[发明专利]电路保护

说明书

技术领域

本发明涉及保护电路免受输入电压影响。尤其，但不完全地，本发明涉及保护电路免受超过电源电压（例如在电池的寿命期间可变化的电池电压）的输入电压的影响。

背景技术

使用至少两个电压轨对电子电路供电，一个电压轨通常可以接地。电压轨限定电路可提供所需操作的输入信号电平范围。如果输入信号的电压落在该范围外，则电路的操作可受到损害且甚至电路可受到损坏。因此，需要保护电路。

在移动电话中，可能需要处理多个单端低频模拟信号，这可通过将模拟信号转换成用于处理的数字域来完成。模拟信号可为多路复用的，使得单个模数转换器能够用于转换所有的模拟信号。模数转换器可被集成在根据通过电池建立的电压轨操作的混合信号集成电路中。然而，一些待处理的信号可源自混合信号集成电路的外部，且具有在混合信号集成电路的操作范围外的电压电平。例如，当待处理的信号监控电池充电或备用电压时，可发生这种情况。这样的信号可被按比例缩小至混合信号集成电路的正常操作范围内的电平，但是当电池大量放电时仍可超过电池电压。在这样的情况下，需要提供电路保护。此外，当不同电压源联接至多路复用器的不同输入端时，需要提供电路保护，以防止不同电压源之间的短路。

本发明涉及电路保护中的改进。

发明内容

根据第一方面，提供了一种用于保护电路免受输入电压影响的装置，包括：

可开关元件，该可开关元件设置成响应于具有第一值的第一控制信号将输入电压联接至电路以及响应于具有第二值的第一控制信号使输入电压与电路断开联接；

监控器级，该监控器级设置成将监控电压与阈值进行比较；和

控制器，该控制器设置成将第一控制信号提供给可开关元件，当监控电压在阈值的一侧时所述第一控制信号具有第一值，且当监控电压在阈值的另一侧时所述第一控制信号具有第二值；和

其中所述第一值与输入电压无关而第二值等于输入电压。

根据第二方面，提供了一种保护电路免受输入电压影响的方法，包括：

响应于具有第一值的第一控制信号将输入电压联接至电路以及响应于具有第二值的第一控制信号使输入电压与电路断开联接：

将监控电压与阈值进行比较；和

提供第一控制信号，当监控电压在阈值的一侧时所述第一控制信号具有第一值，且当监控电压在阈值的另一侧时所述第一控制信号具有第二值；

其中，所述第一值与输入电压无关而第二值等于输入电压。

因此，可开关元件可根据监控电压位于阈值的两侧而接通或断开。可在用于接通可开关元件（即将输入电压联接至待保护的电路）的第一值和用于断开可开关元件（即使输入电压与待保护的电路断开联接）的第二值之间切换第一控制信号。

在本发明的第一方面和第二方面中，第一值与输入电压无关。换句话说，尽管输入电压存在变化但第一值可以是恒定的。这可确保尽管输入电压存在波动但可开关元件仍保持接通，且可确保可开关元件以线性方式将输入信号传递到电路。相反，如果当输入电压变化时第一值变化，则当传递输入信号时可开关元件的电阻可根据输入电压而变化，这导致非线性操作，且输入电压的波动甚至可导致可开关元件不合需要地断开。通过将第一值设置成与输入电压无关，可避免这些问题。

在本发明的第一方面和第二方面中，第二值等于输入电压。这可确保尽管电源电压存在波动或者尽管输入电压存在波动，可开关元件仍可保持断开，如下文所述。

监控电压可为输入电压。这使得当输入电压超出电路的可接受的电压操作范围时，电路能够得到保护。

所述装置可包括用于对输入电压进行滤波的滤波器，监控电压可为滤波后的输入电压。这可使随时间变化的输入电压能够变得平稳，且可防止可开关元件的频繁的断开和接通。

监控电压可为电源电压。这使得当电源电压变化时电路能够得到保护，这可导致电路的可接受的电压操作范围变化且因此导致输入电压超出电路的可接受的电压操作范围。例如，当断开电源以保存能量但是输入电压（例如基准电压或输入信号）仍存在时，可发生这种情况。

因此，根据第三方面，提供了一种用于保护电路免受输入电压影响的装置，包括：

可开关元件，该可开关元件设置成响应于第一控制信号将输入电压联接至电路或使输入电压与电路断开联接；

监控器级，该监控器级设置成将监控电压与阈值进行比较；和

控制器，该控制器设置成根据监控电压位于阈值的两侧提供第一控制信号以开关可开关元件；

其中，监控电压为电源电压。