一种开关电路制造技术

本发明专利技术公开了一种开关电路，能够降低产品对空间的要求，提高产品设计的灵活性及使用寿命，且抗干扰性能高，性能可靠。本发明专利技术实施例提供的开关电路包括触发按钮、半导体控制器件和开关管，在开关电路处于断开状态下，触发按钮受到触发时，开关管导通，开关电路从断开状态切换为开启状态，且半导体控制器件导通；导通后的半导体控制器件保持开关电路的所述开启状态；在开关电路处于开启状态下，触发按钮受到触发时，流过半导体控制器件的电流被旁路，半导体控制器件关断，触发按钮弹起后，开关管断开，并在开关管断开时，开关电路从开启状态切换为断开状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体应用
，尤其是涉及一种能够实现电源的可靠通断、结构简单的开关电路。
技术介绍
开关电路是绝大多数系统必须用到的一部分，用于接通或者关断总电源与系统之间的供电，或者控制系统电源与子系统之间的供电关系。现有的开关电路中，主要有如下两种方案第一种方案直接采用机械限位开关，通过机械运动，使电路在物理上处于导通或断开状态；第二种方案是采用复杂的芯片做成专门的控制开关电路，实现输入输出(IO)之间的导通或断开，或者采用微程序控制器(Microprogrammed Control Unit7MCU)与触发按钮组合,用触发按钮控制MCU的状态进而实现输入输出之间的连通或断开。然而，现有的开关电路存在诸多不足之处，例如，对第一种方案，机械限位开关一般体积相对较大，结构上不容易实现，操作相对比较复杂，且连通和断开的瞬间存在电磁干扰(Electro-Magnetic Interference, EMI)的问题，使用寿命相对较短，其结构设计对空间要求较高，影响了整体开关电路结构设计的灵活性；相比于第一种方案，第二种方案能够减少开关电路所占空间，但第二种方案的开关电路需要专门的控制芯片或者MCU，所需硬件成本相对较高，电路复杂度大，还需要额外的代码编写的工作。并且，由于触发按钮的输入或者MCU的IQ本身对电压很敏感，导致出现静电感应现象的几率较高，很难实现静电放电(Electro_Staticdischarge,ESD),使产品面临电磁兼容性(Electro Ma gneticCompatibility, EMC)较差的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种开关电路，能够降低产品对空间的要求，提高产品设计的灵活性及使用寿命，且提高产品的抗干扰性能。为达到上述目的，本专利技术实施例的技术方案是这样实现的本专利技术实施例提供了一种开关电路，该开关电路包括触发按钮、半导体控制器件和开关管，其中，上述开关管的输入端与直流电源相连接，上述开关管的控制端通过第一电阻与直流电源相连接，上述开关管的输出端与负载相连接，上述触发按钮、半导体控制器件分别连接在上述开关管的控制端；在开关电路处于断开状态下，上述触发按钮受到触发时，上述开关管导通，上述开关电路从断开状态切换为开启状态，且上述半导体控制器件导通；导通后的半导体控制器件保持开关电路的上述开启状态；在开关电路处于开启状态下，上述触发按钮受到触发时，上述半导体控制器件关断，并在上述开关管断开时，上述开关电路从开启状态切换为断开状态。进一步的，上述半导体控制器件为可控硅整流元件，或者，上述半导体控制器件为两个三极管的组合，上述两个三极管的组合包括第一 NPN型三极管和第二 PNP型三极管。进一步的，上述开关电路还包括第四电阻，在上述半导体控制器件为三极管组合时，上述第二 PNP型三极管的集电极和第一 NPN型三极管的基极连接后通过上述第四电阻接地。进一步的，上述开关电路还包括第三电阻，在上述半导体控制器件为三极管组合时，上述第一 NPN型三极管的发射极通过上述第三电阻接地。进一步的，上述开关电路还包括第二电容，上述第二电容并联在上述第四电阻两端，且上述第二电容的正极与上述第一 NPN型三极管的基极相连，上述第二电容的负极接地。进一步的，上述开关电路还包括第一电容和第七电阻，上述第一电容和第七电阻并联连接在上述触发按钮和上述开关管的控制端之间，其中，上述第一电容的正极与上述控制端相连，上述第一电容的负极与上述触发按钮相连。进一步的，上述第一电容的容值大于上述第二电容的容值。进一步的，上述开关电路还包括第四电容和第五电阻，上述第五电阻的一端连接至上述开关管的输出端，上述第五电阻的另一端连接至上述第四电容的正极，上述第四电容的负极接地。进一步的，上述开关电路还包括第三NPN型三极管，上述第三NPN型三极管的集电极与上述触发按钮相连接，上述第三NPN型三极管的发射极接地，上述第三NPN型三极管的基极通过上述第四电容接地。进一步的，上述开关电路还包括第八电阻，在上述半导体控制器件为两个三极管的组合时，上述触发按钮通过上述第八电阻与第一 NPN型三极管的基极相连接。由上述可见，本专利技术实施例利用触发按钮搭配半导体控制器件以及开关管，提供了一种新型的开关电路，能够实现电源的可靠通断。本技术方案采用触发按钮，从而相对机械限位开关具有较小的体积和灵活的外形，降低了产品对空间的要求，提高了产品设计的灵活性，操作更加简便省力，且避免了机械限位开关在连通和断开的瞬间所造成的EMI问题，提高了产品的使用寿命。