一种用于激光器的大电流缓启动开关电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于激光器的大电流缓启动开关电路，包括：供电单元、控制单元、信号单元、驱动单元和输出单元；本实用新型专利技术提供的缓启动开关电路，通过MOS管缓慢启动开关电路，使输出电压逐渐升高直至与输入电压一致，避免了传统激光器的开关电路闭合瞬间变跳至最高电压，大大减轻了冲击电流的干扰，减弱了因开关瞬间产生抖动、毛刺等干扰对后级电路的影响，提升了电路的安全性。提升了电路的安全性。提升了电路的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于激光器的大电流缓启动开关电路


[0001]本技术涉及一种用于激光器的大电流缓启动开关电路，属于激光直写曝光设备


技术介绍

[0002]在PCB、半导体等制造过程中，通常利用曝光设备对基材进行曝光处理，其中，曝光设备的光源通常来源于激光器。目前现有激光器最大功率通常在50W以下，采用24v供电，总电流＜12A，供电线路采用开关串联方式，当开关断开时供电被切断，当开关按下后供电线路接通导电。
[0003]随着对曝光设备性能要求的提升，对激光器的最大功率要求也在不断提高，从而总电流也需要不断提高，一般开关接触电阻在20MΩ
‑
50MΩ之间，根据电功率公式P＝I2R(I为总电流，R为开关接触电阻)，随着电流I的提高，开关的电功率P成几何倍的提高，而开关上消耗的功率会转换成热能，功率越大，会导致开关发热、损耗过大、开关触点产生电弧、融化触点导致开关无法断开供电、产生抖动、毛刺干扰影响后级电路等问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本技术提供一种用于激光器的大电流缓启动开关电路，包括：供电单元、控制单元、信号单元、驱动单元和输出单元；所述信号单元用于提供开关信号，控制所述供电单元是否供电；
[0005]所述控制单元包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第一MOS管Q1；所述第一电阻R1和第一电容C1跨接在所述第一MOS管Q1的栅极和源极，所述第二电阻R2一端与所述第一MOS管Q1的栅极连接，另一端与所述驱动单元的三极管Q4连接；
[0006]所述驱动单元包括：第四电阻R4、第五电阻R5、第二电容C2和三极管Q4；所述第四电阻R4一端与所述信号单元连接，另一端分别与所述三极管Q4、第五电阻R5和第二电容C2连接；所述第五电阻R5和第二电容C2的另一端接地，所述三极管Q4的集电极C与所述第二电阻R2连接，基极B与所述第四电阻R4相连，发射极E接地。
[0007]在一种实施方式中，所述第一MOS管Q1上还接有多个依次连接MOS管，其中每个MOS管的栅极、源极、漏极都并联在前一个MOS管的栅极、源极、漏极上，所述MOS管的个数根据电路的输出功率调整。
[0008]在一种实施方式中，所述信号单元包括：开关。
[0009]在一种实施方式中，所述电路还包括指示灯单元，用作电路输出指示灯。
[0010]在一种实施方式中，指示灯单元包括：LED灯。
[0011]本技术的优点：
[0012]本技术提供的缓启动开关电路，通过MOS管缓慢启动开关电路，使输出电压逐渐升高直至与输入电压一致，避免了传统了开关电路闭合瞬间变跳至最高电圧，大大减轻了冲击电流的干扰，减弱了因开关瞬间产生抖动、毛刺等干扰对后级电路的影响，提升了电
路的安全性。
附图说明
[0013]图1为本技术整体电路的单元结构框图。
[0014]图2为本技术的电路结构图。
具体实施方式
[0015]下面是对本技术进行具体描述。
[0016]实施例1
[0017]如图1所示，为本技术的一种用于激光器的大电流缓启动开关电路，包括供电单元、控制单元、信号单元、驱动单元、输出单元和指示灯单元；信号单元用于提供开关信号，控制供电单元是否供电；
[0018]如图2所示为本实施例的电路结构图，本实施例的缓启动开关电路由电阻R1、R2、R3、R4、R5、电容C1、C2、信号灯LED1、MOS管组成。MOS管是绝缘栅型场效应管，也是此电路最关键的器件，可随需求输出功率调整数量。
