隔离控制电路的制作方法

本实用新型涉及电源控制领域，特别是涉及一种隔离控制电路。

背景技术：

目前，节能是全球化的热潮，随着电子技术的发展，若要减缓人类在能源使用过程中对环境所造成的影响，最有效方式就是降低产品的功耗。

开关电源是电源供应器的一种。通常，开关电源采用二极管进行输出隔离。二极管的阳极连接开关电源的输入端，阴极连接外部电压，当外部电压大于开关电压的输入电压时，二极管可能被击穿，导致开关隔离电路可靠性不高。

技术实现要素：

基于此，有必要针对利用二极管进行输出隔离可靠性不高的问题，提供一种隔离控制电路。

一种隔离控制电路，包括：

隔离单元，连接所述隔离控制电路的输入端和输出端，用于隔离输入电压和外部电压；

控制电路，连接所述隔离单元，用于根据所述输入电压和所述外部电压的大小控制所述隔离单元的通断；

当所述外部电压大于等于所述输入电压时，所述控制电路控制所述隔离单元关断，当所述外部电压小于所述输入电压时，所述控制电路控制所述隔离单元导通。

在其中一个实施例中，所述隔离单元包括隔离晶体管，所述隔离晶体管的栅极连接所述控制电路，所述隔离晶体管的源极连接所述隔离控制电路的输入端，所述隔离晶体管的漏极连接所述外部电压。

在其中一个实施例中，所述控制电路包括第一开关单元和第二开关单元；

所述第一开关单元连接电源电压，用于在所述电源电压的作用下导通，所述第一开关单元还连接所述外部电压，以使所述外部电压在所述第一开关单元导通时通过所述第一开关单元控制所述第二开关单元的通断；

所述第二开关单元连接所述输入电压和所述隔离晶体管的栅极；

当所述外部电压大于等于所述输入电压，所述外部电压控制所述第二开关单元导通，以使所述输入电压控制所述隔离晶体管截止；

所述隔离晶体管还连接所述电源电压，当所述外部电压小于所述输入电压，所述外部电压控制所述第二开关单元关断，以使电源电压控制所述隔离晶体管导通。

在其中一个实施例中，所述第一开关单元包括三极管q1，所述三极管q1包括基极、发射极和集电极，所述三极管q1的基极和所述三极管q1的发射极连接所述电源电压，所述三极管q1的集电极连接所述外部电压。

在其中一个实施例中，所述第二开关单元包括三极管q2，所述三极管q2包括基极、发射极和集电极，所述三极管q2的基极连接所述三极管q1的基极，所述三极管q2的发射极连接所述输入电压，所述三极管q2的集电极连接所述隔离晶体管的栅极；

所述三极管q1在所述电源电压的作用下导通，以使所述外部电压施加至所述三极管q1的基极；

当所述外部电压大于等于所述输入电压时，所述三极管q2导通，以使所述输入电压通过所述三极管q2施加至所述隔离晶体管的栅极并控制所述隔离晶体管截止；

当所述外部电压小于所述输入电压时，所述三极管q2截止，所述电源电压控制所述隔离晶体管导通。

在其中一个实施例中，还包括保护单元；

所述隔离晶体管包括栅极、第一极和第二极，所述保护单元的一端连接所述隔离晶体管的栅极，所述保护单元的另一端连接所述隔离晶体管的源极。

在其中一个实施例中，所述保护单元包括泄流电阻。

在其中一个实施例中，还包括滤波单元，所述滤波单元并联于所述输出端。

在其中一个实施例中，所述滤波单元包括滤波电容和滤波电阻，所述滤波电容和所述滤波电阻并联于所述输出端。

在其中一个实施例中，所述隔离晶体管为n型晶体管。

上述隔离控制电路，采用隔离单元进行输入输出隔离，控制电路控制隔离单元的通断，当外部电压大于等于输入电压时，控制电路控制隔离单元关断，当外部电压小于输入电压时，控制电路控制隔离单元导通。采用控制电路比较输入电压和外部电压的大小，并通过控制电路来控制隔离单元的通断，可靠性较高。本申请中隔离单元采用隔离晶体管替代传统技术中的二极管，由于晶体管的内阻小于二极管的内阻，因此在同样的条件下，采用晶体管带来的损耗小于二极管的损耗。因此，本申请通过采用晶体管进行输出隔离，有效地降低了电路损耗。

附图说明

图1为本申请的一个实施例提供的隔离控制电路模块示意图；

图2为本申请的一个实施例提供的隔离控制电路结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本实用新型。

