本實用新型涉及電路裝置領域,具體而言,涉及一種防護電路及電源接口。
背景技術:
在有源電路中,往往會出現靜電、電磁輻射等問題。現有技術中,往往使用共模電感或瞬態電壓抑制器對上述問題進行預防。
現有的預防方式中,通常在共模電感的第一端以及第二端之間使用瞬態電壓抑制器進行連接,當共模電感的第一端以及第二端由于靜電放電等現象產生突變電壓時,在瞬態電壓抑制器導通作用下,使得靜電以共模形式存在于共模電感的第一端和第二端,由于共模電感阻礙靜電電荷的泄放,靜電電荷可能通過寄生電容擴散至其他電路從而影響其他電路的正常工作。
技術實現要素:
有鑒于此,本實用新型實施例提供了一種防護電路,既能對共模信號起到抑制作用,又能較好的泄放靜電電荷,避免靜電電荷影響其他電路的正常工作。
為實現上述目的,本實用新型實施例提供了一種防護電路,與電源相配合,所述防護電路包括:共模電感器以及靜電防護瞬態電壓抑制器。所述共模電感器的第一端與所述電源的正極相連接,所述共模電感器的第二端與所述電源的負極相連接。所述靜電防護瞬態電壓抑制器的輸入端與所述共模電感器的第一端連接,所述靜電防護瞬態電壓抑制器的輸出端與公共地端連接。當所述靜電防護瞬態電壓抑制器的輸入端的電壓大于閾值電壓時,所述靜電防護瞬態電壓抑制器的輸入端與輸出端之間的阻抗值由高阻抗變為低阻抗,以將靜電電荷泄放到公共地端。
應當理解,靜電防護瞬態電壓抑制器的輸入端可以與共模電感器的第一端連接,也可以也共模電感器的第二端連接。
優選地,上述的防護電路,還包括第一靜電放電防護瞬態電壓抑制器,所述第一靜電放電防護瞬態電壓抑制器的輸入端與所述電源的正極連接,所述第一靜電放電防護瞬態電壓抑制器的輸出端與所述公共地端連接。
上述的第一靜電放電防護瞬態電壓抑制器用于對電源的正極進行靜電放電防護。靜電放電(Electrostatic Discharge)是一種常見的近場危害源,可形成高電壓,強電場,瞬時大電流,并伴有強電磁輻射,形成靜電放電電磁脈沖。
當第一靜電放電防護瞬態電壓抑制器的輸入端的電壓大于閾值電壓時,第一靜電放電防護瞬態電壓抑制器的輸入端與輸出端之間的阻抗值由高阻抗變為低阻抗,從而吸收由于靜電放電產生的瞬時大電流,實現對靜電電荷的及時泄放,從而避免靜電以耦合、感應等方式干擾其他電路,還可以將第一靜電放電防護瞬態電壓抑制器的輸入端與輸出端之間的電壓箝制在預定數值,從而可以對共模電感器起到較好的靜電放電防護的作用。
優選地,上述的防護電路,還包括第二靜電放電防護瞬態電壓抑制器,所述第二靜電放電防護瞬態電壓抑制器的輸入端與所述電源的負極連接,所述第二靜電放電防護瞬態電壓抑制器的輸出端與所述公共地端連接。
當第二靜電放電防護瞬態電壓抑制器的輸入端的電壓大于閾值電壓時,第二靜電放電防護瞬態電壓抑制器的輸入端與輸出端之間的阻抗值由高阻抗變為低阻抗,從而吸收由于靜電放電產生的瞬時大電流,實現對靜電電荷的及時泄放,從而避免靜電以耦合、感應等方式干擾其他電路,還可以將第二靜電放電防護瞬態電壓抑制器的輸入端與輸出端之間的電壓箝制在預定數值,從而可以對電源的負極起到較好的靜電放電防護的作用。
優選地,上述的防護電路,所述第二靜電放電防護瞬態電壓抑制器的數量為至少一個。
第二靜電放電防護瞬態電壓抑制器的數量為至少一個。具體地,第二靜電放電防護瞬態電壓抑制器的數量可以為一個,當然,也可以為其他的數量。
優選地,上述的防護電路,所述靜電防護瞬態電壓抑制器的數量為至少一個。
所述靜電防護瞬態電壓抑制器的數量為至少一個。具體地,靜電防護瞬態電壓抑制器的數量可以為一個,也可以為其他的數量,靜電防護瞬態電壓抑制器的數量不應該理解為是對本實用新型的限制。
優選地,上述的防護電路,所述公共地端為板級接地端。 公共地端具體可以為板級接地端,即PCB板上的供板上所有元件接地的接地端,以實現靜電電荷更好的泄放。
