1导通，向电容Cl、C2充电，PM0S场效应管Ml源-栅电压逐渐增大，PM0S场效应管Ml由关断状态逐渐变为导通状态，+6V供电输出电压由0V逐渐上升到+6V ；0N_0FF控制信号同时控制第二 NPN三极管Q3导通，但因+6V输出电压尚未建立，PNP三极管Q2保持截止，NM0S场效应管M2保持关断。当+6V输出电压上升到一定程度，电阻R1、R2间电压值达到PNP三极管Q2三极管开启电压Vbe Q2 (0.7V左右)，PNP三极管Q2导通，向电容C3、C4充电，NM0S场效应管M2栅-源电压逐渐增大，NM0S场效应管M2由关断状态逐渐变为导通状态，-6V供电输出电压由0V逐渐下降到-6V。
[0027]需要关断供电时，MCU控制0N_0FF控制信号为逻辑“0” (CMOS逻辑电平，0V)，第二 NPN三极管Q3立即截止，导致PNP三极管Q2也立即截止。电容C3、C4贮存电荷通过电阻R8放电，导致NM0S场效应管M2的栅-源电压逐渐降低，当NM0S场效应管M2的栅-源电压低于其开启阈值电压Vth(lV左右)时，NM0S场效应管M2关断，-6V电源输出电压逐渐由-6V回升至0V ;MCU的0N_0FF控制信号输出“0”逻辑电平，导致第一 NPN三极管Q1基极电平Vb为0V，但此时-6V电源输出电压仍维持-6V左右，导致电阻R6、R7之间的分压电平低于_Vbe—Q1 (约为-0.7V)，第一 NPN三极管Q1维持导通，控制PM0S场效应管Ml继续保持导通，+6V电源输出电压继续保持为+6V ;当-6V电源输出电压逐渐变为接近0V时，电阻R6、R7之间的分压电平变为高于_Vbe—w (约为-0.7V)，第一 NPN三极管Q1截止，电容Cl、C2贮存电荷通过电阻R3放电，导致PM0S场效应管Ml的源-栅电压逐渐降低，当PM0S场效应管Ml的源-栅电压低于其开启阈值电压Vth(IV左右)时，PM0S场效应管Ml关断，+6V电源输出电压逐渐由+6V回归至0V。
[0028]图2为本实用新型双电源供电及断电时序控制装置的开通关断工作时序图。在开通供电时，在T1时刻开电源控制，正电源缓开启电流由小变大，逐渐建立正电源电压，直至达到正电源开启峰值电流，正电源稳态输出电压；在建立正电源电压的过程中在T2时刻栅极达到开负电源阈值时，负电源缓开启电流由小变大，逐渐建立负电源电压，直至达到负电源开启峰值电流，负电源稳态输出电压。在关断供电时，在T3时刻关电源控制，负电源缓关闭电流由大变小直至为零，并且在T4时刻栅极达到关正电源阈值时，关正电源，正电源缓关闭电流由大变小直至为零。在开通+6V供电电源、-6V供电电源过程中，将供电电流限制在特定值(如200mA)以内，避免因容性负载产生过大的冲击电流。综上，本实用新型双电源供电及断电时序控制装置的有益效果是:在开通供电时，先开通+6V电源供电电子开关，因+6V电源输出电压未建立，禁止开通-6V电源供电电子开关，只有当+6V电压输出电压建立好后，才开通-6V电源供电电子开关；在关断供电时，先关断-6V电源供电电子开关，因-6V电源输出电压尚未回0V，+6V电源供电电子开关继续保持开通，当-6V电源输出电压消失(即回归0V)后，再关断+6V电源供电电子开关。这样，可靠地保证开通及关断供电时严格的时序关系，避免电路栓锁效应，保证设备正常工作。
[0029]本实用新型双电源供电及断电时序控制装置在开通供电时，电源开关控制信号使第一 NPN三极管导通并向第一组电容(第一电容C1和第二电容C2)充电以增大PM0S场效应管的源一栅电压使PM0S场效应管导通，从而建立正电源输出电压；电源开关控制信号同时控制第二 NPN三极管导通，在建立的正电源电压达到开启负电源阈值时，PNP三极管导通并向第二组电容充电(第三电容C3和第四电容C4)以增大NM0S场效应管的源一栅电压使NM0S场效应管导通，从而建立负电源输出电压；关断供电时，电源开关控制信号使第二NPN三极管截止进而PNP三极管截止，第二组电容组放电以降低NM0S场效应管的源一栅电压使NM0S场效应管关断，负电源输出电压逐渐回升至零；电源开关控制信号同时控制第一NPN三极管保持导通进而PM0S场效应管保持导通以维持正电源输出电压，在负电源输出电压逐渐回升至零时第一 NPN三极管截止，第一组电容放电以降低PM0S场效应管的源一栅电压使PM0S场效应管关断，正电源输出电压逐渐归零。