请参见图1，本申请的一个实施例提供一种隔离控制电路100，包括隔离单元110，连接隔离控制电路的输入端和输出端，用于隔离输入电压和外部电压。本实施例中，隔离单元110包括隔离晶体管t1。隔离晶体管t1包括栅极、源极和漏极。隔离晶体管t1的源极连接隔离控制电路的输入端，漏极连接隔离控制电路的输出端，其中输入端为电源的输出端。隔离晶体管t1用于防止外部电压v2通过输出端倒灌入电源内部，引起电压异常。隔离控制电路还包括控制电路120，控制电路120连接隔离晶体管t1，用于根据输入电压v1和外部电压v2的大小控制隔离晶体管t1的通断。当外部电压v2大于等于输入电压v1时，控制电路120控制隔离单元110也即隔离晶体管t1关断，防止外部电压v2倒灌入电源内部。当外部电压v2小于输入电压v1时，控制电路120控制隔离单元110也即隔离晶体管t1导通。

上述实施例提供的隔离控制电路，采用隔离单元110进行输入输出隔离，控制电路120控制隔离单元110的通断，当外部电压大于等于输入电压时，控制电路控制隔离单元关断，当外部电压小于输入电压时，控制电路控制隔离单元导通。采用控制电路比较输入电压和外部电压的大小，并通过控制电路来控制隔离单元的通断，可靠性较高。采用晶体管替代传统技术中的二极管进行输出隔离，由于晶体管导通后近似无阻抗状态，因此在同样的条件下，采用晶体管带来的损耗小于二极管的损耗，进而本申请通过采用晶体管进行输出隔离，有效地降低了电路损耗。

请继续参见图1，在其中一个实施例中，控制电路120包括第一开关单元121和第二开关单元122。第一开关单元121连接外部电压v2，第二开关单元122连接输入电压v1。隔离控制电路上电后第一开关单元121导通，以使外部电压v2可以通过第一开关单元121控制第二开关单元122的通断。当外部电压v2大于等于输入电压v1时，外部电压v2控制第二开关单元122导通，以使输入电压v1通过第二开关单元122控制隔离晶体管t1截止，防止外部电压v2倒灌入电源。当外部电压v2小于输入电压v1时，外部电压v2控制第二开关单元122截止。隔离晶体管t1的栅极还连接电源电压vcc，当第二开关单元122截止时，电源电压vcc可控制隔离晶体管t1导通。

请参见图2，在其中一个实施例中，第一开关单元121包括三极管q1。三极管q1包括基极、发射极和集电极。三极管q1的基极和三极管q1的发射极连接，并共同连接至电源电压vcc，三极管q1的集电极连接外部电压v2。

第二开关单元包括三极管q2，三极管q2包括基极、发射极和集电极。三极管q2的基极连接三极管q1的基极，三极管q2的发射极连接输入电压v1，三极管q2的集电极连接隔离晶体管t1的栅极。

具体的，三极管q1和三极管q2的类型可以均为npn型，以在高电平作用下导通，在低电平作用下截止。隔离晶体管t1可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor，mos管)，隔离晶体管t1的类型可以为n型，用于在低电平作用下截止，在高电平作用下导通。

由于三极管q1的基极与发射极连接，且均连接至电源电压vcc，当输出隔离电路上电时，三极管q1处于导通状态，故外部电压v2可以通过三极管q1的集电极传输至三极管q1的基极，也即传输至三极管q2的基极。当外部电压v2小于输入电压v1时，外部电压v2为低电平，输入电压v1为高电平。外部电压v2控制三极管q2截止，故输入电压v1无法连接至隔离晶体管t1。此时，电源电压vcc连接至隔离晶体管t1的栅极，并控制隔离晶体管t1导通，使得电源可通过隔离晶体管t1对外输出电压。当隔离晶体管t1导通时，隔离晶体管t1的漏极与源极之间的内阻较小，近似于无阻抗的状态，因此隔离晶体管t1工作时的损耗较小，可以降低电路的损耗，也可以提高电源效率。

当外部电压v2大于等于输入电压v1时，外部电压v2为高电平，输入电压v1为低电平，外部电压v2可控制三极管q2导通，进而输入电压v1可通过三极管q2传输至隔离晶体管t1的栅极。由于输入电压v1为低电平，故输入电压v1可控制隔离晶体管t1截止。因此，当外部电压v2大于等于输入电压v1时，隔离晶体管t1截止，外部电压v2与电源之间的通路断开，可防止外部电压v2倒灌入电源。

在其中一个实施例中，隔离控制电路还包括保护单元111，保护单元111一端连接隔离晶体管t1的源极，一端连接隔离晶体管t1的栅极。

本实施例中，保护单元111可以是泄流电阻r1，泄流电阻r1连接与隔离晶体管的栅极和源极之间，可以防止隔离晶体管t1被静电损坏。

在其中一个实施例中，隔离控制电路还可以包括滤波单元，滤波单元并联于隔离控制电路的输出端。本实施例中，滤波单元可以包括滤波电阻r2和滤波电容c1，滤波电阻r2和滤波电容c1均并联于隔离控制电路的输出端，用于滤除电路噪声。

上述实施例提供的隔离控制电路，通过隔离晶体管t1进行输出隔离，可有效降低电路的功耗，提高电源效率。配合控制电路控制隔离晶体管t1的通断，可以防止外部电压v2倒灌入电源引起损坏。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。