开关装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及开关电路技术领域，尤其涉及晶体管开关电路技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，晶体管被广泛应用于开关电路中。图1是现有技术中的一种开关装置的电路图。如图1所示，仅仅使用单个晶体管即可以构成无触点的供电开关电路。该开关装置包括控制端CP、第一端P1、第二端PO和第一晶体管Tl。第一晶体管Tl的控制极连接开关装置的控制端CP，第一晶体管的第一极连接开关装置的第一端PI，第一晶体管的第二极连接开关装置的第二端PO。在向开关装置的控制端CP施加使得第一晶体管Tl导通的电压时，第一晶体管Tl导通，连接开关装置第一端PI侧的电路和开关装置的第二端PO侧的电路。开关装置第一端PI可以连接电源，开关装置的第二端PO可以连接需要供电的电路元件。
[0003]在图1所示的装置中，第一晶体管Tl导通时，由电源输出并通过第一晶体管Tl的电流增大。由于电源输出的电流是瞬间增大的，电流瞬时值容易超过电源的可输出最大电流。一旦如此，电源的输出电压会突然降低，对于电路元件施加的电压产生振荡，从而可能导致电路元件故障。当电路元件包含计算机系统时，可能会导致计算机系统重新启动，并且还会导致计算机系统中内存数据丢失。
[0004]目前常用的解决方案包括提高电源电流输出能力、或者在开关装置的第一端PI和/或开关装置的第二端PO加入储能或者滤波元件。提高电源电流输出能力需要对于电源进行改进，成本较高，并且高电流输出能力在正常工作时并不需要，造成浪费。而在开关装置的第一端PI或者开关装置的第二端PO加入储能或者滤波元件的方式并不能消除电源输出电流瞬间变化的现象，只能尽可能减小电源输出电流的瞬间变化对于电路元件的影响。并且，由于对于电源输出的电流进行储能或者滤波，需要使用性能较高的储能或者滤波元件，这也增加了电路成本。
【实用新型内容】
[0005]根据本实用新型的一个方面，开关装置可包括控制端、第一端、第二端和第一晶体管。第一晶体管的控制极可连接开关装置的控制端，第一晶体管的第一极可连接开关装置的第一端，第一晶体管的第二极可连接开关装置的第二端。其中，开关装置还可包括第一电容和电压生成电路。第一电容的第一端可与第一晶体管的控制极连接，第二端可接低电平电压。电压生成电路可向第一电容的第一端提供与第一晶体管的导通电压的极性相反的电压。
[0006]根据本实用新型的实施例，对于开关装置的控制电压起到缓冲作用。在开关装置接收到有效的控制信号时，第一晶体管逐渐导通，通过的电流逐渐增大。因此，通过开关的电流逐渐增大，保证了开关两端的电压不会产生突然的压降，能够有效保护电路元件。特别是在与开关装置连接的电路中包括容性元件的情况下，第一晶体管逐渐导通时，通过的电流可以提前给容性元件充电，而不会影响电路中其它元件(例如，集成电路芯片)的状态。
【附图说明】
[0007]为了更清楚地说明本实用新型的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图进行简要说明，应当知道，以下描述的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制，其中:
[0008]图1是现有技术中的一种开关装置的电路图；
[0009]图2是根据本实用新型的实施例的开关装置的电路结构示意图；
[0010]图3是用于说明图2所示实施例的开关装置的具体结构的第一个示意性的电路图；
[0011]图4是用于说明图2所示实施例的开关装置的具体结构的第二个示意性的电路图；
[0012]图5是用于说明图2所示实施例的开关装置的具体结构的第三个示意性的电路图。
【具体实施方式】
[0013]为了使本实用新型的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，也都属于本实用新型保护的范围。
