保护电路及终端设备的制作方法

1.本技术涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种保护电路及终端设备。


背景技术：

2.usb端口的d+端和d-端需要支持480m高速通信，因此对于瞬态二极管(transient voltage suppressor，tvs)的结电容要求比较高。同时，由于在制作过程中usb phy侧通常采用低压工艺，所以目前业界主要是使用开启电压较低(如8.5v)的小功率tvs进行usb端口的防护。
3.但随着充电技术的发展，充电电压已经提高到11v甚至20v，仅通过上述小功率tvs已经无法满足对usb端口的高压保护。具体来讲，在usb端口存在液体或者异物，导致d+端和/或d-端与usb端口的电源端短路的情况下，一旦usb端口的电源端电压持续超过8.5v时，tvs将直接被烧坏，进而导致usb端口损坏，因此提升usb端口的直流耐受能力尤为重要。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种保护电路及终端设备，可提升设备端口的直流耐受能力，适用性强。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种保护电路，该保护电路与设备端口相连，保护电路包括第一保护电路和第二保护电路。第一保护电路的一端连接所述设备端口，第一保护电路的另一端连接第二保护电路的一端，第二保护电路的另一端连接参考地。第二保护电路包括并联的第一电容子电路和第一保护子电路。其中，第一保护电路在设备端口电压大于第一电压阈值时降低自身的阻抗，以降低设备端口电压；第一保护电路和第一保护子电路在设备端口电压大于第二电压阈值时降低各自的阻抗，以降低设备端口电压，第二电压阈值大于第一电压阈值。由于这里的设备端口包括正数据线端、负数据线端和电源端，设备端口电压包括正数据线端电压和/或负数据线端电压，进而该保护电路可以在正数据线端和/或负数据线端与电源端短路的情况下，不论设备端口电压是在瞬时大于第一电压阈值还是在持续大于第二电压阈值时，可通过电容的工作特性(即电容在瞬时直流电压下短路，在长期直流电压下断路的特性)，第一保护电路和第一保护子电路快速泄放能量的特性，实现对设备端口的正数据线端和/或负数据线端的过压保护，从而实现对设备端口的过压保护，提升设备端口的直流耐受能力(包括瞬时直流耐受能力和长期直流耐受能力)，适用性强。
6.结合第一方面，在第一种可能的实施方式中，设备端口包括第一端和第二端，第一保护电路包括第二保护子电路和第三保护子电路，第二保护子电路的一端连接第一端，第三保护子电路的一端连接第二端，第二保护子电路的另一端和第三保护子电路的另一端均连接第二保护电路的一端。根据上述连接关系可知，第二保护子电路与第三保护子电路共用第一保护电路，而第二保护子电路可在第一端电压大于第一电压阈值时降低自身阻抗，从而来降低第一端电压；第一保护电路和第一保护子电路在第一端电压大于第二电压阈值
时降低各自的阻抗，以降低第一端电压。并且第三保护子电路可在第一端电压大于第一电压阈值时降低自身阻抗，从而来降低第一端电压；第一保护电路和第一保护子电路在第二端电压大于第二电压阈值时降低各自的阻抗，以降低第二端电压。因此本实施方式中的保护电路可以同时实现对设备端口中的正数据线端和负数据线端的过压保护，从而能够更好的实现对设备端口的过压保护，提升设备端口的直流耐受能力。
7.结合第一方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，第二保护子电路和所述第三保护子电路均包括一个第一保护元件，或者至少两个第一保护元件的串联和/或并联。可以理解的，第二保护子电路和第三保护子电路的结构多样，灵活性高。此外，还可以在第二保护子电路和第三保护子电路均包括多个第一保护元件的情况下，通过同时调整第二保护子电路和第三保护子电路中多个第一保护元件之间的连接关系，提升设备端口所在终端设备的抗浪涌能力。
8.结合第一方面，在第三种可能的实施方式中，设备端口包括第一端，第一端连接第一保护电路的一端。可以理解的，在本实施方式中，设备端口电压为第一端电压，这里的第一端可以是设备端口的正数据线端或者负数据线端，因此，本实施方式中的保护电路可以设置于设备端口的正数据线端或者负数据线端，从而实现对设备端口的正数据线端或者负数据线端的过压保护，进而能够实现对设备端口的过压保护，提升设备端口的直流耐受能力。
