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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电源领域,尤其涉及一种低功耗电源开关控制电路。
技术介绍
1、电源开关控制电路是一种用于控制电力系统中电源通断的电路。它的主要功能是接通或断开电流,从而控制电路或设备的工作状态。电源开关可以是机械式的,如继电器、接触器、开关等,也可以是半导体式的。
2、如图1所示的现有技术的电源开关电路,包含了三极管q4、电阻r7和电阻r8。三极管q4用作开关。电阻r7和电阻r8连接在三极管q4的集电极上,用于限制电流或分压,保护元件不受过大电流的损害。在正常情况下,三极管q4是关闭的,没有电流通过电阻r7和电阻r8。当需要开启电路时,使三极管q4的基极获得足够的电压,三极管q4就会导通。
3、现有技术的电源开关电路存在一些明显的缺陷:当开关器件导通时,电流流过元件会产生高功耗,主要来源于电路的导通电阻。如上述现有技术的电路中,三极管q4导通时,电流可以通过电阻r7和电阻r8流向地,因此在有电流通过时会产生额外功耗。功耗会影响电路的效率和散热需求,是电路设计中需要考虑的一个重要因素,需要在设计时进行适当的管理和控制。
技术实现思路
1、有鉴于现有技术的上述缺陷,本专利技术提供一种低功耗电源开关控制电路,可以使电源开关导通时,导通电阻不产生额外功耗。
2、为达到上述目的,本专利技术所采用的技术方案是:
3、一种低功耗电源开关控制电路,包含:第一mos管、第二mos管、第三mos管以及串联在所述第二mos管和所述第三mos管之间的电阻一和电
4、其中,所述第一控制信号端和所述第二控制信号端通过调整电平,在所述第一mos管导通时,控制所述第二mos管截止,所述电阻一和所述电阻二整体的两端电压得以相等。
5、第一mos管是主开关元件,其导通与截止控制着电源的通断。电阻一和电阻二是导通电阻,用于限制电流或分压,保护元件不受过大电流的损害。第一mos管的导通或截止决定了输出端的状态。当第一mos管截止时,输出端为0v,这意味着没有电流流过负载,因此不产生功耗。第一控制信号端和所述第二控制信号端通过调整电平高低,在实现第一mos管导通的同时,控制第二mos管截止,使得电路中的电阻一和电阻二两端电压相等,从而不产生额外的功耗。
6、作为优选,所述第一mos管、所述第二mos管为pmos管;所述第三mos管为nmos管。
7、使用pmos管作为第一mos管和第二mos管,以及nmos管作为第三mos管,可以利用这些器件的特定特性来优化电路性能。pmos管在源极-漏极电压为正时导通,而nmos管在栅极-源极电压为正时导通。这种配置允许电路在不同的电压极性下工作,同时提供较低的导通电阻和快速的开关速度。
8、作为优选,所述第二mos管的栅极与所述第二控制信号端之间的电路上设有第四mos管;所述第四mos管为nmos管;所述第二mos管的栅极与所述输出端连接;其中,所述第一控制信号端输出高电平且所述第二控制信号端为低电平时,所述第三mos管导通,所述第二mos管截止,所述第一mos管导通。
9、第一控制信号端输出高电平且第二控制信号端为低电平时,第四mos管是截止的,第二mos管的栅极电压等于输出端电压,由于输入端电压约等于输出端电压,第二mos管截止,相当于在电路中引入了一个高阻抗,阻止了电流通过第二mos管流动,即使第一mos管导通,电流也无法通过第二mos管形成闭合回路,电阻一和电阻二不会消耗额外的功率。
10、作为优选,所述第二mos管的栅极与所述第四mos管的漏极之间的电路上串联有电阻三;所述第二mos管的栅极与所述输出端之间串联有电阻五。
11、在第二mos管的栅极与第二控制信号端之间串联电阻三以及第二mos管的栅极与输出端之间串联电阻五,用于限流、分压或稳定栅极电压,从而控制第二mos管的导通状态并保护电路。这种配置有助于防止栅极电压过高或电流过大,从而保护mos管不受损害。
12、作为优选,所述第三mos管的栅极与所述第一控制信号端之间串联有电阻四。
13、在第三mos管的栅极与第一控制信号端之间串联电阻四,有助于控制第三mos管的导通速度,减少开关时的电流尖峰,从而保护电路并提高稳定性。这种配置可以减少电路中的电磁干扰和电源噪声,提高电路的整体性能和可靠性。
14、作为优选,所述第四mos管的栅极与所述第二控制信号端之间串联有电阻六。
15、在第四mos管的栅极与第二控制信号端之间串联电阻六,可以限制流入第四mos管的栅极的电流,防止过大的电流损坏第四mos管的栅极。电阻六可以帮助匹配第二控制信号端信号源的输出阻抗与第四mos管的栅极的输入阻抗,减少信号反射和干扰。电阻六还可以稳定第四mos管的工作点,防止由于输入信号的微小变化导致第四mos管工作状态的大幅波动。
