实现低压关闭高压的零功耗电子开关驱动电路及控制方法技术

本发明专利技术提供的一种实现低压关闭高压的零功耗电子开关驱动电路及控制方法，电路包括电源模块、低压关闭高压控制模块及MCU微控制器模块；低压关闭高压控制模块分别与电源模块及MCU微控制器模块耦接。本发明专利技术提供的一种实现低压关闭高压的零功耗电子开关驱动电路及控制方法，当低压和高压电源同时接入回路时，采用MCU编程的方式控制低压关闭高压控制模块中电子开关驱动电路的通断，以实现低压对高压电源回路的关闭控制，有效地解决了传统低压关闭高压控制电路中存在的低压电源回路因负载对高压端电量的消耗，引发低压回路中功耗增大及产品使用寿命短的问题。整个电路具有节约能源及零功耗等优势。

Driving Circuit and Control Method of Zero Power Electronic Switch for Low Voltage Shut-off and High Voltage

The invention provides a zero-power electronic switch driving circuit and control method for realizing low-voltage shutdown and high-voltage, which includes power supply module, low-voltage shutdown and high-voltage control module and MCU microcontroller module, and low-voltage shutdown and high-voltage control module is respectively coupled with power supply module and MCU microcontroller module. The invention provides a zero-power electronic switch driving circuit and control method for realizing low-voltage closing high-voltage. When low-voltage and high-voltage power supply are connected to the circuit at the same time, MCU programming is adopted to control the on-off of the electronic switch driving circuit in the low-voltage closing high-voltage control module, so as to realize the closing control of low-voltage to high-voltage power supply circuit and effectively solve the traditional low-voltage closing high-voltage control. The low-voltage power supply circuit in the system has the problems of increasing power consumption and short service life of products due to the consumption of high-voltage terminal power by load. The whole circuit has the advantages of saving energy and zero power consumption.

