开关电路及电子设备制造技术

本申请公开了一种开关电路及电子设备，可以保证开关电路的开关速度的情况下，进一步确保整个电路的安全性和稳定性。其中，所述开关电路包括继电器开关模组、功率半导体开关模组、以及连接在所述继电器开关模组和所述功率半导体开关模组之间的延时控制模组。用于控制所述继电器开关模组中的继电器导通的第一开关控制信号输入所述继电器开关模组时被同时输入所述延时控制模组，所述延时控制模组在所述第一开关控制信号的控制下工作并在预设时长后，向所述功率半导体开关模组中的功率半导体开关管输出用于导通所述功率半导体开关管的第二开关控制信号。的第二开关控制信号。的第二开关控制信号。

【技术实现步骤摘要】
开关电路及电子设备


[0001]本申请涉及电子电路
，具体而言，涉及一种开关电路及电子设备。

技术介绍

[0002]开关电路是各种电子设备中常见的一种电路结构，用于实现电子设备中某种特定信号的接通和断开两种状态。开关电路一般是按照开关控制端的控制信号来控制对被控对象的目标信号的传达或中断。
[0003]在开关电路的具体应用场景中，MOS管（Metal
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Oxide
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Semiconductor Field
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Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管 ）、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor、绝缘栅双极型晶体管)等功率半导体开关管器件以及继电器为开关电路中经常需要使用到的开关元件。其中，功率半导体开关管器件具有开关速度快、工作频率高、驱动电路简单、无触点，无电磁干扰等优点，但同时具有漏电、在要求隔离的场合需增加光耦隔离等缺点。而继电器则具有隔离、安全的优点，但同时具有功率越大开关速度越慢、有电磁干扰、有触点易磨损、寿命有限等缺点。

