【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电路设计，具体来说涉及一种用于vbat电压检测保护的电路及装置。
技术介绍
1、在消费电子产品的制造和测试过程中，主电路板的功能测试是确保产品性能稳定的重要步骤。通常在测试时，会通过电池模拟器(battery simulator)为主电路板提供电池电压(battery voltage，vbat)。然而，在实际操作中，电池模拟器的接线错误或设备故障可能会导致vbat输出电压异常升高或失控。这种情况下，主电路板很容易受到过压损坏，轻则影响主板功能，重则导致主板烧坏，进而增加生产成本，降低测试效率，甚至影响产品的开发进度。
2、虽然现有的主板功能测试设备具备基本的电压保护功能，但其电路响应速度通常较慢，无法在电压异常的瞬间快速切断电源，导致主板依然有因为电源保护机制未及时触发而烧毁的风险。此外，现有的vbat电压保护电路无法实现异常状态的锁定功能，当异常发生时，电路会尝试自动恢复供电，造成在问题未完全解决的情况下反复上电，进一步加剧了主板损坏的风险。因此，本领域设计一种具有快速响应和保护锁定功能的vbat电压检测保护电路尤为重要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于vbat电压检测保护的电路及装置，能够在vbat过压时及时切断供电，并在故障排除前保持锁存状态，以实现对电压的实时监测和快速响应保护。
2、为实现上述目的，本专利技术公开了如下技术方案：
3、本专利技术的第一方面，提供一种用于vbat电压检测保护的电路，包括电源开
4、所述电源开关模块与电池模拟器连接，用于控制所述电池模拟器对vbat的电源输出，并当vbat过压时断开所述电池模拟器对vbat的供电，以进行过压保护；
5、所述异常检测模块与电源开关模块连接，用于实时检测vbat的电压信号，并将所述电压信号与设定的阈值电压进行比较，生成电压检测信号并传输至所述状态锁存模块；
6、所述状态锁存模块与所述异常检测模块连接，用于根据所述电压检测信号生成状态锁存信号传输至所述开关切换模块，并当检测到vbat过压时保持当前状态锁存信号不变，直至接收到复位信号后解除信号锁存；
7、所述开关切换模块分别与所述状态锁存模块和所述电源开关模块连接，用于根据状态锁存信号控制所述电源开关模块的断开与导通，以控制所述电池模拟器是否对vbat供电。
8、上述的用于vbat电压检测保护的电路，在电路正常工作时，所述电源开关模块处于导通状态，电池模拟器向vbat提供电源输出；所述异常检测模块实时监测vbat的电压信号，若vbat电压在预设的阈值电压范围内时，生成电压检测信号传输至所述状态锁存模块；所述状态锁存模块处于解锁状态，并生成状态锁存信号传输至所述开关切换模块；所述开关切换模块接收到状态锁存信号后，控制所述电路开关模块保持导通状态，所述电池模拟器持续为vbat供电；
9、在vbat发生过压时，若所述异常检测模块检测到vbat电压超出预设的阈值电压范围，生成过压检测信号传输至所述状态锁存模块；所述状态锁存模块基于所述过压检测信号生成状态锁存信号，并保持状态锁存信号不变；所述开关切换模块接收到状态锁存信号后，控制所述电源开关模块断开，切断所述电池模拟器对vbat的供电。
10、可选地，上述的用于vbat电压检测保护的电路，所述电源开关模块包括发光二极管led2、第十五电阻r15、第十六电阻r16和固态继电器u9；
11、所述固态继电器u9的第一输入端通过所述第十六电阻r16接入第一电压，所述第一电压还依次通过所述第十五电阻r15和所述发光二极管led2接入所述固态继电器u9的第二输入端；所述固态继电器u9的第一输出端与所述异常检测模块连接并接至vbat，所述固态继电器u9的第二输出端与所述电池模拟器连接；
12、正常工作时，所述固态继电器u9处于闭合状态，所述电池模拟器向vbat供电；当vbat过压时，所述固态继电器u9被控制断开，切断所述电池模拟器对vbat的供电。
13、可选地，上述的用于vbat电压检测保护的电路，所述异常检测模块包括窗口比较器u10、第八电容c8、第十七电阻r17、第十八电阻r18和第十九电阻r19，且所述第十七电阻r17、所述第十八电阻r18与所述第十九电阻r19构成分压网络；
14、所述窗口比较器u10包括第一比较器cmp1、第二比较器cmp2和参考电压源；所述第十七电阻r17的一端连接vbat，另一端与所述第十八电阻r18的一端连接并接至所述第一比较器cmp1的正向输入端ina；所述第十八电阻r18的另一端与所述第十九电阻r19的一端连接并接至所述第二比较器cmp2的反向输入端inb，所述第十九电阻r19的另一端接地；所述第一比较器cmp1的反向输入端与所述第二比较器cmp2的正向输入端连接并通过所述参考电压源接地；所述第一比较器cmp1的输出端outa与所述第二比较器cmp2的输出端outb连接并输出信号至所述状态锁存模块；所述窗口比较器u10的电源端接入第二电压，且其电源端还通过所述第八电容c8接地。
15、进一步的，所述阈值电压包括高电压阈值vh和低电压阈值vl，所述分压网络各个电阻的阻值设置如下：
16、rtotal＝r17+r18+r19＝vh/imax，其中，rtotal为总电阻，imax为分压网络中的最大电流；
17、r19＝vref/imax，其中，vref为所述参考电压源提供的参考电压；
18、r18＝(rtotal/vl)×vref-r19；
19、r17＝rtotal-(r18+r19)；
20、式中，r17、r18和r19分别为所述第十七电阻、所述第十八电阻和所述第十九电阻的阻值。
