一种加电控制装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种加电控制装置，包括：分别串联后并联接在正电压输入端以及接地输入端之间的第一电阻以及第二电阻、第三电阻以及第四电阻，第一电阻以及第三电阻与正电压输入端相连，第二电阻以及第四电阻与接地输入端相连；栅极与控制输入端共同连接到第一电阻与第二电阻之间的连接点上的第一场效应管；栅极与第一场效应管的源极共同连接到第三电阻与第四电阻之间的连接点上的第二场效应管；其中，第一场效应管与第二场效应管的漏极共同连接到接地输入端，第二场效应管的源极连接到控制输出端。与现有技术相比，通过本实用新型可以在控制输入信号出现意外情况时有效的消除负压脉冲影响，从而保护控制模块。
【专利说明】
-种加电控制装置
技术领域
[0001] 本实用新型设及电子技术领域，具体说设及一种加电控制装置。
【背景技术】
[0002] 随着电子技术的发展，愈来愈多的控制电路采用电子开关控制方式而不是机械开 关控制方式。控制模块外接到一个控制输入端，基于控制输入端输入的电子信号的变化来 改变控制模块自身的状态从而实现电子控制。但是在实际应用中，在某些意外情况下，控制 输入端输入的控制信号可能会超出控制模块的接受范围从而导致控制模块的故障。
[0003] 如图1所示，W电源转换器100为例。电源转换器100为直流转换器，其输入直流+ 28V，输出直流巧V。电源转换器100包含一个控制引脚，电源转换器100被设计成当控制引脚 悬空时有输出，当控制引脚接地时无输出。
[0004] 电源转换器100的控制引脚通过隔离二极管DO连接到控制输入端101，接地输入端 102接地。即电源转换器仅采用一只隔离二极管与控制输入信号（系统加电信号APP+)进行 隔离。该方案可W满足APP+悬空时有输出，接地(101与102相连)时无输出。
[0005] 但是在电源转换器的整机调试过程中，系统上电时系统加电信号APP+会出现负压 信号（相较于接地输入端102)的意外情况，该负压信号会导致电源变换器输入端出现短路 现象，从而导致电源板被烧毁等关联问题。
[0006] 因此，为了在控制输入信号出现意外情况时保护控制模块，需要一种新加电控制 装置。 【实用新型内容】
[0007] 为了在控制输入信号出现意外情况时保护控制模块，本实用新型提供了一种加电 控制装置，包括控制输入端、控制输出端、正电压输入端、接地输入端、第一场效应管、第二 场效应管、第一电阻、第二电阻、第Ξ电阻W及第四电阻，其中：
[000引所述第一电阻W及所述第二电阻、所述第Ξ电阻W及所述第四电阻分别串联后并 联连接在所述正电压输入端与所述接地输入端之间，所述第一电阻W及所述第Ξ电阻与所 述正电压输入端相连，所述第二电阻W及所述第四电阻与所述接地输入端相连；
[0009] 所述控制输入端与所述第一场效应管的栅极共同连接到所述第一电阻与所述第 二电阻之间的连接点上；
[0010] 所述第一场效应管的源极与所述第二场效应管的栅极共同连接到所述第Ξ电阻 与所述第四电阻之间的连接点上；
[0011] 所述第一场效应管的漏极与所述第二场效应管的漏极共同连接到所述接地输入 端；
[0012] 所述第二场效应管的源极连接到所述控制输出端。
[0013] 在一实施例中，所述装置还包含第一稳压管和/或第二稳压管，其中：
[0014] 所述第一稳压管与所述第二电阻并联连接在所述第一电阻与所述接地输入端之 间；
[0015] 所述第二稳压管与所述第四电阻并联连接在所述第Ξ电阻与所述接地输入端之 间。
[0016] 在一实施例中，所述装置还包含第五电阻W及第一二极管，所述第五电阻与所述 第一二极管串联连接在所述控制输入端与所述第一电阻与所述第二电阻之间的连接点之 间。
[0017] 在一实施例中，所述第一场效应管W及所述第二场效应管为金属-氧化物-半导体 型场效应管。
[0018] 在一实施例中，所述第一场效应管W及所述第二场效应管的栅极和源极间导通电 压为2V~4V，最大电压为正/负20V。
[0019] 在一实施例中，所述第一稳压管和/或所述第二稳压管的反向压降为5. IV。
[0020] 在一实施例中，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第Ξ电阻W及所述第四电阻满 足：
[0021]
[0022] 其中，Ui为所述正电压输入端与所述接地输入端之间的输入压差，扣、1?2、1?3^及尺4 分别为所述第一电阻、所述第二电阻、所述第Ξ电阻W及所述第四电阻的阻值。