[0030]优选地，本实用新型在开通供电时，利用第一组电容(第一电容C1和第二电容C2)的密勒效应控制PM0S场效应管的源一栅电压逐渐增大，使PM0S场效应管缓慢导通；利用第二组电容(第三电容C3和第四电容C4)的密勒效应控制NMOS场效应管的源一栅电压逐渐增大，使NMOS场效应管缓慢导通。通过场效应管的栅极电压缓慢变化，使场效应管缓慢导通，限制对容性负载的充电电流，避免形成开通供电瞬间的大电流冲击。
[0031]本实用新型通过分离的硬件元件同时检测电源开关控制信号及正电源输出电压、负电源输出电压，实现在正、负电源开通供电及关断供电时序的准确控制。其工作原理如图3所示，当通过MCU控制电源开关控制信号电平为逻辑“1”电平(3.3V)时，或者一6V供电电源输出电压有效(输出一6V)时，缓启动，电路逻辑控制+6V供电电源供电电子开关开通；通过MCU控制电源开关控制信号电平为逻辑“ 1 ”电平时，且+6V供电电源输出电压有效(输出+6V)时，缓启动，电路逻辑控制一6V供电电源供电电子开关开通。当通过MCU控制电源开关控制信号电平为逻辑“0”电平(0V)时，电路逻辑控制一6V供电电源供电电子开关关断；当通过MCU控制电源开关控制信号电平为逻辑“0”电平时，且一 6V供电电源输出电压无效(输出0V)时，电路逻辑控制+6V供电电源供电电子开关关断。
[0032]应当指出，以上所述【具体实施方式】可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。
【主权项】
1.一种双电源供电及断电时序控制装置，其特征在于，包括PMOS场效应管、NMOS场效应管、第一 NPN三极管、第二 NPN三极管、PNP三极管、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容， 所述PMOS场效应管为正电源的控制主开关，PMOS场效应管的源极连接正电源，栅极连接第一 NPN三极管的集电极，漏极连接正电源输出；所述NMOS场效应管为负电源的控制主开关，NMOS场效应管的源极连接负电源，栅极连接PNP三极管的集电极，漏极连接负电源输出；所述第一 NPN三极管的基极连接电源开关控制信号线，发射极接地；所述PNP三极管的基极与第二 NPN三极管的集电极相连，PNP三极管的发射极同时连接第一电阻的一端和第二电阻的一端，所述第一电阻的另一端接地，所述第二电阻的另一端接正电源输出；所述第二 NPN三极管的基极连接电源开关控制信号线，发射极接地； 所述第一电容设置于PMOS场效应管的源极和栅极之间，所述第二电容设置于PMOS场效应管的栅极和漏极之间，所述第三电容设置于NMOS场效应管的源极和栅极之间，所述第四电容设置于NMOS场效应管的栅极和漏极之间。2.根据权利要求1所述的双电源供电及断电时序控制装置，其特征在于，还包括第三电阻，所述第三电阻与第一电容并联设置于PMOS场效应管的源极和栅极之间。3.根据权利要求1或2所述的双电源供电及断电时序控制装置，其特征在于，还包括第四电阻和第五电阻，所述第一 NPN三极管的基极通过第四电阻连接电源开关控制信号线，所述第一 NPN三极管的基极还连接第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端接地。4.根据权利要求3所述的双电源供电及断电时序控制装置，其特征在于，还包括第六电阻和第七电阻，所述第一 NPN三极管的发射极连接第六电阻后再接地，所述第一 NPN三极管的发射极还连接第七电阻的一端，所述第七电阻的另一端连接负电源输出。5.根据权利要求1或2所述的双电源供电及断电时序控制装置，其特征在于，还包括第八电阻，所述第八电阻与第三电容并联于NMOS场效应管的源极和栅极之间。6.根据权利要求1或2所述的双电源供电及断电时序控制装置，其特征在于，还包括第九电阻，所述第二 NPN三极管的基极通过第九电阻连接电源开关控制信号线。
【专利摘要】本实用新型涉及双电源供电及断电时序控制装置，该装置包括PMOS场效应管、NMOS场效应管、第一NPN三极管、第二NPN三极管、PNP三极管、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容，各硬件元件具有特定连接关系，通过PMOS场效应管和NMOS场效应管等硬件元件逻辑控制正负电源接通时序及关断时序，该装置避免正、负电源供电及断电时序错误，保证设备正常工作。
【IPC分类】G05B19/04
【公开号】CN205015670
【申请号】CN201520792769
【发明人】邹勇军, 韩雷
【申请人】基康仪器股份有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月14日