[发明专利]一种IO口保护电路

权利要求书

1.一种IO口保护电路，其特征在于主体结构包括变压器T1、整流器MB6S、稳压器78L05、电解电容EP2、电容CP1、电容CQ3、20V电源、电阻RT30、电阻RT31、二极管DT30、检测端口Power CHK IO、5V电源、电阻RT32和电容CT30；变压器T1的一端与外部交流电压UN-UL连接，变压器T1的另一端与整流器MB6S的1端和2端连接，整流器MB6S的1端为显示接口DP2，整流器MB6S的3端与稳压器78L05的3端Vin连接，整流器MB6S的4端与稳压器78L05的1端Vout连接，稳压器78L05的2端Gnd接地，整流器MB6S的3端与4端之间设置有电解电容EP2和电容CP1，电解电容EP2与20V电源连接，整流器MB6S的4端与稳压器78L05的1端Vout之间设置有电容CQ3，电容CQ3与5V电源连接；20V电源依次通过电阻RT30、电阻RT31和2个二极管DT30与MCU的检测端口Power CHK IO连接，2个二极管DT30并联设置，2个二极管DT30的一端与5V电源连接，电阻RT31与2个二极管DT30之间设置有电阻RT32和电容CT30，电容CT30的一端接地。

2.根据权利要求1所述的IO口保护电路，其特征在于变压器T1为工频变压器；整流器MB6S、稳压器78L05、电解电容EP2的容量为1000UF，电解电容EP2的耐压值为35V；电容CP1和电容CQ3的电阻值均为104K，电容CP1和电容CQ3的耐压值均为50V；电阻RT30和电阻RT31的电阻值均为300K；二极管DT30为锗二极管，二极管DT30的型号为LBAT54CLT1G，二极管DT30的正向导通压降典型值为0.3V；检测端口Power CHK IO为MCU检测外部电源的检测端口；电阻RT32的电阻值为100K；电容CT30的型号为0603-X5R-50V-104K。

3.根据权利要求1所述的IO口保护电路，其特征在于使用时，外部交流电压UN-UL输入交流220V，整流器MB6S整流后输出直流20V，再通过稳压器78L05输出5V；20V电源分压后输入到检测端口Power CHK IO；当外部交流电压UN-UL下降时，20V电源随着下降，检测端口Power CHK IO检测到的电压下降到检测端口Power CHK IO固有的动作阈值时，MCU进入低功耗休眠模式；当外部交流电压UN-UL降到100V时，MCU进入低功耗模式；当外部交流电压UN-UL达到440V时，检测端口Power CHK IO在其承受的电压范围内。

4.根据权利要求1所述的IO口保护电路，其特征在于检测端口Power CHK IO的电压计算示例如下：

一、当外部交流电压UN-UL为220V时，整流器MB6S整流后输出直流20V，当外部交流电压UN-UL为100V时，整流器MB6S整流后输出直流9V，在实际情况下，由于是在远低于额定电压下工作，整流器MB6S整流后的电压小于9V；

二、MCU的检测端口Power CHK IO的阈值电压为1.21V,检测端口Power CHK IO的最大承受电压为5.5V，计算公式为：

RT32/(RT30+RT31+RT32)*9V＝1.21V，RT30和RT31均选取300K，RT32选取100K；当外部交流电压UN-UL达到440V时，整流器MB6S整流后电压为40V，外部交流电压UN-UL检测到的电压为5.71V，超过最大承受电压5.5V，此时，应当减小RT32/(RT30+RT31+RT32)的值，而1.21V的阈值不能变，整流器MB6S整流后的电压需要提升，可知，在MCU进入低功耗时，电压已经大于100V，不符合要求；重新调整变压器T1的参数，降低整流电压值，涉及周期长，得不到满意的效果；因此，在检测端口Power CHK IO处加设二极管DT30，二极管DT30正向导通压降典型值为0.3V，能够把检测端口Power CHK IO的电压控制在5.3V以下，保证了检测端口PowerCHK IO在高压下不损坏。