一种开关管控制电路的制作方法

1.本发明涉及开关电源技术领域，尤其是涉及一种开关管控制电路。


背景技术：

2.开关电源是现代电子系统中必不可少的关键部件。随着科学技术的不断进步，人们对开关电源的要求也越来越高，包括高密度、低成本、大功率、低压大电流输入、低功耗、高效率，因而同步整流技术广泛应用于现代开关电源中，同时开关电源还要经受长时间工作，长时间高低温试验，频繁开关机冲击试验，这些都对开关电源的开关管，特别是副边的同步整流管和续流管的电压应力提出了新的要求，使得同步整流管和续流管必须要有足够的降额来保证其不被损坏，进而保证开关电源的可靠性。特别是在输出带大电容的情况下，当开关电源关机时，由于输出电容的作用，输出电压下降缓慢，如果此时副边的同步整流管或续流管不能关断，负载电流会倒灌进开关电源，从而损坏开关管及相关电路，降低开关电源的可靠性。尤其是对于副边同步整流管或续流管的驱动信号与原边传能管的驱动信号是互补或相反的情况下，开关电源关机，原边传能管的驱动信号变为低电平，副边同步整流管或续流管的驱动信号就会变成高电平，负载电流就会倒灌进开关电源，从而损坏开关管及相关电路，降低开关电源的可靠性。现有的开关管控制电路无法在开关电源关机时控制开关电源的开关管关闭，导致开关电源和相关电路容易损坏。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种开关管控制电路，以解决现有的开关管控制电路无法在开关电源关机时控制开关电源的开关管关闭，导致开关电源和相关电路容易损坏的技术问题。
4.本发明的一个实施例提供了一种开关管控制电路，包括：
5.高电平保持电路和驱动电路；
6.所述高电平保持电路的输出端与所述驱动电路的输入端连接；
7.所述高电平保持电路，用于在开关电源正常运行时，保持所述高电平保持电路的输出信号为高电平；在开关电源关机时，通过电容缓慢放电，控制所述高电平保持电路的输出信号在电容放电期间为高电平；
8.所述驱动电路，用于在开关电源正常运行时，控制所述驱动电路的输出信号为高阻；在开关电源关机时，通过控制所述驱动电路的输出信号下拉为低电平，关断开关电源的开关管。
9.进一步的，所述高电平保持电路包括：
10.第一二极管、第一电容和第一电阻；
11.所述第一二极管的阳极与信号输入端连接，所述第一二极管的阴极分别与所述第一电容和所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻和所述第一电容的另一端接地。
12.进一步的，所述驱动电路包括：
13.第一开关管、第二电阻和第二开关管；
14.所述第一开关管的控制端与信号输入端连接，所述第一开关管的一端与所述高电平保持电路的信号输出端连接，所述第一开关管的另一端分别与所述第二电阻的一端以及所述第二开关管的控制端连接；
15.所述第二电阻的另一端与所述第二开关管的一端接地，所述第二开关管的另一端为所述驱动电路的信号输出端，所述第二开关管用于关断开关电源的开关管。
16.进一步的，所述高电平保持电路具体用于：
17.通过所述高电平保持电路的输入端输入信号；
18.在开关电源正常运行时所述输入信号为高电平，通过所述第一二极管为所述第一电容充电，使得所述高电平保持电路的输出信号为高电平；
19.在开管电源关机时所述输入信号为低电平，所述第一电容经过所述第一电阻缓慢放电，使得所述高电平保持电路的输出信号在所述第一电容放电完毕前保持为高电平。
20.进一步的，所述驱动电路，具体用于：
21.在开关电源正常运行时，所述第一开关管的控制端为高电平，控制所述第一开关管关断，使得第二开关管的控制端被所述第二电阻下拉至低电平，控制第二开关管关断；
22.在开关电源关机时，第一开关管的控制端为低电平，控制所述第一开关管导通，使得所述第二开关管的控制端被所述第一开关管上拉至输入信号；通过导通所述第二开关管，将所述驱动电路的输出信号拉为低电平，关断开关电源中的开关管。
23.进一步的，所述第一开关管的控制端为高电平时关断，为低电平时导通；所述第二开关管的控制端为低电平时关断，为高电平时导通。
24.本发明实施例将所述高电平保持电路的输出端与所述驱动电路的输入端连接，在开关电源关机时，通过电容缓慢放电，控制所述高电平保持电路的输出信号在电容放电期间为高电平，通过驱动电路控制所述驱动电路的输出信号下拉为低电平，关断开关电源的开关管，从而能够在开关电源关机时关断开关电源的开关管，降低由于负载电流倒灌进开关电源导致损坏开关管及其相关电路的风险，从而能够有效提高开关电源工作的可靠性。
附图说明
25.图1是本发明实施例提供的一种开关管控制电路的结构示意图；
26.图2是本发明实施例提供的一种开关管控制电路的另一结构示意图；
27.图3是本发明实施例提供的一种用于开关电源关机时关闭多个开关管的控制电路示意图；
28.图4是本发明实施例提供的一种用于开关电源关机时关闭开关管的控制电路。
具体实施方式
29.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
30.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第
一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
31.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
32.请参阅图1，本发明的一个实施例提供了一种开关管控制电路，包括：
33.高电平保持电路和驱动电路；
34.所述高电平保持电路的输出端与所述驱动电路的输入端连接；
