一种电压通断的控制电路及控制装置的制作方法

本实用新型涉及电子电路技术领域，具体而言，涉及一种电压通断的控制电路及控制装置。

背景技术：

在电子电路中，有些负载因为其特定的功能，需要定期工作，如复位模块；而对于这些负载，在电子电路中仅需根据其工作周期为其提供电源，以保证使这些负载定期启动或者运行即可。

现有技术中，设计了一种基于正电压电源的电压通断的控制电路，使该控制电路连接负载，并通过定期为该控制电路提供正电压信号的方式控制电压的通断，以实现定期为负载提供电源。

但是，现有技术中的电压通断的控制电路，只能控制正电压电源的通断，而实际中，电子电路中在很多情况下都是负电压电源，而上述控制电路无法控制负电压电源的通断，进而无法实现控制负载定期启动或者运行。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供电压通断的控制电路及控制装置，能够控制负电压电源的通断且成本低。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电压通断的控制电路，包括串联连接的控制模块和电压输出模块；所述控制模块包括第一端、第二端和第三端；所述电压输出模块包括第四端、第五端和第六端；

所述控制模块，用于通过自身的所述第一端接收所述使能信号，通过自身的所述第二端接收高电平电压信号，根据所述使能信号和所述高电平电压信号，生成用于控制所述电压输出模块通断的控制信号，并通过自身的所述第三端将所述控制信号输出至所述电压输出模块的所述第四端；

所述电压输出模块，用于通过自身的所述第四端接收所述控制信号，通过自身的所述第五端接收负电平电压信号，响应于所述控制信号导通或关断，并在导通时通过自身的所述第六端将所述负电平电压信号输出。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，本实用新型实施例提供的电压通断的控制电路中，所述控制模块为PMOS晶体管；所述PMOS晶体管包括：第一栅极G1、第一源极S1和第一漏级D1；

所述第一栅极G1对应所述第一端，所述第一源极S1对应所述第二端，所述第一漏级D1对应所述第三端。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，本实用新型实施例提供的电压通断的控制电路中，所述电压输出模块为NMOS晶体管；所述NMOS晶体管包括：第二栅极G2、第二源极S2和第二漏级D2；

所述第二栅极G2对应所述第四端，所述第二源极S2对应所述第五端，所述第二漏级D2对应所述第六端。

结合第一方面、第一方面的第一种实施方式和第一方面的第二种实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，本实用新型实施例提供的电压通断的控制电路，还包括保护电阻；

所述控制模块和所述电压输出模块之间连接有所述保护电阻。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，本实用新型实施例提供的电压通断的控制电路中，所述保护电阻包括第一保护电阻；

所述控制模块的所述第三端和所述电压输出模块的所述第五端之间设置有所述第一保护电阻。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，本实用新型实施例提供的电压通断的控制电路中，所述第一保护电阻的阻值范围为10KΩ到50KΩ。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，本实用新型实施例提供的电压通断的控制电路中，所述保护电阻包括还包括第二保护电阻；

所述控制模块的所述第三端和所述电压输出模块的所述第四端之间设置有所述第二保护电阻。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，本实用新型实施例提供的电压通断的控制电路中，所述第二保护电阻的阻值范围为1KΩ到20KΩ。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电压通断的控制装置，包括：上述第一方面任一项所述的电压通断的控制电路，还包括单片机；

所述单片机与所述控制模块的第一端连接，用于输出使能信号。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，本实用新型实施例提供的电压通断的控制装置，还包括：负电平电压信号输出装置和负载；