【技术实现步骤摘要】
实现低压关闭高压的零功耗电子开关驱动电路及控制方法
本专利技术涉及电源功耗处理电路
，特别涉及一种实现低压关闭高压的零功耗电子开关驱动电路及控制方法。
技术介绍
目前现有的低压关闭高压控制电路普遍采用如图1所示电路耦接方式，具体控制过程如下：(1)当回路中仅有高压供电时，三极管Q10的基极通过电阻R22及上拉电阻R21与高压电源耦接，故三极管Q10导通，同时P型MOS管M9的栅极与地线耦接，此时P型MOS管M9的栅极为低电平，故P型MOS管M9处于导通状态，高压电源为回路供电。(2)当低压适配器电源接入到回路中时，三极管Q6的基极与低压适配器电源耦接，故三极管Q6导通，此时三极管Q10的基极与地线耦接，故三极管Q10处于截止状态，实现低压适配器电源为回路供电。该低压关闭高压控制电路中，当回路中仅有高压供电时，由于MOS管M9的导通，回路中同时接入高压电源，此时高压电源与电阻R19及三极管Q10构成回路，电阻R19会消耗高压回路中的部分电能，进而引发回路中无功功率增大、电路发热量大及产品使用寿命短的问题。当低压适配器电源也同时接入到该回路中时，由于三极管Q6的导通，回路中同时接入高压电源，高压电源与电阻R21及三极管Q6构成回路，其中，负载电阻R21因消耗回路中的部分电能，同样会引发回路中功耗增大的问题。因此亟待设计一种能够利用低压电源回路实现对高压电源回路进行零功耗的可靠关断的实现低压关闭高压的零功耗电子开关驱动电路及控制方法。其中，图1中以低压供电电源为+6V,高压供电电源为+9V为例进行说明。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中提到的目前现有的低压关闭高压控制电路存在的“在电路导通后低压电源回路对高压供电回路进行关断时由于因负载对高压端电量的消耗，引发低压回路中功耗增大及发热量升高”的问题，本专利技术提供的实现低压关闭高压的零功耗电子开关驱动电路，包括电源模块、低压关闭高压控制模块及MCU微控制器模块；其中，所述低压关闭高压控制模块分别与所述电源模块及所述MCU微控制器模块的脉冲宽度调制控制端口IO_PWM耦接；所述电源模块包括高压供电电源及低压供电电源；所述电源模块向所述低压关闭高压控制模块分别提供低压或高压两种不同电压的电源；当所述MCU微控制器模块检测到高压以及低压供电电源同时与所述低压关闭高压控制模块耦接后；向所述低压关闭高压控制模块传输脉冲宽度调制信号的电平信息；所述低压关闭高压控制模块依据所述MCU微控制器模块传输的脉冲宽度调制信号的电平信息开启或关闭，使所述低压供电回路对所述高压供电回路进行关闭。进一步地，所述高压供电电源为采用6节+1.5V电池串接成的+9V电池组；所述低压供电电源为+6V适配器。进一步地，所述低压关闭高压控制模块包括电源切换电路、升压电路及电子开关控制驱动电路；所述升压电路的输入端与输出端分别与所述电子开关控制驱动电路以及所述电源切换电路耦接。进一步地，所述电源切换电路分别与所述高压供电电源与所述低压供电电源耦接；所述升压电路与所述低压供电电源耦接。进一步地，所述电源切换电路包括MOS管M1,所述MOS管M1通过二极管D4、二极管D1及电阻R2分别与+9V高压供电电源、+6V低压供电电源以及地线耦接。进一步地，电子开关控制驱动电路包括三极管Q1；所述三极管Q1分别与电阻R3及地线耦接；所述三极管Q1通过电阻R7与所述MCU微控制器模块的脉冲宽度调制控制端口IO_PWM耦接；所述三极管Q1为电子开关。进一步地，所述升压电路包括电阻R3；所述电阻R3通过二极管D2及二极管D3分别与电容C4及电容C5耦接；所述电阻R3与+6V低压供电电源耦接。进一步地，所述MCU微控制器模块向所述低压关闭高压控制模块传输的脉冲宽度调制信号为占空比可调的方波信号。进一步地，所述MOS管M1的类型为PMOS绝缘栅型场效应管，所述三极管Q1的类型为NPN型双极性晶体管。本专利技术另外提供一种实现低压关闭高压的零功耗电子开关驱动电路的控制方法，采用如上任意所述的实现低压关闭高压的零功耗电子开关驱动电路，包括以下具体电路控制步骤：步骤a、当所述低压供电电源与所述高压供电电源同时接入回路时；所述MCU微控制器模块的脉冲宽度调制控制端口IO_PWM输出高电平，所述电子开关Q1导通，所述+6V低压供电电源通过所述二极管D2对所述电容C4充电至回路中A点的电压值为+6V；步骤b、所述MCU微控制器模块的脉冲宽度调制控制端口IO_PWM输出低电平，所述电子开关Q1截止，所述+6V低压供电电源通过所述电阻R3对所述电容C4及所述电容C5进行充电；步骤c、所述MCU微控制器模块采用编程的方式产生2-3个脉冲宽度调制循环周期；在所述2-3个脉冲宽度调制循环周期内不断重复上述过程，至电容所述C5的电压值稳定在+12V，MOS管M1截止，所述高压供电电源回路关闭。本专利技术提供的实现低压关闭高压的零功耗电子开关驱动电路及控制方法，通过与现有技术对比，本专利技术具备以下有益效果：1.当回路中同时存在+6V低压及+9V高压两种供电方式时，采用MCU编程的方式对低压关闭高压控制模块中的电子开关驱动电路的通断进行控制，以此实现+6V低压供电回路与+9V高压供电回路间的转换，同时结合电容具有的充电储能升压的特点，完成对电源切换电路中MOS管M1栅极的升压操作，使MOS管M1因栅极电压高于漏极电压而截止，进而完成对+9V高压供电线路的可靠关断，最终实现+6V低压供电电源与+9V高压供电电源对回路进行单独供电，有效解决了传统低压关闭高压控制电路存在的“在电路导通后存在+6V低压电源回路无法对+9V高压供电回路进行可靠的关断”的问题。2.整个控制电路通过MCU编程的方式控制电子开关的通断，确保当回路中同时存在+6V低压供电电源和+9V高压供电电源同时供电的时，+6V低压供电回路能够可靠的切断+9V高供电回路，进而实现+6V低压电源对回路的单独供电，有效解决了传统低压关闭高压控制电路存在的“因回路中负载对高压端产生电量消耗，进而引发回路中功耗增大、发热量升高及产品使用寿命缩短”的问题。整个电路具有零功耗、执行效率高、无额外的高压端电量损耗及实用性强等优势。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为传统的低压关闭高压控制电路原理图；图2为本专利技术提供的一种实现低压关闭高压的零功耗电子开关驱动电路的原理框图；图3为图2中低压关闭高压控制模块电路原理图；图4为本专利技术提供的一种实现低压关闭高压的零功耗电子开关驱动电路的控制方法中电源切换电路控制流程图。图5为本专利技术提供的一种实现低压关闭高压的零功耗电子开关驱动电路的控制方法的电路控制流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现低压关闭高压的零功耗电子开关驱动电路，其特征在于：包括电源模块、低压关闭高压控制模块及MCU微控制器模块；所述低压关闭高压控制模块分别与所述电源模块及所述MCU微控制器模块的脉冲宽度调制控制端口IO_PWM耦接；所述电源模块包括高压供电电源及低压供电电源；所述电源模块向所述低压关闭高压控制模块分别提供低压或高压两种不同电压的电源；当所述MCU微控制器模块检测到高压以及低压供电电源同时与所述低压关闭高压控制模块耦接后；向所述低压关闭高压控制模块传输脉冲宽度调制信号的电平信息；所述低压关闭高压控制模块依据所述MCU微控制器模块传输的脉冲宽度调制信号的电平信息开启或关闭，使所述低压供电回路对所述高压供电回路进行关闭。