35.所述高电平保持电路，用于在开关电源正常运行时，保持所述高电平保持电路的输出信号为高电平；在开关电源关机时，通过电容缓慢放电，控制所述高电平保持电路的输出信号在电容放电期间为高电平；
36.所述驱动电路，用于在开关电源正常运行时，控制所述驱动电路的输出信号为高阻；在开关电源关机时，通过控制所述驱动电路的输出信号下拉为低电平，关断开关电源的开关管。
37.本发明实施例将所述高电平保持电路的输出端与所述驱动电路的输入端连接，在开关电源关机时，通过电容缓慢放电，控制所述高电平保持电路的输出信号在电容放电期间为高电平，通过驱动电路控制所述驱动电路的输出信号下拉为低电平，关断开关电源的开关管，从而能够在开关电源关机时关断开关电源的开关管，降低由于负载电流倒灌进开关电源导致损坏开关管及其相关电路的风险，从而能够有效提高开关电源工作的可靠性。
38.请参阅图2，在一个实施例中，所述高电平保持电路包括：
39.第一二极管d1、第一电容c1和第一电阻r1；
40.所述第一二极管d1的阳极与信号输入端连接，所述第一二极管的阴极分别与所述第一电容c1和所述第一电阻r1的一端连接，所述第一电阻r1和所述第一电容c1的另一端接地。
41.在本发明实施例中，第一二极管d1的阴极一端分别与所述第一电容c1和所述第一电阻r1的一端连接，作为高电平保持电路的信号输出端，该信号输出端的输出信号为vc1。在本发明实施例中，在开关电源正常运行时，通过第一二极管d1为第一电容c1充电，使得所述高电平保持电路的输出信号为高电平；在开关电源关机时，第一电容c1经过所述第一电阻r1缓慢放电，使得所述高电平保持电路的输出信号在所述第一电容c1放电完毕前保持为高电平。
42.请继续参阅图2，在一个实施例中，所述驱动电路包括：
43.第一开关管m1、第二电阻r2和第二开关管m2；
44.所述第一开关管m1的控制端与信号输入端连接，所述第一开关管m1的一端与所述高电平保持电路的信号输出端连接，所述第一开关管m1的另一端分别与所述第二电阻r2的一端以及所述第二开关管m2的控制端连接；
45.所述第二电阻r2的另一端与所述第二开关管m2的一端接地，所述第二开关管m2的另一端为所述驱动电路的信号输出端，所述第二开关管m2用于关断开关电源的开关管。
46.在本发明实施例中，针对开关电源关机时的情况，本发明实施例通过驱动电路控制第一开关管m1导通使得所述第二开关管m2的控制端被所述第一开关管m1上拉至输入信号vc1，即第二开关管m2的控制端在变成低电平之前保持一端时间的高电平，此时第二开关管m2导通，即驱动电路的输出信号vd2被第二开关管下拉为低电平，从而能够关断开关电源的开关管。
47.请继续参阅图2，在一个实施例中，所述高电平保持电路具体用于：
48.通过所述高电平保持电路的输入端输入信号；
49.在开关电源正常运行时所述输入信号为高电平，通过所述第一二极管d1为所述第一电容c1充电，使得所述高电平保持电路的输出信号为高电平；
50.在开管电源关机时所述输入信号为低电平，所述第一电容c1经过所述第一电阻r1缓慢放电，使得所述高电平保持电路的输出信号在所述第一电容c1放电完毕前保持为高电平。
51.请继续参阅图2，在一个实施例中，所述驱动电路，具体用于：
52.在开关电源正常运行时，所述第一开关管m1的控制端为高电平，控制所述第一开关管m1关断，使得第二开关管m2的控制端被所述第二电阻r2下拉至低电平，控制第二开关管m2关断；
53.在开关电源关机时，第一开关管的控制端为低电平，控制所述第一开关管m1导通，使得所述第二开关管m2的控制端被所述第一开关管m1上拉至输入信号；通过导通所述第二开关管m2，将所述驱动电路的输出信号拉为低电平，关断开关电源中的开关管。
54.请继续参阅图2，在一个实施例中，所述第一开关管m1的控制端为高电平时关断，为低电平时导通；所述第二开关管m2的控制端为低电平时关断，为高电平时导通。
55.实施本发明实施例，具有以下有益效果：
56.本发明实施例将所述高电平保持电路的输出端与所述驱动电路的输入端连接，在开关电源关机时，通过电容缓慢放电，控制所述高电平保持电路的输出信号在电容放电期间为高电平，通过驱动电路控制所述驱动电路的输出信号下拉为低电平，关断开关电源的开关管，从而能够在开关电源关机时关断开关电源的开关管，降低由于负载电流倒灌进开关电源导致损坏开关管及其相关电路的风险，从而能够有效提高开关电源工作的可靠性。
57.请参阅图3，在一个实施例中，提供了一种用于开关电源关机时关闭多个开关管的控制电路示意图。请继续参阅图3，三个开关管m21、m22、m23的控制端被m1上拉到vc1，即m21、m22、m23的控制端变低电平之前保持一段时间为高电平，m21、m22、m23导通，即驱动电路的输出信号vd21、vd22、vd23分别被m21、m22、m23下拉为低电平，分别关断开关电源的多个不同开关管。
58.需要说明的是，虽然图3中只示出了三个开关管m21、m22、m23，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是示意说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些开关管数量做出变更或修改。
59.请参阅图4，在一个实施例中，提供了一种具体的用于开关电源关机时关闭开关管的控制电路。请继续参阅图4，第一开关管m1为pmosfet，第二开关管m2为nmosfet。图4中第一开关管m1也可为pnp型三极管，第二开关管m2也可为npn型三极管。
60.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员
来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。