所述负电平电压信号输出装置与所述电压输出模块的第五端连接，用于输出负电平电压信号；

所述负载与所述电压输出模块的第六端连接，用于接收导通的所述电压通断的控制电路发送的所述负电平电压信号，根据所述负电平电压信号启动工作。

本实用新型实施例提供的一种电压通断的控制电路及控制装置，包括串联连接的控制模块和电压输出模块；控制模块包括第一至第三端；电压输出模块包括第四至第六端；控制模块，用于通过自身的第一端接收使能信号，通过自身的第二端接收高电平电压信号，根据使能信号和高电平电压信号，生成用于控制电压输出模块通断的控制信号，并通过自身的第三端将控制信号输出至电压输出模块的第四端；电压输出模块，用于通过自身的第四端接收控制信号，通过自身的第五端接收负电平电压信号，响应于控制信号导通或关断，并在导通时通过自身的第六端将负电平电压信号输出，与现有技术中的电压通断的控制电路，只能控制正电压电源的通断，无法控制负电压电源的通断相比，其能够通过串联连接的控制模块和电压输出模块的电路结构，实现负电压电源的通断，进而能够实现控制应用负电压电源的负载定期启动或者运行。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种电压通断的控制电路的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的另一种电压通断的控制电路的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的一种电压通断的控制电路的实例示意图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的一种电压通断的控制装置的结构示意图。

注意标号说明：

10、控制模块；20、电压输出模块；R1、第一保护电阻；R2、第二保护电阻；101、第一端；102、第二端；103、第三端；201、第四端；202、第五端；203、第六端；100、电压通断的控制电路；200、单片机；300、负电平电压信号输出装置；400、负载。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

考虑到现有的电子电路中的电压通断的控制电路，只能控制正电压电源的通断，而实际中，电子电路中在很多情况下都是负电压电源，而上述控制电路无法控制负电压电源的通断，进而无法实现控制负载定期启动或者运。基于此，本实用新型实施例提供了一种电压通断的控制电路及控制装置，下面通过实施例进行描述。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种电压通断的控制电路100，包括串联连接的控制模块10和电压输出模块20；控制模块10包括第一端101、第二端102和第三端103；电压输出模块20包括第四端201、第五端202和第六端203；

控制模块10，用于通过自身的第一端101接收使能信号，通过自身的第二端102接收高电平电压信号，根据使能信号和高电平电压信号，生成用于控制电压输出模块20通断的控制信号，并通过自身的第三端103将控制信号输出至电压输出模块20的第四端201；

电压输出模块20，用于通过自身的第四端201接收控制信号，通过自身的第五端202接收负电平电压信号，响应于控制信号导通或关断，并在导通时通过自身的第六端203将负电平电压信号输出。

本实用新型实施例中，采用集成电压通断的控制电路MOSFET FDC6420C控制较高负压开关(即负电压电源)。

上述FDC6420C是集成了N型和P型的MOSFET(即MOS管)的集成MOSFET中的一种型号，本实用新型实施例中同样也可以适用于其他N+PMOSFET的集成MOSFET中，仅仅以FDC6420C这个型号进行举例说明。

FDC6420C是一个内部集成N+PMOSFET的集成MOSFET。为了实现对负压开关的控制，本实用新型实施例中，设置了控制模块10并将该控制模块10置于电压输出模块20之前，使该控制模块10接收负电压电源的使能信号，并根据接收的该使能信号控制电压输出模块20的输出状态。

具体的，控制模块10根据其第一端101(即图3中的-12VA_EN)接收的使能信号，并配合其第二端102接收的高电平电压信号VCC共同控制电压输出模块20的通道。上述控制模块10的第二端102(即图3中的VCC)接收的高电平电压信号是3V或者5V供电，当控制模块10的第一端101接收的使能信号的高电平时，-12VA_EN接收的高电平信号的大小与VCC相等。此时，控制模块10控制电压输出模块20导通，控制电压输出模块20输出其第五端202(即图3中的-12V_IN)接收的负电平电压信号-12V_IN。当使能信号为低电平时，控制模块10控制电压输出模块20截止，电压输出模块20不能输出上述负电平电压信号。

