本发明涉及一种电子开关,特别是一种连接在直流电源和负载之间的电子开关。
背景技术:
本技术:
的同一申请人较早前向中国专利局提交了名称为“一种led线性恒流软启动驱动电路”的专利申请,申请号为“2017100900028”,该驱动电路包括由电阻r7和电容c1并联构成的充放电回路以实现软启动,在随后的实际使用过程中,申请人发现,采用电阻r7对电容放电,需要一定的时间电容c1储存的电能才能够完全释放,在断电后立刻上电的短时间内,由于电容c1的电能还没有完全释放,导致软启动效果不理想。
技术实现要素:
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种通用性强,复位时间短的具有上电缓冲特性的电子开关。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种具有上电缓冲特性的电子开关,连接在直流电源dc和负载rl之间,包括pnp型三极管t2、场效应管t1、电阻r2、电阻r3和二极管d3;所述电阻r2和电阻r3串联后一端接所述直流电源dc的正极dc+,另一端接所述直流电源dc的正极dc-;所述三极管t2的基极接所述电阻r2和电阻r3的结点,集电极接所述直流电源dc的负极dc-,发射极接所述二极管d3的负极,所述二极管d3的正极通过电阻r1接所述直流电源dc的正极dc+;所述三极管t2的发射极和二极管d3的负极结点与所述直流电源dc的负极dc-之间连接有电容c1;所述场效应管t1的栅极接所述二极管d3的正极与电阻r1的结点,源极接所述直流电源dc的负极dc-,漏极为负载rl的负极接线端。
本发明的有益效果是:本发明采用三只电阻、一只三极管、一只电容和一只场效应管构成上电缓冲电子开关,可以嵌入到各种高低压负载电路中,由于场效应管t1具有很高的耐压和极低的导通电阻,在一些功率较大的应用场合,既可以保护负载免受上电瞬间的浪涌冲击,又可以大大降低电源开关上电瞬间的电流压力,还可以做成具有两个输入端和两个输出端的集成模块,直接添加到现有的负载产品中,使原本不具备上电缓冲功能的产品能够实现软启动,有效避免上电瞬间的电流(或电压)浪涌对负载的冲击,能大大地延长产品的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的电路原理图。
具体实施方式
参照图1,一种具有上电缓冲特性的电子开关,连接在直流电源dc和负载rl(非电感性负载)之间,包括pnp型三极管t2、场效应管t1、电阻r2、电阻r3和二极管d3;所述电阻r2和电阻r3串联后一端接所述直流电源dc的正极dc+,另一端接所述直流电源dc的正极dc-;所述三极管t2的基极接所述电阻r2和电阻r3的结点,集电极接所述直流电源dc的负极dc-,发射极接所述二极管d3的负极,所述二极管d3的正极通过电阻r1接所述直流电源dc的正极dc+;所述三极管t2的发射极和二极管d3的负极结点与所述直流电源dc的负极dc-之间连接有电容c1;所述场效应管t1的栅极接所述二极管d3的正极与电阻r1的结点,源极接所述直流电源dc的负极dc-,漏极为负载rl的负极接线端,负载rl的正极接直流电源dc的正极dc+。
在上电瞬间,负载rl通过场效应管t1形成回路,直流电源dc的正极dc+电压通过电阻r1加入到场效应管t1的栅极。电阻r1、二极管d3、电容c1构成一个rcd单向充电电路,直流电源dc的正极dc+经过电阻r1、二极管d3对电容c1充电,电容c1两端的初始电压为0v,场效应管t1的栅极电压被拉低,场效应管t1处于截至待命状态,负载rl两端没有电流通过,随着充电时间的持续,电容c1两端的电压慢慢爬升,当该电压达到场效应管t1的门限电压时,场效应管t1开始导通进入工作状态,为负载rl提供工作电流,由于场效应管t1的栅极电压是由低向高慢慢爬升的,故提供给负载rl的电流也是由低向高慢慢上升,当电容c1两端充电完成,则场效应管t1的栅极电压也达到正常的工作电压,场效应管t1也随之饱和导通,为负载rl提供全额工作电流,实现缓冲启动,缓冲启动的时间长短取决于rc充电时间常数。
在断电后,由于二极管d3的单项隔离作用,电容c1不会对场效应管t1产生影响。三极管t2、电阻r2、电阻r3、电容c1构成一个快速放电回路,上电瞬间及正常工作时,电阻r2和电阻r3结点的电位处于高电平,三极管t2处于截止状态,不影响电容c1在启动时的充电过程,断电后,由于电阻r2连接到电源正极一端断电,导致三极管t2的基极电位通过电阻r3下拉,瞬间变为低电平,使三极管t2导通,迅速将电容c1两端的电荷放电,系统快速复位,避免了断电后短时间内重新上电时由于电容c1两端的存电而影响缓冲效果,断电后立刻上电也不会影响产品的软启动功能,通过电路中电阻r2、电阻r3和三极管t2组成的快速放电电路,并联于缓冲电容c1的两端,有效解决了电阻放电速度缓慢的问题,弥补了本申请的同一申请人较早前向中国专利局提交了名称为“一种led线性恒流软启动驱动电路”的专利申请,申请号为“2017100900028”的电路缺陷。
本发明的上电缓冲电子开关可以嵌入到各种高低压负载(如家用电器中的电热器,led照明灯具等)电路中,由于场效应管t1具有很高的耐压和极低的导通电阻,在一些功率较大的应用场合,既可以保护负载免受上电瞬间的浪涌冲击,又可以大大降低电源开关上电瞬间的电流压力,还可以做成具有两个输入端(用于连接直流电源dc的正极dc+和负极dc-两个端子)和两个输出端(用于连接负载rl正负极的两个端子)的集成模块,直接添加到现有的负载产品中,使原本不具备上电缓冲功能的产品能够实现软启动,有效避免上电瞬间的电流(或电压)浪涌对负载的冲击,能大大地延长产品的使用寿命。