CN201781412U - 一种直流电源电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种直流电源软启动电路，该电路包括输入直流电的输入端、电源控制开关三极管、推动三极管、负反馈电阻，反馈电容，电源控制开关三极管输入极连接至该电路的输入端，控制极与推动三极管的输入极相连，且连接至该电路的输入端，输出极连接至负载；推动三极管输出极通过该负反馈电阻接地，且输出极通过反馈电容连接至电源控制三极管的输出端。反馈电容的负反馈，可以使推动三极管打开时，有一定的阻滞作用，避免了直接反馈带来的二次加电现象，并且也给放电通道提供了较小的阻抗，避免供电电路对负载的快速上下电冲击。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种直流电源电路，特别是一种直流电源软启动电路。
背景技术
在一些电器供电电路中，很多都需要使用直流电源，而直流电源在上电或通过控制开关上电时，由于负载电容等作用，会在加电瞬间产生一个较大的冲击电流，如果不加限制，冲击电流往往会对一些敏感电器设备或器件构成威胁。比如LCD电视机中的LCD屏在供电时，就面临着冲击电流的威胁。因此，需要设计一种电源电路，使其不但能够控制上电与否，而且还能够抑制冲击电流，使上电按一定的斜率逐渐加电，这样就可以有效避免电源对于LCD屏等敏感电器设备的冲击而起到保护作用。除此之外，该电源电路也在一些特殊的直流用电场合，比如为改善功放的开关机响声，也需要这种按特定斜率缓慢上电的电路。
为了解决上述问题，业界设计了各种电源电路，然而，这些电路不是较为复杂繁琐，就是快速相应能力差，或者是没有很好解决二次上电的问题。所谓二次上电问题，指的是当电路控制端电平处于低电位时，也就是保持控制负载的直流电源处于关断状态，这是直流电源突然来临(Powerin)，设计不好的电路往往会产生一个短时间的快速上电现象，这个上电是多余的，也是十分有害的，它违背了直流电源软启动电路设计的初衷。为此，需要考虑一种全新的电源电路，能有效解决二次加电问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种软启动直流电源电路，旨在解决现有技术中存在的快速上电的冲击以及二次上电问题。
本实用新型是这样实现的，一种直流电源电路，包括输入直流电的输入端、电源控制开关三极管、推动三极管、负反馈电阻，反馈电容，电源控制开关三极管输入极连接至该电路的输入端，控制极与推动三极管的输入极相连，且连接至电路的输入端，输出极输出至负载；推动三极管输出极通过该负反馈电阻接地，且输出极通过反馈电容连接至电源控制三极管的输出端。
更具体的，该直流电源电路还包括上拉电阻，该电源控制开关三极管是PMOS管，该推动三极管是NPN型三极管，该NPN型三极管的源极与该PMOS管的栅极相连，且通过该上拉电阻连接至该输入端。
更具体的，该推动三极管的射极通过该负反馈电阻接地，且通过该反馈电容连接至该电源控制开关三极管的漏极。
更具体的，该直流电源电路包括一控制端、第一偏置电阻和第二偏置电阻，该控制端通过该串联的第一电阻和第二电阻接地，该第一电阻与第二电阻的节点连接至该推动三极管的基极。
更具体的，反馈电阻为470欧，该推动三极管的基极电路为10uA。
更具体的，反馈电容C1为100NF或220NF或470NF。
更具体的，控制端的输出是3.3V的直流电压。
更具体的，上拉电阻的电阻值大于等于22K欧姆。
本实用新型克服现有直流电源电路中的快速上电冲击以及二次上电问题，利用负反馈技术，将反馈电容加到推动三极管的发射极，同时发射极加一个负反馈电阻接地。由于反馈电容的负反馈，可以使直流电源控制端打开时，有一定的阻滞作用，这样做避免了直接反馈带来的二次加电现象，并且也给放电通道提供了较小的阻抗，可以供电电路对负载的快速上下电冲击。
附图说明
图1是本实用新型直流电源电路的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1，是本实用新型电源电路的电路图。该电源电路包括输入直流电的输入端POWERIN、控制端CONTROL、负载端LOAD、电源控制三极管Q1、推动三极管Q2、负反馈电阻R4、反馈电容C1、推动三极管Q2、基级偏置电阻R2和R3、电源控制三极管Q1的控制极(栅极G或基级)上拉电阻R1。
在本实施例的电路图中，为了便于举例，电源控制三极管Q1是PMOS管，推动三极管Q2是PNP型三极管，其他类型的能实现类似功能的开关元件都可以替换上述二种开关元件。
电源控制三极管Q1的源极接输入端POWERIN，栅极通过上拉电阻R1接电压输入端POWERIN，同时，栅极还与推动三极管Q2的集电极相连，漏极接负载端LOAD。推动三极管Q2发射极通过负反馈电阻R4接地，且通过反馈电容C1连接至电源控制三极管Q1的漏极。控制端CONTROL通过串联的偏置电阻R2和R3接地，R2和R3的节点连接至推动三极管Q2的基极。
该电源电路的基本工作原理是：对于PMOS电源控制三极管Q1来说，其栅极为低电平时，PMOS管处于导通状态。而推动三极管Q2只是给电源控制三极管Q1的栅极提供了电平转换的通道。该电路具体工作如下：控制端CONTROL发出控制信号，一般是3.3V的直流电平，通过三极管转换后，就可以转化为0一Vpowerin之间的信号(Vpowerin是POWERIN输出至电源控制三极管Q1漏极的电压)，这个信号正是PMOS电源控制三极管Q1的栅极所需要的。PMOS管的VGS所需电压很小，比如2-10V，适当增加推动三极管的发射极电阻，适当减小电源控制三极管Q1的栅极的控制电压，对整个电源控制没有影响。例如，POWERIN为12V，PMOS三极管的VGS规格书要求为4.5V，发射极反馈电阻为470欧，控制推动三极管Q2的基极电流，使推动三极管Q2的集电极电压为0.3-1.5V，则PMOS三极管Q1的VGS为11.7V一10.5V。当推动三极管Q2基级信号由低电平到高电平变化时，Q2由截止变为导通，此时电源控制三极管Q1的控制级，在本实施例中的栅极，被拉低，此时电源控制三极管Q1满足导通的条件，变为导通状态。在反馈电容上，由于电源控制三极管Q1逐渐导通的电压会形成逐渐上升的电流去阻止推动三极管Q2的导通，也就是形成电源开关管Q1的控制级G的逐渐下降，这样，就可以促使电源控制三极管Q1的漏极D的电压逐渐上升。
