一种短路保护电路、快充协议芯片及电子设备的制作方法

本申请涉及电源管理芯片，尤其涉及一种短路保护电路、快充协议芯片及电子设备。

背景技术：

1、在手机充电应用场景下，通过ac-dc(交流-直流)模块提供充电电压，为负载(手机)进行充电。在手机充电过程中，手机端或者适配器端通常需要设置保护电路，用于防止短路时对手机或者适配器造成损坏。

2、参见图1，图1为相关技术提供的一种保护电路的结构示意图，如图1所示，在手机充电过程中，如果发生异常情况，例如，在手机与ac-dc模块之间的通路中，有某个节点与地发生短路时，会有瞬间的大电流通过开关管和手机，通过保护电路控制开关管s1的控制端，使得开关管s1在充电通路发生短路时可以立即关断，从而断开ac-dc模块和手机，进而保护整个充电系统。

技术实现思路

1、本申请提供一种短路保护电路、快充协议芯片及电子设备，使得短路保护电路更加简单、响应速度更快，可靠性更高。具体技术方案如下：

2、第一方面，本申请提供一种短路保护电路，所述短路保护电路包括：短路检测电路、过流保护电路以及逻辑门电路；所述短路检测电路包括电源接线端，所述过流保护电路包括第一采样端和第二采样端，所述逻辑门电路包括开关控制端，其中，所述开关控制端与第一开关管的控制端电连接，所述过流保护电路中设置有预设阈值电压；

3、所述短路检测电路，用于将电源接线端接入的充电电压进行分压，得到第一电压，将所述第一电压与参考电压进行比较，输出第一控制电压信号，并将所述第一控制电压信号传输至所述逻辑门电路；

4、所述过流保护电路，用于采集所述第一采样端与所述第二采样端采集到的差值电压，将所述差值电压与所述预设阈值电压进行比较，输出第二控制电压信号，并将所述第二控制电压信号传输至所述逻辑门电路，其中，所述差值电压用于表征流经负载的电流；

5、所述逻辑门电路，用于对所述第一控制电压信号和所述第二控制电压信号进行逻辑或运算，输出开关控制信号，并将所述开关控制信号传输至所述开关控制端，以控制所述第一开关管进行导通或者关断。

6、在一种可能的设计中，所述短路检测电路包括：分压电路和比较电路；

7、所述分压电路，用于将电源接线端接入的充电电压进行分压，得到第一电压；

8、所述比较电路，用于将所述第一电压与参考电压进行比较，输出第一控制电压信号。

9、在一种可能的设计中，所述分压电路包括：第一非门、第二非门、第二开关管、第一电阻以及第二电阻；

10、所述第一非门的第一端与使能端电连接，所述第一非门的第二端与所述第二非门的第一端电连接；

11、所述第二非门的第二端与所述第二开关管的控制端电连接；

12、所述第一电阻的第一端与所述电源接线端电连接，所述第一电阻的第二端与所述第二开关管的第一端电连接；

13、所述第二开关管的第二端分别与所述分压电路的输出端、所述第二电阻的第一端电连接；

14、所述第二电阻的第二端接地。

15、在一种可能的设计中，所述比较电路包括：第一比较器；

16、所述第一比较器的同相输入端与参考电压端电连接，所述参考电压端用于接入所述参考电压，所述第一比较器的反相输入端与所述分压电路的输出端电连接，所述第一比较器的输出端与所述比较电路的输出端电连接，用于输出第一控制电压信号。

17、在一种可能的设计中，所述过流保护电路包括：采样电阻和第二比较器；

18、所述采样电阻的第一端分别与所述第一采样端、所述过流保护电路的输入端电连接，所述采样电阻的第二端接地；

19、所述第二比较器的同相输入端与所述第一采样端电连接，所述第二比较器的反相输入端与所述第二采样端电连接，所述第二比较器的输出端与所述过流保护电路的输出端电连接，用于输出第二控制电压信号。