[0023] 在一实施例中，所述第五电阻W及所述第一二极管满足：
[0024]
[0025] 其中，Ui为所述正电压输入端与所述接地输入端之间的输入压差，RiW及Rs分别为 所述第一电阻W及所述第五电阻的阻值，化为所述第一二极管的正向压降。
[0026] 在一实施例中，所述第二电阻与所述第四电阻的阻值为10千欧。
[0027] 在一实施例中，所述第一电阻与所述第Ξ电阻的阻值为15千欧。
[0028] 与现有技术相比，通过本实用新型可W在控制输入信号出现意外情况时有效的消 除负压脉冲影响，从而保护控制模块。
[0029] 本实用新型的其它特征或优点将在随后的说明书中阐述。并且，本实用新型的部 分特征或优点将通过说明书而变得显而易见，或者通过实施本实用新型而被了解。本实用 新型的目的和部分优点可通过在说明书、权利要求书W及附图中所特别指出的步骤来实现 或获得。
【附图说明】
[0030] 为了更清楚地说明本实用新型的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍。附图用来提供对本实用新型的进一步理 解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例共同用于解释本实用新型，并不构成 对本实用新型的限制。在附图中：
[0031] 图1是现有技术中加电控制装置的结构简图；
[0032] 图2是根据本实用新型一实施例的电路结构图；
[0033] 图3、图4、图5是根据本实用新型一实施例的装置不同电路节点的测试结果图。
【具体实施方式】
[0034] W下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式。借此本实用新型的 实施人员可W充分理解本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术效果的 实现过程。从而本实用新型的实施人员可W依据上述实现过程具体实施本实用新型。需要 说明的是，只要不构成冲突，本实用新型中的各个实施例W及各实施例中的各个特征可W 相互结合，所形成的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。
[0035] 在实际应用中，在某些意外情况下，控制输入端输入的控制信号可能会超出控制 模块的接受范围从而导致控制模块的故障。W电源转换器为例，在电源转换器的整机调试 过程中，系统上电时系统加电信号APP+会出现负压信号的意外情况，该负压信号会导致电 源变换器输入端出现短路现象，从而导致电源板被烧毁等关联问题。
[0036] 针对上述问题，本实用新型提出了一种加电控制装置。在本实用新型的一是实例 中，如图2所示，装置包括控制输入端201、控制输出端204、正电压输入端202、接地输入端 203、场效应管T1W及T2、电阻31、1?2、1?3^及尺4。
[0037] 其具体连接方式为：电阻R1W及电阻R2、电阻R3W及电阻R4分别串联后并联接在 正电压输入端202W及接地输入端203之间，R1W及R3与正电压输入端202相连，R2W及R4与 接地输入端203相连;控制输入端201与场效应管T1的栅极(G)共同连接到R1W及R2之间的 连接点上;T1的源极(S)与T2的栅极(G)共同连接到R3与R4的连接点上;T1的漏极(D)与T2的 漏极(D)共同连接到接地输入端203;Τ2的源极连接到控制输出端204;最后控制输出端204 连接到电源转换器200。
[0038] 运里需要说明的是，图2中的本实用新型的装置是W电源转换器为控制对象的，但 是本实用新型的装置的应用范围并不限于电源转换器。任何与电源变换器输入结构相同或 相近的控制模块都可W采用本实用新型的加电控制装置。
[0039] 在本实施例中，控制输入端201接的系统的控制信号（系统加电信号ΑΡΡ+)，正电压 输入端202接入正压，接地输入端203接地。
[0040] 基于上述连接方式，当系统加电信号ΑΡΡ+悬空时，Τ1的栅极加电，Τ1的源极和漏极 之间短路导通;R4被短路，Τ2的栅极上不加电，因此Τ2的源极和漏极之间开路，就相当于控 制输出端204悬空。此时电源转换器200接收的信号状态为悬空，电源转换器200有输出。
