一种负载供电的软启动控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及电路技术领域，具体涉及一种负载供电的软启动控制电路。


背景技术：

2.在控制负载供电电路中，业界使用增强型mos管(下简称mos管)串接于母线电压上，通过控制mos管的开闭，为负载供电；通常而言，负载作为一个电器件，都有较大的输入电容，在mos管快速闭合的瞬间，会在母线电压上产生较大的冲击电流，从而造成母线电压跌落(极端情况还会烧毁mos管)，进而影响到负载的正常工作。
3.目前业界普遍使用负载软启器，即将软启器串接在mos管与负载之前，当mos管快速关闭导致的冲击电流产生时，该冲击电流可以在软启器上被消耗掉，从而保证母线电压不被冲击电流拉低，进而确保了负载的正常工作。
4.然而，现有的解决技术问题方案中使用的负载软启器，体积较大，成本较高，不适用于结构空间与成本较为紧张的控制器项目。为此提出一种负载供电的软启动控制电路以解决以上问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种负载供电的软启动控制电路，解决现有技术存在的问题。
6.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
7.与mcu连接的电阻r4，电阻r4的另一端与三极管q2的b极连接，三极管q2的e极接地，在三极管q2的b极与e极之间连接有电阻r5，三极管q2的c极连接于电阻r3，电阻r2的一端与电阻r1和电阻r3相连接，电阻r2的另一端连接于母线电压vcc-in；增强型mos管q1的s极连接于母线电压vcc-in，g极与电阻r1的另一端相连接，d极与vcc-out相连接；
8.在电阻r3与电阻r2之间连接有电容c1的一端，电容c1的另一端与母线电压vcc-in连接。
9.可选的，所述c1的电容值并非固定，根据具体型号的增强型mos管g极-s极之间的寄生电容参数ciss与crss共同确定所述电容c1的值。
10.可选的，所述vcc-out为q1控制的母线电压的输出电压。
11.本实用新型提供了一种负载供电的软启动控制电路，具备以下有益效果：
12.本实用新型提供的一种负载供电的软启动控制电路旨在提升mos管的抗冲击电流能力，同时兼顾体积、成本等各方面因素；通过使用较少物料，在几乎不占用印制电路板面积的情况下，减小冲击电流，稳定母线电压，保护q1不会被冲击电流
△
i损坏，将电路失效率降低在可接受范围内；此外，整个电路仅需要添加一个小型的封装电容，成本影响可以忽略不计。
附图说明
13.图1为未添加任何软启措施的增强型pmos管的开关电路；
14.图2为添加一电容元器件后的增强型pmos管软启动的控制电路。
具体实施方式
15.下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。
16.请参阅图1-2，本实用新型提供的技术方案：
17.一种负载供电的软启动控制电路，以增强型pmos管为例，图1中未添加任何软启动措施，mcu连接的电阻r4，电阻r4的另一端与三极管q2的b极连接，三极管q2的e极接地，在三极管q2的b极与e极之间连接有电阻r5，三极管q2的c极连接于电阻r3，电阻r2的一端与电阻r1和电阻r3相连接，电阻r2的另一端连接于母线电压vcc-in；增强型mos管q1的s极连接于母线电压vcc-in(母线电压可根据实际情况做调整)，g极与电阻r1的另一端相连接，d极与vcc-out相连接，vcc-out为q1控制的母线电压的输出电压；mcu为主控芯片提供的开启pmos q1的信号名称，当mcu设置为高电平时，三极管q2饱和导通，进而控制q1开启，当mcu设置为低电平时，三极管q2关闭，进而控制q1关闭(此图中，pmos为高电平开启，低电平关闭，不代表所有增强型mos的开启和关闭均要遵循上述高低电平规律)；此时，当负载前级输入电容较大，且q1不添加任何软启措施时，在q1开启的瞬间，q1本体有可能会承受较大的冲击电流，存在损坏风险。
18.图2中，在图1的基础上，增加一个电容c1，在电阻r3与电阻r2之间连接有电容c1的一端，电容c1的另一端与母线电压vcc-in连接；在pmos管q1的g极-s极之间，添加一颗电容元器件，电容为通用封装形式，图2中，在q1的g极-s极之间，添加电容c1，即可完成q1的软启；c1电容值并非固定，需要根据具体型号的增强型mos管g极-s极之间的寄生电容参数ciss与crss共同确定。
19.工作原理：本实用新型提供的一种负载供电的软启动控制电路，添加c1即可控制q1软启动的原理：当三极管q2闭合时，g极电位与s极电位相同(即vsg＝0v)，满足q1关闭的条件，所以此时q1关闭；反之，当三极管q2开启时，g极电位低于s极电位(即vsg＞0v)，当vsg数值上升至q1规定的门限电压vsg(th)时，则满足q1开启的条件，所以此时q1准备开启；开启后，q1的d极电位逐渐升高，即s极与d极的压差逐渐减小，直至接近0v；根据公式
△
i＝
△
u/
△
t，当
△
u/
△
t较大时，电流的变化量
△
i就会随之增大；在q1的g极-s极之间添加电容(图中的c1)，可以延长q1的开启时间，从而降低q1的开启速率(降低
△
u/
△
t)，所以
△
i也会随之降低，从而保护q1不被冲击电流(较大的
△
u/
△
t)烧坏。
20.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，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，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种负载供电的软启动控制电路，其特征在于，包括：与mcu连接的电阻r4，电阻r4的另一端与三极管q2的b极连接，三极管q2的e极接地，在三极管q2的b极与e极之间连接有电阻r5，三极管q2的c极连接于电阻r3，电阻r2的一端与电阻r1和电阻r3相连接，电阻r2的另一端连接于母线电压vcc-in；增强型mos管q1的s极连接于母线电压vcc-in，g极与电阻r1的另一端相连接，d极与vcc-out相连接；在电阻r3与电阻r2之间连接有电容c1的一端，电容c1的另一端与母线电压vcc-in连接。2.根据权利要求1所述的一种负载供电的软启动控制电路，其特征在于，所述c1的电容值并非固定，根据具体型号的增强型mos管g极-s极之间的寄生电容参数ciss与crss共同确定所述电容c1的值。3.根据权利要求1所述的一种负载供电的软启动控制电路，其特征在于，所述vcc-out为q1控制的母线电压的输出电压。

技术总结
本实用新型公开了一种负载供电的软启动控制电路，涉及电路技术领域，MCU连接的电阻R4，电阻R4的另一端与三极管Q2的B极连接，三极管Q2的E极接地，在三极管Q2的B极与E极之间连接有电阻R5，三极管Q2的C极连接于电阻R3，电阻R2的一端与电阻R1和电阻R3相连接，电阻R2的另一端连接于母线电压；增强型MOS管Q1的S极连接于母线电压，G极与电阻R1的另一端相连接，D极与母线电压相连接，在电阻R3与电阻R2之间连接有电容C1的一端，电容C1的另一端与母线电压连接；保护Q1不会被冲击电流


技术研发人员：徐建强 马东军
受保护的技术使用者：西安希德电子信息技术股份有限公司
技术研发日：2022.06.22
技术公布日：2022/10/13