一种开关电路和水下设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种开关电路和水下设备。该开关电路包括：分压器、MOS管、控制器和物理开关，其中：电源与MOS管的源极和分压器的输入端相连，分压器的第一输出端与控制器的输入端和物理开关的一端相连，控制器的输出端与MOS管的栅极和分压器的控制端相连，分压器的第二输出端与物理开关的另一端相连后接地；物理开关闭合时，分压器的第一输出端向控制器输出低电平信号，控制器向MOS管的栅极输出低电平信号，从而导通MOS管；物理开关断开时，分压器的第一输出端向控制器输出高电平信号，控制器停止向MOS管的栅极输出信号，从而断开MOS管。本实用新型专利技术实施例实现了MOS管可稳定的导通，减少了MOS管导通时的功率损耗。

A switch circuit and underwater equipment

The utility model discloses a switch circuit and an underwater equipment. The switching circuit consists of a voltage divider, a MOS transistor, a controller and a physical switch, wherein the power supply is connected to the source of the MOS transistor and the input of the voltage divider, the first output of the voltage divider is connected to the input of the controller and one end of the physical switch, and the output of the controller is connected to the gate of the MOS transistor and the control end of the voltage divider. The second output end of the voltage divider is connected to the other end of the physical switch and grounded; when the physical switch is closed, the first output end of the voltage divider outputs a low-level signal to the controller, and the controller outputs a low-level signal to the gate of the MOS transistor, thereby conducting the MOS transistor; when the physical switch is disconnected, the first output end of the voltage divider outputs to the controller. The high level signal, the controller stops sending the signal to the gate of the MOS tube, thereby disconnecting the MOS tube. The embodiment of the utility model realizes the stable turn-on of the MOS tube and reduces the power loss when the MOS tube is turned on.