上述电压输出模块20通过第五端202(即图3中的-12V_IN)接收的负电平电压信号是要控制的-12V电源输入的电压，其为恒定的-12V电压。电压输出模块20通过第六端203(即图3中的-12_VOUT)输出的负电平电压信号为控制后的输出电压。

本实用新型实施例提供的一种电压通断的控制电路100，包括串联连接的控制模块10和电压输出模块20；控制模块10包括第一至第三端103；电压输出模块20包括第四至第六端203；控制模块10，用于通过自身的第一端101接收使能信号，通过自身的第二端102接收高电平电压信号，根据使能信号和高电平电压信号，生成用于控制电压输出模块20通断的控制信号，并通过自身的第三端103将控制信号输出至电压输出模块20的第四端201；电压输出模块20，用于通过自身的第四端201接收控制信号，通过自身的第五端202接收负电平电压信号，响应于控制信号导通或关断，并在导通时通过自身的第六端203将负电平电压信号输出，与现有技术中的电压通断的控制电路，只能控制正电压电源的通断，无法控制负电压电源的通断相比，其能够通过串联连接的控制模块10和电压输出模块20的电路结构，实现负电压电源的通断，进而能够实现控制应用负电压电源的负载400定期启动或者运行。

进一步的，参考图1，本实用新型实施例提供的电压通断的控制电路100中，所述控制模块10为PMOS晶体管；所述PMOS晶体管包括：第一栅极G1、第一源极S1和第一漏级D1；所述第一栅极G1对应所述第一端101，所述第一源极S1对应所述第二端102，所述第一漏级D1对应所述第三端103。

所述电压输出模块20为NMOS晶体管；所述NMOS晶体管包括：第二栅极G2、第二源极S2和第二漏级D2；

所述第二栅极G2对应所述第四端201，所述第二源极S2对应所述第五端202，所述第二漏级D2对应所述第六端203。

进一步的，参考图2，本实用新型实施例提供的电压通断的控制电路100中，还包括保护电阻；控制模块10和电压输出模块20之间连接有保护电阻。

具体的，上述保护电阻包括第一保护电阻R1；控制模块10的第三端103和电压输出模块20的第五端202之间设置有第一保护电阻R1；该第一保护电阻R1的阻值范围为10KΩ到50KΩ。

上述保护电阻包括还包括第二保护电阻R2；控制模块10的第三端103和电压输出模块20的第四端201之间设置有第二保护电阻R2。该第二保护电阻R2的阻值范围为1KΩ到20KΩ。

具体的，在控制模块10的第三端103和电压输出模块20的第五端202之间设置第一保护电阻R1，其阻值范围优选为10KΩ到50KΩ，本实用新型实施例中选用43KΩ，通过该第一保护电阻R1能够对产生的负电平电压信号的负电平电压信号输出装置300形成可靠的保护；在控制模块10的第三端103和电压输出模块20的第四端201之间设置第二保护电阻R2，其阻值范围优选为1KΩ到20KΩ，上述第二保护电阻R2优选为12KΩ,能够对NMOS晶体管的第二栅极G2形成可靠保护，防止NMOS晶体管损坏。上述第一保护电阻R1和第二保护电阻R2均为限流保护电阻。

下面结合图3对本实用新型实施例提供的电压通断的控制电路100进行说明：

本实用新型实施例提供的电压通断的控制电路100，采用集成MOSFETFDC6420C控制较高负压开关。FDC6420C是一个内部集成N+PMOSFET的集成MOSFET。为了实现这个控制采用图3示所示接法，将FDC6420C中的PMOS晶体管置于NMOS晶体管之前。

其中，图1中PMOS晶体管中的-12VA_EN为单片机200输出使能控制信号(即使能信号)，该使能信号与VCC的高电平电压信号配合用来控制NMOS晶体管的通断，当PMOS晶体管导通时，会有电流从VCC通过PMOS晶体管经过第一保护电阻R1流向电压输出模块20的-12V_IN(即电压输出模块20的第五端202)，由于电压输出模块20的-12V_IN一般由负电平电压信号输出装置300输出，这个电流会对VCC(即电源模块)形成反灌；其中，上述负电平电压信号输出装置300可以是电压调节模块或者DC-DC变换器。