【技术特征摘要】
1.一种实现低压关闭高压的零功耗电子开关驱动电路，其特征在于：包括电源模块、低压关闭高压控制模块及MCU微控制器模块；所述低压关闭高压控制模块分别与所述电源模块及所述MCU微控制器模块的脉冲宽度调制控制端口IO_PWM耦接；所述电源模块包括高压供电电源及低压供电电源；所述电源模块向所述低压关闭高压控制模块分别提供低压或高压两种不同电压的电源；当所述MCU微控制器模块检测到高压以及低压供电电源同时与所述低压关闭高压控制模块耦接后；向所述低压关闭高压控制模块传输脉冲宽度调制信号的电平信息；所述低压关闭高压控制模块依据所述MCU微控制器模块传输的脉冲宽度调制信号的电平信息开启或关闭，使所述低压供电回路对所述高压供电回路进行关闭。2.根据权利要求1所述的实现低压关闭高压的零功耗电子开关驱动电路，其特征在于：所述高压供电电源为采用6节+1.5V电池串接成的+9V电池组；所述低压供电电源为+6V适配器。3.根据权利要求1所述的实现低压关闭高压的零功耗电子开关驱动电路，其特征在于：所述低压关闭高压控制模块包括电源切换电路、升压电路及电子开关控制驱动电路；所述升压电路的输入端与输出端分别与所述电子开关控制驱动电路以及所述电源切换电路耦接。4.根据权利要求3所述的实现低压关闭高压的零功耗电子开关驱动电路，其特征在于：所述电源切换电路分别与所述高压供电电源与所述低压供电电源耦接；所述升压电路与所述低压供电电源耦接。5.根据权利要求3所述的实现低压关闭高压的零功耗电子开关驱动电路，其特征在于：所述电源切换电路包括MOS管M1,所述MOS管M1通过二极管D4、二极管D1及电阻R2分别与+9V高压供电电源、+6V低压供电电源以及地线耦接。6.根据权利要求3所述的实现低压关闭高压的零功耗电子开关驱动电路，其特征在于：电子开关控制驱动电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘双春，林清华，魏肃，柴智，黄志强，刘全喜，
申请(专利权)人：厦门芯阳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35