本發(fā)明實(shí)施例涉及緊急保護(hù)電路裝置，尤其涉及一種防電壓逆變與電源過(guò)載電路及芯片、電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在芯片的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要考慮在電氣瞬變條件下提供保護(hù)，防止芯片內(nèi)部的各種器件因過(guò)載或逆變而導(dǎo)致?lián)p壞。相關(guān)技術(shù)存在保護(hù)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電位需要額外控制或控制不充分等缺陷。這些缺陷的存在會(huì)導(dǎo)致電子設(shè)備的成本上升及電氣保護(hù)不充分等問(wèn)題，影響了電子設(shè)備的使用壽命。因此，開(kāi)發(fā)一種防電壓逆變與電源過(guò)載電路，可以有效克服上述相關(guān)技術(shù)中的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種防電壓逆變與電源過(guò)載電路及芯片、電子設(shè)備。

2、第一方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種防電壓逆變與電源過(guò)載電路，包括：p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm1，柵極與控制電路連接，源極與輸入電壓vi連接，漏極與輸出電壓vo連接；二極管d，正極與電阻r1第一端及輸入電壓vi均有連接，負(fù)極連接在p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm1的源極與漏極之間；電阻r1，第一端與輸入電壓vi連接，第二端與輸出電壓vo連接；保護(hù)電路，電壓輸入端v1與輸入電壓vi連接，電壓輸入端v2與輸出電壓vo連接，電壓輸出端v與二極管d負(fù)極連接；控制電路，一端與p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm1的柵極連接，另一端與輸出電壓vo連接，再一端與電壓輸出端v連接。

3、在上述裝置實(shí)施例內(nèi)容的基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例中提供的防電壓逆變與電源過(guò)載電路，所述控制電路根據(jù)輸出電壓vo的數(shù)值控制p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm1的開(kāi)啟或閉合。

4、在上述裝置實(shí)施例內(nèi)容的基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例中提供的防電壓逆變與電源過(guò)載電路，所述保護(hù)電路根據(jù)輸入電壓vi及輸出電壓vo，產(chǎn)生電壓輸出端v的電壓值，確保二極管d反向偏置。

5、在上述裝置實(shí)施例內(nèi)容的基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例中提供的防電壓逆變與電源過(guò)載電路，所述保護(hù)電路，包括：p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm2，源極與電壓輸入端v1連接，柵極與電壓輸入端v2連接，漏極與電壓輸出端v連接；p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm3，源極與電壓輸入端v2連接，柵極與電壓輸入端v1連接，漏極與電壓輸出端v連接。

6、在上述裝置實(shí)施例內(nèi)容的基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例中提供的防電壓逆變與電源過(guò)載電路，所述控制電路，包括：n溝道場(chǎng)效應(yīng)管nm，源極連接電阻r2第一端及p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm4的柵極，柵極連接閾值電壓vs，漏極接地；p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm4，源極與電壓輸出端v連接，漏極與p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm1的柵極連接；電阻r2，第一端與n溝道場(chǎng)效應(yīng)管nm的源極連接，第二端與輸出電壓vo連接。

7、在上述裝置實(shí)施例內(nèi)容的基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例中提供的防電壓逆變與電源過(guò)載電路，若保護(hù)電路的電壓輸入端v1接收到的輸入電壓vi大于電壓輸入端v2接收到的輸出電壓vo，則p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm2導(dǎo)通，p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm3截止，電壓輸出端v的電壓值等于輸入電壓vi；若保護(hù)電路的電壓輸入端v1接收到的輸入電壓vi小于電壓輸入端v2接收到的輸出電壓vo，則p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm2截止，p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm3導(dǎo)通，電壓輸出端v的電壓值等于輸出電壓vo。

8、在上述裝置實(shí)施例內(nèi)容的基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例中提供的防電壓逆變與電源過(guò)載電路，若控制電路的輸出電壓vo小于閾值電壓vs，則n溝道場(chǎng)效應(yīng)管nm導(dǎo)通，將p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm4的柵極下拉至地，p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm4導(dǎo)通并將p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm1的柵極下拉至地，則p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm1完全導(dǎo)通。

9、在上述裝置實(shí)施例內(nèi)容的基礎(chǔ)上，本發(fā)明實(shí)施例中提供的防電壓逆變與電源過(guò)載電路，若控制電路的輸出電壓vo大于等于閾值電壓vs，則n溝道場(chǎng)效應(yīng)管nm截止，電阻r2對(duì)輸出電壓vo進(jìn)行壓降，則p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm4的柵極電壓小于電壓輸出端v的電壓，p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm4導(dǎo)通并將p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm1的柵極電壓提高至電壓輸出端v的電壓，則p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm1截止。

10、第二方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種芯片，包括：如第一方面任一實(shí)施例所述的防電壓逆變與電源過(guò)載電路，用于確保所述芯片的電氣安全。

11、第三方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，包括：如第二方面實(shí)施例所述的一種芯片，用于確保所述電子設(shè)備執(zhí)行相關(guān)運(yùn)算。