9.结合第一方面第三种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，第一保护电路包括一个第一保护元件，或者至少两个第一保护元件的串联和/或并联。可以理解的，第一保护电路的结构多样，灵活性高。此外，还可以在第一保护电路包括多个第一保护元件的情况下，通过调整第一保护电路中多个第一保护元件之间的连接关系，提升设备端口所在终端设备的抗浪涌能力。
10.结合第一方面第三种可能的实施方式或者第四种可能的实施方式，在第五种可能的实施方式中，设备端口还包括第二端，保护电路还包括第三保护电路和第四保护电路，第三保护电路与第四保护电路串联，第三保护电路的一端连接第二端，第四保护电路的一端连接参考地，第四保护电路包括并联的第二电容子电路和第四保护子电路。第三保护电路在第二端电压大于第一电压阈值时降低自身阻抗，从而降低第二端电压；第三保护电路和第四保护子电路在第二端电压大于第二电压阈值时降低各自的阻抗，从而降低第二端电压。由于这里的第一端和第二端可以与正数据线端和负数据线端一一对应，进而该保护电路可以在正数据线端和/或负数据线端与电源端短路的情况下，不论正数据线端电压和/或负数据线端电压是在瞬时大于第一电压阈值还是在持续大于第二电压阈值时，均可通过电容的工作特性(即电容在瞬时直流电压下短路，在长期直流电压下断路的特性)，第一保护电路、第一保护子电路、第三保护电路和第四保护子电路快速泄放能量的特性，实现对设备端口的正数据线端和/或负数据线端的过压保护，从而实现对设备端口的过压保护，提升设备端口的直流耐受能力(包括瞬时直流耐受能力和长期直流耐受能力)，适用性强。
11.结合第一方面至第五种可能的实施方式中任一种，在第六种可能的实施方式中，第二保护电路还包括第一电阻子电路，第一电阻子电路与第一电容子电路并联。进而可在设备端口的第一端和/或第二端不再有电压后，第一电阻子电路将第一电容子电路在过压保护过程中存储的能量进行泄放，从而保证设备端口电压在下一次瞬时大于第一电压阈值
时，或者在设备端口电压在下一次持续大于第二电压阈值时，保护电路仍然可以实现对设备端口的瞬时过压保护和长期过压保护。
12.结合第一方面第六种可能的实施方式，在第七种可能的实施方式中，第一电阻子电路包括一个电阻，或者至少两个电阻的串联和/或并联。可以理解的，第一电阻子电路的结构多样，灵活性高。
13.结合第一方面第五种可能的实施方式至第七种可能的实施方式中的任一种，在第八种可能的实施方式中，第四保护电路还包括第二电阻子电路，第二电阻子电路与第二电容子电路并联。进而可在设备端口的第二端不再有电压后，第二电阻子电路将第二电容子电路在过压保护过程中存储的能量进行泄放，从而保证第二端电压在下一次瞬时大于第一电压阈值时，或是在第二端电压持续大于第二电压阈值时，保护电路仍然可以实现对设备端口的瞬时过压保护和长期过压保护。
14.结合第一方面第八种可能的实施方式，在第九种可能的实施方式中，第二电阻子单元包括一个电阻，或者至少两个电阻的串联和/或并联。可以理解的，第二电阻子电路结构多样，灵活性高。
15.结合第一方面第五种可能的实施方式至第九种可能的实施方式中的任一种，在第十种可能的实施方式中，第三保护电路包括一个第一保护元件，或者至少两个第一保护元件的串联和/或并联；第四保护子电路包括一个第二保护元件，或者至少两个第二保护元件的串联和/或并联。可以理解的，第三保护电路和第四保护子电路的结构多样，灵活性高。此外，在第三保护电路包括多个第一保护元件和第四保护子电路包括多个第二保护元件的情况下，可以通过调整第三保护电路中多个第一保护元件之间的连接关系和第四保护子电路中多个第二保护元件的连接关系，提升设备端口的直流耐受能力和设备端口所在终端设备的抗浪涌能力。
16.结合第一方面至第十种可能的实施方式中的任一种，在第十一种可能的实施方式中，第一保护子电路包括一个第二保护元件，或者至少两个第二保护元件的串联和/或并联。可以理解的，第一保护子电路的结构多样，灵活性高。
17.结合第一方面至第十种可能的实施方式或者第十一种可能的实施方式，在第十二种可能的实施方式中，第二保护元件包括瞬态二极管或者压敏电阻器。可以理解的，第二保护元件的类型多样，从而使得保护电路的结构多样，灵活性高。
18.结合第一方面第二种可能的实施方式、第四种可能的实施方式至第十二种可能的实施方式中的任一种，在第十三种可能的实施方式中，第一保护元件包括瞬态二极管或者压敏电阻器。可以理解的，第一保护元件的类型多样，从而使得保护电路的结构多样，灵活性高。
19.结合第一方面至第十三种可能的实施方式中任一种，在第十四种可能的实施方式中，设备端口包括usb端口。可以理解，本技术提供的保护电路可以适用于所有包括usb端口的设备，适用性强。