16、作为优选,所述第一控制信号端和第二控制信号端均为单片机引脚。
17、使用单片机引脚作为控制信号源,允许电路与微控制器或其他数字电路直接接口,简化了电路设计并提高了集成度。
18、与现有技术相比,本专利技术的有益效果体现在:
19、1.本专利技术电路通过控制第二mos管的导通与截止,使得电阻一和电阻二两端电压被平衡,不会产生额外的功耗。通过减少不必要的功耗,该电路提高了整体的能效,对于电池供电的设备或对能效有严格要求的应用提供了更节能的开关电路。通过减少不必要的功耗,可以直接延长设备的使用时间,提高用户的满意度,可以被集成到各种对能效有严格要求的应用的电源管理模块中,为实现更高效的能源利用提供支持。
20、2.对于功耗敏感型设备,如锂电产品,通过降低电路产生的额外功耗,可以实现客户需要开设新的功能时,产品可增加更多外设。
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1.一种低功耗电源开关控制电路,其特征在于,包含:第一MOS管(Q1)、第二MOS管(Q2)、第三MOS管(N1)以及串联在所述第二MOS管(Q2)和所述第三MOS管(N1)之间的电阻一(R1)和电阻二(R2);所述电阻一(R1)和所述电阻二(R2)连接有所述第一MOS管(Q1)的栅极;所述第一MOS管(Q1)串联在输入端(Vin)和输出端(Vout)之间且用于控制电源通断;所述第二MOS管(Q2)的源极连接所述输入端(Vin),且其栅极连接有第二控制信号端(Vin_CTRL2);所述第三MOS管(N1)接地且其栅极连接有第一控制信号端(Vin_CTRL1);
2.根据权利要求1所述的低功耗电源开关控制电路,其特征在于,所述第一MOS管(Q1)、所述第二MOS管(Q2)为PMOS管;所述第三MOS管(N1)为NMOS管。
3.根据权利要求2所述的低功耗电源开关控制电路,其特征在于,所述第二MOS管(Q2)的栅极与所述第二控制信号端(Vin_CTRL2)之间的电路上设有第四MOS管(N2);所述第四MOS管(N2)为NMOS管;所述第二MOS管(Q2)的栅极
4.根据权利要求3所述的低功耗电源开关控制电路,其特征在于,所述第二MOS管(Q2)的栅极与所述第四MOS管(N2)的漏极之间的电路上串联有电阻三(R3);所述第二MOS管(Q2)的栅极与所述输出端(Vout)之间串联有电阻五(R5)。
5.根据权利要求3所述的低功耗电源开关控制电路,其特征在于,所述第三MOS管(N1)的栅极与所述第一控制信号端(Vin_CTRL1)之间串联有电阻四(R4)。
6.根据权利要求3所述的低功耗电源开关控制电路,其特征在于,所述第四MOS管(N2)的栅极与所述第二控制信号端(Vin_CTRL2)之间串联有电阻六(R6)。
7.根据权利要求1-6任一项所述的低功耗电源开关控制电路,其特征在于,所述第一控制信号端(Vin_CTRL1)和第二控制信号端(Vin_CTRL2)均为单片机引脚。
...【技术特征摘要】
1.一种低功耗电源开关控制电路,其特征在于,包含:第一mos管(q1)、第二mos管(q2)、第三mos管(n1)以及串联在所述第二mos管(q2)和所述第三mos管(n1)之间的电阻一(r1)和电阻二(r2);所述电阻一(r1)和所述电阻二(r2)连接有所述第一mos管(q1)的栅极;所述第一mos管(q1)串联在输入端(vin)和输出端(vout)之间且用于控制电源通断;所述第二mos管(q2)的源极连接所述输入端(vin),且其栅极连接有第二控制信号端(vin_ctrl2);所述第三mos管(n1)接地且其栅极连接有第一控制信号端(vin_ctrl1);
2.根据权利要求1所述的低功耗电源开关控制电路,其特征在于,所述第一mos管(q1)、所述第二mos管(q2)为pmos管;所述第三mos管(n1)为nmos管。
3.根据权利要求2所述的低功耗电源开关控制电路,其特征在于,所述第二mos管(q2)的栅极与所述第二控制信号端(vin_ctrl2)之间的电路上设有第四mos管(n2);所述第四mos管(n2)为nmos管;所述第二mos管(q2)的栅极与所...
【专利技术属性】
技术研发人员:王晓枫,林扬宣,
申请(专利权)人:浙江威星智能仪表股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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