并且，本技术方案无需复杂的控制芯片或者MCU，避免了额外的代码编写的工作，所采用器件均为最普通常用的半导体器件，结构简单，显著降低了硬件成本和开发成本，具有较高的可行性；进一步的，本技术方案提供的开关电路中各器件对静电不敏感，抗干扰性能相当高，性能可靠，在实践中，本方案能够得到理想的ESD测试结果，且在长按和快速按动触发按钮的情况下也能够实现无误操作。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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一提供的一种开关电路的结构示意图；图2为本专利技术实施例二提供的一种开关电路结构的示意图；图3为本专利技术实施例二提供的三极管组合与可控硅的等效替换原理图；图4为本专利技术实施例三提供的开关电路开机操作模式下的工作原理示意图；图5为本专利技术实施例三提供的开关电路关断操作模式下的工作原理示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术的附图，对本专利技术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。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例一提供了一种开关电路，参见图1，所述开关电路包括触发按钮S1、半导体控制器件和开关管Q4，所述开关管包括输入端11、输出端12和控制端13，当输入端11和控制端13之间的电压差满足开启条件时，所述开关管的输入端11和输出端12之间导通，即所述开关管导通；所述输入端11与直流电源相连接，所述控制端13通过第一电阻Rl (简称为电阻Rl)与直流电源相连接，所述输出端12与负载相连接，所述触发按钮、半导体控制器件分别连接在所述控制端13 ；在开关电路处于断开状态下，所述触发按钮受到触发时，所述控制端13的电压发生变化，当所述输入端11和控制端13之间的电压差满足开启条件，所述开关管导通，所述开关电路从断开状态切换为开启状态，且所述半导体控制器件导通；导通后的半导体控制器件能够保持所述开关管的开启条件，即导通后的半导体控制器件保持开关电路的所述开启状态；在开关电路处于开启状态下，所述触发按钮受到触发时，所述控制端13的电压发生变化，流过半导体控制器件的电流被旁路，所述半导体控制器件关断，所述输入端11和控制端13之间的电压差不满足开启条件，所述开关管断开，在所述开关管断开时，所述开关电路从开启状态切换为断开状态。进一步的，上述半本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关电路，其特征在于，所述开关电路包括触发按钮、半导体控制器件和开关管，其中，所述开关管的输入端与直流电源相连接，所述开关管的控制端通过第一电阻(R1)与直流电源相连接，所述开关管的输出端与负载相连接，所述触发按钮、半导体控制器件分别连接在所述开关管的控制端；在开关电路处于断开状态下，所述触发按钮受到触发时，所述开关管导通，所述开关电路从断开状态切换为开启状态，且所述半导体控制器件导通；导通后的半导体控制器件保持开关电路的所述开启状态；在开关电路处于开启状态下，所述触发按钮受到触发时，所述半导体控制器件关断，并在所述开关管断开时，所述开关电路从开启状态切换为断开状态。

【技术特征摘要】
1.一种开关电路，其特征在于，所述开关电路包括触发按钮、半导体控制器件和开关管，其中，所述开关管的输入端与直流电源相连接，所述开关管的控制端通过第一电阻(Rl)与直流电源相连接，所述开关管的输出端与负载相连接，所述触发按钮、半导体控制器件分别连接在所述开关管的控制端； 在开关电路处于断开状态下，所述触发按钮受到触发时，所述开关管导通，所述开关电路从断开状态切换为开启状态，且所述半导体控制器件导通； 导通后的半导体控制器件保持开关电路的所述开启状态； 在开关电路处于开启状态下，所述触发按钮受到触发时，所述半导体控制器件关断，并在所述开关管断开时，所述开关电路从开启状态切换为断开状态。2.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于， 所述半导体控制器件为可控硅整流元件，或者， 所述半导体控制器件为两个三极管的组合，所述两个三极管的组合包括第一 NPN型三极管(Ql)和第二 PNP型三极管(Q2)。3.根据权利要求2所述的开关电路，其特征在于，还包括第四电阻(R4)，在所述半导体控制器件为三极管组合时，所述第二 PNP型三极管(Q2)的集电极和第一 NPN型三极管(Ql)的基极连接后通过所述第四电阻(R4)接地。4.根据权利要求2所述的开关电路，其特征在于，还包括第三电阻(R3)，在所述半导体控制器件为三极管组合时，所述第一 NPN型三极管(Ql)的发射极通过所述第三电阻(R3)接地。5.根据权利要求3所述的开关电路，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：周靖，刘忠远，陈立国，徐小龙，姜斌斌，
申请(专利权)人：歌尔声学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：