一種緩啟動電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電路領域,特別是緩啟動電路。
【背景技術】
[0002] 通信設備中的緩啟動電路主要應用于需要進行熱插拔或者帶容性負載的輸入端 口。由于在上電的瞬間電容短路,輸入回路的電流瞬間增大到無窮大,可能導致輸入設備保 護和開關打火的情況發(fā)生,更為嚴重的情況是導致輸入回路上器件損壞,因此必要在輸入 回路上增加緩啟動電路。
[0003] 目前,通訊電源直流輸入端口的緩啟動大多采用開關器件和控制電路組合而成, 存在著各種方案,但各種方案都不具備通用性,各有缺陷。申請?zhí)朇N200810006443. 6,"一種 直流電源緩啟動控制電路"是利用負載與電容并聯(lián),通過緩慢打開M0S管實現(xiàn)對電容的慢充 電,在電容充電完成后,負載啟動,缺陷是電容需要與M0S管匹配,如電容尚未完成充電時, 其M0S管就已導通,依然會使過大的電流損壞回路上的器件,而讓M0S管與電容匹配是十分 困難的,至少不適用于大電容場合;申請?zhí)朇N200910167268. 3,"供電電源的緩啟動電路"采 用繼電器、緩沖電阻和控制電路的方式,利用緩沖電阻實現(xiàn)緩啟動,繼電器吸合實現(xiàn)正常帶 載,缺陷是存在機械壽命問題,且占板空間大;申請?zhí)朇N200920018753.X,"一種降低電源啟 動功率的緩啟動電路"利用M0S管和SPWM電路控制方式,在啟動過程中通過不斷開關M0S 管,降低M0S管的開機功耗,實現(xiàn)緩起,缺陷是搭建SPWM電路相對復雜,成本也會增加,同時 不斷開關M0S管,會生成應力。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種緩啟動電路,能夠解決上述專利的所有問 題。
[0005] 為解決上述技術問題,本發(fā)明的實施例提供一種緩啟動電路,包括:
[0006] 第一電源;
[0007] 第二電源;
[0008] 接入第一電源的電容;
[0009] 與所述電容串聯(lián)的開關晶體管,其柵極接入第二電源的第一輸入端;
[0010] 第一控制模塊,用于在所述開關晶體管的源漏電壓VDS大于預設閾值時,控制所述 開關晶體管工作在線性區(qū)。
[0011] 其中,所述第一控制模塊具體包括:
[0012] 采樣單元,用于采集所述開關晶體管的vDS,當所述VDS大于預設閾值時,根據(jù)所述 VDS向所述第一控制單元提供工作信號;
[0013] 穩(wěn)壓單元,用于根據(jù)所述工作信號為所述開關晶體管的源極和柵極提供電壓,使 得所述開關晶體管工作在線性區(qū)。
[0014] 其中,所述緩啟動電路還包括:
[0015] 第二控制模塊,用于當所述開關晶體管的vDS小于預設閾值時,控制所述開關晶體 管工作在歐姆導通區(qū)。
[0016] 其中,所述開關晶體管為N-M0S管,其漏極與所述電容連接,其源極接地;所述第 二電源還包括第二輸入端;
[0017] 所述穩(wěn)壓單元的輸入端與所述第二電源的第二輸入端連接,其輸出端與所述開關 晶體管的柵極連接,并通過第一控制開關與所述開關晶體管的源極連接;
[0018] 所述采樣單元還用于:當采集到的vDS小于預設閾值時,斷開所述控制開關;當采 集到的VDS大于預設閾值時,閉合所述控制開關。
[0019] 其中,所述第二電源還包括第三輸入端;
[0020] 所述第二控制模塊包括第一可擊穿二極管,其負極與所述第三輸入端連接,其正 極與所述開關晶體管的源極連接;
[0021] 當所述第一控制開關斷開時,所述第二電源擊穿所述第一可擊穿二極管并到達所 述開關晶體管的源極,使得所述開關晶體管工作在歐姆導通區(qū)。
[0022] 其中,所述開關晶體管為P-M0S管,其漏極與所述電容連接,其源極接入所述第一 電源;
[0023] 所述穩(wěn)壓單元的輸入端與所述第一電源連接,其輸出端與所述開關晶體管的源極 連接,并通過第二控制開關與所述開關晶體管的柵極連接;
[0024] 所述采樣單元還用于:當采集到的VDS小于預設閾值時,斷開所述控制開關;當采 集到的VDS大于預設閾值時,閉合所述控制開關。
[0025] 其中,所述第二控制模塊包括第二可擊穿二極管,其負極與所述第一電源連接,其 正極分別與所述開關晶體管的柵極和所述第二電源的第一輸入端連接;所述第二電源的電 壓小于所述第一電源的電壓;
[0026] 當所述第二控制開關斷開時,所述第一電源擊穿所述第二可擊穿二極管并到達所 述開關晶體管的柵極,使得所述開關晶體管工作在歐姆導通區(qū)。
[0027] 其中,所述緩啟動電路還包括:
[0028] 溫度補償模塊;其控制端與所述采樣模塊連接,用于根據(jù)所述工作信號對所述進 行溫度補償。
[0029] 其中,所述溫度補償模塊接入在所述穩(wěn)壓單元與所述控制開關之間。
[0030] 其中,所述采樣單元具體通過分壓電路接入所述開關晶體管的vDS;
[0031] 所述分壓電路包括第一電阻、第二電阻以及第三電阻;其中
[0032] 所述第一電阻第一端與所述開關晶體管的源極連接,其第二端與所述第三電阻的 第一端連接;