本实用新型实施例中，在控制模块10的第三端103和电压输出模块20的-12V_IN之间添加第一保护电阻R1，一般为10KΩ到50KΩ，本实用新型实施例中选用43KΩ，通过第一保护电阻R1对负电平电压信号输出装置300形成可靠的保护；在控制模块10的第三端103和电压输出模块20的第四端201之间设置有第二保护电阻R2，一般为1KΩ到十几KΩ，本实用新型实施例中选用12KΩ，通过第二保护电阻R2可以对NMOS晶体管的第二栅极G2形成可靠保护。

上述高电平电压信号VCC是3V或者5V供电，当-12VA_EN为高电平时，-12VA_EN的大小与VCC相等。当-12VA_EN为高电时，PMOS晶体管截止，NMOS晶体管导通；-12V_IN是要控制的-12V电源输入电压，为恒定的-12V电压。-12_VOUT为控制后的输出电压。第一保护电阻R1，第二保护电阻R2为限流保护电阻，防止NMOS晶体管损坏。

上述电压通断的控制电路100的工作过程如下：-12VA_EN为高电平时，PMOS晶体管截止，NMOS晶体管导通，整个开关导通，-12V_IN可以为需要用电的模块(即负载400)供电；-12VA_EN为低电平时，PMOS晶体管导通，NMOS晶体管截止，整个开关截止，-12V_IN不能为负载400供电。

本实用新型实施例中，作为替代方案可以选用分立MOSFET，PMOS晶体管可以选用NTR4171PT1G，NMOS晶体管可以选用MVGSF1N02LT1G。

本实用新型实施例提供的一种电压通断的控制电路100，包括串联连接的控制模块10和电压输出模块20；控制模块10包括第一至第三端103；电压输出模块20包括第四至第六端203；控制模块10，用于通过自身的第一端101接收使能信号，通过自身的第二端102接收高电平电压信号，根据使能信号和高电平电压信号，生成用于控制电压输出模块20通断的控制信号，并通过自身的第三端103将控制信号输出至电压输出模块20的第四端201；电压输出模块20，用于通过自身的第四端201接收控制信号，通过自身的第五端202接收负电平电压信号，响应于控制信号导通或关断，并在导通时通过自身的第六端203将负电平电压信号输出，与现有技术中的电压通断的控制电路，只能控制正电压电源的通断，无法控制负电压电源的通断相比，其能够通过串联连接的控制模块10和电压输出模块20的电路结构，实现负电压电源的通断，进而能够实现控制应用负电压电源的负载400定期启动或者运行。

本实用新型实施例提供的一种电压通断的控制装置，参考图4，包括：上述的电压通断的控制电路100，还包括单片机200；

单片机200与控制模块10的第一端101连接，用于输出使能信号。

本实用新型实施例提供的电压通断的控制装置，还包括：负电平电压信号输出装置300和负载400；

负电平电压信号输出装置300与电压输出模块20的第五端202连接，用于输出负电平电压信号；

负载400与电压输出模块20的第六端203连接，用于接收导通的电压通断的控制电路100发送的负电平电压信号，根据负电平电压信号启动工作。

其中，上述负电平电压信号输出装置300可以是电压调节模块或者DC-DC变换器。上述负载可以是检测器(如)，接收器或者中继器。

本实用新型实施例提供的一种电压通断的控制装置，与现有技术中的电压通断的控制电路，只能控制正电压电源的通断，无法控制负电压电源的通断相比，其能够通过串联连接的控制模块10和电压输出模块20的电路结构，实现负电压电源的通断，进而能够实现控制应用负电压电源的负载400定期启动或者运行。

在本实用新型所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。