20.第二方面，本技术实施例提供了一种终端设备，该终端设备包括第一方面至第一方面任一种可能的实施方式所提供的保护电路和设备端口。可以理解的，终端设备可基于第一方面至第一方面任一种可能的实施方式所提供的保护电路实现对设备端口的过压保护，提升设备端口的直流耐受能力，进而还可实现对设备端口的后级电路的保护，适用性
强。
21.应理解的是，本技术上述多个方面的实现和有益效果可互相参考。
附图说明
22.图1是本技术实施例提供的终端设备的应用场景示意图；
23.图2是本技术实施例提供的终端设备的一结构示意图；
24.图3是本技术实施例提供的终端设备的另一结构示意图；
25.图4是本技术实施例提供的终端设备的另一结构示意图；
26.图5是本技术实施例提供的终端设备的另一结构示意图；
27.图6是本技术实施例提供的终端设备的另一结构示意图；
28.图7是本技术实施例提供的终端设备的又一结构示意图。
具体实施方式
29.本技术提供的保护电路可以设置在设备端口的正数据线端和/或负数据线端，用于在正数据线端和/或负数据线端与设备端口的电源端之间由于存在液体或者异物短路时实现对正数据线端和/或负数据线端的过压保护，以提升设备端口的直流耐受能力。该保护电路可适用于终端设备充电场景(终端设备包括智能手机、平板电脑、台式计算机、智能音箱等)。下面以终端设备为智能手机为例对终端设备充电场景进行说明。
30.参见图1，图1是本技术实施例提供的终端设备的应用场景示意图。在终端设备充电场景下，本技术提供的终端设备适用于如图1所示的智能手机，该智能手机与电源适配器的输出端相连，电源适配器的输入端连接电网。该智能手机包括usb端口和与usb端口的d+端和/或d-端相连的保护电路。当智能手机的usb端口与电源适配器的输出端连接完成时，电源适配器将电网提供的交流电压(如220v)逆变为符合智能手机充电要求的直流电压，并向智能手机输出该直流电压，从而实现智能手机的充电。在智能手机的充电过程中，若由于usb端口存在液体或者异物导致usb端口的电源端与d+端和/或d-端短路，保护电路可在d+端和/或d-端的电压在瞬时达到大于第一电压阈值的第一电压或者持续为大于第二电压阈值的第一电压时，快速泄放d+端和/或d-端的第一电压，从而实现对usb端口的d+端和/d-端的过压保护，以实现对usb端口的过压保护，提升usb端口的直流耐受能力，适用性强。上述只是对本技术提供的终端设备的应用场景进行示例，而非穷举，本技术不对应用场景进行限制。
31.下面结合图2至图7，对本技术实施例提供的终端设备和设备端口的保护电路的工作原理进行示例说明。
32.参见图2，图2是本技术实施例提供的终端设备的一结构示意图。如图2所示，终端设备1包括保护电路10和设备端口11。设备端口11的第一端和/或第二端与保护电路10相连，设备端口11用于与外部设备建立电连接。其中，外部设备可以为电源适配器或者终端设备(可以与终端设备1同类型，也可以与终端设备1不同类型)等，终端设备1可以为智能手机、平板电脑、台式计算机、智能音箱等，设备端口11可以为usb端口、网线端口、视频输入/输出端口等外设端口。设备端口11包括第一端、第二端和电源端，其中，第一端可以为设备端口11的正数据线端或者负数据线端，第二端为设备端口11的正数据线端和负数据线端中
除第一端之外的另一端。示例性的，在设备端口11为usb端口的情况下，第一端为d+端，第二端为d-端。可选的，终端设备1还可以包括音频开关12和系统级芯片(system on chip,soc)13。其中，设备端口11可以通过音频开关12与soc13相连。
33.保护电路10包括第一保护电路101和第二保护电路102，其中，第一保护电路101的一端与第一端和/或第二端相连，第一保护电路101的另一端与第二保护电路102的一端相连，第二保护电路102的另一端与参考地相连。其中，第二保护电路102包括并联的第一电容子电路1021和第一保护子电路1022。第一电容子电路1021和第一保护子电路1022并联后形成的两端分别为第二保护电路102的两端。
34.具体来讲，在设备端口11存在液体或者异物而导致设备端口11的电源端与第一端和/或第二端短路的情况下，当外部设备通过设备端口11的电源端向设备端口11的第一端瞬时输出第一电压时，第一电容子电路1021相当于短路状态，又由于该第一电压大于第一电压阈值，第一保护电路101的阻抗快速下降，则保护电路10通过第一保护电路101和第一电容子电路1021将该设备端口电压(即设备端口11的第一端电压和/或第二端电压)泄放至参考地，以使设备端口电压快速降低，从而可有效实现大于第一电压阈值的瞬时电压对设备端口11的第一端和/或第二端的过压保护，以实现对设备端口11的过压保护，进而提高设备端口11的瞬时直流耐受能力。