優選地,上述的防護電路,所述共模電感器的第三端與負載的正極連接,所述共模電感器的第四端與公共地端連接。
共模電感器的第三端與負載的正極連接,共模電感器往往用于濾出兩條輸入線之間的共模干擾信號,即濾去共模電感器第一端以及第二端的共模干擾信號,以使共模電感器的第三端以及第四端不用受共模干擾信號的影響,還可以濾出第三端和第四端的共模干擾信號,防止共模干擾信號傳輸至共模電感器的第一端和第二端,引起設備的電磁干擾測試超標。
本實用新型實施例還提供了一種電源接口,與上述的防護電路相配合,包括接口、與電源的正極對應的第一輸出端、與所述電源的負極對應的第二輸出端。所述第一輸出端與共模電感器的第一端連接,所述第二輸出端與所述共模電感器的第二端連接。
優選地,上述的電源接口,所述接口為USB接口。
USB接口與市面上的大多數充電設備兼容,即可以將充電設備與上述的USB接口相連,來為與防護電路耦合的負載充電,并且在充電過程中,由于防護電路的存在,可以對浪涌、靜電放電、電磁輻射等問題起到防護作用。
優選地,上述的電源接口,所述接口為USB Type-C接口。
接口可以為USB Type-C接口,由于USB Type-C接口傳輸速度更快,電力傳輸能力更強,因此USB Type-C接口有著較好的發展前景。
本實用新型實施例提供的防護電路的有益效果為:
本實用新型實施例提供的防護電路與電源配合,包括共模電感器以及靜電防護瞬態電壓抑制器。共模電感器的第一端與電源的正極連接,共模電感器的第二端與電源的負極連接。靜電防護瞬態電壓抑制器的輸入端與共模電感器的第一端連接,所述靜電防護瞬態電壓抑制器的輸出端與公共地端連接。共模電感器能夠對共模信號進行抑制。當靜電現象產生時,所述靜電防護瞬態電壓抑制器的輸入端與輸出端之間的阻抗值由高阻抗變為低阻抗,以將靜電電荷泄放到公共地端,避免靜電電荷通過耦合傳輸到其他元件中,影響電路的正常工作。本實用新型實施例提供的防護電路與現有的防護電路相比,既能對共模信號起到抑制作用,又能較好的泄放靜電電荷,避免靜電電荷影響其他電路的正常工作。
附圖說明
為了更清楚的說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本實用新型較佳實施例提供的防護電路的結構框圖;
圖2是本實用新型較佳實施例提供的防護電路的一種具體實施方式的結構框圖;
圖3是本實用新型較佳實施例提供的防護電路的電路圖;
圖4是本實用新型較佳實施例提供的防護電路的一種具體實施方式的電路圖;
圖5是本實用新型較佳實施例提供的防護電路與電源接口配合的電路圖;
圖6是本實用新型較佳實施例提供的防護電路與電源接口配合的一種具體實施方式的電路圖。
圖標:100-防護電路;110-共模電感器;D120-靜電防護瞬態電壓抑制器;D130-第一靜電放電防護瞬態電壓抑制器;D140-第二靜電放電防護瞬態電壓抑制器;200-電源;300-負載;400-電源接口;410-第一輸出端;420-第二輸出端;430-接口。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍,而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型的實施例,本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
實施例
詳情請參見圖1,本實用新型實施例提供的防護電路100能夠與電源200相配合,包括共模電感器110以及靜電防護瞬態電壓抑制器D120。共模電感器110的第一端與電源200的正極連接,共模電感器110的第二端與電源200的負極連接。靜電防護瞬態電壓抑制器D120的輸入端與共模電感器110的第一端連接,靜電防護瞬態電壓抑制器D120的輸出端與公共地端PGND連接。