本实用新型利用了负反馈技术，将反馈电容加到推动三极管Q2的发射极，同时发射极加一个负反馈电阻R4接地。由于反馈电容C1的负反馈，可以使直流电源控制端打开时，有一定的阻滞作用，这样做避免了直接反馈带来的二次加电现象，并且也给放电通道提供了较小的阻抗，可以供电电路对负载的快速上下电冲击。
在使用过程中，满足电源控制三极管Q1的正常工作为第一条件，对MOS管则为VDS要符合器件规格书要求，对一般三极管则基级电流的变化要保证能驱动管子正常工作。具体设置时，推动三极管基级Q2的电流设置是重点，基级电流太大，则反馈电流不足以抵消其快速上升的趋势，从而是负载电源上升沿其实阶段存在快速的升起而影响负载端的电压斜率，反馈电流太小则会影响其对电源控制三极管Q1的推动能力，故调节基级电流的数值是电源软启动电路正常工作的关键。一般对于PMOS管为电源控制的电路来说，基极电流在推动管发射极负反馈电阻R4为470欧的情况下，取10uA左右是合适的，这种情况下，可以达到数毫秒的延迟，延迟时间和负载轻重无关；反馈电容C1的大小通过以下几组实验来验证取值，实验数据为：反馈电容C1为100NF时，延迟时间为2.5ms；反馈电容为220NF时，延迟时间为4.5ms时；反馈电容为470NF时，延迟时间为10ms。延迟时间可能会根据所选的三极管情况有所差异。上拉电阻R1若电源控制三极管为MOS管，则适当取大一点，比如22k或更大。若是一般三极管，要看后级电流而定。一般大电流(0.5A以上)适宜用MOS管，小电流则才用一般小功率三极管即可。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种直流电源电路，包括输入直流电的输入端、电源控制开关三极管、推动三极管、负反馈电阻，反馈电容，电源控制开关三极管输入极连接至该电路的输入端，控制极与推动三极管的输入极相连，且连接至电路的输入端，输出极输出至负载；推动三极管输出极通过该负反馈电阻接地，且输出极通过反馈电容连接至电源控制三极管的输出端。
2.如权利要求1所述的直流电源电路，其特征在于：该直流电源电路还包括上拉电阻，该电源控制开关三极管是PMOS管，该推动三极管是NPN型三极管，该NPN型三极管的源极与该PMOS管的栅极相连，且通过该上拉电阻连接至该输入端。
3.如权利要求2所述的直流电源电路，其特征在于：该推动三极管的射极通过该负反馈电阻接地，且通过该反馈电容连接至该电源控制开关三极管的漏极。
4.如权利要求3所述的直流电源电路，其特征在于：该直流电源电路包括一控制端、第一偏置电阻和第二偏置电阻，该控制端通过该串联的第一电阻和第二电阻接地，该第一电阻与第二电阻的节点连接至该推动三极管的基极。
5.如权利要求3所述的直流电源电路，其特征在于：反馈电阻为470欧，该推动三极管的基极电路为10uA。
6.如权利要求3所述的直流电源电路，其特征在于：反馈电容C1为100NF或220NF或470NF。
7.如权利要求2所述的直流电源电路，其特征在于：控制端的输出是3.3V的直流电压。
8.如权利要求2所述的直流电源电路，其特征在于：上拉电阻的电阻值大于等于22K欧姆。
Priority Applications (1)
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| CN2010202588072U CN201781412U (zh) | 2010-07-14 | 2010-07-14 | 一种直流电源电路 |
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| CN2010202588072U CN201781412U (zh) | 2010-07-14 | 2010-07-14 | 一种直流电源电路 |
Publications (1)
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| CN201781412U true CN201781412U (zh) | 2011-03-30 |
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Family Applications (1)
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| CN (1) | CN201781412U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109474180A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-03-15 | 四川神坤电液控制技术有限公司 | 非隔离升降压电源电路及电源模块 |
| CN111313674A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-06-19 | 北京比特大陆科技有限公司 | 上电控制电路及具有其的电子设备 |
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2010
- 2010-07-14 CN CN2010202588072U patent/CN201781412U/zh not_active Expired - Lifetime
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