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一种基于输入电压的开关控制电路制造技术

技术编号:20326910 阅读:5 留言:0更新日期:2019-02-13 04:30
一种基于输入电压的开关控制电路,包括主开关电路、主分压电路、反馈分压电路、反馈开关电路;电源电路的输出端接主开关电路和主分压电路,主分压电路分压后接主开关电路的控制端,主开关电路的输出端接反馈分压电路,反馈分压电路对主开关电路输出端电压分压后接反馈开关电路的控制端,反馈开关电路的被控制端接主开关电路的控制端;主开关电路由截止到导通变化时的输入电压值受主分压电路控制,主开关电路由导通到截止变化时的输入电压值受反馈分压电路和反馈开关电路控制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于输入电压的开关控制电路
本技术涉及电源控制电路领域,特别是涉及一种基于输入电压的开关控制电路。
技术介绍
一般而言,电子设备的负载电路(或功能电路)都有一定的容性,因此刚开始工作的瞬态电流较正常工作时的电流大,即有所谓的浪涌电流;当有浪涌电流时,如果电源供电能力比较弱,电源母线的电压就会有明显下降,如果电源母线电压下降到低于电子设备的负载电路工作电压的下限,就会造成电子设备不能正常工作。例如对于某些用太阳能电池或发电机供电的电子锁,其启动电压为3.3V左右,太阳能电池或发电机先为储能器件充电,待储能器件充电到3.3V时,电子锁的功能电路即负载电路开始工作;但由于太阳能电池或发电机瞬时供电能力不强,如果配套的储能器件容量较小,就很容易造成负载电路开始工作的瞬间供电母线电压就下降到低于3.3V甚至低于3V,从而造成负载电路停止工作,进而电子锁不能正常启动。
技术实现思路
为了克服浪涌电流影响设备启动问题,本技术提供了一种基于输入电压的开关控制电路,该基于输入电压的开关控制电路由分立元器件构成,电路简单,适用于小功率设备和对成本敏感的设备。为了实现上述目的,本技术的一种基于输入电压的开关控制电路采用如下技术方案:一种基于输入电压的开关控制电路,包括主开关电路、主分压电路、反馈分压电路、反馈开关电路;电源电路的输出端接主开关电路和主分压电路,主分压电路分压后接主开关电路的控制端,主开关电路的输出端接反馈分压电路,反馈分压电路对主开关电路输出端电压分压后接反馈开关电路的控制端,反馈开关电路的被控制端接主开关电路的控制端;主开关电路由截止到导通变化时的输入电压值受主分压电路控制,主开关电路由导通到截止变化时的输入电压值受反馈分压电路和反馈开关电路控制。更佳地,所述主开关电路和反馈开关电路的开关器件是MOS管,或者是三极管。更佳地,所述主分压电路和反馈分压电路包含的器件是电阻、二极管其中的一种或组合。更佳地,导通电压大于负载最低工作电压和启动瞬间掉落电压之和,截止电压不低于负载最低工作电压。更佳地,所述主开关电路和反馈开关电路的开关器件是MOS管,反馈开关电路MOS管Q2的栅极连接反馈分压电路的输出端、源极接地、漏极连接主开关电路MOS管Q1的栅极,MOS管Q1的源极连接输入电压,漏极连接输出电压。本技术的有益效果具体如下:1、本技术使用的元器件种类和数量少,实现成本低;2、本技术选用的器件都是无源器件,没有初始电压要求,本技术的电路本身消耗的电量极低,特别适用于低功耗设备。3、本技术中通过主分压电路调节主开关电路的导通电压值,通过反馈分压电路和反馈开关电路调节主开关电路的截止电压值,导通电压值和截止电压值的调节相互独立,如果不考虑元器件本身的工艺因素则两个值中任何一个的改变不会影响另一个值,因此导通电压值和截止电压值的调节非常方便。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术的拓扑结构图。图2是本技术第一实施例具体电路图。图3是本技术输入电压和输出电压关系图。具体实施方式为了能够更清楚地理解本技术的
技术实现思路
,特举以下实施例详细说明。实例一请参见图1至图3所示,图1至图3显示的是一种基于输入电压的开关控制电路的一个具体实施例,包括主开关电路1、主分压电路2、反馈分压电路3、反馈开关电路4;主开关电路1由P沟道MOS管Q1构成,主分压电路2由电阻R1和电阻R2构成,反馈分压电路3由电阻R3和电阻R4构成,反馈开关电路4由N沟道MOS管Q2构成。MOS管导通时其源极(S极)和漏极(D极)之间处于低阻抗状态,MOS管断开时其源极(S极)和漏极(D极)之间处于高阻抗状态。Q1的导通时源极(S极)和栅极(G极)的电压差记为VQ1,Q2的导通时其栅极(G极)和源极(S极)的电压差记为VQ2;本实例的输入端电压记为Vi、输出端电压记为Vo,启动瞬间Vi掉落值记为dVi;本实例电路需要控制导通电压值记为VT+、截止电压值记为VT-,即当Vi=VT+时Vo=Vi,当Vi=VT-时Vo=0V。