共模電感器110由于要求電感器中的兩線圈具有相同的電感值以及相同的阻抗,故共模電感器110均采用對稱性設計,詳情請參見圖3。共模電感器110的作用是濾除線路中的共模信號,當在共模電感器110的第一端以及第二端加上極性相同、幅值相等的共模信號時,共模電感器110中的電感線圈因磁通有相同的方向而互相加強,使得每一電感線圈的電感值為單獨存在時的兩倍,因此,對共模干擾有很強的抑制作用。
靜電防護瞬態電壓抑制器D120通常為TVS(Transient Voltage Suppressor)二極管,又稱為瞬態抑制二極管,具有較快的響應時間以及較高的靜電吸收能力。
本實用新型提供的防護電路100還可以包括第一靜電放電防護瞬態電壓抑制器D130以及第二靜電放電防護瞬態電壓抑制器D140以及負載300,詳情請參見圖2。第一靜電放電防護瞬態電壓抑制器D130的輸入端與電源200的正極連接,第一靜電放電防護瞬態電壓抑制器D130的輸出端與公共地端PGND連接;第二靜電放電防護瞬態電壓抑制器D140的輸入端與電源200的負極連接,第二靜電放電防護瞬態電壓抑制器D140的輸出端與公共地端PGND連接。負載300與共模電感器110的第三端連接,共模電感器110的第四端與公共地端PGND連接。電源200的負極具體也可以為電源地端GND_IN,詳情請參見圖3。
第一靜電放電防護瞬態電壓抑制器D130以及第二靜電放電防護瞬態電壓抑制器D140均也可以為TVS(Transient Voltage Suppressor)二極管,又稱為瞬態抑制二極管。
本實用新型實施例提供的防護電路100的工作原理為:
當從電源200傳遞來共模信號時,共模電感器110的第一端以及第二端被加上極性相同、幅值相等的共模信號,共模電感器110中的電感線圈因磁通具有相同的方向而相互加強,使得共模電感器110中的每一電感線圈的電感值為單獨存在時的兩倍,故共模電感器110對共模干擾有很強的抑制作用。
當出現靜電現象時,在電源200的正極會產生超出正常工作電壓的瞬間過電壓以及遠大于穩態電流的峰值電流。靜電防護瞬態電壓抑制器D120在其輸入端的電壓大于閾值電壓時,靜電防護瞬態電壓抑制器D120的輸入端與輸出端之間的阻抗值由高阻抗變為低阻抗,以吸收瞬間大電流,實現對靜電電荷的及時泄放,從而避免靜電以耦合、感應等方式干擾其他電路,還可以將所述靜電防護瞬態電壓抑制器D120的輸入端與輸出端之間的電壓箝制在預定數值,從而可以避免對共模電感器110的損壞。
當電源200的正極出現靜電放電現象時,第一靜電放電防護瞬態電壓抑制器D130的輸入端與輸出端之間的阻抗值由高阻抗變為低阻抗,從而吸收由于靜電放電產生的瞬時大電流。第一靜電放電防護瞬態電壓抑制器D130的輸入端與輸出端之間的電壓可以被箝制在預定數值,從而對共模電感器110起到較好的靜電放電防護的作用。
當電源200的負極出現靜電放電現象時,第二靜電放電防護瞬態電壓抑制器D140的輸入端與輸出端之間的阻抗值由高阻抗變為低阻抗,從而吸收由于靜電放電產生的瞬時大電流,實現對靜電電荷的及時泄放,從而避免靜電以耦合、感應等方式干擾其他電路,還可以將第二靜電放電防護瞬態電壓抑制器D140的輸入端與輸出端之間的電壓箝制在預定數值,從而對共模電感器110起到較好的靜電放電防護的作用。
應當理解,第一靜電放電防護瞬態電壓抑制器D130、第二靜電放電防護瞬態電壓抑制器D140以及靜電防護瞬態電壓抑制器D120的數量不應該理解為是對本實用新型的限制。
本實用新型實施例提供的防護電路100能夠通過共模電感器110對共模信號起到較好的抑制作用,并通過靜電防護瞬態電壓抑制器D120對靜電現象進行防護,避免共模電感器110因靜電現象而發生損壞;還可以通過第一靜電放電防護瞬態電壓抑制器D130以及第二靜電放電防護瞬態電壓抑制器D140分別對電源200的正極以及電源200的負極的靜電放電現象進行防護,實現對靜電電荷的及時泄放,從而避免靜電以耦合、感應等方式干擾其他電路,避免共模電感器110因靜電放電現象而發生損壞。與現有的防護電路100相比,本實用新型實施例提供的防護電路100既能抑制共模信號,又能對靜電放電等現象進行防護,具有較高的實用價值。
