[发明专利]输入输出保护电路

说明书

本发明提供了一种输入输出保护电路，包括：分别具有三个电极的第一开关器件和第二开关器件，第一开关器件的第三电极与第二开关器件的第一电极相连，第一开关器件的第一电极与第二开关器件的第三电极之间设有反馈电路；第二开关器件的第三电极通过一防倒灌电路连接至电源，第一开关器件的第三电极通过一系统电阻连接至电源；第一开关器件的第一电极和第二电极之间连接一偏置电阻，输入端通过一限流电阻连接至第一开关器件的第一电极；第二开关器件的第三电极与第二电极之间设置一关断电压，关断电压基于偏置电阻、限流电阻以及反馈电路进行确定。本发明解决了现有技术中由于电路输出端发生异常而造成电路器件损害且占用较多PCB板面积的问题。

技术领域

本发明涉及保护电路的技术领域，尤其涉及一种输入输出保护电路。

背景技术

在电路设计中经常会涉及到板间或模块间的通讯线路保护问题。比如，若接入电路的线缆意外短路到电源线或短路到地线，则如何保护电路不会损坏是电路设计过程中需要考虑的问题。

为解决该技术问题，通常会设计一个保护电路，用于隔离外界异常与电路板上的核心器件。但是如果异常电压比较高，则通常电路中起到保护作用的器件体积会比较大，如此，占用PCB板的面积较大而造成PCB板上面积的浪费。并且随着PCB板上设计的保护电路越多，由此，占用PCB板的面积越大，从而造成PCB板上面积浪费的现象愈发严重。

有鉴于此，有必要对现有技术中的电路保护方案予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于揭示一种输入输出保护电路，解决现有技术中由于电路输出端发生异常而造成电路器件损害且占用较多PCB板面积的问题。

为实现上述目的之一，本发明提供了一种输入输出保护电路，包括：

分别具有三个电极的第一开关器件和第二开关器件，其中，第一开关器件的第三电极与第二开关器件的第一电极相连，且第一开关器件的第一电极与第二开关器件的第三电极之间设有反馈电路；

第二开关器件的第三电极通过一防倒灌电路连接至电源，第一开关器件的第三电极通过一系统电阻R1连接至所述电源；

第一开关器件的第一电极和第二电极之间连接一偏置电阻R2，输入端通过一限流电阻R3连接至第一开关器件的第一电极；

其中，第二开关器件的第三电极与第二电极之间设置一关断电压，且所述关断电压基于所述偏置电阻R2、所述限流电阻R3以及反馈电路进行确定。

作为本发明的进一步改进，所述反馈电路由反馈电阻R5构成，所述防倒灌电路由限流电阻R4和防倒灌二极管D1构成，防倒灌二极管的阴极与第二开关器件的第三电极相连。

作为本发明的进一步改进，所述偏置电阻R2、所述限流电阻R3、所述反馈电阻R5及关断电压U_OC满足如下公式：

R5＞(U_max-U_A12)²/P₀，

其中，U_B32为第二开关器件的第三电极与第二电极之间的电压，I_B32为输出端的最大输出电流，U_max为输出端异常时的最高电压，U_A12为第一开关器件的第一电极与第二电极之间的电压，P₀为反馈电阻的预设功率，I_A12为第一开关器件处于饱和导通状态时流过其第一电极的电流，U_i为输入端的输入电压，Vcc为电源电压，U_D1为防倒灌二极管的导通电压。

作为本发明的进一步改进，所述反馈电路由比较器构成。

作为本发明的进一步改进，所述输出端未发生异常时，输出端的电平与输入端的电平趋于一致。