导通电压值VT+的确定需要考虑负载最低工作电压VL-以及dVi因素,应有(VT+)>(VL-)+dVi,截止电压VT-值应不低于最低工作电压VL-,否则电源母线从高电压下降到低于VT-后电压再上升到VL-时即VT+=VL-时负载电路就会启动。为了实现输入端电压Vi从低电压上升过程中在Vi=VT+时Vo=Vi,即Vi=VT+时Q1的源极(S极)和漏极(D极)导通,可设置R1和R2关系为R1/VQ1=(R1+R2)/VT+;为了实现输入端电压Vi从高电压下降过程中在Vi=VT-时Vo=0V,即Vi=VT-时Q1的源极(S极)和漏极(D极)断开,可设置R1和R2关系为R4/VQ2=(R3+R4)/VT-。下面结合具体参数进行分析:已知负载工作电压下限值为3.3V,启动瞬间Vi掉落值dVi=0.5V,因此可取(VT+=4V)>(3.3+0.5=3.8V)即当Vi从低电压上升到4V时主开关电路电路需导通,即Q1导通;取(VT-=3.4V)>3.3V,这样在尽可能延长负载电路工作时间同时保证后续输入电压Vi从低于VT-回升时负载电路能正常启动。Q1选用MOS管FDN336,其导通时源极(S极)和栅极(G极)的电压差VQ1=0.9V,Q2选用MOS管FDN335,其导通时其栅极(G极)和源极(S极)的电压差记为VQ2=0.9V;根据以上参数,可取R1=R4=9k,R2=31k,R3=25k。当Vi从低电压上升时,根据R1和R2的分压关系,VQ1也随之上升,当到Vi上升到4V时可计算得出VQ1=R1*Vi/(R1+R2)=0.9V,Q1接通;Q1接通后Vo=Vi=4V,根据R3和R4的分压关系,可计算得出VQ2=R4*Vo/(R3+R4)=1.06V>0.9V,从而Q2接通,进而使得Q1的栅极电压接近0V,从而近似有VQ1=Vi-0V=4V;可以看出R3、R4、Q2构成的电路即反馈分压电路3和反馈开关电路4是正反馈电路,同时在本实例的开关控制电路断开状态下只有Q1先导通Q2才能导通,因此可以通过调整R3和R4的参数控制Q1导通时的Vi值;由于负载启动工作时电压工作时Vo=4V,启动瞬的电压掉落dVi=0.5V,因此负载启动后Vo=3.5V>VL-,因此负载电路能保持正常工作。Q1导通状态下当Vo从高电压下降时,根据R3和R4的分压关系,VQ2也随之下降;当Vo=4V时VQ2=1.06V因此Q2保持导通,同时VQ1=4V因此Q1保持导通;当Vo下降到小于3.4V时VQ1=3.4V因此Q1保持导通但VQ2=0.9V因此Q2断开,引发VQ1=R1*Vi/(R1+R2)=0.765V<0.9V因此Q1断开,即整个开关控制电路断开;可以看出Vi从高电压下降时开关控制电路的断开电压可以由R3和R4的参数控制。实际的MOS管的导通电压往往不是一个确定的值,而是处在一定范围内,并且MOS管的栅极(G极)和源极(S极)之间往往有一定漏电流导致R1两端和R2两端的电压与其电阻比或R3两端和R4两端的电压比与其电阻比本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于输入电压的开关控制电路,其特征是,包括主开关电路、主分压电路、反馈分压电路、反馈开关电路;电源电路的输出端接主开关电路和主分压电路,主分压电路分压后接主开关电路的控制端,主开关电路的输出端接反馈分压电路,反馈分压电路对主开关电路输出端电压分压后接反馈开关电路的控制端,反馈开关电路的被控制端接主开关电路的控制端;主开关电路由截止到导通变化时的输入电压值受主分压电路控制,主开关电路由导通到截止变化时的输入电压值受反馈分压电路和反馈开关电路控制。

【技术特征摘要】
1.一种基于输入电压的开关控制电路,其特征是,包括主开关电路、主分压电路、反馈分压电路、反馈开关电路;电源电路的输出端接主开关电路和主分压电路,主分压电路分压后接主开关电路的控制端,主开关电路的输出端接反馈分压电路,反馈分压电路对主开关电路输出端电压分压后接反馈开关电路的控制端,反馈开关电路的被控制端接主开关电路的控制端;主开关电路由截止到导通变化时的输入电压值受主分压电路控制,主开关电路由导通到截止变化时的输入电压值受反馈分压电路和反馈开关电路控制。2.根据权利要求1所述的一种基于输入电压的开关控制电路,其特征是,所述主开关电路和反馈开关电路的开关器件是MOS管,或者...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑超
申请(专利权)人:郑超
类型:新型
国别省市:上海,31

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