【技术实现步骤摘要】
一种开关电路和水下设备
本技术实施例涉及电路设计技术，尤其涉及一种开关电路和水下设备。
技术介绍
当前MOS管(MetalOxideSemiconductor，金属氧化物半导体型场效应管)开关电路应用于水环境中时，由于对物理开关的电极采用的是非全密封方式处理的，因此，可能会导致电极在接触到水后，由于水的导电性，使得物理开关的电极之间的电阻变小，相应的，栅极和源极之间的电压可能达到开启电压，从而误触发MOS管导通。现有技术中，为了解决上述当MOS管开关电路应用于水环境中时，存在的误触发MOS管导通的问题，通常具体会采用如下方式：确保栅极和源极之间的电压的绝对值尽可能的小，这样即使MOS管开关电路遇水，由于栅极和源极之前的电压没有达到开启电压，也不会误触发MOS管导通。但是，如果使得栅极和漏极之间的电压的绝对值越小，同时也就会导致MOS管导通时的导通阻抗越大，从而增大了开关电路的发热功耗。
技术实现思路
本技术提供一种开关电路和水下设备，以实现MOS管可以稳定的导通，并降低开关电路的发热功耗。第一方面，本技术实施例提供了一种开关电路，应用于水下环境，该开关电路包括：分压器、MOS管、控制器和物理开关，其中：电源与所述MOS管的源极和所述分压器的输入端相连，所述分压器的第一输出端与所述控制器的输入端。和所述物理开关的一端相连，所述控制器的输出端与所述MOS管的栅极和所述分压器的控制端相连，所述分压器的第二输出端与所述物理开关的另一端相连后接地；所述物理开关闭合时，所述分压器的第一输出端向所述控制器输出低电平信息，所述控制器向所述MOS管的栅极输出低电平信号，从而导通所述MOS管；所述物理开关断开时，所述分压器的第一输出端向所述控制器输出高电平信号，所述控制器停止向所述MOS管的栅极输出信号，从而断开所述MOS管。进一步的，该分压器包括串联的第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述第一电阻的一端作为所述分压器的输入端，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连作为所述分压器的控制端，所述第二电阻的另一端与所述第三电阻的一端相连作为所述分压器的第一输出端，所述第三电阻的另一端作为速搜分压器的第二输出端。进一步的，该开关电路还包括退耦电容；所述退耦电容的一端与所述电源相连，所述退耦电容的另一端与所述控制器的输出端相连。进一步的，所述退耦电容的电容值为100nF～10uF。进一步的，所述物理开关为单刀单掷开关。进一步的，所述物理开关为单刀双掷开关。进一步的，所述MOS管为P沟道增强型MOS管。进一步的，所述控制器为微处理器。进一步的，所述电源的电压值为5～24V。第二方面，本技术实施例还提供了一种水下设备，该水下设备包括如本技术任意实施例所述的开关电路。本技术通过物理开关闭合时，分压器的第一输出端向控制器输出低电平信号，当控制器检测到该低电平信号，控制器向MOS管的栅极输出低电平信号，从而导通MOS管；物理开关断开时，分压器的第一输出端向控制器输出高电平信号，当控制器检测到该高电平信号，控制器便停止向MOS管的栅极输出信号，从而断开MOS管，解决了现有技术中应用于水下环境中的开关电路存在的误触发导通MOS管以及MOS管导通时功率损耗较大的问题，实现了MOS管可稳定的导通，以及减少了MOS管导通时的功率损耗。附图说明图1是本技术实施例一中的一种开关电路的结构示意图；图2是本技术实施例一中的一种开关电路的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本技术实施例一提供的一种开关电路的结构示意图，本实施例可适用于水下环境中开关电路误导通以及MOS管的功率损耗较大的情况，如图1所示，该开关电路具体可以包括：分压器1、MOS管2、控制器3和物理开关4，下面对其结构和功能进行说明。电源与MOS管2的源极和分压器1的输入端相连，分压器1的第一输出端与控制器3的输入端和物理开关4的一端相连，控制器3的输出端与MOS管2的栅极和分压器1的控制端相连，分压器1的第二输出端与物理开关4的另一端相连后接地；物理开关4闭合时，分压器1的第一输出端向控制器3输出低电平信号，控制器3向MOS管2的栅极输出低电平信号，从而导通MOS管2；物理开关4断开时，分压器1的第一输出端向控制器3输出高电平信号，控制器3停止向MOS管2的栅极输出信号，从而断开MOS管2。在本技术的具体实施例中，MOS管3属于场效应晶体管中的绝缘栅型。具体可分为N沟道MOS管和P沟道MOS管，具体又可分为N沟道增强型MOS管、N沟道耗尽型MOS管、P沟道增强型MOS管和P沟道耗尽型MOS管。MOS管2可用于电源电路和驱动电路中，起到开关作用，即MOS管2导通时使得开关电路导通，MOS管2断开时使得开关电路断开。以P沟道增强型MOS管为例，其导通条件为：栅极电压UG和源极电压US之间的电压VGS＝UG-US小于开启电压VT，即P沟道增强型MOS管的导通条件为：VGS<VT。开启电压VT，又称为阈值电压，可以表示使得源极和漏极之间开始形成导电沟道所需的栅极电压UG，并且这个开启电压VT为负值，说明当P沟道增强型MOS管导通时，栅极和源极之间的电压值VGS为负值。此外，P沟道增强型MOS管具有如下特性：当P沟道增强型MOS管导通时，栅极和源极之间的电压值的绝对值越大，即|VGS|越大，导通阻抗RDS(on)越小，反之，导通阻抗RDS(on)越大。导通阻抗RDS(on)越大，会使得MOS管2导通时的功率损耗越大。分压器1可以理解为由多个电阻组成，在电路中起到分压作用。当物理开关4和其它元器件串联使用时，可以用于控制电路的通断，当物理开关4和其它元器件并联使用时，可以使与其并联的元器件短路。物理开关4可以为单刀单掷开关或单刀双掷开关等，具体可以根据实际情况进行确定，在此不作具体限定。当将上述元器件组成的开关电路应用于水下环境时，可能会存在如下问题：由于水的导电性，而导致开关电路导通的问题。具体的，由于水的导电性，会导致物理开关4电极之间的电阻变小，由于分压器1的输入端接输入电压，分压器1的第一输出端与物理开关4的一端相连，分压器1的第二输出端与物理开关4的另一端相连后接地，现由于物理开关4电极之间的电阻变小，因此，使得电路中的总电阻变小，电路中的电流增大，导致分压器1的控制端的电压增大，由于MOS管2的栅极与分压器1的控制端相连，因而，MOS管2的栅极电压UG也就相应增大，又由于MOS管2的源极也接该输入电压，且该输入电压为正电压，即US为正电压，且始终保持不变，在这种情况下，栅极和源极之间的电压VGS就相应减小，针对P沟道增强型MOS管来说，进而使得栅极和源极之间的电压VGS可能满足MOS管2的导通条件，即使得VGS<VT，这样便会使MOS管2导通，也就使开关电路导通，通常认为上述情况下开关电路导通为误触发导通，需要尽量防止上述情况的发生。此外，还存在着在MOS管2导通的情况下，如何减少MOS管2的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关电路，用于水下环境中，其特征在于，包括：分压器、MOS管、控制器和物理开关，其中：电源与所述MOS管的源极和所述分压器的输入端相连，所述分压器的第一输出端与所述控制器的输入端和所述物理开关的一端相连，所述控制器的输出端与所述MOS管的栅极和所述分压器的控制端相连，所述分压器的第二输出端与所述物理开关的另一端相连后接地；所述物理开关闭合时，所述分压器的第一输出端向所述控制器输出低电平信号，所述控制器向所述MOS管的栅极输出低电平信号，从而导通所述MOS管；所述物理开关断开时，所述分压器的第一输出端向所述控制器输出高电平信号，所述控制器停止向所述MOS管的栅极输出信号，从而断开所述MOS管。

【技术特征摘要】
1.一种开关电路，用于水下环境中，其特征在于，包括：分压器、MOS管、控制器和物理开关，其中：电源与所述MOS管的源极和所述分压器的输入端相连，所述分压器的第一输出端与所述控制器的输入端和所述物理开关的一端相连，所述控制器的输出端与所述MOS管的栅极和所述分压器的控制端相连，所述分压器的第二输出端与所述物理开关的另一端相连后接地；所述物理开关闭合时，所述分压器的第一输出端向所述控制器输出低电平信号，所述控制器向所述MOS管的栅极输出低电平信号，从而导通所述MOS管；所述物理开关断开时，所述分压器的第一输出端向所述控制器输出高电平信号，所述控制器停止向所述MOS管的栅极输出信号，从而断开所述MOS管。2.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于，所述分压器包括串联的第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述第一电阻的一端作为所述分压器的输入端，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连作为所述分压器的控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶冠润，
申请(专利权)人：深圳鳍源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44