[0041] 当系统加电信号ΑΡΡ+接地时，R2被短路，Τ1的栅极上不加电，因此Τ1的源极和漏极 之间开路;此时Τ2的栅极加电，Τ2的源极和漏极之间短路导通，控制输出端204与接地输入 端203之间短路连接，相当于控制输出端204接地。此时电源转换器200接收的信号状态为接 地，电源转换器200无输出。
[0042] 当意外情况发生，系统加电信号ΑΡΡ+出现负压(相较于接地输入端203)时，Τ1的源 极和漏极之间开路，负压脉冲干扰只影响Τ1，对Τ2无影响，不会在控制输出端204出现负脉 冲信号，对电源变换器200不会造成损坏。由此，上述的装置不仅可W实现电源转换器的正 常控制(悬空有输出，接地无输出），而且可W有效隔离负压脉冲对电源变换器200的影响。
[0043] 进一步的，为了提高装置的稳定性，保护装置中的场效应管，在本实施例的装置中 还构造有稳压管D2W及D3。如图2所示，D2与R2并联连接在R1与接地输入端203之间，D2的正 极与电压输入端203相连，D2的负极与R1相连;D3与R4并联连接在R3与接地输入端203之间， D3的正极与电压输入端203相连，D3的负极与R3相连。当然在实际构造中，也可W根据具体 情况只构造 D2或者D3。
[0044] 进一步的，为了提高装置的稳定性，保护装置中的场效应管，在本实施例的装置中 还构造有电阻R5W及二极管DUR5与D1串联连接在控制输入端201(系统加电信号APP+)与 R1与R2之间的连接点之间。D1的正极与R5相连，D1的负极与控制输入端201相连(在另一实 施例中，在保持正负极方向不变的前提下，D1与R5的位置可W互换）。
[0045] 在本实施例中，装置各个组件的具体参数是由外部数据的具体参数W及实际应用 需求决定的。在一具体的应用中，电源变换器200为5V的电源变换器。场效应管Τ1、Τ2选择N 沟道金属-氧化物-半导体型场效应管（Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect- Transistor，M0S阳Τ)管。Τ1、Τ2的栅极和源极间导通电压(VGS)为2V~4V，最大电压为正/负 20￥。相应的，02、03的反向压降为5.1￥。
[0046] ΑΡΡ+悬空时，Τ1场效应管G极电压为5.1V，D、S短路(场效应管VGS为2V~4V)dBT2场 效应管G极电压为0V，D、S开路，5V电源变换器有输出。
[0047] 基于上述元件参数，R1、R2、R3W及R4的阻值需要满足：
[004引
[0049] 其中，Ui为正电压输入端20 2与接地输入端20 3之间的输入压差，Ri、R2、R3 W及R4分 别为31、1?2、1?^及1?4的阻值。
[0050] 当APP+接地时，为了满足T1开断，电阻R1W及D1需要满足：
[0化1 ]
[0化2] 其中，RiW及化分别为R1W及R5的阻值，化为D1的正向压降。
[0化3] 采用正向压降为0.7V的二极管作为D1，APP+接地时，T1的G极电压为0.7V，D、S开 路。T2场效应管G极电压为5.1V，D、S短路，5V电源变换器无输出。
[0054] APP+出现负压时，电流沿D1、R5、D2形成回路，负电压会在T1场效应管G极形成一 0.7V电压(D2正向压降），G极电压最大为+ 20V，一0.7V电压不会对T1造成损坏，同时T1场效 应管D、S开路。同理T2场效应管D、S短路，+5V电源模块无输出。因此当APP+信号出现负脉冲 后，负脉冲干扰只影响T1，对T2无影响，不会在控制输出端204(巧V电源变换器控制端）出现 负脉冲信号，对巧V电源变换器不会造成损坏。
[0055] 在本实施中，正电压输入端202与接地输入端203之间的输入压差化为28V，为了减 少装置成本W及装置的构造难度，根据功率降额要求W及生产标准化的要求，R2W及R4的 电阻他从及R4)采用10K欧，相应的，R1W及R3的电阻(R拟及R3)采用15K欧，R5的电阻(Rs)采 用30欧。
[0056] 进一步的，为了稳定APP+信号，装置还构造有电容C1，电容C1连接在控制输入端 201与接地输入端203之间。在本实施例中，C1的电容为30微法。
[0057] 接下来通过实验具体检测负电压脉冲信号对控制模块（电源转换器）的影响有无 消除，从而验证本实用新型的装置的效果。首先基于图2的电路图安装电源转换器W及加电 控制装置。安装调制合适后，W图2所示的电路图中的A、BW及个点作为测试点进行测 试。
