本發(fā)明實施例涉及電路防護器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種保護電路、設(shè)備及通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

瞬態(tài)電壓抑制(transientvoltagesuppressor，簡稱tvs)二極管，是一種二極管形式的高效能保護器件。當(dāng)tvs二極管的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時，tvs二極管能以10的負12次方秒量級的速度，將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，吸收高達數(shù)千瓦的浪涌功率，使兩極間的電壓箝位于一個預(yù)定值，有效地保護電子線路中的精密元器件，免受各種浪涌脈沖的損壞。

然而，目前現(xiàn)有的tvs二極管用在各類芯片的通信端口時，由于其吸收瞬時功率有限，因此無法處理由于巨大的地電流浪涌而發(fā)生的逆轉(zhuǎn)效應(yīng)，也無法處理由于巨大的浪涌影響使得瞬間電壓過高時，芯片發(fā)生的傳輸信號混亂的現(xiàn)象。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種保護電路、設(shè)備及通信系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)有的tvs二極管用在各類芯片的通信端口時，無法處理由于巨大的地電流浪涌而發(fā)生的逆轉(zhuǎn)效應(yīng)，也無法處理由于巨大的浪涌影響使得瞬間電壓過高時，芯片處理時發(fā)生的信號混亂的現(xiàn)象的技術(shù)問題。

第一方面，本發(fā)明實施例提供一種保護電路，包括：

瞬態(tài)電壓抑制tvs二極管、電阻和電容；

其中，所述tvs二極管的第一端與所述電阻的一端在第一連接點處連接；所述tvs二極管的第二端接地；

所述電容的一端與所述電阻的另一端在第二連接點處連接；所述電容的另一端與所述tvs二極管的第二端連接。

在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，所述tvs二極管為單向tvs二極管或雙向tvs二極管。

在第一方面的另一種可能的實現(xiàn)方式中，所述tvs二極管為單向tvs二極管時，所述tvs二極管的第一端為負極；所述tvs二極管的第二端為正極。

在第一方面的另一種可能的實現(xiàn)方式中，所述tvs二極管的型號為zpd27；所述電阻的阻值為715ω；所述電容的電容值為1uf。

第二方面，本發(fā)明實施例提供一種電子設(shè)備，包括：

通信接口，以及如第一方面任一項中所述的保護電路；

其中，所述通信接口的一端與所述保護電路的第二連接點連接。

在二方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，還包括：

處理器，與所述通信接口的另一端連接。

第三方面，本發(fā)明實施例提供一種外部設(shè)備，包括：

通信接口，以及如第一方面任一項中所述的保護電路；

其中，所述通信接口的一端與所述保護電路的第一連接點連接。

第四方面，本發(fā)明實施例提供一種通信系統(tǒng)，包括：

如第二方面中所述的電子設(shè)備，以及外部設(shè)備；

其中，所述外部設(shè)備的通信接口與所述保護電路的第一連接點連接。

第五方面，本發(fā)明實施例提供一種通信系統(tǒng)，包括：

電子設(shè)備，以及如第三方面中所述的外部設(shè)備；

其中，所述電子設(shè)備的通信接口與所述保護電路的第二連接點連接。

第六方面，本發(fā)明實施例提供一種通信系統(tǒng)，包括：

電子設(shè)備、外部設(shè)備以及如第一方面任一項中所述的保護電路；

其中，所述電子設(shè)備的通信接口與所述保護電路的第二連接點連接；

所述外部設(shè)備的通信接口與所述保護電路的第一連接點連接。

本發(fā)明實施例提供的保護電路、設(shè)備及通信系統(tǒng)，保護電路，包括：瞬態(tài)電壓抑制tvs二極管、電阻和電容；其中，所述tvs二極管的第一端與所述電阻的一端在第一連接點處連接；所述tvs二極管的第二端接地；所述電容的一端與所述電阻的另一端在第二連接點處連接；所述電容的另一端與所述tvs二極管的第二端連接，tvs二極管用于吸收和泄防靜電的絕大部分能量，電容可以吸收靜電的部分能量，電阻r1和電容c1可以組成rc濾波電路對傳輸信號進行濾波，保持通信傳輸信號的完整性，因此上述保護電路可以有效的在泄放靜電的同時保持著通信傳輸信號的信號完整性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的保護電路一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的通信系統(tǒng)一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的電子設(shè)備一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的電子設(shè)備另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明提供的外部設(shè)備一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明提供的通信系統(tǒng)另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明提供的通信系統(tǒng)又一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等(如果存在)是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實施例，例如能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

