一种电源电路及电子产品的制作方法_2

文档序号:8683461阅读:来源:国知局
的集电极,第五开关管Q5的发射极输出所述的开关信号至第二开关管Q2的基极。
[0028]在本实施例中,所述第二分压电路主要由分压电阻R8和分压电阻R9组成,分压电阻R8的一端与电源输入端PIN连接,分压电阻R8的另一端与分压电阻R9的一端连接,分压电阻R9的另一端接地,分压电阻R8和分压电阻R9的中间节点连接第五开关管Q5的基极;第三分压电路主要由分压电阻RlO和分压电阻Rll组成,分压电阻RlO的一端与电源输入端PIN连接,分压电阻RlO的另一端与第五开关管Q5的集电极连接,第五开关管Q5的发射极通过分压电阻Rll接地,且第五开关管Q5的发射极输出所述的开关信号至第二开关管Q2的基极。
[0029]当电源输入端PIN处的电压大于等于Von时,例如Von为3.7V,调整分压电阻R8和分压电阻R9的阻值比例,使得分压电阻R8和分压电阻R9的中间节点处的电压大于等于第五开关管Q5的开启电压,从而第五开关管Q5饱和导通,直流电源提供的电流通过分压电阻R10、第五开关管Q5的开关通路、分压电阻Rll流入地,调整分压电阻R10、分压电阻Rll的阻值比例,使得第五开关管Q5的发射极电压满足在传输至第二开关管Q2的基极时,第二开关管Q2的基极电压大于等于第二开关管Q2的开启电压,从而第二开关管Q2饱和导通,偏置电压Rl两端的压差导致第一开关管Ql饱和导通,供电线路导通,直流电源提供的电流通过电源输入端PIN、第一开关管Ql的开关通路、电源输出端POUT传输至用电负载。而且,电源输入端PIN处的电流通过第一开关管Ql的开关通路传输至第二开关管Q2的基极。
[0030]为了保证电流的传输方向,第一开关管Ql的集电极与第一二极管Dl的阳极连接,第一二极管Dl的阴极通过电阻R5连接第二开关管Q2的基极;第五开关管Q5的发射极与第二二极管D2的阳极连接,第二二极管D2的阴极通过电阻R5连接第二开关管Q2的基极。第五开关管Q5的发射极输出的开关信号通过第二二极管D2、电阻R5传输至第二开关管的基极。
[0031]通过设置第一二极管D1,避免第五开关管Q5的发射极电压传输至电源输出端POUT ;通过设置第二二极管D2,避免电源输出端POUT处的电压传输至第五开关管Q5的发射极。
[0032]所述欠压保护电路主要包括第三开关管Q3和第四开关管Q4,参见图2所示,第一开关管Ql开关通路的另一端通过第一分压电路连接第三开关管Q3的控制端,第三开关管Q3开关通路的一端通过下拉电阻R2连接第一开关管Ql开关通路的另一端,第三开关管Q3开关通路的另一端接地;第一开关管Ql开关通路的另一端通过第四开关管Q4的开关通路接地,第四开关管Q4的控制端连接下拉电阻R2与第三开关管Q3的连接节点。
[0033]在本实施例中,第一开关管Ql优选为PNP型三极管,第三开关管Q3优选为NPN型三极管,第四开关管Q4优选为NPN型三极管。作为本实施例的另一种优选设计方案,第三开关管Q3也可以选择为NMOS管,第四开关管Q4也可以选择为NMOS管。
[0034]第一开关管Ql的集电极通过第一分压电路连接第三开关管Q3的基极,第一开关管Ql的集电极通过下拉电阻R2连接第三开关管Q3的集电极,第三开关管Q3的发射极接地。第一开关管Ql的集电极连接第四开关管Q4的集电极,第四开关管Q4的发射极接地,第四开关管Q4的基极连接第三开关管Q3的集电极。
[0035]在本实施例中,第一分压电路主要由分压电阻R3和分压电阻R4组成,分压电阻R3的一端与第一开关管Ql的集电极连接,分压电阻R3的另一端与分压电阻R4的一端连接,分压电阻R4的另一端接地,分压电阻R3和分压电阻R4的中间节点连接第三开关管Q3的基极,第三开关管Q3的集电极通过下拉电阻R2连接第一开关管Ql的集电极,第三开关管Q3的发射极接地。第四开关管Q4的基极连接下拉电阻R2与第三开关管Q3的连接节点,也就是说,第四开关管Q4的基极连接第三开关管Q3的集电极,第四开关管Q4的发射极接地。
[0036]调整分压电阻R3和分压电阻R4的阻值比例,使得在第一开关管Ql饱和导通,即电源输出端POUT上电后,当电源输入端PIN处的电压大于等于Voff时,Voff小于Von,例如Voff为3.5V,分压电阻R3和分压电阻R4的中间节点处的电压大于等于第三开关管Q3的开启电压,从而第三开关管Q3饱和导通,导致第四开关管Q4的基极电压为0,第四开关管Q4关断;当电源输入端PIN处的电压小于Voff时,分压电阻R3和分压电阻R4的中间节点处的电压小于第三开关管Q3的开启电压,从而第三开关管Q3关断,第四开关管Q4饱和导通。
[0037]在电源输入端PIN上电瞬间,根据电源输入端PIN处的电压值大小,分为以下两种情况:
[0038](I)当电源输入端PIN处的电压大于等于Von (Von为3.7V)时,第五开关管Q5饱和导通,从而第二开关管Q2饱和导通,继而第一开关管Ql饱和导通,第三开关管Q3饱和导通,第四开关管Q4关断,供电线路导通,直流电源提供的电流通过电源输入端PIN、第一开关管Ql的开关通路、电源输出端POUT传输至用电负载,电源输出端POUT上电,用电负载上电;
[0039](2)当电源输入端PIN处的电压小于Von (Von为3.7V)时,第五开关管Q5关断,第二开关管Q2关断,因此第一开关管Ql关断,供电线路断开,电源输出端POUT没有上电。
[0040]在电源输出端POUT上电后,根据电源输入端PIN处的电压值大小,分为以下三种情况:
[0041](a)当电源输入端PIN处的电压大于等于Von (Von为3.7V)时,第五开关管Q5饱和导通,从而第二开关管Q2饱和导通,继而第一开关管Ql饱和导通,第三开关管Q3饱和导通,第四开关管Q4关断,供电线路保持导通,直流电源提供的电流通过电源输入端PIN、第一开关管Ql的开关通路、电源输出端POUT传输至用电负载,电源输出端POUT保持上电状态;
[0042](b)当电源输入端PIN处的电压大于等于Voff且小于Von (Voff为3.5V,Von为3.7V)时,分压电阻R8和分压电阻R9的中间节点处的电压小于第五开关管Q5的开启电压,第五开关管Q5关断,但是第三开关管Q3仍然饱和导通,第四开关管Q4仍然关断;电源输入端PIN处的电压通过第一开关管Ql的开关通路传输至第二开关管Q2的基极,第二开关管Q2仍然饱和导通,因此第一开关管Ql仍然饱和导通,供电线路保持导通,电源输出端POUT保持上电状态;
[0043](C)当电源输入端PIN处的电压小于Voff (Voff为3.5V)时,第五开关管Q5关断,分压电阻R3和分压电阻R4的中间节点处的电压小于第三开关管Q3的开启电压,第三开关管Q3关断,第四开关管Q4饱和导通,直流电源提供的电流通过电源输入端PIN、第一开关管Ql的开关通路流入地,第一开关管Ql的集电极电压为0V,第二开关管Q2的基极电压为O,第二开关管Q2关断,导致第一开关管Ql关断,供电线路断开,电源输出端POUT掉电。
[0044]综上,在电源输入端PIN上电瞬间,当电源输入端PIN处的电压小于Von时,供电线路断开,电源输出端POUT没有上电,从而避免了电源输出端POUT低电平上电和过低电平上电,进而避免了用电负载低电平上电和过低电平上电;在电源输入端PIN上电瞬间,当电源输入端PIN处的电压大于等于Von时,供电线路导通,电源输出端POUT高电平上电,用电负载高电平上电运行。
[0045]在供电线路导通,电源输出端POUT上电后:当电源输入端PIN处的电压小于VofT时,供电线路断开,电源输出端POUT掉电,避免电源输出端POUT过低电压运行,从而避免用电负载过低电运行;当电源输入端PIN处的电压大于等于Voff时,供电线路保持导通,电源输出端POUT保持上电状态,电源输出端POUT保持高电压运行或低电压运行,用电负载保持高电压运行或低电压运行,因此当电源输入端PIN处的电压大于等于Voff时,供电线路保持导通,电源输出端POUT保持正常运行,用电负载保持正常运行,提高了供电线路的稳定性,进而提高了用电负载运行的稳定性。
[0046]本实施例还提出了一种电子产品,在电子产品中设计有所述的电源电路以及用电负载,直流电源与电源电路中的电源输入端PIN连接,电源输出端POUT与用电负载连接,输出电压至用电负载,供用电负载使用。本实施例的直流电源可以是内置电池,在用电过程中电池电压会下降或者反复变化,通过在电子产品中设计电源电路,可以对电池电压设计临界值Von、Voff,当接通电池时,电池电压大于等于Von时,可以正常上电,直至电池电压下降到Voff,都可以稳定的工作,可是一旦电池电压跌落到Voff以下了,电池输出被关断,此时即使电池电压反复一点,只要没有大于等于Von就无法打开电池的输出回路。同时在上电时,电池电压一旦小于Von,即判定为低电状态,不允许开机。实现了电池电压在VofT-Von之间时不允许开机,但是允许在这个电压区间工作的目的。本实施例通过在电子产品中设计电源电路,提高了电子产品供电线路的稳定性,从而提高了电子产品的稳定性。
[0047]实施例二、本实施例的电源电路主要包括电源输入端PIN、电源输出端P0UT、供电开关电路、上电检测电路和欠压保护电路等组成,参见图2所示,供电开关电路主要由第一开关管Ql和第二开关管Q2组成,电源输入端PIN连接第一开关管Ql开关通路的一端,第一开关管Ql开关通路的另一端连接电源输出端P0UT,第一开关管Ql的控制端连接第二开关管Q2开关通路的一端,第二开关管Q2开关通路的另一端接地,第一开关管Ql开关通路的一端通过偏置电阻Rl连接第一开关管Ql的控制端,第二开关管Q2的控制端连接第一开关管Ql开关通路的另一端;电源输入端PIN与
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