[0014]图2是根据本实用新型的实施例的开关装置的电路结构示意图。如图2所示，与图1所示的开关电路相比较，本实施例中的开关装置还可包括第一电容Cl和电压生成电路VS。第一电容Cl的第一端可连接到第一晶体管Tl的控制极(栅极)，而第一电容Cl的第二端可连接到低电平电压，例如，接地。电压生成电路VS可对于第一电容Cl的第一端提供与第一晶体管的导通电压极性相反的电压。
[0015]如果第一晶体管Tl使用P型MOS管，则使第一晶体管Tl导通的导通电压是低电平电压。在这种情况下，电压生成电路VS生成高电平电压，并提供给第一电容Cl的第一端。如果第一晶体管Tl使用N型MOS管，则使第一晶体管Tl导通的导通电压是高电平电压。在这种情况下，电压生成电路VS生成低电平电压，并提供给第一电容Cl的第一端。
[0016]下面以第一晶体管Tl使用P型MOS管为例，说明本实施例的开关装置的工作过程。在本例中，电压生成电路VS生成高电平电压，并提供给第一电容Cl的第一端。开关装置的第一端与电源连接，第二端可连接到其它元件。当在开关装置的控制端CP施加高电平电压时，第一晶体管Tl截止，开关装置处于断开状态。当在控制端CP施加低电平电压时，由于第一电容Cl的第一端的电压是高电平电压，因此，第一电容Cl开始放电，其第一端的电压逐渐降低。相应地，在第一晶体管Tl的控制极的电压也随着第一电容Cl的放电过程，从高电平逐渐降低为低电平。如此，第一晶体管Tl逐渐导通，开关装置处于闭合状态。
[0017]此外，如果第一晶体管Tl使用N型MOS管，则其导通电压为高电平电压。在这种情况下电压生成电路VS生成低电平电压，并提供给第一电容Cl的第一端。当在开关装置的控制端CP施加的电压从低电平电压变成高电平电压时，由于第一电容Cl的第一端的电压是低电平电压，因此，第一电容Cl开始充电。第一电容Cl的第一端的电压从低电平电压逐渐变化为高电平电压，使得在第一晶体管Tl的控制极处的电压也从低电平电压逐渐变成高电平电压，从而逐渐导通第一晶体管Tl。
[0018]图3是用于说明图2所示实施例的开关装置的具体结构的第一个示意性的电路图。如图3所示，开关装置的第一端PI可与电源连接，开关装置的第二端PO可连接到其它电路元件。电压生成电路VS可包括第一电阻Rl，其可串联在第一电容Cl的第一端和第一晶体管Tl的第一极之间，向第一电容Cl的第一端提供等于电源电压值的电压。
[0019]下面，首先以第一晶体管Tl使用P型MOS管为例，说明本电路中开关装置的工作过程。在此情况下，第一晶体管的第一极是源极，第一晶体管的第二极是漏极。在本例中，开关装置的第一端PI连接高电平电源，因此，第一电阻Rl向第一电容Cl的第一端提供高电平的电压。当在开关装置的控制端CP施加高电平电压时，第一晶体管Tl截止，开关装置处于断开状态。当在控制端CP施加低电平电压时，由于第一电容Cl的第一端的电压是高电平电压，因此，第一电容Cl开始放电，其第一端的电压逐渐降低。相应地，在第一晶体管Tl的控制极的电压也随着第一电容Cl的放电过程，从高电平逐渐降低为低电平。如此，第一晶体管Tl逐渐导通，开关装置处于闭合状态，电流从开关装置的第一端Pr流向第二端PO。
[0020]此外，对于第一晶体管Tl使用N型MOS管的情况进行说明。在此情况下，第一晶体管的第一极是源极，第一晶体管的第二极是漏极。在本例中，开关装置的第一端PI连接低电平电源，因此，第一电阻Rl向第一电容Cl的第一端提供低电平电压。当在开关装置的控制端CP施加的电压从低电平电压变成高电平电压时，由于第一电容Cl的第一端的电压是低电平电压，因此，对第一电容Cl充电。第一电容Cl的第一端的电压从低电平电压逐渐变化为高电平电压，使得在第一晶体管Tl的控制极处的电压也从低电平电压逐渐变成高电平电压，从而逐渐导通第一晶体管Tl，开关装置处于闭合状态，电流从开关装置的第二端PO流向第一端
P1
[0021]图4是用于说明图2所示实施例的开关装置的具体结构的第二个示意性的电路图。如图4所示，与图3所示的电路不同的是，在开关装置中，还包括另一个晶体管电路以控制第一晶体管Tl的控制极的电平。
[0022]在本电路中，第一晶体管Tl可以是P型MOS管，开关装置的第一端PI可以连接高电平电源，第一电阻Rl向第一电容Cl的第一端提供高电平的电压。控制第一晶