本發(fā)明實施例涉及的電子設(shè)備可以是任何固定、移動或便攜式電子設(shè)備，包括但不限于計算機、通信設(shè)備、平板電腦、智能手機等。

本發(fā)明實施例涉及的外部設(shè)備簡稱“外設(shè)”，是指連在計算機、通信設(shè)備等電子設(shè)備以外的硬件設(shè)備。對數(shù)據(jù)和信息起著傳輸、轉(zhuǎn)送和存儲的作用，是計算機、通信等系統(tǒng)中的重要組成部分。

浪涌是造成電子設(shè)備損壞的常見原因。浪涌是發(fā)生在微秒級時間內(nèi)的一種劇烈脈沖，嚴(yán)重超出正常工作電壓。

浪涌對敏感電子電器設(shè)備的影響包括：造成電子設(shè)備內(nèi)部器件電源端、信號輸入輸出端瞬間出現(xiàn)過高的電壓，破壞元器件金屬化表層，甚至擊穿半導(dǎo)體器件；瞬間電壓可能使互補金屬氧化物半導(dǎo)體(complementarymetaloxidesemiconductor，簡稱cmos)器件等元件失控，造成器件工作于非正常狀態(tài)，使器件通過過大電流而燒毀；過電壓會破壞印刷電路板印刷線路或接觸點；瞬間的電壓波動會對電子設(shè)備造成干擾，使通信傳輸數(shù)據(jù)的錯誤，數(shù)據(jù)處理程序出錯，數(shù)據(jù)文件部分破壞；頻繁的過電壓會造成器件老化加速，大大縮短設(shè)備壽命。

當(dāng)前，為保護設(shè)備免受靜電浪涌的影響，廣泛采用tvs二極管。該tvs二極管器件可以并聯(lián)在設(shè)備輸入線路兩端，在線路電壓處于正常范圍內(nèi)時呈現(xiàn)很大的阻抗，當(dāng)浪涌電壓進入設(shè)備時，線路電壓超過容限，器件阻抗快速下降，吸收浪涌電流，以保證線路電壓不至于過高。但其吸收瞬時功率有限，在大電流通過的情況下極易過流燒毀。

針對現(xiàn)有的tvs二極管的問題，本申請?zhí)岢鲆环N保護電路，包括tvs二極管、電阻和電容，可以有效的在泄放靜電的同時保持著通信信號的信號完整性，讓包括電子設(shè)備以及外設(shè)的整個通信系統(tǒng)能夠更加穩(wěn)健的工作。

下面以具體地實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。下面這幾個具體的實施例可以相互結(jié)合，對于相同或相似的概念或過程可能在某些實施例不再贅述。

圖1為本發(fā)明提供的保護電路一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明提供的通信系統(tǒng)一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實施例的保護電路，可以包括：

tvs二極管d1、電阻r1和電容c1；

其中，所述tvs二極管的第一端與所述電阻的一端在第一連接點a1處連接；所述tvs二極管的第二端接地；

所述電容的一端與所述電阻的另一端在第二連接點a2處連接；所述電容的另一端與所述tvs二極管的第二端連接。

具體的，在本實施例中，保護電路，主要由三部分組成：(1)tvs二極管d1，用于吸收和泄防靜電的絕大部分能量；(2)電阻r1；(3)電容c1。

其中，電阻r1和電容c1，用于組成一階rc濾波電路，即組成低通濾波器。

如圖2所示，本實施例的保護電路可以連接在外部設(shè)備和電子設(shè)備的通信接口之間，外部設(shè)備的通信接口連接在保護電路的第一連接點a1處，電子設(shè)備的通信接口連接在保護電路的第二連接點a2處，用于對外部設(shè)備和電子設(shè)備的通信接口進行浪涌保護。