35.当外部设备通过设备端口11的电源端向设备端口11的第一端和/或第二端持续输出第一电压时，第一电容子电路1021相当于断路状态，又由于该第一电压大于第二电压阈值，且第二电压阈值大于第一电压阈值，则第一保护电路101和第一保护子电路1022的阻抗均快速下降，则保护电路10通过第一保护电路101和第一保护子电路1022将设备端口电压(即设备端口11的第一端电压和/或第二端电压)泄放至参考地，以使设备端口电压快速降低，从而可有效实现大于第二电压阈值的长期电压对设备端口11的第一端和/或第二端的过压保护，以实现对设备端口11的过压保护，进而提高设备端口11的长期直流耐受能力。
36.可以理解的，不论设备端口电压是在瞬时到达大于第一电压阈值的电压，还是持续为大于第二电压阈值的电压，均可通过第一保护电路101和第一保护子电路1022快速泄放能量的特性，以及电容的工作特性(即电容在瞬时直流电压下短路，在长期直流电压下断路的特性)，有效实现对设备端口11的过压保护，提升设备端口11的直流耐受能力(包括瞬时直流耐受能力和长期直流耐受能力)，进而还可实现对设备端口11的后级电路的保护，适用性强。
37.需要说明的是本技术中的第一保护电路101、第一电容子电路1021和第一保护子电路1022中包含的元件个数可根据实际需求进行相应变化，因此本技术对第一保护电路101、第一电容子电路1021和第一保护子电路1022中包含的元件个数不做限制。具体来讲，第一保护电路101包括一个第一保护元件，或者至少两个第一保护元件的串联和/或并联；第一电容子电路1021包括一个电容，或者至少两个电容的串联和/或并联；第一保护子电路1022包括一个第二保护元件，或者至少两个第二保护元件的串联和/或并联。为了方便介绍，下面以第一保护电路101，第一电容子电路1021和第一保护子电路1022中包含的元件个数为一个为例，进行介绍。
38.示例性的，参见图3，图3是本技术实施例提供的终端设备的另一结构示意图。如图3所示，终端设备1包括保护电路10和设备端口11，设备端口11包括第一端和电源端，保护电
路10包括第一保护电路101和第二保护电路102。第一保护电路101的一端连接第一端，第一保护电路101的另一端连接第二保护电路102的一端，第二保护电路102的另一端连接参考地。第二保护电路102包括并联的第一电容子电路1021和第一保护子电路1022。其中，第一保护电路101为第一保护元件tvs11，第一电容子电路1021为电容c1，第一保护子电路1022为第二保护元件tvs21。
39.这里，第一端可以为正数据线端或者负数据线端，本实施例以第一端为正数据线端为例进行介绍。具体的，tvs11的一端连接正数据线端，另一端连接c1与tvs21并联后形成的一端(也即第二保护电路102的一端)，c1与tvs21并联后形成的另一端(也即第二保护电路102的另一端)连接参考地。此外，上述第一保护元件和第二保护元件还可以为除了tvs之外的其他具有快速过压保护功能的元件，比如压敏电阻器。并且，第一保护元件和第二保护元件的类型可以相同，也可以不同。
40.在设备端口11存在液体或者异物而导致设备端口11的电源端与正数据线端短路的情况下，当外部设备通过设备端口11的电源端向正数据线端瞬时输出第一电压，也即设备端口11的正数据线端电压瞬时达到第一电压时，c1相当于短路状态，又由于第一电压大于第一电压阈值(即tvs11的开启电压)，tvs11导通，则当设备端口11的正数据线端电压瞬时达到第一电压时，保护电路10可通过导通的tvs11和短路状态的c1将第一电压泄放至参考地，从而可有效实现大于第一电压阈值的瞬时电压对设备端口11的正数据线端的过压保护，以实现对设备端口11的过压保护，从而提升设备端口11的瞬时直流耐受能力。
41.当设备端口11的正数据线端电压持续为第一电压时，c1相当于断路状态，又由于第一电压大于第二电压阈值(即tvs11的开启电压和tvs21的开启电压之和)，tvs11和tvs21均导通，则当设备端口11的正数据线端电压持续为第一电压时，保护电路10通过导通的tvs11和tvs21将第一电压泄放至参考地，从而可有效实现大于第二电压阈值的长期电压对设备端口11的正数据线端的过压保护，以实现对设备端口11的过压保护，从而提升设备端口11的长期直流耐受能力。需要说明的是，本技术中tvs的开启电压指的是tvs的最小击穿电压。