[0033] 所述第二電阻第一端與所述開關晶體管的漏極連接,其第二端與所述第三電阻的 第一端連接;
[0034] 所述第三電阻的第二端與所述采樣單元連接。
[0035] 本發(fā)明的上述方案具有如下有益效果:
[0036] 本發(fā)明的緩啟動電路在開關晶體管的VDS大于預設閾值時(即緩啟動電路的沖擊 電流過大),通過第一控制模塊控制開關晶體管工作在線性區(qū),使開關晶體管等效成為一個 阻抗以抑制沖擊電流。由于本發(fā)明是根據(jù)VDS對開關晶體管進行控制,因此對晶體管與電容 的匹配度要求更低,適用性更強;此外,本發(fā)明的緩啟動電路還具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、工作 壽命長的特點。
【附圖說明】
[0037] 圖1為本發(fā)明中緩啟動電路的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0038] 圖2為本發(fā)明中第一控制模塊在緩啟動電路的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0039] 圖3為本發(fā)明中第二控制模塊在緩啟動電路的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0040] 圖4為本發(fā)明中N-M0S管作為開關晶體管的緩啟動電路的詳細電路圖;
[0041] 圖5為本發(fā)明中P-M0S管作為開關晶體管的緩啟動電路的詳細電路圖。
【具體實施方式】
[0042] 為使本發(fā)明要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖及具 體實施例進行詳細描述。
[0043] 如圖1所示,一種緩啟動電路,包括:
[0044] 第一電源VCC1;
[0045] 第二電源VCC2;
[0046] 接入第一電源VCC1的電容C1 ;
[0047] 與所述電容C1串聯(lián)的開關晶體管VT1,其柵極接入第二電源VCC2的第一輸入端 ①;
[0048] 第一控制模塊,用于在所述開關晶體管的源漏電壓VDS大于預設閾值時,控制所述 開關晶體管工作在線性區(qū)。
[0049] 本發(fā)明的緩啟動電路在開關晶體管VT1的VDS大于預設閾值時(即緩啟動電路的沖 擊電流過大),通過第一控制模塊控制開關晶體管VT1工作在線性區(qū),使開關晶體管VT1等 效成為一個阻抗以抑制沖擊電流。由于本發(fā)明是根據(jù)VDS對開關晶體管VT1進行控制,因此 對開關晶體管VT1與電容C1的匹配度要求更低,適用性更強;此外,本發(fā)明的緩啟動電路還 具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、工作壽命長的特點。
[0050] 其中,在本發(fā)明的上述實施例中,所述第一控制模塊具體包括:
[0051] 采樣單元,用于采集所述開關晶體管的vDS,當所述VDS大于預設閾值時,根據(jù)所述 VDS向所述第一控制單元提供工作信號;
[0052] 穩(wěn)壓單元,用于根據(jù)所述工作信號為所述開關晶體管的源極和柵極提供電壓,使 得所述開關晶體管工作在線性區(qū)。
[0053] 此外,如圖2所示,電容C1在充電過程中,所產(chǎn)生的沖擊電流會逐漸減小,直至不 對電路中其它元件產(chǎn)生破壞,此時可使開關晶體管VT1完全導通,使電容C1快速充電完畢, 因此在本發(fā)明的上述實施例中,所述緩啟動電路還包括:
[0054] 第二控制模塊,用于當所述開關晶體管VT1的VDS小于預設閾值時,控制所述開關 晶體管VT1工作在歐姆導通區(qū)。
[0055] 此外,在本發(fā)明中,緩啟動電路所采用開關晶體管VT1類型不同,其電路結(jié)構(gòu)也會 存在區(qū)別,下面在上文實施例的基礎之上對開關晶體管VT1采用N-M0S管和采用P-M0S管 的電路結(jié)構(gòu)分別進行說明。
[0056] 〈方式一〉
[0057] 如圖4所示,所述開關晶體管為N-M0S管,其漏極與所述電容連接,其源極接地;所 述第二電源還包括第二輸入端②;
[0058] 所述穩(wěn)壓單元的輸入端與所述第二電源VCC2的第二輸入端②連接,其輸出端與 所述開關晶體管VT1的柵極連接,并通過第一控制開關與所述開關晶體管VT1的源極連 接;
[0059] 所述采樣單元還用于:當采集到的VDS小于預設閾值時,斷開所述控制開關;當采 集到的VDS大于預設閾值時,閉合所述控制開關。
[0060] 具體地,所述第二電源VCC2還包括第三輸入端③;
[0061] 所述第二控制模塊包括第一可擊穿二極管VD1,其負極與所述第三輸入端③連接, 其正極與所述開關晶體管VT1的源極連接;
[0062] 當所述第一控制開關斷開時,所述第二電源VCC2擊穿所述第一可擊穿二極管VD1 并到達所述開關晶體管VT1的源極,使得所述開關晶體管VT1工作在歐姆導通區(qū)。
[0063] 下面對開關晶體管VT1為N-M0S管的緩啟動電路的工作原理進行詳細描述:
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