一种双电源供电及断电时序控制装置和方法_3

文档序号:9431667阅读:来源:国知局
NPN三极管导通并向第一组电容充电以增大PMOS场效应管的源一栅电压使PMOS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以增大NMOS场效应管的源一栅电压使NMOS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NMOS场效应管的源一栅电压使NMOS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PMOS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PMOS场效应管的源一栅电压使PMOS场效应管关断,正电源输出电压逐渐归零。
[0037]本发明该方法在开通供电时,利用第一组电容的密勒效应控制PMOS场效应管的源一栅电压逐渐增大,使PMOS场效应管缓慢导通;利用第二组电容的密勒效应控制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。
[0038]该方法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“I”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“I”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“O”电平(OV)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“O”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。
[0039]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。7.一种双电源供电及断电时序控制方法,其特征在于,采用PMOS场效应管为正电源的控制主开关,利用第一NPN三极管和第一组电容控制PMOS场效应管的栅极以及控制正电源的开通与断开;采用NMOS场效应管为负电源的控制主开关,利用PNP三极管和第二组电容控制NMOS场效应管的栅极以及控制负电源开通与断开,在电源开关控制信号与PNP三极管之间采用第二 NPN三极管; 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充电以增大PMOS场效应管的源一栅电压使PMOS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以增大NMOS场效应管的源一栅电压使NMOS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NMOS场效应管的源一栅电压使NMOS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PMOS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PMOS场效应管的源一栅电压使PMOS场效应管关断,正电源输出电压逐渐归零。8.根据权利要求7所述的双电源供电及断电时序控制方法,其特征在于,利用第一NPN三极管和第一组电容与第一组电阻配合工作以控制PMOS场效应管的栅极以及控制正电源的开通与断开,并限制正电源开通瞬间的电流冲击;利用PNP三极管和第二组电容与第二组电容配合工作以控制NMOS场效应管的栅极以及控制负电源开通与断开,并限制负电源开通瞬间的电流冲击。9.根据权利要求7或8所述的双电源供电及断电时序控制方法,其特征在于,开通供电时,利用第一组电容的密勒效应控制PMOS场效应管的源一栅电压逐渐增大,使PMOS场效应管缓慢导通;利用第二组电容的密勒效应控制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。10.根据权利要求7或8所述的双电源供电及断电时序控制方法,其特征在于,通过MCU控制电源开关控制信号电平为逻辑I或者负电源输出电压有效时,开通正电源供电电子开关;通过MCU控制电源开关控制信号电平为逻辑I且正电源输出电压有效时,开通负电源供电电子开关;通过MCU控制电源开关控制信号电平为逻辑O时关断负电源供电电子开关;通过MCU控制电源开关控制信号电平为逻辑O且负电源输出电压无效时,关断正电源供电电子开关。
【专利摘要】本发明涉及双电源供电及断电时序控制装置和方法,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】CN105182833
【申请号】CN201510660897
【发明人】邹勇军, 韩雷
【申请人】基康仪器股份有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月14日
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