42.可选的，第二保护电路102还包括与第一电容子电路1021并联的第一电阻子电路1023，其中，第一电阻子电路1023包括一个电阻，或者至少两个电阻的串联和/或并联。这里可以根据对第一电容子电路1021中电容的放电速度的要求，适当对第一电阻子电路1023中包含的电组数量和连接关系进行相应改变，灵活性高。
43.为了方便介绍，本实施例以第一电阻子电路1023包括电阻r1为例进行介绍。在设备端口11的正数据线端不再有电压后，通过r1将c1在正数据线端电压持续大于第二电压阈值时储存的能量进行泄放，从而保证当设备端口11的正数据线端电压在下一次持续大于第二电压阈值时，该保护电路10仍然可以实现对正数据线端的长期过压保护，以实现对设备端口11的过压保护。
44.可以理解的，不论设备端口11的正数据线端电压是在瞬时大于第一电压阈值，还是持续大于第二电压阈值，均可通过tvs11和tvs21快速泄放能量的特性，以及c1的工作特性，有效实现对设备端口11的正数据线端的过压保护，以实现对设备端口11的过压保护，从而提升设备端口11的直流耐受能力，进而还可实现对设备端口11的后级电路(如音频开关12和soc13)的保护。此外，由于保护电路10在进行瞬时过压保护时，保护电路10的抗浪涌能
力相当于单tvs水平；保护电路10在进行长期过压保护时，保护电路10的抗浪涌能力相当于双tvs水平，因此保护电路10的抗浪涌能力可保持至少一个tvs水平，适用性强。
45.进一步地，为了实现能够同时实现对设备端口11的第一端和第二端的过压保护，进一步提升设备端口11的直流耐受能力，可以在图2所示的保护电路10的基础上，通过在设备端口11的第二端增加分别与第一保护电路101和第二保护电路102的功能相同的第三保护电路和第四保护电路的方式来实现。
46.请参见图4，图4是本技术实施例提供的另一终端设备的结构示意图。如图4所示，设备端口11包括第一端(即正数据线端)和第二端(即负数据线端)，保护电路10还包括第三保护电路103和第四保护电路104。第三保护电路103与第四保护电路104串联，第三保护电路103的一端连接负数据线端，第四保护电路104的一端连接参考地。其中，第四保护电路104包括并联的第二电容子电路1041和第四保护子电路1042。
47.需要说明的是，本技术中的第三保护电路103、第二电容子电路1041和第四保护子电路1042中包含的元件个数可根据实际需求进行相应变化，因此本技术对第三保护电路103、第二电容子电路1041和第四保护子电路1042中包含的元件个数不做限制。具体来讲，第三保护电路103包括一个第一保护元件，或者至少两个第一保护元件的串联和/或并联；第二电容子电路1041包括一个电容，或者至少两个电容的串联和/或并联；第四保护子电路1042包括一个第二保护元件，或者至少两个第二保护元件的串联和/或并联。为了方便介绍，本实施例中以第三保护电路103、第二电容子电路1041和第四保护子电路1042中包含的元件个数为一个为例，进行介绍。
48.如图4所示，第三保护电路103为第一保护元件tvs41，第二电容子电路1041为电容c2，第四保护子电路1042为第二保护元件tvs51。其中，tvs41的一端连接设备端口11的负数据线端，另一端连接c2与tvs51并联后形成的一端(即第四保护电路104的另一端)，c2与tvs51并联后形成的另一端(即第四保护电路104的一端)连接参考地。
49.在设备端口11存在液体或者异物而导致设备端口11的电源端与正数据线端和负数据线端短路的情况下，这里第一保护电路101和第二保护电路102实现对正数据线端的过压保护的具体实现方式请参见图3所示实施例中对应部分的描述，此处不再赘述。
50.当外部设备通过设备端口11的电源端向负数据线端瞬时输出第一电压，也即设备端口11的负数据线端电压瞬时达到第一电压时，c2相当于短路状态，又由于第一电压大于第一电压阈值(即tvs41的开启电压，tvs41的开启电压与tvs11的开启电压相同)，tvs41导通，则当设备端口11的负数据线端电压瞬时达到第一电压时，保护电路10可通过导通的tvs41和短路状态的c2将第一电压泄放至参考地，从而可有效实现大于第一电压阈值的瞬时电压对设备端口11的负数据线端的过压保护，以实现对设备端口11的过压保护，从而提升设备端口11的瞬时直流耐受能力。
51.当设备端口11的负数据线端电压持续为第一电压时，c2相当于断路状态，又由于第一电压大于第二电压阈值(即tvs41的开启电压和tvs51的开启电压之和，tvs41的开启电压和tvs51的开启电压之和与tvs11的开启电压和tvs21的开启电压之和相同)，tvs41和tvs51均导通，则当设备端口11的负数据线端电压持续为第一电压时，保护电路10通过导通的tvs41和tvs51将第一电压泄放至参考地，从而可有效实现大于第二电压阈值的长期电压对设备端口11的负数据线端的过压保护，以实现对设备端口11的过压保护，从而提升设备