[0019]本实施例的控制单元包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第一MOS管Q1；第一电阻R1和第一电容C1跨接在第一MOS管的栅极和源极，第二电阻R2一端与第一MOS管的栅极连接，另一端与驱动单元的三极管Q4连接；
[0020]第一MOS管Q1上还接有两个依次连接MOS管Q2、Q3，其中MOS管Q2、Q3的栅极、源极、漏极都并联在前一个MOS管的栅极、源极、漏极上，所述MOS管的个数根据电路的输出功率调整。
[0021]本实施例的驱动单元包括：第四电阻R4、第五电阻R5、第二电容C2和三极管Q4；第四电阻R4一端与信号单元连接，另一端分别与三极管Q4的基极B、第五电阻R5和第二电容C2连接；第五电阻R5和第二电容C2的另一端接地；三极管Q4的集电极C与第二电阻R2连接，基极B与第四电阻R4相连，发射极E接地。
[0022]在本实施例的电路中，电阻R1，R2和电容C1构成了分压式RC时间常数电路，电容C1并联在MOS管的GS极之间，也就是VC1＝Vgs。当电源刚接通时，电容C1未充电，Vgs＝0，MOS管不导通，后级无输出。
[0023]此电路开关上电流由电阻R4、R5和三极管Q4决定，因电阻R4、R5一般取值KΩ级别，根据欧姆公式及电功率公式，电流在UA级别，开关上损耗基本可以忽略。
[0024]当开关按下后信号通过电阻R4、R5、电容C2后接入三级管Q4的B极，三级管导通。此时电阻R1，R2向电容C1充电，当电容C1的电压达到Vth时，MOS开始导通，这一阶段，完成的是延时上电的作用，延迟时间可由下式估算：
[0025]Uc1＝Vin*R1/(R1+R2)[1
‑
exp(
‑
T/t)][0026]其中，T为延迟时间，τ
auτ为RC电路的时间常数，τ
auτ＝C1(R1//R2)，Vth一般取4V。
[0027]MOS管开始导通后，Vgs继续增加，Rds迅速减小，缓启动的输出电压逐渐升高直到到与输入电压基本一致。
[0028]后级电路开始工作，单板正式上电。在这一过程中，输出电压并不是瞬间跳变到最
高的，因此，大大减轻了冲击电流的干扰。
[0029]电阻R3、信号灯LED1构成本实施例的电路输出指示灯。
[0030]本实施例的缓启动开关电路，通过MOS管缓慢启动开关电路，使输出电压逐渐升高直至与输入电压一致，避免了传统了开关电路闭合瞬间变跳至最高电压，大大减轻了冲击电流的干扰，减弱了因开关瞬间产生抖动、毛刺等干扰对后级电路的影响，提升了电路的安全性。
[0031]虽然本技术已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本技术，任何熟悉此技术的人，在不脱离本技术的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本技术的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于激光器的大电流缓启动开关电路，其特征在于，所述电路包括：供电单元、控制单元、信号单元、驱动单元和输出单元；所述信号单元用于提供开关信号，控制所述供电单元是否供电；所述控制单元包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第一MOS管Q1；所述第一电阻R1和第一电容C1跨接在所述第一MOS管Q1的栅极和源极，所述第二电阻R2一端与所述第一MOS管Q1的栅极连接，另一端与所述驱动单元的三极管Q4连接；所述驱动单元包括：第四电阻R4、第五电阻R5、第二电容C2和三极管Q4；所述第四电阻R4一端与所述信号单元连接，另一端分别与所述三极管Q4、第五电阻R5和第二电容C2连接；所述第五电阻R5和第二电容C2的另一端接地，所述三极管...

【专利技术属性】
技术研发人员：何基奎，王汉，路建军，
申请(专利权)人：江苏影速集成电路装备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：