[0化引通过在APP+为8V负电压，测试A点、B点、C点波形。A点、B点、C点在示波器的波形图 分别如图3、图4和图5所示。通过对图形分析，控制电路改进后，图4中B点负电压幅度不足- IV，图5中C点波形正常，5V输出电源变换器无输入过流现象，工作正常，试验测试数据满足 理论要求。由此可W证明本实用新型的装置消除了负压脉冲对控制模块(电源转换器)的影 响。
[0059]虽然本实用新型所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用 新型而采用的实施方式，并非用W限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技 术人员，在不脱离本实用新型所公开的精神和范围的前提下，可W在实施的形式上及细节 上作任何的修改与变化。但本实用新型的专利保护范围，仍须W所附的权利要求书所界定 的范围为准。
【主权项】
1. 一种加电控制装置，包括控制输入端、控制输出端、正电压输入端、接地输入端、第一 场效应管、第二场效应管、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻，其中： 所述第一电阻以及所述第二电阻、所述第三电阻以及所述第四电阻分别串联后并联连 接在所述正电压输入端与所述接地输入端之间，所述第一电阻以及所述第三电阻与所述正 电压输入端相连，所述第二电阻以及所述第四电阻与所述接地输入端相连； 所述控制输入端与所述第一场效应管的栅极共同连接到所述第一电阻与所述第二电 阻之间的连接点上； 所述第一场效应管的源极与所述第二场效应管的栅极共同连接到所述第三电阻与所 述第四电阻之间的连接点上； 所述第一场效应管的漏极与所述第二场效应管的漏极共同连接到所述接地输入端； 所述第二场效应管的源极连接到所述控制输出端。2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包含第一稳压管和/或第二稳 压管，其中： 所述第一稳压管与所述第二电阻并联连接在所述第一电阻与所述接地输入端之间； 所述第二稳压管与所述第四电阻并联连接在所述第三电阻与所述接地输入端之间。3. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包含第五电阻以及第一二极 管，所述第五电阻与所述第一二极管串联连接在所述控制输入端与所述第一电阻与所述第 二电阻之间的连接点之间。4. 根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一场效应管以及所述第二场效应管 为金属_氧化物_半导体型场效应管。5. 根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一场效应管以及所述第二场效应管 的栅极和源极间导通电压为2V~4V，最大电压为正/负20V。6. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一稳压管和/或所述第二稳压管的 反向压降为5.IV。7. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电 阻以及所述第四电阻满足：其中，仏为所述正电压输入端与所述接地输入端之间的输入压差，心、1?2、1?3以及R 4分别 为所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻以及所述第四电阻的阻值。8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第五电阻以及所述第一二极管满足：其中，仏为所述正电压输入端与所述接地输入端之间的输入压差，心以及R5分别为所述 第一电阻以及所述第五电阻的阻值，山为所述第一二极管的正向压降。9. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二电阻与所述第四电阻的阻值为10 千欧。10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一电阻与所述第三电阻的阻值为
【文档编号】H02M1/32GK205430045SQ201520756955
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年9月28日
【发明人】窦婷, 刘高, 龚雪东
【申请人】四川九洲电器集团有限责任公司