端口11的长期直流耐受能力。
52.可选的，第四保护电路104还包括与第二电容子电路1041并联的第二电阻子电路1043，其中，第二电阻子电路1043包括一个电阻，或者至少两个电阻的串联和/或并联。这里可以根据对第二电容子电路1041中电容的放电速度的要求，适当对第二电组子电路1043中包含的电组数量和连接关系进行相应改变，灵活性高。
53.为了方便介绍，本实施例以第二电阻子电路1043包括电阻r2为例进行介绍。在设备端口11的负数据线端不再有电压后，通过r2将c2在负数据线端电压持续大于第二电压阈值时储存的能量进行泄放，从而保证当设备端口11的负数据线端电压在下一次持续大于第二电压阈值时，该保护电路10仍然可以实现对负数据线端的长期过压保护，以实现对设备端口11的过压保护。
54.可以理解的，不论设备端口11的正数据线端电压和负数据线端电压是在瞬时大于第一电压阈值，还是持续大于第二电压阈值，均可通过图4中的tvs快速泄放能量的特性，以及电容的工作特性，同时实现对设备端口11的正数据线端和负数据线端的过压保护，以实现对设备端口11的过压保护，从而提升设备端口11的直流耐受能力，进而还可实现对设备端口11的后级电路(如音频开关12和soc13)的保护。此外，由于保护电路10在进行瞬时过压保护时，保护电路10的抗浪涌能力相当于单tvs水平；保护电路10在进行长期过压保护时，保护电路10的抗浪涌能力相当于双tvs水平，因此保护电路10的抗浪涌能力可保持至少一个tvs水平，适用性强。
55.进一步地，为了实现能够同时实现对设备端口11的第一端和第二端的过压保护，进一步提升设备端口11的直流耐受能力，可以在图2所示的保护电路10的基础上，通过在设备端口11的第二端与第二保护电路102之间增加与第一保护电路101中tvs11功能相同的tvs的方式来实现。
56.请参见图5，图5是本技术实施例提供的另一终端设备的结构示意图。如图5所示，第一保护电路101包括第二保护子电路1011和第三保护子电路1012。其中，第二保护子电路1011的一端连接第一端(即正数据线端)，第三保护子电路1012的一端连接第二端(即负数据线端)，第二保护子电路1011的另一端和第三保护子电路1012的另一端均连接第二保护电路102的一端，第二保护电路102的另一端连接参考地。
57.需要说明的是，第三保护子电路1012包括一个第一保护元件，或者至少两个第一保护元件的串联和/或并联，且第三保护子电路1012中包含的第一保护元件个数和第一保护元件个数为多个时彼此间的连接关系均与第二保护子电路1011的一致。因此，在第二保护子电路1011为tvs11的情况下，第三保护子电路1012为tvs31。
58.具体的，tvs11的一端和tvs31的一端分别连接正数据线端和负数据线端，tvs11的另一端和tvs31的另一端均连接至c1与tvs21并联后形成的一端(即第二保护电路102的一端)，c1与tvs21并联后形成的另一端(即第二保护电路102的另一端)连接参考地。
59.在设备端口11存在液体或者异物而导致设备端口11的电源端与正数据线端和负数据线端均短路的情况下，当设备端口11的正数据线端电压和负数据线端电压均瞬时达到第一电压时，c1相当于短路状态，又由于第一电压大于第一电压阈值(即tvs11的开启电压，也即tvs31的开启电压)，tvs11和tvs31均导通，则当设备端口11的正数据线端电压和负数据线端电压均瞬时达到第一电压时，保护电路10可通过导通的tvs11和短路状态的c1将正
数据线端的第一电压泄放至参考地，并通过导通的tvs31和短路状态的c1将负数据线端的第一电压泄放至参考地，从而可有效实现大于第一电压阈值的瞬时电压对设备端口11的正数据线端和负数据线端的过压保护，以实现对设备端口11的过压保护，从而提升设备端口11的瞬时直流耐受能力。
60.当设备端口11的正数据线电压和负数据线端电压持续为第一电压时，c1相当于断路状态，又由于第一电压大于第二电压阈值(即tvs11的开启电压和tvs21的开启电压之和)，tvs11、tvs21和tvs31均导通，则当设备端口11的正数据线端电压和负数据线端电压持续为第一电压时，保护电路10通过导通的tvs11和tvs21将正数据线端的第一电压泄放至参考地，以及通过导通的tvs31和tvs21将负数据线端的第一电压泄放至参考地，从而可有效实现大于第二电压阈值的长期电压对设备端口11的正数据线端和负数据线端的过压保护，以实现对设备端口11的过压保护，从而提升设备端口11的长期直流耐受能力。