21、上述的用于vbat电压检测保护的电路，所述第一比较器cmp1用于检测其正向输入端ina的电压是否高于高电压阈值vh，并当高于高电压阈值vh时，输出低电平的过压检测信号；所述第二比较器cmp2用于检测其反向输入端inb的电压是否低于低电压阈值vl，并当低于低电压阈值vl时，输出低电平的过压检测信号。
22、可选地，上述的用于vbat电压检测保护的电路，所述异常检测模块与所述状态锁存模块之间还设置有电平转换模块，所述电平转换模块包括npn型开关管q1、第十三电阻r13和第十四电阻r14；
23、所述开关管q1的基极连接至所述窗口比较器u10的输出端，并通过所述第十四电阻r14与所述第二电压连接；所述第二电压还通过所述第十三电阻r13与所述开关管q1的集电极连接，所述开关管q1的集电极还与所述状态锁存模块连接；所述开关管q1的发射极接地。
24、当所述窗口比较器u10输出高电平的电压检测信号时，所述开关管q1导通并输出低电平的电压转换信号至所述状态锁存模块；当窗口比较器u10输出低电平的过压检测信号时，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于VBAT电压检测保护的电路，其特征在于，包括电源开关模块、异常检测模块、状态锁存模块和开关切换模块；其中，
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，在电路正常工作时，所述电源开关模块处于导通状态，电池模拟器向VBAT提供电源输出；所述异常检测模块实时监测VBAT的电压信号，若VBAT电压在预设的阈值电压范围内时，生成电压检测信号传输至所述状态锁存模块；所述状态锁存模块处于解锁状态，并生成状态锁存信号传输至所述开关切换模块；所述开关切换模块接收到状态锁存信号后，控制所述电路开关模块保持导通状态，所述电池模拟器持续为VBAT供电；
3.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述电源开关模块包括发光二极管LED2、第十五电阻R15、第十六电阻R16和固态继电器U9；
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述异常检测模块包括窗口比较器U10、第八电容C8、第十七电阻R17、第十八电阻R18和第十九电阻R19，且所述第十七电阻R17、所述第十八电阻R18与所述第十九电阻R19构成分压网络；
5.根据权利要求4所述的电路
6.根据权利要求4或5所述的电路，其特征在于，所述第一比较器CMP1用于检测其正向输入端INA的电压是否高于高电压阈值VH，并当高于高电压阈值VH时，输出低电平的过压检测信号；所述第二比较器CMP2用于检测其反向输入端INB的电压是否低于低电压阈值VL，并当低于低电压阈值VL时，输出低电平的过压检测信号。
7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述异常检测模块与所述状态锁存模块之间还设置有电平转换模块，所述电平转换模块包括NPN型开关管Q1、第十三电阻R13和第十四电阻R14；
8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述状态锁存模块包括第十二电阻R12和RS锁存器U7；
9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述开关切换模块包括第六电容C6、第七电容C7和模拟开关芯片U8；
10.一种用于VBAT电压检测保护的装置，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的用于VBAT电压检测保护的电路。
...【技术特征摘要】
1.一种用于vbat电压检测保护的电路，其特征在于，包括电源开关模块、异常检测模块、状态锁存模块和开关切换模块；其中，
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，在电路正常工作时，所述电源开关模块处于导通状态，电池模拟器向vbat提供电源输出；所述异常检测模块实时监测vbat的电压信号，若vbat电压在预设的阈值电压范围内时，生成电压检测信号传输至所述状态锁存模块；所述状态锁存模块处于解锁状态，并生成状态锁存信号传输至所述开关切换模块；所述开关切换模块接收到状态锁存信号后，控制所述电路开关模块保持导通状态，所述电池模拟器持续为vbat供电；
3.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述电源开关模块包括发光二极管led2、第十五电阻r15、第十六电阻r16和固态继电器u9；
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述异常检测模块包括窗口比较器u10、第八电容c8、第十七电阻r17、第十八电阻r18和第十九电阻r19，且所述第十七电阻r17、所述第十八电阻r18与所述第十九电阻r19构成分压网络；
5.根据权利要求4所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李俊龙，董斌，马志敏，李向丁，曾德能，
申请(专利权)人：昆山迈致治具科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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