上述保護電路的工作原理如下：

正常工作狀態(tài)下tvs二極管d1的阻抗很大，基本無電流通過；當(dāng)出現(xiàn)浪涌脈沖時，隨著輸入電壓的快速升高，tvs二極管d1的阻抗減小，壓降降低，抵消了一部分浪涌電壓的影響，電容也可以抑制電壓突變，可以吸收靜電的部分能量。在由于巨大的浪涌影響使得瞬間電壓過高時，通信系統(tǒng)的通信接口之間發(fā)生傳輸信號混亂現(xiàn)象時，上述電阻r1和電容c1組成的rc濾波電路對傳輸信號進行濾波，保持通信傳輸信號的完整性。

電容c1可以保持通信信號相對局部地的穩(wěn)定性。

電阻r1有助于地的穩(wěn)定。

本實施例中，通過將上述三個器件封裝在一起組成保護電路，可以有效的在泄放靜電的同時保持著通信傳輸信號的信號完整性，讓整個通信系統(tǒng)能夠更加穩(wěn)健的工作。

本實施例提供的保護電路，包括：瞬態(tài)電壓抑制tvs二極管、電阻和電容；其中，所述tvs二極管的第一端與所述電阻的一端在第一連接點處連接；所述tvs二極管的第二端接地；所述電容的一端與所述電阻的另一端在第二連接點處連接；所述電容的另一端與所述tvs二極管的第二端連接，tvs二極管用于吸收和泄防靜電的絕大部分能量，電容可以吸收靜電的部分能量，電阻r1和電容c1可以組成rc濾波電路對傳輸信號進行濾波，保持通信傳輸信號的完整性，因此上述保護電路可以有效的在泄放靜電的同時保持著通信傳輸信號的信號完整性。

進一步的，可選地，在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述tvs二極管為單向tvs二極管或雙向tvs二極管。

單向tvs二極管的v-i特性，單向tvs的正向特性與普通穩(wěn)壓二極管相同，反向擊穿拐點近似“直角”為硬擊穿，為典型的pn結(jié)雪崩器件。從擊穿點到最大箝位電壓vc值所對應(yīng)的曲線段表明，當(dāng)有瞬時過壓脈沖時，器件的電流急驟增加而反向電壓則上升到箝位電壓值，并保持在這一水平上。

雙向tvs的v-i特性，雙向tvs的v-i特性曲線如同兩只單向tvs“背靠背”組合，其正反兩個方向都具有相同的雪崩擊穿特性和箝位特性，一旦加在它兩端的干擾電壓超過箝位電壓vc就會立刻被抑制掉。

在選用tvs二極管時，應(yīng)考慮以下幾個主要因素：

(1)若tvs二極管有可能承受來自兩個方向的尖峰脈沖電壓(浪涌電壓)沖擊時，應(yīng)當(dāng)選用雙向的，否則可選用單向的。

(2)所選用tvs二極管的最大箝位電壓vc值應(yīng)低于被保護元件的最高電壓。vc是二極管在截止?fàn)顟B(tài)的電壓，也就是在靜電釋放(electro-staticdischarge，簡稱esd)沖擊狀態(tài)時通過tvs二極管的電壓，它不能大于被保護回路的可承受極限電壓，否則器件面臨被損壞的危險。

其中，所述tvs二極管為單向tvs二極管時，所述tvs二極管的第一端為負極；所述tvs二極管的第二端為正極。

其中，在實際應(yīng)用中，一種可實施的方式中，所述tvs二極管的型號為zpd27；所述電阻的阻值為715ω；所述電容的電容值為1uf。

需要說明的是，上述tvs二極管的型號、電阻的阻值、電容的電容值僅僅是作為一種示例進行說明，在實際應(yīng)用中，可以根據(jù)具體需求進行選取，本發(fā)明對此并不限定。

圖3為本發(fā)明提供的電子設(shè)備一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，本實施例的電子設(shè)備，可以包括：

