MOS管，当电源电压发生过电压时高压MOS管断开电源管理芯片110与外部电源120之间的电流路径，以保护电源管理芯片110。这种过压保护方案一般需要电源管理芯片110额外提供一个用于检测外部电源的电源电压V_AC的检测引脚和用于控制高压MOS管的控制引脚，增大了电源管理芯片的面积和制造成本。

此外，如图2所示，当电源管理芯片的供电引脚BUS发生短路恢复事件，由于外部电源的导线寄生电感的影响，会导致电源管理芯片的供电引脚的供电电压V_BUS会先减小后增大，此时由于电源管理芯片刚从短路状态恢复，来不及关断高压MOS管，会造成电源管理芯片内部电路的损坏。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种低成本的过压保护电路，可在芯片引脚发生短路恢复事件时及时断开芯片与外部电源，保护芯片内部电路。

根据本发明实施例，提供了一种过压保护电路，包括：保护晶体管，第一端接收外部电源提供的电源电压，第二端与受保护芯片的供电引脚连接以提供供电电压，控制端接收控制信号；以及控制电路，用于根据所述供电电压调节所述控制信号，其中，在所述供电电压大于/等于第一阈值电压且小于第二阈值电压时，所述保护晶体管在所述控制信号的作用下工作在导通状态，在所述供电电压大于/等于第二阈值电压时，所述保护晶体管在所述控制信号的作用下被关断。

优选地，所述控制电路包括：第一比较器，用于比较所述供电电压与所述第一阈值电压以获得欠压信号；第二比较器，用于比较所述供电电压与所述第二阈值电压，以获得过压信号；以及调节单元，根据所述欠压信号和所述过压信号调节所述控制信号。

优选地，所述控制电路还包括：短路保护单元，用于在所述供电引脚短路时产生短路保护信号，所述调节单元根据所述短路保护信号关断所述保护晶体管，断开所述外部电源与所述供电引脚之间的电流路径。

优选地，所述调节单元包括：由相反导电类型的第一晶体管和第二晶体管构成的级联结构，所述级联结构的第一端连接至第一电压，所述级联结构的第二端连接至第二电压，所述级联结构的中间节点连接至所述保护晶体管的控制端；以及逻辑电路，用于根据所述欠压信号、所述过压信号以及所述短路保护信号导通所述第一晶体管和所述第二晶体管之一，其中，所述第一电压大于/等于所述保护晶体管的导通电压，所述第二电压小于所述保护晶体管的导通电压。