20、在一种可能的设计中，所述逻辑门电路包括：或门；

21、所述或门的第一输入端与所述短路检测电路的输出端电连接，所述或门的第二输出端与所述过流保护电路的输出端电连接，所述或门的输出端与所述开关控制端电连接。

22、在一种可能的设计中，所述第一开关管为nmos管。

23、在一种可能的设计中，所述第一电阻的阻值是所述第二电阻的阻值的2倍，所述第二开关管为高压管。

24、第二方面，本申请提供一种快充协议芯片，包括：上述第一方面所述的短路保护电路。

25、第三方面，本申请提供一种电子设备，包括：上述第二方面所述的快充协议芯片。

26、本申请实施例的有益效果：

27、在本申请实施例中，通过短路检测电路对电源接线端vbusp发生短路的情况进行检测，在电源接线端vbusp发生短路时输出第一控制电压信号；通过过流保护电路对流经负载的电流进行检测，将差值电压与预设阈值电压进行比较，在充电通路发生短路，输出第二控制电压信号；再利用逻辑门电路对第一控制电压信号和第二控制电压信号进行逻辑或运算，使得在电源接线端vbusp发生短路或者流经负载的电流突然变大两种情况中的任一一种情况发生时，都会输出开关控制信号，以控制第一开关管进行关断。本申请中的过流保护电路与现有技术相比，通过预设阈值电压，将差值电压直接与预设阈值电压进行比较，输出第二控制电压信号，没有进行信号放大的处理，节省一个比较器，使得电路更加简单、响应速度更快；另外，利用逻辑门电路对第一控制电压信号和第二控制电压信号进行逻辑或运算，在两种短路情况只要有一种发生时，都会进行关断第一开关管的操作，可靠性更高。

28、上述第二方面以及上述第二方面的各可能的设计中所提供的，其有益效果可以参见上述第一方面和第一方面的各可能的实施方式所带来的有益效果，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种短路保护电路，其特征在于，所述短路保护电路包括：短路检测电路、过流保护电路以及逻辑门电路；所述短路检测电路包括电源接线端，所述过流保护电路包括第一采样端和第二采样端，所述逻辑门电路包括开关控制端，其中，所述开关控制端与第一开关管的控制端电连接，所述过流保护电路中设置有预设阈值电压；

2.根据权利要求1所述的短路保护电路，其特征在于，所述短路检测电路包括：分压电路和比较电路；

3.根据权利要求2所述的短路保护电路，其特征在于，所述分压电路包括：第一非门、第二非门、第二开关管、第一电阻以及第二电阻；

4.根据权利要求2所述的短路保护电路，其特征在于，所述比较电路包括：第一比较器；

5.根据权利要求1所述的短路保护电路，其特征在于，所述过流保护电路包括：采样电阻和第二比较器；

6.根据权利要求1所述的短路保护电路，其特征在于，所述逻辑门电路包括：或门；

7.根据权利要求1所述的短路保护电路，其特征在于，所述第一开关管为nmos管。

8.根据权利要求3所述的短路保护电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值是所述第二电阻的阻值的2倍，所述第二开关管为高压管。

9.一种快充协议芯片，其特征在于，包括：如权利要求1-8任一项所述的短路保护电路。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：如权利要求9所述的快充协议芯片。

技术总结
本申请提供一种短路保护电路、快充协议芯片及电子设备。包括：短路检测电路、过流保护电路以及逻辑门电路；过流保护电路中设置有预设阈值电压；短路检测电路用于将电源接线端接入的充电电压进行分压，得到第一电压，将第一电压与参考电压进行比较，输出第一控制电压信号；过流保护电路用于采集第一采样端与第二采样端采集到的差值电压，将差值电压与预设阈值电压进行比较，输出第二控制电压信号；逻辑门电路，用于对第一控制电压信号和第二控制电压信号进行逻辑或运算，输出开关控制信号，并将开关控制信号传输至开关控制端，以控制第一开关管进行导通或者关断。使得短路保护电路更加简单、响应速度更快，逻辑门电路进行或运算，可靠性更高。

技术研发人员：肖哲飞,孙凯
受保护的技术使用者：珠海楠欣半导体科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/20