61.在设备端口11的正数据线端和负数据线端不再有电压后，通过r1将c1在负数据线端电压和正数据线端电压均瞬时大于第一电压阈值时或者在负数据线端电压和正数据线端电压均持续大于第二电压阈值时储存的能量进行泄放，从而保证当设备端口11的正数据线端电压和负数据线端电压在下一次瞬时大于第一电压阈值或者持续大于第二电压阈值时，该保护电路10仍然可以实现对正数据线端和负数据线端的瞬时过压保护和长期过压保护，以实现对设备端口11的过压保护。
62.可以理解的，图5所示的保护电路10可以同时实现对正数据线端和负数据线端的过压保护，从而可更好地实现对设备端口11的过压保护，进一步提升设备端口11的直流耐受能力。此外，图5所示的保护电路10中的各电路和各子电路中均是采用最少的元件，因此还可有效节约电路成本，适用性更强。
63.需要说明的是，保护电路10中各保护电路和各保护子电路中所包括的元件个数，以及元件个数为多个时多个元件的具体连接方式，由设备端口11的后级电路的最大耐受电压，以及对终端设备的抗浪涌能力的要求决定。下面以设备端口11的后级电路的最大耐受电压为30v，终端设备1的抗浪涌能力的要求为至少两个tvs水平为例，对保护电路10进行介绍。
64.示例性的，假设tvs的开启电压为8.5v。参见图6，图6是本技术实施例提供的终端设备的另一结构示意图。如图6所示，第一保护电路101包括第二保护子电路1011和第三保护子电路1012，第二保护子电路1011包括并联的tvs11和tvs12，第三保护子电路1012包括并联的tvs31和tvs32。第二保护电路102包括第一电容子电路1021、第一保护子电路1022和第一电阻子电路1023，其中，第一电容子电路1021为c1，第一保护子电路1022为串联连接的tvs21和tvs22，第一电阻子电路1023为r1。
65.具体的，tvs11和tvs12并联后形成的一端(即第二保护子电路1011的一端)，以及tvs31和tvs32并联后形成的一端(即第三保护子电路1012的一端)，分别连接第一端(即正数据线端)和第二端(即负数据线端)，tvs11和tvs12并联后形成的另一端(即第二保护子电路1011的另一端)，以及tvs31和tvs32并联后形成的另一端(即第三保护子电路1012的另一端)，均连接第一电容子电路1021与第一保护子电路1022并联后形成的一端(即第二保护电路102的一端)，第一电容子电路1021与第一保护子电路1022并联后形成的一端(即第二保护电路102的一端)连接参考地。
66.在设备端口11存在液体或者异物而导致设备端口11的电源端与正数据线端和负数据线端均短路的情况下，当设备端口11的正数据线端电压和负数据线端电压瞬时达到第一电压时，c1相当于短路状态，又由于第一电压大于第一电压阈值(即tvs的开启电压8.5v)，由于tvs11、tvs12、tvs31和tvs32的开启电压均为8.5v，因此tvs11、tvs12、tvs31和tvs32均导通，则当设备端口11的正数据线端电压和负数据线端电压瞬时达到第一电压时，保护电路10可通过导通的tvs11和tvs12，以及短路状态的c1将正数据线端的第一电压泄放至参考地，并通过导通的tvs31和tvs32，以及短路状态的c1将负数据线端的第一电压泄放至参考地，实现对正数据线端和负数据线端的瞬时过压保护，以实现对设备端口11的过压保护，从而提升设备端口11的瞬时直流耐受能力。
67.当设备端口11的正数据线端电压和负数据线端电压均持续为第一电压时，c1相当于断路状态，又由于第一电压大于第二电压阈值(即3个tvs的开启电压25.5v)，此时图6中的所有tvs均处于导通状态，则当设备端口11的正数据线端电压和负数据线端电压均持续为第一电压时，保护电路10通过导通的tvs11、tvs12、tvs21和tvs22将正数据线端的第一电压泄放至参考地，以及通过导通的tvs31、tvs32、tvs21和tvs22将负数据线端的第一电压泄放至参考地，实现对正数据线端和负数据线端的长期过压保护，以实现对设备端口11的过压保护，从而提升设备端口11的长期直流耐受能力。
68.在设备端口11的正数据线端和负数据线端均不再有电压后，通过r1将c1在负数据线端电压和正数据线端电压均持续大于第二电压阈值时储存的能量进行泄放，从而保证当设备端口11的正数据线端电压和负数据线端电压在下一次持续大于第二电压阈值时，该保护电路10仍然可以实现对正数据线端和负数据线端的长期过压保护，以实现对设备端口11的过压保护。
