一种超低静态功耗的电源启控电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种超低静态功耗的电源启控电路，由隔离电路、延时电路、开关电路、反馈电路组成；隔离电路中包括光耦；延时电路中包括RC充电回路；开关电路中包括三极管和VDMOS管；反馈电路包括二极管及反馈电阻；输入端输入开启信号控制隔离电路中的光耦导通；光耦导通后使充电电源给延时电路提供电源，对延时电路中的RC充电回路进行充电；当延时电路输出电压达到开关电路中的三极管导通电压时，三极管导通，控制VDMOS管导通，使输出端输出电压。本电路取消了线性稳压器及D触发器，电路上电后，仅有处于截止状态的开关器件工作，其静态工作电流几乎为0，整个电路处于超低静态功耗的工作状态。电路体积小，利于小型化集成。
【专利说明】一种超低静态功耗的电源启控电路
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电源启控电路，特别涉及一种超低静态功耗的电源启控电路。
【背景技术】
[0002]电源启控电路是一种具有电源开启功能的电路，一般安装于电池供电系统，要求具有超低静态功耗。电源启控电路由触发电路、隔离及功率输出电路、延时电路、反馈电路、电源转换电路组成。其中，触发电路由D触发器实现，隔离及功率输出电路由功率光耦实现，延时电路由RC充电回路实现，反馈电路由DC/DC模块实现，电源转换电路由线性稳压器实现，通过线性稳压器把电路供电电源(20V-36V)转换成+5V电源，给D触发器供电。电路工作过程如下:首先在D触发器输入端输入一个开启信号，D触发器输出高电平,给延时电路提供充电电源，当延时电路输出电压达到光耦导通电压时，功率光耦导通，使输出端输出电压。输出端输出电压作为DC/DC模块的供电电源,使DC/DC模块输出+5V电平信号。此电源经过控制开关接到D触发器的清零端(低电平有效)，控制开关接通时，D触发器清零端输入+5V电平信号，D触发器清零端无效，D触发器维持输出1，功率输出端维持输出高电平。当控制开关断开时，+5V电平信号断开，D触发器清零，功率光耦截止，功率输出端无输出。此种方案的电源启控电路在不工作(输出端没有输出电压)时，电路供电电源(20V-36V)仍然要给线性稳压器及D触发器供电，线性稳压器及D触发器消耗的静态电流达数毫安，使整个电路的静态功耗较高；另外，功率光耦及DC/DC模块体积较大，整个电路难以达到小型化的集成要求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的:本发明对上述现有技术中的电源启控电路结构原理进行改进，在达到相同功能及性能的前提下，不仅实现了超低静态功耗，而且实现了小体积集成。
[0004]实现本发明目的的技术解决方案为:
[0005]一种超低静态功耗的电源启控电路，其特征是，由隔离电路、延时电路、开关电路、反馈电路组成；
[0006]其中，隔离电路中包括与输入端连接的光耦；
[0007]延时电路中包括RC充电回路，由隔离电路中的光耦控制充电电源向RC充电回路充电；RC充电回路上还设置一控制开关；
[0008]开关电路中包括由延时电路输出电压控制导通的三极管、由该三极管控制导通的VDMOS管；VDM0S管漏极连接至输出端；
[0009]反馈电路包括串联在VDMOS管与RC充电回路之间的二极管及反馈电阻；
[0010]输入端输入开启信号控制隔离电路中的光耦导通；光耦导通后使充电电源给延时电路提供电源，对延时电路中的RC充电回路进行充电；当延时电路输出电压达到开关电路中的三极管导通电压时，三极管导通，控制VDMOS管导通，使输出端输出电压。
[0011]隔离电路中，稳压管、第三电阻和所述光耦中的发光二极管依次串联后再与第二电阻并联，并联后的电路再与第一电阻一端串联，第一电阻另一端与输入端连接。
[0012]输入端输入电压VIN范围为20V-34V，光耦在此电压范围内可靠导通；同时光耦在1V电压时不导通；
[0013]建立隔离电路设计计算公式:
【权利要求】
1.一种超低静态功耗的电源启控电路，其特征是，由隔离电路、延时电路、开关电路、反馈电路组成； 其中，隔尚电路中包括与输入端连接的光奉禹; 延时电路中包括RC充电回路，由隔离电路中的光耦控制充电电源向RC充电回路充电；RC充电回路上还设置一控制开关； 开关电路中包括由延时电路输出电压控制导通的三极管、由该三极管控制导通的VDMOS管；VDM0S管漏极连接至输出端； 反馈电路包括串联在VDMOS管与RC充电回路之间的二极管及反馈电阻； 输入端输入开启信号控制隔离电路中的光耦导通；光耦导通后使充电电源给延时电路提供电源，对延时电路中的RC充电回路进行充电；当延时电路输出电压达到开关电路中的三极管导通电压时，三极管导通，控制VDMOS管导通，使输出端输出电压。
2.根据权利要求1所述的超低静态功耗的电源启控电路，其特征是，隔离电路中，稳压管、第三电阻和所述光耦中的发光二极管依次串联后再与第二电阻并联，并联后的电路再与第一电阻一端串联，第一电阻另一端与输入端连接。
3.根据权利要求2所述的超低静态功耗的电源启控电路，其特征是， 输入端输入电压VIN范围为20V-34V，光耦在此电压范围内可靠导通；同时光耦在1V电压时不导通； 建立隔离电路设计计算公式:
其中， V (R2) = Vz+V (R3) +Vt = Vz+Ig*R3+Vt(2) 式中，R1、R2、R3分别为第一电阻、第二电阻、第三电阻的阻值，V (RI)、V (R2)、V (R3)分别为加载在第一电阻、第二电阻、第三电阻上的电压，Ie为光耦驱动电流，Vz为稳压管稳压值，Vt为光耦中的发光二极管的压降。
4.根据权利要求3所述的超低静态功耗的电源启控电路，其特征是， 设输入电压VIN = 20V时，光耦驱动电流Ie为5mA ; 输入电压VIN = 34V时，光耦驱动电流Ie为15mA ; 输入电压VIN = 15V时，光耦临界导通时的驱动电流Ie为0.6mA ; 并将这三组数值代入公式(I)、(2)，求解第一电阻、第二电阻、第三电阻的阻值。
5.根据权利要求1或2所述的超低静态功耗的电源启控电路，其特征是，延时电路中，充电电源VCC经第四电阻连接到隔离电路中光耦的光敏半导体管集电极；光耦的光敏半导体管发射极经第五电阻接地；光耦的光敏半导体管发射极同时经所述控制开关、充电电容接地；控制开关与充电电容相连接的一端经第六电阻、第八电阻分压后连接至开关电路中。
6.根据权利要求1所述的超低静态功耗的电源启控电路，其特征是，开关电路中，三极管的集电极经第九电阻、第十电阻连接至充电电源VCC;三极管的发射极接地；三极管的基极连接至延时电路中，由延时电路控制三极管的导通；VDM0S管的栅极连接至第九电阻与第十电阻的共接点；VDM0S管的源极连接到充电电源VCC ；VDMOS管的漏极连接至输出端。
7.根据权利要求5所述的超低静态功耗的电源启控电路，其特征是，反馈电路中，二极管的正极经反馈电阻连接至VDMOS管的漏极，二极管的负极连接至所述控制开关的其中一端，所述控制开关其中另一端 是与充电电容C连接的。
【文档编号】H02M1/36GK104079158SQ201410320425
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】李贵娇, 于春香, 李金宝, 金肖依 申请人:中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心