可以理解,上述的防護電路中,也可以不包括第一靜電放電防護瞬態電壓抑制器D130,詳情請參見圖4。根據靜電防護瞬態電壓抑制器D120以及第二靜電放電防護瞬態電壓抑制器D140即可起到對靜電進行防護的作用。
本實用新型實施例還提供了一種電源接口400,該電源接口400與上述的防護電路100配合,包括接口430、與電源200的正極對應的第一輸出端410、與所述電源200的負極對應的第二輸出端420,詳情請參見圖5。第一輸出端410與共模電感器110的第一端連接,第二輸出端420與共模電感器110的第二端連接。
上述的接口430具體可以與電源200相連,即電源200可以通過上述的接口430為與防護電路100連接的負載300供電。上述的接口430可以為USB接口,也可以為USB Type-C接口。接口430的具體類型不應該理解為是對本實用新型的限制。
上述的與電源接口400配合的防護電路100也可以不包括第一靜電放電防護瞬態電壓抑制器D130,詳情請參見圖6。根據靜電防護瞬態電壓抑制器D120以及第二靜電放電防護瞬態電壓抑制器D140即可起到對靜電進行防護的作用。
本實用新型實施例提供的防護電路100與電源200配合,包括共模電感器110以及靜電防護瞬態電壓抑制器D120。共模電感器110的第一端與電源200的正極連接,共模電感器110的第二端與電源200的負極連接。靜電防護瞬態電壓抑制器D120的輸入端與共模電感器110的第一端連接,所述靜電防護瞬態電壓抑制器D120的輸出端與公共地端PGND連接。共模電感器110能夠對共模信號進行抑制。當靜電現象產生時,所述靜電防護瞬態電壓抑制器D120的輸入端與輸出端之間的阻抗值由高阻抗變為低阻抗,以將靜電電荷泄放到公共地端,避免靜電電荷通過耦合傳輸到其他元件中,影響電路的正常工作;也可以吸收瞬間大電流,從而將所述靜電防護瞬態電壓抑制器D120的輸入端與輸出端之間的電壓箝制在預定數值,避免共模電感器110的損壞。本實用新型實施例提供的防護電路100與現有的防護電路相比,既能對靜電、電磁輻射等起到防護作用,又能較好的對共模電感器110起到保護作用。
為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,上面結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行了清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。
因此,以上對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍,而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項,因此,一旦某一項在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,或者是該實用新型產品使用時慣常擺放的方位或位置關系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。此外,術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區分描述,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本實用新型的描述中,還需要說明的是,除非另有明確的規定和限定,術語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。