通信接口，以及如上述實施例中所述的保護電路；

其中，所述通信接口的一端與所述保護電路的第二連接點a2連接。

本實施例提供的電子設(shè)備，包括：通信接口以及保護電路，該保護電路包括：瞬態(tài)電壓抑制tvs二極管、電阻和電容；其中，所述tvs二極管的第一端與所述電阻的一端在第一連接點處連接；所述tvs二極管的第二端接地；所述電容的一端與所述電阻的另一端在第二連接點處連接；所述電容的另一端與所述tvs二極管的第二端連接，tvs二極管用于吸收和泄防靜電的絕大部分能量，電容可以吸收靜電的部分能量，電阻r1和電容c1可以組成rc濾波電路對傳輸信號進行濾波，保持通信傳輸信號的完整性，因此上述電子設(shè)備的保護電路可以有效的在泄放靜電的同時保持著通信傳輸信號的信號完整性。

圖4為本發(fā)明提供的電子設(shè)備另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖3所示的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，可選的，作為一種可實施的方式，電子設(shè)備還可以包括：

處理器，與所述通信接口的另一端連接。

其中，處理器可以由集成電路(integratedcircuit，簡稱ic)組成，例如可以由單顆封裝的ic所組成，也可以由連接多顆相同功能或不同功能的封裝ic而組成。舉例來說，處理器可以僅包括cpu或mcu，也可以是圖形處理器(graphicprocessingunit；gpu)、數(shù)字信號處理器(digitalsignalprocessor；dsp)、及通信單元中的控制芯片(例如基帶芯片)的組合。

圖5為本發(fā)明提供的外部設(shè)備一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，本實施例的外部設(shè)備，可以包括：

通信接口，以及如圖1所示實施例中所述的保護電路；

其中，所述通信接口的一端與所述保護電路的第一連接點a1連接。

本實施例提供的外部設(shè)備，包括：通信接口以及保護電路，該保護電路包括：瞬態(tài)電壓抑制tvs二極管、電阻和電容；其中，所述tvs二極管的第一端與所述電阻的一端在第一連接點處連接；所述tvs二極管的第二端接地；所述電容的一端與所述電阻的另一端在第二連接點處連接；所述電容的另一端與所述tvs二極管的第二端連接，tvs二極管用于吸收和泄防靜電的絕大部分能量，電容可以吸收靜電的部分能量，電阻r1和電容c1可以組成rc濾波電路對傳輸信號進行濾波，保持通信傳輸信號的完整性，因此上述外部設(shè)備的保護電路可以有效的在泄放靜電的同時保持著通信傳輸信號的信號完整性。

圖6為本發(fā)明提供的通信系統(tǒng)另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，本實施例的通信系統(tǒng)，包括：

如圖3、圖4所示實施例中所述的電子設(shè)備，以及外部設(shè)備；

其中，所述外部設(shè)備的通信接口與所述保護電路的第一連接點a1連接。

圖7為本發(fā)明提供的通信系統(tǒng)又一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，本實施例的通信系統(tǒng)，包括：

電子設(shè)備，以及如圖5所示實施例中所述的外部設(shè)備；

其中，所述電子設(shè)備的通信接口與所述保護電路的第二連接點a2連接。

如圖2所示，本實施例的通信系統(tǒng)，包括：

電子設(shè)備、外部設(shè)備以及如圖1所示實施例中所述的保護電路；

其中，所述電子設(shè)備的通信接口與所述保護電路的第二連接點連接；

所述外部設(shè)備的通信接口與所述保護電路的第一連接點連接。

本實施例提供的通信系統(tǒng)，包括：電子設(shè)備、外部設(shè)備以及保護電路，該保護電路包括：瞬態(tài)電壓抑制tvs二極管、電阻和電容；其中，所述tvs二極管的第一端與所述電阻的一端在第一連接點處連接；所述tvs二極管的第二端接地；所述電容的一端與所述電阻的另一端在第二連接點處連接；所述電容的另一端與所述tvs二極管的第二端連接，tvs二極管用于吸收和泄防靜電的絕大部分能量，電容可以吸收靜電的部分能量，電阻r1和電容c1可以組成rc濾波電路對傳輸信號進行濾波，保持通信傳輸信號的完整性，因此可以有效的在泄放靜電的同時保持著通信傳輸信號的信號完整性，讓整個通信系統(tǒng)能夠更加穩(wěn)健的工作。

上述實施例的通信系統(tǒng)，其實現(xiàn)原理和技術(shù)效果與上述保護電路實施例的技術(shù)方案類似，其具體實施過程可以參見前述實施例，此處不再贅述。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。