技术实现思路

[0004]为解决至少一部分上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种开关电路及电子设备。
[0005]第一方面，本申请提供一种开关电路，包括继电器开关模组、功率半导体开关模组、以及连接在所述继电器开关模组和所述功率半导体开关模组之间的延时控制模组；其中，用于控制所述继电器开关模组中的继电器导通的第一开关控制信号输入所述继电器开关模组时被同时输入所述延时控制模组，所述延时控制模组在所述第一开关控制信号的控制下工作并在预设时长后，向所述功率半导体开关模组中的功率半导体开关管输出用于导通所述功率半导体开关管的第二开关控制信号。
[0006]优选地，在第一方面的一种实现方案中，所述继电器开关模组包括控制端口、输入端口、以及至少一个继电器；所述功率半导体开关模组包括至少一个功率半导体开关管以及输出端口；所述控制端口用于接收对所述继电器进行开关控制的第一开关控制信号，所述延时控制模组的输入端与所述控制端口连接、输出端与所述功率半导体开关管的控制电极连接，用于在所述第一开关控制信号的控制下延时预设时长后向所述功率半导体开关管输出用以导通所述功率半导体开关管的所述第二开关控制信号。
[0007]优选地，在第一方面的一种实现方案中，所述继电器开关模组包括多个继电器、所述功率半导体开关模组包括多个功率半导体开关管，一个所述功率半导体开关管与一个所述继电器连接，当所述继电器以及所述功率半导体开关管分别在所述第一开关控制信号以及所述第二开关控制信号的控制下导通时，从所述输入端口输入的电信号依次通过所述继电器开关模组和所述功率半导体开关模组后从所述输出端口输出。
[0008]优选地，在第一方面的一种实现方案中，所述功率半导体开关管为金属氧化物半导体场效应晶体管或绝缘栅双极型晶体管，所述控制电极为栅极。
[0009]优选地，在第一方面的一种实现方案中，所述延时控制模组包括延时电路单元、或门、单稳态电路单元、以及与门；所述延时电路单元包括第一反向器、第一分压电阻、第二分压电阻、第一充电电容、三极管、第一上拉电阻、以及第二反向器；所述第一反向器的输入端与所述控制端口连接，所述第一分压电阻和第二分压电阻串联连接在所述第一反向器与地之间，所述第一充电电容与所述第二分压电阻并联；所述三极管的控制极与所述第一充电电容连接、集电极通过第一上拉电阻与电压源连接、发射极接地；所述第二反向器的输入端与所述三极管的集电极连接、输出端与所述或门的第一输入端连接；所述或门的第二输入端与所述控制端口连接、输出端与所述单稳态电路单元连接；所述单稳态电路单元包括第二充电电容、定时器、第三分压电阻、第二上拉电阻、以及第三反向器；所述定时器与所述或门的输出端连接并通过所述第二上拉电阻与电压源连接；所述第二充电电容的一端通过所述第三分压电阻与所述电压源连接、另一端与所述定时器连接；所述第三反向器的输入端与所述定时器的输出引脚连接、输出端与所述与门的第一输入端连接，所述与门的第二输入端与所述第二反向器的输出端连接，所述与门的输出端与所述功率半导体开关模组中的功率半导体开关管的控制电极连接。
[0010]优选地，在第一方面的一种实现方案中，所述定时器包括分别与所述第二充电电容的两端连接的阈值引脚以及接地引脚；所述电压源为所述第二充电电容提供充电电压，当所述第二充电电容被充电到设定的阈值电压时，所述定时器的输出引脚输出设定的电平信号。
[0011]优选地，在第一方面的一种实现方案中，所述设定的阈值电压为所述电压源所提供的充电电压的三分之二。
[0012]优选地，在第一方面的一种实现方案中，所述三极管为NPN型三极管。
[0013]第二方面，本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括上述的开关电路以及被控对象，所述被控对象与所述开关电路的输出端口电性连接，所述开关电路导通时，从所述开关电路的输入端口输入的电信号通过所述输出端口输入至所述被控对象。
[0014]基于以上内容，本申请实施例提供的开关电路及电子设备，可首先通过所述控制端口给予第一开关控制信号，然后通过延时控制模组延时预设时长后再向所述功率半导体开关模组的功率半导体开关管施加第二开关控制信号，在所述预设时长内，确保所述继电器可以处于导通状态，在延时该预设时长后，所述功率半导体开关管可以瞬间导通，使得整个开关电路开始正常工作，使得所述输入端口以及所述输出端口导通。如此，可以保证开关电路的开关速度的情况下，进一步确保整个电路的安全性和稳定性。
附图说明
[0015]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本申请实施例提供的一种开关电路的示意图。
[0016]图2为图1中的延时模组模组的一种可替代的示例性电路实现示意图。
具体实施方式
[0017]下面将结合附图，对本专利技术一些实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术所提供的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]如图1所示，是本申请实施例提供的开关电路的示意图。
[0019]本实施例中，所述开关电路包括继电器开关模组100、功率半导体开关模组200、以及连接在所述继电器开关模组100和所述功率半导体开关模组200之间的延时控制模组300。其中，用于控制所述继电器开关模组100中的继电器110导通的第一开关控制信号输入所述继电器开关模组100时被同时输入所述延时控制模组200，所述延时控制模组200在所述第一开关控制信号的控制下工作并在预设时长后，向所述功率半导体开关模组200中的功率半导体开关管输出用于导通所述功率半导体开关管的第二开关控制信号。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关电路，其特征在于，包括继电器开关模组、功率半导体开关模组、以及连接在所述继电器开关模组和所述功率半导体开关模组之间的延时控制模组；其中，用于控制所述继电器开关模组中的继电器导通的第一开关控制信号输入所述继电器开关模组时被同时输入所述延时控制模组，所述延时控制模组在所述第一开关控制信号的控制下工作并在预设时长后，向所述功率半导体开关模组中的功率半导体开关管输出用于导通所述功率半导体开关管的第二开关控制信号；所述继电器开关模组包括控制端口、输入端口、以及至少一个继电器；所述功率半导体开关模组包括至少一个功率半导体开关管以及输出端口；所述控制端口用于接收对所述继电器进行开关控制的第一开关控制信号，所述延时控制模组的输入端与所述控制端口连接、输出端与所述功率半导体开关管的控制电极连接，用于在所述第一开关控制信号的控制下延时预设时长后向所述功率半导体开关管输出用以导通所述功率半导体开关管的所述第二开关控制信号；所述延时控制模组包括延时电路单元、或门、单稳态电路单元、以及与门；所述延时电路单元包括第一反向器、第一分压电阻、第二分压电阻、第一充电电容、三极管、第一上拉电阻、以及第二反向器；所述第一反向器的输入端与所述控制端口连接，所述第一分压电阻和第二分压电阻串联连接在所述第一反向器与地之间，所述第一充电电容与所述第二分压电阻并联；所述三极管的控制极与所述第一充电电容连接、集电极通过第一上拉电阻与电压源连接、发射极接地；所述第二反向器的输入端与所述三极管的集电极连接、输出端与所述或门的第一输入端连接；所述或门的第二输入端与所述控制端口连接、输出端与所述单稳态电路单元连接；所述单稳态电路单元包括第二充电电容、定时器、第三分压电阻、第二上拉电阻、以及第三反向器；所述定时器与所述或门的输出端连接并通过所述第二上拉...

【专利技术属性】
技术研发人员：王光会，徐金龙，胡玉正，
申请(专利权)人：合肥悦芯半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：