12、本發(fā)明實(shí)施例提供的防電壓逆變與電源過(guò)載電路及芯片、電子設(shè)備，通過(guò)在p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm1的外圍加裝控制電路及保護(hù)電路，可以確保p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm1的外掛二極管在產(chǎn)生較大逆變電壓時(shí)保持反向截止，并在輸出電壓大于閾值電壓時(shí)關(guān)斷p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm1，以較為簡(jiǎn)潔的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了對(duì)過(guò)載或逆變的防護(hù)，延長(zhǎng)了芯片的使用壽命。

技術(shù)特征：

1.一種防電壓逆變與電源過(guò)載電路，其特征在于，包括：p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm1，柵極與控制電路連接，源極與輸入電壓vi連接，漏極與輸出電壓vo連接；二極管d，正極與電阻r1第一端及輸入電壓vi均有連接，負(fù)極連接在p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm1的源極與漏極之間；電阻r1，第一端與輸入電壓vi連接，第二端與輸出電壓vo連接；保護(hù)電路，電壓輸入端v1與輸入電壓vi連接，電壓輸入端v2與輸出電壓vo連接，電壓輸出端v與二極管d負(fù)極連接；控制電路，一端與p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm1的柵極連接，另一端與輸出電壓vo連接，再一端與電壓輸出端v連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防電壓逆變與電源過(guò)載電路，其特征在于，所述保護(hù)電路，包括：p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm2，源極與電壓輸入端v1連接，柵極與電壓輸入端v2連接，漏極與電壓輸出端v連接；p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm3，源極與電壓輸入端v2連接，柵極與電壓輸入端v1連接，漏極與電壓輸出端v連接；若保護(hù)電路的電壓輸入端v1接收到的輸入電壓vi大于電壓輸入端v2接收到的輸出電壓vo，則p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm2導(dǎo)通，p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm3截止，電壓輸出端v的電壓值等于輸入電壓vi；若保護(hù)電路的電壓輸入端v1接收到的輸入電壓vi小于電壓輸入端v2接收到的輸出電壓vo，則p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm2截止，p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm3導(dǎo)通，電壓輸出端v的電壓值等于輸出電壓vo；所述保護(hù)電路根據(jù)輸入電壓vi及輸出電壓vo，產(chǎn)生電壓輸出端v的電壓值，確保二極管d反向偏置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防電壓逆變與電源過(guò)載電路，其特征在于，所述控制電路，包括：n溝道場(chǎng)效應(yīng)管nm，源極連接電阻r2第一端及p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm4的柵極，柵極連接閾值電壓vs，漏極接地；p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm4，源極與電壓輸出端v連接，漏極與p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm1的柵極連接；電阻r2，第一端與n溝道場(chǎng)效應(yīng)管nm的源極連接，第二端與輸出電壓vo連接；若控制電路的輸出電壓vo小于閾值電壓vs，則n溝道場(chǎng)效應(yīng)管nm導(dǎo)通，將p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm4的柵極下拉至地，p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm4導(dǎo)通并將p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm1的柵極下拉至地，則p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm1完全導(dǎo)通；若控制電路的輸出電壓vo大于等于閾值電壓vs，則n溝道場(chǎng)效應(yīng)管nm截止，電阻r2對(duì)輸出電壓vo進(jìn)行壓降，則p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm4的柵極電壓小于電壓輸出端v的電壓，p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm4導(dǎo)通并將p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm1的柵極電壓提高至電壓輸出端v的電壓，則p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm1截止；所述控制電路根據(jù)輸出電壓vo的數(shù)值控制p溝道場(chǎng)效應(yīng)管pm1的開(kāi)啟或閉合。

4.一種芯片，其特征在于，包括：如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的防電壓逆變與電源過(guò)載電路，用于確保所述芯片的電氣安全。

5.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：如權(quán)利要求4所述的一種芯片，用于確保所述電子設(shè)備執(zhí)行相關(guān)運(yùn)算。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種防電壓逆變與電源過(guò)載電路及芯片、電子設(shè)備，包括：P溝道場(chǎng)效應(yīng)管PM1，柵極與控制電路連接，源極與輸入電壓VI連接，漏極與輸出電壓VO連接；二極管D，正極與電阻R1第一端及輸入電壓VI均有連接，負(fù)極連接在P溝道場(chǎng)效應(yīng)管PM1的源極與漏極之間；電阻R1，第一端與輸入電壓VI連接，第二端與輸出電壓VO連接；保護(hù)電路，電壓輸入端V1與輸入電壓VI連接，電壓輸入端V2與輸出電壓VO連接，電壓輸出端V與二極管D負(fù)極連接；控制電路，一端與P溝道場(chǎng)效應(yīng)管PM1的柵極連接，另一端與輸出電壓VO連接，再一端與電壓輸出端V連接。本發(fā)明延長(zhǎng)了芯片的使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：劉丹,劉淑娥,劉寶明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津禾蕓科技發(fā)展有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/12