69.可以理解的，图6所示的保护电路10可在设备端口11的正数据线端电压和负数据线端电压瞬时达到8.5v时，实现对设备端口11的瞬时过压保护；图5所示的保护电路10还可在设备端口11的正数据线端电压和负数据线端电压持续不小于25.5v时，实现对设备端口11的长期过压保护。因此保护电路10可以保证设备端口11在其正数据线端电压和负数据线端电压为25.5v的直流电压下依然可以正常工作，同时保护电路10可以在正数据线端电压和负数据线端电压小于后级电路的最大耐受电压时被触发进行过压保护，从而实现对设备端口11以及设备端口11的后级电路的保护。此外，由图6所示的保护电路10的结构可知，保护电路10在进行过压保护时的抗浪涌能力保持在至少两个tvs水平。
70.示例性的，假设tvs的开启电压为8.5v，压敏电阻器的压敏电压为17v。参见图7，图7是本技术实施例提供的终端设备的又一结构示意图。相比图6中的第一保护子电路1022为两个串联的tvs而言，如图7所示，这里的第一保护子电路101为压敏电阻器r3。这里，保护电路10中的各电路和各子电路间的具体连接方式请参见图6所示实施例中对应部分的描述，此处不再赘述。
71.在设备端口11存在液体或者异物而导致设备端口11的电源端与正数据线端和负数据线端均短路的情况下，当设备端口11的正数据线端电压和负数据线端电压瞬时达到第一电压时，c1相当于短路状态，又由于第一电压大于第一电压阈值(即tvs的开启电压8.5v)，tvs11、tvs12、tvs31和tvs32的开启电压均为8.5v，tvs11、tvs12、tvs31和tvs32均导通，则当设备端口11的正数据线端电压和负数据线端电压瞬时达到第一电压时，保护电路
10可通过导通的tvs11和tvs12，以及短路状态的c1将正数据线端的第一电压泄放至参考地，并通过导通的tvs31和tvs32，以及短路状态的c1将负数据线端的第一电压泄放至参考地，实现对正数据线端和负数据线端的瞬时过压保护，以实现对设备端口11的过压保护，从而提升设备端口11的瞬时直流耐受能力。
72.当设备端口11的正数据线端电压和负数据线端电压均持续为第一电压时，c1相当于断路状态，又由于第一电压大于第二电压阈值(即tvs的开启电压与压敏电阻的压敏电压之和25.5v)，tvs21和tvs22均导通，r2的阻抗快速下降，则当设备端口11的正数据线端电压持续为第一电压时，此时图7中的所有tvs均处于导通状态，压敏电阻r3的阻抗快速降低。保护电路10通过导通的tvs11和tvs12，以及阻抗快速降低的r2将正数据线端的第一电压泄放至参考地，并通过导通的tvs31和tvs32，以及阻抗快速降低的r2将负数据线端的第一电压泄放至参考地，实现对正数据线端和负数据线端的长期过压保护，以实现对设备端口11的过压保护，从而提升设备端口11的长期直流耐受能力。
73.在设备端口11的正数据线端和负数据线端均不再有电压后，通过r1将c1在负数据线端电压和正数据线端电压均持续大于第二电压阈值时储存的能量进行泄放，从而保证当设备端口11的正数据线端电压和负数据线端电压在下一次持续大于第二电压阈值时，该保护电路10仍然可以实现对正数据线端和负数据线端的长期过压保护，以实现对设备端口11的过压保护。
74.可以理解的，图7所示的保护电路10同样可在设备端口11的正数据线端电压和负数据线端电压瞬时达到8.5v时，实现对设备端口11的瞬时过压保护；图5所示的保护电路10也可在设备端口11的正数据线端电压和负数据线端电压持续不小于25.5v时，实现对设备端口11的长期过压保护。因此保护电路10可以保证设备端口11在其正数据线端电压和负数据线端电压为25.5v的直流电压下依然可以正常工作，同时保护电路10可以在正数据线端电压和负数据线端电压小于后级电路的最大耐受电压时被触发进行过压保护，从而实现对设备端口11以及设备端口11的后级电路的保护。此外，由图7所示的保护电路10的结构可知，保护电路10在进行过压保护时的抗浪涌能力保持在至少两个tvs水平。
75.进一步地可知，本技术可以通过增加第二保护子电路1011中相互并联的第一保护元件的个数，第三保护子电路1012中相互并联的第一保护元件的个数，以及第一保护子电路1022中相互并联的第二保护元件的个数，三种方式中的至少一种方式提升终端设备1的抗浪涌能力，还可以通过增加第一保护子电路1022中相互串联的第二保护元件的个数提升设备端口11的直流耐受能力，进而保护电路10可以通过对第一保护电路101和第一保护子电路1022中至少一个电路的调整，来满足不同应用场景下的实际需求，适用性强。
76.以上，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。